مشروع تدفئة لمدرسة من ثلاثة طوابق. نظام تدفئة المدرسة ورياض الأطفال والمؤسسات التعليمية - التنظيم وإعادة الإعمار بجميع الموافقات. تكنولوجيا تركيب عناصر نظام التدفئة

Ñîäåðæàíèå

مقدمة

حساب التدفئة والتهوية وإمداد الماء الساخن لمدرسة لعدد 90 طالبًا وطالبة

1.1 وصفا موجزا لالمدارس

2 تحديد فقدان الحرارة من خلال الأسوار الخارجية للجراج

3 حساب مساحة سطح التدفئة واختيار أجهزة التدفئة لأنظمة التدفئة المركزية

4 حساب تبادل الهواء المدرسي

5 اختيار السخانات

6 حساب استهلاك الحرارة لتزويد المدرسة بالماء الساخن

حساب التدفئة والتهوية للأشياء الأخرى وفقًا للمخطط المحدد رقم 1 مع مصدر حراري مركزي ومحلي

2.1 حساب استهلاك الحرارة للتدفئة والتهوية وفقًا للمعايير الإجمالية للمرافق السكنية والعامة

2.2 حساب استهلاك الحرارة لإمداد الماء الساخن للمباني السكنية والعامة

3- إنشاء الجدول السنوي للحمل الحراري واختيار الغلايات

1 بناء رسم بياني للحمل الحراري السنوي

3.2 اختيار وسيلة نقل الحرارة

3 اختيار المرجل

3.4 بناء جدول سنوي لتنظيم توريد بيت المرجل الحراري

فهرس

مقدمة

مجمع الصناعات الزراعية هو فرع كثيف الطاقة للاقتصاد الوطني. عدد كبير منيتم إنفاق الطاقة على تدفئة المباني الصناعية والسكنية والعامة ، مما يخلق مناخًا محليًا صناعيًا في مباني الماشيةوهياكل الأرضية الواقية ، وتجفيف المنتجات الزراعية ، وإنتاج المنتجات ، والحصول على البرد الصناعي ولأغراض أخرى كثيرة. لذلك ، يشمل إمداد الطاقة للمؤسسات الزراعية مجموعة واسعة من المهام المرتبطة بإنتاج ونقل واستخدام الطاقة الحرارية والكهربائية باستخدام مصادر الطاقة التقليدية وغير التقليدية.

في مشروع الدورة هذا ، تم اقتراح نوع مختلف من إمدادات الطاقة المتكاملة للمستوطنة:

· بالنسبة لمخطط معين لأشياء معقدة الصناعات الزراعية ، يتم إجراء تحليل للحاجة إلى الطاقة الحرارية والكهرباء والغاز والماء البارد ؛

حساب أحمال التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة ؛

· تحديد الطاقة اللازمة لبيت الغلاية ، والتي يمكن أن تلبي احتياجات الاقتصاد في الحرارة ؛

يتم اختيار الغلايات.

حساب استهلاك الغاز ،

1. حساب التدفئة والتهوية وإمداد الماء الساخن لمدرسة لعدد 90 طالبًا وطالبة

1.1 وصف موجز للمدرسة

الأبعاد 43.350x12x2.7.

حجم الغرفة V = 1709.34 م 3.

الجدران الطولية الخارجية - الحاملة ، مصنوعة من الطوب السميك للعلامة التجارية KP-U100 / 25 وفقًا لـ GOST 530-95 على الأسمنت - ملاط رملي M 50 و 250 و 120 مم و 140 مم من العزل - البوليسترين الموسع بينهما.

الجدران الداخلية - مصنوعة من طوب خزفي مجوف وسميك من الدرجة KP-U100 / 15 وفقًا لـ GOST 530-95 ، على ملاط ​​M50.

الأقسام - مصنوعة من الطوب KP-U75 / 15 وفقًا لـ GOST 530-95 ، على ملاط ​​M 50.

تسقيف - لباد تسقيف (3 طبقات) ، ذراع تسوية رمل أسمنت 20 مم ، بوليسترين ممتد 40 مم ، لباد تسقيف في طبقة واحدة ، ذراع تسوية رمل أسمنت 20 مم وبلاطة خرسانية مسلحة ؛

الأرضيات - الخرسانة M300 والتربة مدمجة بالحجر المكسر.

النوافذ مزدوجة مع غلاف خشبي مزدوج ، حجم النوافذ 2940 × 3000 (22 قطعة) و 1800 × 1760 (4 قطع).

أبواب خارجية خشبية مفردة 1770 × 2300 (6 قطع)

معلمات تصميم الهواء الخارجي tn = - 25 0 درجة مئوية.

درجة حرارة الهواء الخارجية المقدرة في فصل الشتاء tn.a. = - 16 0 درجة مئوية.

درجة الحرارة المقدرة لتلفزيون الهواء الداخلي = 16 0 درجة مئوية.

منطقة الرطوبة في المنطقة جافة بشكل طبيعي.

الضغط الجوي 99.3 كيلو باسكال.

1.2 حساب تبادل الهواء المدرسة

تتم عملية التعلم في المدرسة. تتميز بإقامة طويلة لعدد كبير من الطلاب. الانبعاثات الضارةلا. سيكون معامل تغيير الهواء للمدرسة 0.95… 2.

K ∙ Vp ،

حيث Q - تبادل الهواء ، m³ / h ؛ نائب الرئيس - حجم الغرفة ، م³ ؛ ك - تردد تبادل الهواء مقبول = 1.

