Расчетная работа по ИТС

1. Отопление здания предприятия
1.   Пример 1. Описание системы отопления здания.

  Проектируемое здание предприятия предполагается оборудовать центральной комбинированной  водо–водяной системой отопления с  насосной циркуляцией теплоносителя. Система отопления присоединяется к городской тепловой сети по независимой  схеме с использованием скоростного  водо–водяного водонагревателя.

  Присоединение к тепловой сети осуществляется в  помещение индивидуального теплового  пункта предприятия (ИТП), где располагаются: водонагреватель, насосное оборудование, расширительный сосуд и оборудование управления работой системы отопления.

  Система отопления здания двухтрубная горизонтальная (для двухэтажных зданий вертикальная) с нижней разводкой. Горячая и  обратная магистрали частично прокладываются в подпольных каналах, частично над  полом вдоль наружных стен. Присоединение  нагревательных приборов осуществляется по проточной схеме. Удаление воздуха  из системы осуществляется через  воздухосборники с автоматическими  воздухоотводчиками и воздушные  краны на нагревательных приборах. В качестве нагревательных приборов в зале, помещениях для посетителей  и административных помещений используются стальные конвекторы с кожухом, а  в производственных и бытовых  помещениях чугунные секционные радиаторы, которые устанавливаются пристенно  открыто.

2. Расчет тепловой мощности (Q_о, Вт) и годового теплопотребления (Q_ог, Дж) системы отопления.
1. Тепловая мощность системы отопления (Q_о, Вт) определяется по формуле:

   где:q₀ –удельная тепловая характеристика здания, Вт/м^{3 0}С; V_зд – объем здания по наружным обмерам, м³; t_в–усредненная расчетная температура в здании, ⁰С; t_нр –расчетная температура наружного воздуха, ⁰С; а – поправочный коэффициент, учитывающий изменения q₀ в зависимости от t_нр.

  Для выполнения расчета можно принять: q₀ = 0,41 Вт/м^{3 0}С; а = 1,06; t_в = 16 ⁰С; t_нр = -23⁰С для расчета V_зд высота здания (h_зд) принимается от уровня земли, т.е. h_зд = h_эт + 0,3 м (h_эт– принятая высота – обычно 3,3 м.). h_зд =3,3 м + 0,3 м= 3,6 

  Пример 2. Определить тепловую мощность системы отопления здания столовой (г. Москва) с размерами плана в осях 18х24 м.

  Размер  здания в плане по наружным обмерам  составит

(18+0,6)х(24+0,6)=18,6х24,6 м

Объем здания по наружным обмерам (V_зд, м³)

V_зд = 18,6х24,6х3,6=1647 м³

Тепловая  мощность системы отопления

Q_о =q₀ а V_зд (t_в – t_нр)=0,41х1,06х1647(16+23)=27915 Вт =28 к Вт

2. Расчетное годовое теплопотребление системы отопления (Q_ог, Дж) определяется по формуле

Q_ог =q₀ а V_зд (t_в – t_соп) n_oп t

  где: t_соп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, (см. задание); ⁰С; n_oп– продолжительность отопительного периода, сутки (см. задание);  t – продолжительность работы системы отопления в сутки, час.

  Для выполнения расчета можно принять: (см. задание);

  t_con =–3,7⁰С (для Москвы); а=1,5 при t_cоп =-2,1 ⁰С; n_oп=189 суток (для Москвы); t=24. 

  Пример 3. Определить годовое теплопотребление системы отопления столовой (данные из предыдущего примера 2).

Q_ог =q₀ а V_зд (t_в – t_соп) n_oп t = 0,41х1,5х1647(16+2,1)189х24 = 83161 кВтч = 83161х3,6х10⁶Дж = 300х10⁹Дж = 300 гДж

Примечание:

1. Обозначение  десятичных единиц.

2. 1кВтч=3,6х10⁶ Дж

3. Расчет электрической мощности оборудования и годового потребления электроэнергии системой отопления.