رسم بياني 1. أبعاد الغرفة.

حجم الغرفة: \ u003d 1709.34 م 3. = 1 1709.34 \ u003d 1709.34 م 3 / ساعة.

في الغرفة نقوم بترتيب تهوية عامة مصحوبة بالتدفئة. نقوم بترتيب تهوية طبيعية للعادم على شكل أعمدة العادم ، يتم العثور على منطقة المقطع العرضي F لأعمدة العادم بالصيغة: F = Q / (3600 ∙ ν k.in). ، بعد أن حددت مسبقًا سرعة الهواء في عمود العادم بارتفاع h = 2.7 متر

ν k.in. =

ν k.in. = = 1.23 م / ث = 1709.34 ∙ / (3600 ∙ 1.23) = 0.38 م²

عدد أعمدة العادم vsh \ u003d F / 0.04 \ u003d 0.38 / 0.04 \ u003d 9.5≈ 10

نقبل 10 أعمدة عادم بارتفاع 2 متر مع قسم معيشة بمساحة 0.04 متر مربع (بأبعاد 200 × 200 ملم).

1.3 تحديد الخسائر الحرارية من خلال العبوات الخارجية للغرفة

لا تؤخذ خسائر الحرارة من خلال العبوات الداخلية للمباني في الاعتبار ، لأن لا يتجاوز فرق درجة الحرارة في الغرف المشتركة 5 0 درجة مئوية. نحدد مقاومة انتقال الحرارة للهياكل المغلقة. مقاومة انتقال الحرارة الحائط الخارجي(الشكل 1) نجدها بالصيغة باستخدام البيانات الموجودة في الجدول. 1 ، مع العلم أن المقاومة الحرارية لامتصاص الحرارة من السطح الداخلي للسياج Rv \ u003d 0.115 م 2 ∙ 0 C / W

,

حيث Rv - المقاومة الحرارية لامتصاص الحرارة من السطح الداخلي للسياج ، m² ºС / W ؛ - مجموع المقاومة الحرارية للتوصيل الحراري للطبقات الفردية من السياج ذي الطبقات بسماكة δi (m) ، مصنوعة من مواد ذات التوصيل الحراري λi ، W / (m ºС) ، وترد قيم λ في الجدول 1؛ Rn - المقاومة الحرارية لانتقال الحرارة للسطح الخارجي للسياج Rn = 0.043 m 2 ∙ 0 C / W (للجدران الخارجية والأرضيات العارية).

الشكل 1 هيكل مواد الحائط.

الجدول 1 الموصلية الحرارية وعرض مواد الجدار.

مقاومة انتقال الحرارة للجدار الخارجي:

R 01 \ u003d متر مربع ºС / W.

) مقاومة انتقال الحرارة للنوافذ Ro.ok \ u003d 0.34 م 2 ∙ 0 C / W (نجد من الجدول في الصفحة 8)

مقاومة انتقال الحرارة للأبواب والبوابات الخارجية 0.215 m 2 0 C / W (تجد من الجدول في الصفحة 8)

) مقاومة انتقال الحرارة للسقف للأرضية غير العلوية (Rv \ u003d 0.115 م 2 ∙ 0 C / W ، Rn \ u003d 0.043 م 2 0 C / W).

حساب فقد الحرارة من خلال الأرضيات:

الشكل 2 هيكل السقف.

الجدول 2 الموصلية الحرارية وعرض مواد الأرضيات

مقاومة انتقال الحرارة في السقف

م 2 ∙ 0 ج / دبليو

) يتم حساب فقد الحرارة عبر الأرضيات من خلال المناطق - شرائح بعرض 2 متر ، موازية للجدران الخارجية (الشكل 3).

مساحات الأرضية مطروحًا منها مساحة الطابق السفلي: \ u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \ u003d 142 م 2

F1 \ u003d 12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 \ u003d 48 م 2 ، \ u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \ u003d 148 م 2

F2 \ u003d 12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 \ u003d 48 م 2 ، \ u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \ u003d 142 م 2

F3 = 6 ∙ 0.5 + 12 ∙ 2 \ u003d 27 م 2

مساحات مناطق الطابق السفلي: = 15 ∙ 2 + 15 2 \ u003d 60 م 2

F1 \ u003d 6 ∙ 2 + 6 ∙ 2 \ u003d 24 م 2 ، \ u003d 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \ u003d 60 م 2

F2 = 6 ∙ 2 = 12 م 2

F1 = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \ u003d 60 م 2

تعتبر الأرضيات الموجودة مباشرة على الأرض غير معزولة إذا كانت تتكون من عدة طبقات من المواد ، يكون التوصيل الحراري لكل منها λ≥1.16 واط / (م 2 0 درجة مئوية). تعتبر الأرضيات معزولة إذا كانت طبقتها العازلة λ<1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С.

يتم تحديد مقاومة انتقال الحرارة (م 2 0 درجة مئوية / ث) لكل منطقة كما هو الحال بالنسبة للأرضيات غير المعزولة ، لأن الموصلية الحرارية لكل طبقة λ≥1.16 W / m 2 ∙ 0 C. لذلك ، مقاومة نقل الحرارة Ro \ u003d Rn.p. بالنسبة للمنطقة الأولى - 2.15 ، وللثانية - 4.3 ، والمنطقة الثالثة - 8.6 ، والباقي - 14.2 م 2 ∙ 0 C / W.

) المساحة الإجمالية لفتح النوافذ: موافق \ u003d 2.94 ∙ 3 22 + 1.8 ∙ 1.76 ∙ 6 \ u003d 213 م 2.

المساحة الإجمالية للمداخل الخارجية: dv = 1.77 ∙ 2.3 ∙ 6 \ u003d 34.43 م 2.

مساحة الجدار الخارجي مطروحًا منها فتحات النوافذ والأبواب: n.s. = 42.85 ∙ 2.7 + 29.5 ∙ 2.7 + 11.5 ∙ 2.7 + 14.5 2.7 + 3 2.7 + 8.5 2.7 - 213-34 ، 43 \ u003d 62 م 2.

مساحة جدار الطابق السفلي: n.s.p = 14.5 ∙ 2.7 + 5.5 2.7-4.1 = 50

) منطقة السقف: عرق = 42.85 ∙ 12 + 3 ∙ 8.5 = 539.7 م 2 ،

,

حيث F هي مساحة السياج (م 2) ، والتي يتم حسابها بدقة 0.1 متر مربع (يتم تحديد الأبعاد الخطية للهياكل المرفقة بدقة 0.1 متر ، مع مراعاة قواعد القياس) ؛ التلفزيون و tn - درجات حرارة تصميم الهواء الداخلي والخارجي ، ºС (التطبيق. 1 ... 3) ؛ R 0 - المقاومة الكلية لانتقال الحرارة ، m 2 ∙ 0 C / W ؛ ن - المعامل اعتمادًا على موضع السطح الخارجي للسياج فيما يتعلق بالهواء الخارجي ، سنأخذ قيم المعامل n \ u003d 1 (للجدران الخارجية ، والأغطية غير العلية ، وأرضيات العلية مع أسقف من الصلب أو البلاط أو الأسمنت الأسبستي بطول صندوق متناثر ، أرضيات على الأرض)

فقدان الحرارة من خلال الجدران الخارجية:

الجبهة الوطنية = 601.1 وات.

فقدان الحرارة من خلال الجدران الخارجية للطابق السفلي:

Fn.s.p = 130.1 واط.

∑F n.s. = F n.s. + F n.s.p. = 601.1 + 130.1 = 731.2 واط.

فقدان الحرارة من خلال النوافذ:

فوك = 25685 واط.

فقدان الحرارة عبر المداخل:

Fdv = 6565.72 واط.

فقدان الحرارة من خلال السقف:

Fpot = = 13093.3 واط.

فقدان الحرارة من خلال الأرضية:

Fpol = 6240.5 وات.

فقدان الحرارة من خلال الطابق السفلي:

Fpol.p = 100 واط

∑F أرضية \ u003d أرضية F. + Ф pol.p. = 6240.5 + 100 = 6340.5 وات.

تعتمد الخسائر الإضافية للحرارة من خلال الجدران والأبواب والنوافذ الخارجية الرأسية والمائلة (الإسقاط الرأسي) على عوامل مختلفة. يتم حساب قيم Fdob كنسبة مئوية من خسائر الحرارة الرئيسية. فقدان الحرارة الإضافي من خلال الجدار الخارجي والنوافذ المواجهة للشمال والشرق والشمال الغربي والشمال الشرقي هو 10٪ ، والجنوب الشرقي والغرب - 5٪.

يتم أخذ خسائر إضافية لتسلل الهواء الخارجي للمباني الصناعية بمبلغ 30٪ من الخسائر الرئيسية عبر جميع الأسوار:

Finf \ u003d 0.3 (Fn.s. + Focal. + Fpot. + Fdv + Fpol.) \ u003d 0.3 (731.2 + 25685 + 13093.3 + 6565.72 + 6340.5) \ u003d 15724 ، 7 واط

وبالتالي ، يتم تحديد إجمالي فقد الحرارة بواسطة الصيغة:

1.4 حساب مساحة سطح التدفئة واختيار السخانات لأنظمة التدفئة المركزية

أكثر أجهزة التسخين شيوعًا وتنوعًا في الاستخدام هي مشعات الحديد الزهر. يتم تثبيتها في المباني السكنية والعامة والصناعية المختلفة. نستخدم الأنابيب الفولاذية كأجهزة تدفئة في المباني الصناعية.

دعونا أولاً نحدد تدفق الحرارة من خطوط أنابيب نظام التدفئة. يتم تحديد التدفق الحراري المنبعث إلى الغرفة عن طريق خطوط الأنابيب غير المعزولة المفتوحة بشكل مفتوح من خلال الصيغة 3:

Фfr = Ftr ∙ ktr (tfr - tv) ∙ η ،

حيث Ftr \ u003d π ∙ d l هي مساحة السطح الخارجي للأنبوب ، م² ؛ d و l - القطر الخارجي وطول خط الأنابيب ، م (أقطار خطوط الأنابيب الرئيسية عادة ما تكون 25 ... 50 مم ، الناهضون 20 ... 32 مم ، الوصلات بأجهزة التسخين 15 ... 20 مم) ؛ ktr - يتم تحديد معامل نقل الحرارة للأنبوب W / (م 2 0 درجة مئوية) وفقًا للجدول 4 اعتمادًا على اختلاف درجة الحرارة ونوع المبرد في خط الأنابيب ، ºС ؛ η - معامل يساوي خط الإمداد الموجود أسفل السقف ، 0.25 ، للناهض الرأسي - 0.5 ، لخط العودة الموجود فوق الأرض - 0.75 ، للتوصيلات بجهاز التسخين - 1.0