  1.3.1. Определение установочной мощности  электродвигателя циркуляционного  насоса (N₀, кВт) производится по формуле

   где: G – производительность насоса, кг/ч; H – напор, создаваемый насосом, м; h_н – коэффициент полезного действия насоса; k₁ – коэффициент, учитывающий потери на трение (равен 1,05); k₂ – коэффициент запаса мощности на пусковой момент (равен 2).

  Пример 4. Определить установочную электрическую мощность насоса при указанной в примере 2 тепловой мощности системы отопления 29347 Вт. Потребный напор насоса Н=3 м.

  Производительность  насоса (G, л/ч) определяется по формуле

   где: Q₀ – теплопотребление системы отопления, Вт; С – теплоемкость воды, 4,2 кДж/кг ⁰С; t_Г – температура горячей воды в системе отопления (90⁰С); t₀ – температура обратной воды в системе отопления (70⁰С); объемная масса воды при расчетной температуре t₀ , g (плотность воды)=978кг/м³. 

  G= (29347*3600)/(4,2*(90-70)*978)= 1286 л/ч 

  Установочная  мощность электродвигателя насоса (при  КПД=0,2) 

  No= (1286*3*1.05*2 )/ (3600*102*0.2) = 0.11 

  1.3.2. Годовой расход электроэнергии (N_ог, кВт ч) системой отопления определяется из выражения

N_ог =N₀ n_оп t

  где: n_оп и t см. раздел 1.2.2.

  Пример 5. Определить годовой расход электроэнергии системой отопления для данных предыдущего примера 4.

  N_ог-=N₀ n_оп 24=0.11х189х24=499кВт ч.

2. Вентиляция здания предприятия.

2.1 Пример 6. Описание системы вентиляции здания.

  Здание  предприятия предполагается оснастить  системами общеобменной приточной  и вытяжной механической вентиляции. В горячем (кондитерском) цехе, а  также в моечной столовой посуды наряду с общеобменной устанавливается  местная приточная и приточно–вытяжная  локализующая вентиляция над тепловым технологическим оборудованием. В  качестве местной вентиляции устанавливаются  приточно–локализующие устройства типа МВО, а также вытяжные зонты. В административных и конторских помещениях воздухообмен осуществляется при помощи естественной канальной  вентиляции. В помещениях санитарного  назначения для посетителей, в санитарно–бытовых  помещениях для персонала предусмотрен приток воздуха через дверные  проемы от общеобменных механических систем и удаление воздуха через  локальные каналы естественной вытяжной вентиляции (ЕВ).

  В предприятии предусмотрено устройство двух систем приточной механической вентиляции (ПВ–1 и ПВ–2) и двух систем вытяжной механической вентиляции (В–1 и В–2).

  Системы ПВ–1 и В–1 обслуживают помещения  для посетителей, а ПВ–2 и В–2 горячий цех и другие цехи и  производственные помещения. Самостоятельные  вытяжные системы ЕВ предусмотрены  в душевых, гардеробах, туалетах и  складских помещениях, а также  от посудомоечной машины.

  Приточные камеры систем ПВ–1 и ПВ–2 размещаются  в помещении приточных вентиляционных камер, расположенном у наружной стены. Системы В–1 и В–2 работают за счет установки крышных вентиляторов. Воздуховоды приточной и вытяжной систем прямоугольного сечения, выполнены  из оцинкованной стали. В качестве воздухораздающих и воздухозаборных устройств приняты жалюзийные регулируемые решетки типа РР.

  2.2 Расчет количества приточного  и вытяжного вентиляционного  воздуха.

  Количество  воздуха определяется по формуле

   где: L_пр, L_в – количество приточного или вытяжного вентиляционного воздуха, м³/ч (м³/с); V – объем помещения, м³; n_пр, n_в – кратность воздухообмена по притоку или вытяжке, 1/ч.

  Данные  расчета представляются в табличной  форме.

  Пример 7. Определить количество вентиляционного воздуха для зала с раздаточной, буфет 100 мест;  работающей на сырье. Высота помещений столовой 3 м. Площадь помещений принята по СНиП.

  Расчет  количества вентиляционного воздуха  для отдельных помещений и  предприятия в целом представлен  в таблице 1.

                                                                                                                         Таблица 1