خط أنابيب الإمداد:

قطر - 50 مم: 50 مم = 3.14 73.4 ∙ 0.05 = 11.52 م² ؛

قطر 32 مم: 32 مم = 3.14 ∙ 35.4 0.032 = 3.56 م² ؛

القطر - 25 مم: 25 مم = 3.14 ∙ 14.45 0.025 = 1.45 م² ؛

القطر -20: 20 مم = 3.14 32.1 0.02 = 2.02 م² ؛

خط أنابيب العودة:

القطر - 25 مم: 25 مم = 3.14 ∙ 73.4 0.025 = 5.76 م² ؛

القطر 40 مم: 40 مم = 3.14 ∙ 35.4 ∙ 0.04 = 4.45 م² ؛

قطر - 50 مم: 50 مم = 3.14 ∙ 46.55 0.05 = 7.31 م² ؛

معامل نقل الحرارة للأنابيب لمتوسط ​​الفرق بين درجة حرارة الماء في الجهاز ودرجة حرارة الهواء في الغرفة (95 + 70) / 2 - 15 \ u003d 67.5 درجة مئوية يؤخذ على أنه 9.2 واط / (متر مربع درجة مئوية). وفقا للبيانات الواردة في الجدول 4.

أنبوب الحرارة المباشر:

Ф p1.50mm = 11.52 ∙ 9.2 (95 - 16) 1 = 8478.72 واط ؛

Ф ص 1.32 مم = 3.56 ∙ 9.2 (95 - 16) ∙ 1 = 2620.16 واط ؛

Ф ص1.25 مم = 1.45 9.2 (95 - 16) ∙ 1 \ u003d 1067.2 واط ؛

Ф ص1.20 مم = 2.02 ∙ 9.2 (95 - 16) ∙ 1 = 1486.72 واط ؛

عودة أنبوب الحرارة:

Ф p2.25mm = 5.76 ∙ 9.2 (70 - 16) ∙ 1 \ u003d 2914.56 واط ؛

Ф ص 2.40 مم = 4.45 9.2 (70 - 16) ∙ 1 = 2251.7 واط ؛

Ф p2.50mm = 7.31 ∙ 9.2 (70 - 16) ∙ 1 \ u003d 3698.86 واط ؛

إجمالي التدفق الحراري من جميع خطوط الأنابيب:

F tr \ u003d 8478.72 + 2620.16 + 1067.16 + 1486.72 + 2914.56 + 2251.17 + 3698.86 \ u003d 22517.65 واط

يتم تحديد مساحة سطح التسخين المطلوبة (م²) للأجهزة تقريبًا بواسطة الصيغة 4:

,

حيث Fogr-Ftr - نقل الحرارة لأجهزة التدفئة ، W ؛ Фfr - نقل الحرارة لخطوط الأنابيب المفتوحة الموجودة في نفس الغرفة مع أجهزة التدفئة ، W ؛ pr - معامل نقل الحرارة للجهاز ، W / (م 2 0 درجة مئوية). لتسخين المياه tpr \ u003d (tg + tо) / 2 ؛ tg and to - تصميم درجة حرارة الماء الساخن والمبرد في الجهاز ؛ للتسخين بالبخار منخفض الضغط ، يتم أخذ tpr \ u003d 100 درجة مئوية ؛ في أنظمة الضغط العالي ، tpr يساوي درجة حرارة البخار أمام الجهاز عند ضغطه المقابل ؛ تلفزيون - تصميم درجة حرارة الهواء في الغرفة ، ºС ؛ β 1- معامل التصحيح مع مراعاة طريقة تركيب السخان. مع التثبيت المجاني على الحائط أو في مكان بعمق 130 مم ، β 1 = 1 ؛ في حالات أخرى ، يتم أخذ قيم β 1 بناءً على البيانات التالية: أ) يتم تثبيت الجهاز على جدار بدون مكانة ومغطى بلوح على شكل رف بمسافة بين اللوح و سخان 40 ... 100 مم ، المعامل β 1 = 1.05 ... 1.02 ؛ ب) يتم تثبيت الجهاز في مكانة جدارية بعمق يزيد عن 130 مم مع مسافة بين اللوح والسخان 40 ... 100 مم ، المعامل β 1 = 1.11 ... 1.06 ؛ ج) يتم تثبيت الجهاز في جدار بدون مكانة ويتم إغلاقه بخزانة خشبية بفتحات في اللوحة العلوية وفي الجدار الأمامي بالقرب من الأرضية بمسافة بين اللوح والسخان تساوي 150 و 180 و 220 و 260 مم ، المعامل β 1 ، على التوالي ، يساوي 1.25 ؛ 1.19 1.13 و 1.12 ؛ β 1- معامل التصحيح 2- عامل التصحيح الذي يراعي تبريد الماء في خطوط الأنابيب. مع فتح خطوط أنابيب تسخين المياه وتسخين البخار ، β 2 = 1. لخط أنابيب التمديد المخفي ، مع دوران المضخة β 2 \ u003d 1.04 (أنظمة أحادية الأنابيب) و β 2 \ u003d 1.05 (أنظمة ثنائية الأنابيب بأسلاك علوية) ؛ في الدورة الطبيعية ، بسبب الزيادة في تبريد الماء في خطوط الأنابيب ، يجب ضرب قيم β 2 بعامل 1.04.pr \ u003d 96 م²

يتم تحديد العدد المطلوب من أقسام مشعات الحديد الزهر للغرفة المحسوبة بالصيغة:

Fpr / fsection ،

حيث fsection هي مساحة سطح التسخين لقسم واحد ، m² (الجدول 2). = 96 / 0.31 = 309.

القيمة الناتجة من n تقريبية. إذا لزم الأمر ، يتم تقسيمها إلى عدة أجهزة ، ومن خلال إدخال عامل التصحيح β 3 الذي يراعي التغير في متوسط ​​معامل نقل الحرارة للجهاز اعتمادًا على عدد الأقسام فيه ، وعدد الأقسام المقبولة للتثبيت يوجد في كل جهاز تسخين:

فم \ u003d ن β 3 ؛

الفم = 309 1.05 = 325.

نقوم بتركيب 27 مشعات في 12 قسمًا.

التدفئة والتهوية المدرسة إمدادات المياه

1.5 اختيار السخانات

تستخدم السخانات كأجهزة تسخين لزيادة درجة حرارة الهواء المزود للغرفة.

يتم تحديد اختيار السخانات بالترتيب التالي:

نحدد تدفق الحرارة (W) لتسخين الهواء:

Phv = 0.278 ∙ Q ∙ ρ ∙ c ∙ (tv - tn) ، (10)

حيث Q هو تدفق الهواء الحجمي ، m³ / h ؛ ρ - كثافة الهواء عند درجة الحرارة tk ، كجم / متر مكعب ؛ ср = 1 كيلو جول / (كجم ∙ С) - سعة حرارية متساوية الضغط للهواء ؛ tk - درجة حرارة الهواء بعد السخان ، ºС ؛ tn - درجة الحرارة الأولية للهواء الداخل إلى السخان ، ºС

كثافة الهواء:

ρ = 346 / (273 + 18) 99.3 / 99.3 = 1.19 ؛

Fw = 0.278 ∙ 1709.34 1.19 1 ∙ (16- (-16)) = 18095.48 واط.

,

تقدر سرعة الهواء الكتلي المقدرة بـ 4-12 كجم / ثانية ∙ م².

م².

3. بعد ذلك ، وفقًا للجدول 7 ، نختار طراز ورقم سخان الهواء مع منطقة هواء مفتوحة قريبة من المنطقة المحسوبة. مع التثبيت المتوازي (على طول الهواء) للعديد من السخانات ، يتم أخذ المساحة الإجمالية للقسم المباشر في الاعتبار. اخترنا 1 K4PP رقم 2 بمساحة هواء خالية 0.115 متر مربع ومساحة تدفئة 12.7 متر مربع.

4. بالنسبة للسخان المحدد ، احسب سرعة الهواء الفعلية للكتلة

= 4.12 م / ث.

بعد ذلك ، وفقًا للرسم البياني (الشكل 10) لنموذج السخان المعتمد ، نجد معامل نقل الحرارة k اعتمادًا على نوع المبرد وسرعته وقيمة νρ. وفقًا للجدول ، معامل نقل الحرارة k \ u003d 16 W / (m 2 0 C)

نحدد التدفق الحراري الفعلي (W) المنقول بواسطة وحدة السعرات الحرارية إلى الهواء الساخن:

Фк = ك ∙ F ∙ (t´av - tav) ،

حيث k هو معامل انتقال الحرارة ، W / (م 2 ∙ 0 درجة مئوية) ؛ F - مساحة سطح التدفئة لسخان الهواء ، م² ؛ t´av - متوسط ​​درجة حرارة سائل التبريد ، ºС ، لسائل التبريد - البخار - t´av = 95 درجة مئوية ؛ tav - متوسط ​​درجة حرارة الهواء الساخن t´av = (tk + tn) / 2

Fk \ u003d 16 ∙ 12.7 ∙ (95 - (16-16) / 2) \ u003d 46451 ∙ 2 \ u003d 92902 W.

يوفر السخان اللوحي KZPP رقم 7 تدفق حراري 92902 وات ، والمطلوب 83789.85 وات. لذلك ، يتم ضمان نقل الحرارة بشكل كامل.

هامش نقل الحرارة هو =6%.

1.6 حساب استهلاك الحرارة لتزويد المدرسة بالمياه الساخنة

تحتاج المدرسة إلى الماء الساخن لتلبية الاحتياجات الصحية. المدرسة التي تضم 90 مقعدًا تستهلك 5 لترات من الماء الساخن يوميًا. الإجمالي: 50 لترًا. لذلك ، نضع رافعين بتدفق ماء 60 لتر / ساعة لكل منهما (أي بإجمالي 120 لترًا / ساعة). مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه في المتوسط ​​يتم استخدام الماء الساخن للاحتياجات الصحية لمدة 7 ساعات خلال اليوم ، نجد كمية الماء الساخن - 840 لتر / يوم. تستهلك المدرسة 0.35 متر مكعب / ساعة في الساعة

ثم سيكون تدفق الحرارة إلى إمدادات المياه

FGV. = 0.278 0.35 983 4.19 (55-5) \ u003d 20038 واط

عدد كبائن الاستحمام للمدرسة هو 2. استهلاك كل ساعة من الماء الساخن لكابينة واحدة هو Q = 250 لتر / ساعة ، ونفترض أن الحمام يعمل في المتوسط ​​لمدة ساعتين في اليوم.

ثم الاستهلاك الكلي للماء الساخن: س \ u003d 3 2250 10 -3 \ u003d 1 م 3

FGV. = 0.278 1983 4.19 (55-5) \ u003d 57250 وات.

∑ سنة = 20038 + 57250 = 77288 وات.

2. حساب الحمل الحراري لتدفئة المنطقة

يمكن تحديد الحد الأقصى لتدفق الحرارة (W) المستهلك لتدفئة المباني السكنية والعامة للقرية ، المتضمن في نظام تدفئة المنطقة ، من خلال مؤشرات مجمعة اعتمادًا على منطقة المعيشة باستخدام الصيغ التالية:

تصوير = φ ∙ F ،

الصورة. l. = 0.25 ∙ صور. l. ، (19)

حيث φ هو مؤشر مجمع للحد الأقصى لتدفق الحرارة النوعي المستهلك لتدفئة 1 م² من مساحة المعيشة ، وات / م². يتم تحديد قيم φ اعتمادًا على درجة حرارة الشتاء المحسوبة للهواء الخارجي وفقًا للجدول (الشكل 62) ؛ و - مساحة المعيشة متر مربع.

1. لعدد 13 16 عمارة سكنية بمساحة 720 م 2 نحصل على:

تصوير = 13170720 = 1591200 واط.

لأحد عشر عمارات مكونة من 8 شقق بمساحة 360 م 2 نحصل على:

تصوير = 8 170 ∙ 360 = 489600 غربًا.

للعسل. النقاط بأبعاد 6x6x2.4 نحصل عليها:

المجموع الضوئي = 0.25 170 6 6 = 1530 واط ؛

لمكتب بأبعاد 6x12 م:

صور مشتركة = 0.25 170 6 12 = 3060 واط ،

بالنسبة للمباني السكنية والعامة والصناعية الفردية ، يتم تحديد الحد الأقصى لتدفقات الحرارة (W) المستهلكة للتدفئة وتدفئة الهواء في نظام تهوية الإمداد تقريبًا بواسطة الصيغ:

فوت \ u003d qot Vn (تلفزيون - tn) أ ،

Fv \ u003d qv Vn (تلفزيون - tn.v.) ،

حيث q من و q in - خصائص التدفئة والتهوية المحددة للمبنى ، W / (m 3 0 C) ، المأخوذة وفقًا للجدول 20 ؛ V n - حجم المبنى وفقًا للقياس الخارجي بدون الطابق السفلي ، m 3 ، يؤخذ وفقًا للتصميمات القياسية أو يتم تحديده بضرب طوله في عرضه وارتفاعه من علامة التخطيط للأرض إلى قمة طنف؛ t = متوسط ​​درجة حرارة الهواء التصميمية ، النموذجية لمعظم غرف المبنى ، 0 درجة مئوية ؛ ر ن \ u003d درجة حرارة الشتاء المحسوبة للهواء الخارجي ، - 25 0 درجة مئوية ؛ ر ن. - درجة حرارة التهوية الشتوية المحسوبة للهواء الخارجي - 16 درجة مئوية ؛ a هو عامل تصحيح يأخذ في الاعتبار التأثير على الخاصية الحرارية المحددة للظروف المناخية المحلية عند tn = 25 0 С a = 1.05

فوت \ u003d 0.7 ∙ 18 ∙ 36 4.2 ∙ (10 - (- 25)) ∙ 1.05 = 5000.91 واط ،

Fv.tot. = 0.4 × 5000.91 = 2000 وات.

بيت اللواء:

فوت \ u003d 0.5 ∙ 1944 ∙ (18 - (- 25)) ∙ 1.05 = 5511.2 واط ،

ورشة المدرسة:

فوت \ u003d 0.6 ∙ 1814.4 ∙ (15 - (- 25)) 1.05 = 47981.8 واط ،

Fv \ u003d 0.2 ∙ 1814.4 ∙ (15 - (- 16)) ∙ \ u003d 11249.28 واط ،

2.2 حساب استهلاك الحرارة لإمداد الماء الساخن للمباني السكنية والعامة

تم العثور على متوسط ​​تدفق الحرارة (W) المستهلك خلال فترة التسخين لتزويد المباني بالمياه الساخنة من خلال الصيغة:

F = ف سنة. · ن و ،

اعتمادًا على معدل استهلاك المياه عند درجة حرارة 55 درجة مئوية ، فإن المؤشر الإجمالي لمتوسط ​​تدفق الحرارة (W) الذي يتم إنفاقه على إمداد الماء الساخن لشخص واحد سيكون مساويًا لـ: 407 واط.

بالنسبة لـ 16 مبنى سكنيًا يسكنها 60 ساكنًا ، سيكون التدفق الحراري لإمداد الماء الساخن كما يلي: = 407 60 = 24420 واط ،

لثلاثة عشر منزلًا من هذا القبيل - F g.v. = 24420 13 = 317460 واط.

استهلاك الحرارة لإمدادات المياه الساخنة لثمانية مباني مكونة من 16 شقة يسكنها 60 ساكنًا في فصل الصيف

F g.w.l. = 0.65 فهرنهايت وزن الجسم = 0.65 317460 = 206349 واط

بالنسبة لـ 8 مباني سكنية بها 30 ساكنًا ، سيكون التدفق الحراري لإمداد الماء الساخن كما يلي:

F = 407 30 = 12210 واط ،

لأحد عشر منزلاً من هذا القبيل - F g.v. = 12210 11 = 97680 واط.

استهلاك الحرارة لإمداد المياه الساخنة لإحدى عشر مبنى من 8 شقق يسكنها 30 ساكنًا في فصل الصيف

F g.w.l. = 0.65 فهرنهايت وزن الجسم = 0.65 97680 = 63492 واط.

ثم سيكون تدفق الحرارة إلى إمدادات المياه للمكتب:

FGV. = 0.278 ∙ 0.833 983 4.19 (55-5) = 47690 واط

استهلاك الحرارة لتزويد المكتب بالمياه الساخنة في الصيف:

F g.w.l. = 0.65 ∙ فهرنهايت ج. = 0.65 ∙ 47690 = 31000 واط

تدفق الحرارة لإمداد العسل بالماء. ستكون النقطة:

FGV. = 0.278 ∙ 0.23 983 4.19 ∙ (55-5) = 13167 واط

استهلاك الحرارة لتزويد الماء الساخن بالعسل. نقاط في الصيف:

F g.w.l. = 0.65 ∙ فهرنهايت ج. = 0.65 ∙ 13167 = 8559 واط

في ورش العمل ، هناك حاجة أيضًا إلى الماء الساخن لتلبية الاحتياجات الصحية.

تستوعب الورشة رافعين بتدفق مياه 30 لتر / ساعة لكل منهما (أي إجمالي 60 لترًا / ساعة). بالنظر إلى أنه في المتوسط ​​، يتم استخدام الماء الساخن للاحتياجات الصحية لمدة 3 ساعات تقريبًا خلال اليوم ، نجد كمية الماء الساخن - 180 لتر / يوم

FGV. = 0.278 0.68 983 4.19 (55-5) = 38930 واط

تدفق الحرارة المستهلكة لتوفير الماء الساخن للورشة المدرسية في الصيف:

Fgw.l = 38930 0.65 = 25304.5 واط

جدول ملخص لتدفقات الحرارة

∑Ф المجموع = Ф من + Ф إلى + g.v. = 2147318 + 13243 + 737078 = 2897638 دبليو.

3. بناء جدول الحمل الحراري السنوي واختيار الغلايات

.1 بناء منحنى الحمل الحراري السنوي

يمكن حساب الاستهلاك السنوي لجميع أنواع استهلاك الحرارة باستخدام الصيغ التحليلية ، ولكن من الأنسب تحديده بيانياً من جدول الحمل الحراري السنوي ، وهو أمر ضروري أيضًا لتحديد أوضاع التشغيل لمنزل المرجل على مدار العام. تم إنشاء مثل هذا الجدول اعتمادًا على مدة درجات الحرارة المختلفة في منطقة معينة ، والتي يتم تحديدها بواسطة الملحق 3.

على التين. يوضح الشكل 3 جدول التحميل السنوي لمنزل المرجل الذي يخدم المنطقة السكنية للقرية ومجموعة من المباني الصناعية. الرسم البياني مبني على النحو التالي. على الجانب الأيمن ، على طول محور الإحداثي ، يتم رسم مدة تشغيل بيت المرجل بالساعات ، على الجانب الأيسر - درجة حرارة الهواء الخارجي ؛ يتم رسم استهلاك الحرارة على طول المحور ص.

أولاً ، تم رسم رسم بياني لتغيير استهلاك الحرارة لتدفئة المباني السكنية والعامة ، اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية. للقيام بذلك ، يتم رسم إجمالي التدفق الحراري الأقصى الذي يتم إنفاقه على تدفئة هذه المباني على المحور الصادي ، ويتم توصيل النقطة المكتشفة بخط مستقيم بالنقطة المقابلة لدرجة حرارة الهواء الخارجي ، والتي تساوي متوسط ​​درجة حرارة التصميم. المباني السكنية المباني العامة والصناعية التلفزيون = 18 درجة مئوية. نظرًا لأن بداية موسم التسخين تؤخذ عند درجة حرارة 8 درجات مئوية ، يظهر السطر 1 من الرسم البياني حتى درجة الحرارة هذه كخط منقط.

استهلاك الحرارة للتدفئة والتهوية للمباني العامة في الوظيفة tn هو خط مستقيم مائل 3 من التلفزيون = 18 درجة مئوية إلى درجة حرارة التهوية المحسوبة tn.v. لهذه المنطقة المناخية. في درجات الحرارة المنخفضة ، يتم خلط هواء الغرفة بهواء الإمداد ، أي يحدث إعادة الدوران ، ويبقى استهلاك الحرارة دون تغيير (يعمل الرسم البياني بالتوازي مع المحور السيني). بطريقة مماثلة ، يتم إنشاء الرسوم البيانية لاستهلاك الحرارة للتدفئة والتهوية للمباني الصناعية المختلفة. متوسط ​​درجة حرارة المباني الصناعية TV = 16 درجة مئوية. يوضح الشكل إجمالي استهلاك الحرارة للتدفئة والتهوية لهذه المجموعة من الكائنات (الخطوط 2 و 4 تبدأ من درجة حرارة 16 درجة مئوية). لا يعتمد استهلاك الحرارة لإمداد الماء الساخن والاحتياجات التكنولوجية على tn. الرسم البياني العام لفقد الحرارة هذا موضح بالخط المستقيم 5.

يظهر الرسم البياني الإجمالي لاستهلاك الحرارة اعتمادًا على درجة حرارة الهواء الخارجي بخط مكسور 6 (نقطة الانكسار تقابل tn.a.) ، تقطع على المحور y مقطعًا يساوي الحد الأقصى لتدفق الحرارة المستهلكة لجميع الأنواع الاستهلاك (∑Fot + Fv + Fg. in. + Ft) عند التصميم الخارجي لدرجة الحرارة tn.

إضافة الحمولة الإجمالية المستلمة 2.9 واط.

على يمين محور الإحداثي ، لكل درجة حرارة خارجية ، يتم رسم عدد ساعات موسم التدفئة (على المجموع التراكمي) ، والتي تم خلالها الحفاظ على درجة الحرارة مساوية أو أقل من تلك التي يتم البناء من أجلها ( الملحق 3). ومن خلال هذه النقاط رسم خطوط عمودية. علاوة على ذلك ، يتم عرض إحداثيات على هذه الخطوط من الرسم البياني لاستهلاك الحرارة الإجمالي ، بما يتوافق مع الحد الأقصى لاستهلاك الحرارة في نفس درجات الحرارة الخارجية. ترتبط النقاط التي تم الحصول عليها بمنحنى سلس 7 ، وهو رسم بياني للحمل الحراري لفترة التسخين.

المنطقة التي يحدها محاور الإحداثيات ، والمنحنى 7 والخط الأفقي 8 ، والتي توضح إجمالي حمل الصيف ، تعبر عن استهلاك الحرارة السنوي (جيجا جول / سنة):

السنة = 3.6 ∙ 10 -6 ∙ F ∙ m Q ∙ m n ،

حيث F هي مساحة جدول الحمل الحراري السنوي ، مم² ؛ m Q و m n - مقاييس استهلاك الحرارة ووقت التشغيل لمنزل المرجل ، على التوالي W / mm و h / mm. السنة = 3.6 10 -6 ∙ 9871.74 ∙ 23548 ∙ 47.8 = 40001.67J / سنة

منها نصيب فترة التدفئة 31681.32 ج / سنة وهي 79.2٪ لفصل الصيف 6589.72 ج / سنة بنسبة 20.8٪.

3.2 اختيار وسيلة نقل الحرارة

نستخدم الماء كحامل حرارة. نظرًا لأن الحمل التصميمي الحراري Fr 2.9 MW ، وهو أقل من الحالة (Fr ≤ 5.8 MW) ، يُسمح باستخدام الماء بدرجة حرارة 105 درجة مئوية في خط الإمداد ، ودرجة حرارة الماء في خط أنابيب الإرجاع هي يفترض أن تكون 70 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، نأخذ في الاعتبار أن انخفاض درجة الحرارة في شبكة المستهلك يمكن أن يصل إلى 10٪.

يوفر استخدام الماء شديد السخونة كناقل حراري وفورات أكبر في الأنابيب المعدنية بسبب انخفاض قطرها ، ويقلل من استهلاك الطاقة لمضخات الشبكة ، حيث يتم تقليل الكمية الإجمالية للمياه المتداولة في النظام.

نظرًا لأن البخار مطلوب لبعض المستهلكين للأغراض الفنية ، يجب تثبيت مبادلات حرارية إضافية عند المستهلكين.

3.3 اختيار المرجل

يمكن أن تكون غلايات التدفئة والصناعية ، اعتمادًا على نوع الغلايات المثبتة فيها ، من تسخين المياه أو البخار أو مجتمعة - مع غلايات البخار والمياه الساخنة.

يعمل اختيار الغلايات التقليدية المصنوعة من الحديد الزهر مع مبرد منخفض الحرارة على تبسيط وتقليل تكلفة إمدادات الطاقة المحلية. للتزويد بالحرارة ، نقبل ثلاث غلايات مياه من الحديد الزهر Tula-3 بطاقة حرارية 779 كيلو واط لكل منها وقود غاز مع الخصائص التالية:

القدرة المقدرة Fr = 2128 kW

الطاقة المركبة فو = 2337 كيلو واط

مساحة سطح التدفئة - 40.6 متر مربع

عدد الأقسام - 26

الأبعاد: ٢٢٤٩ × ٢٣٠٠ × ٢٣٦١ ملم

أقصى درجة حرارة لتسخين المياه - 115 درجة مئوية

الكفاءة عند التشغيل بالغاز η k.a. = 0.8

عند العمل في وضع البخار ، ضغط البخار الزائد - 68.7 كيلو باسكال

.4 بناء جدول سنوي لتنظيم توريد بيت المرجل الحراري

نظرًا لحقيقة أن الحمل الحراري للمستهلكين يختلف باختلاف درجة الحرارة الخارجية ، وطريقة تشغيل نظام التهوية وتكييف الهواء ، وتدفق المياه لإمداد الماء الساخن والاحتياجات التكنولوجية ، والأنماط الاقتصادية لتوليد الحرارة في منزل الغلاية يجب أن يتم توفيرها من خلال التنظيم المركزي للإمداد الحراري.

في شبكات تسخين المياه ، يتم استخدام تنظيم عالي الجودة لإمداد الحرارة ، يتم تنفيذه عن طريق تغيير درجة حرارة المبرد بمعدل تدفق ثابت.

الرسوم البيانية لدرجات حرارة الماء في شبكة التدفئة هي tp = f (tn، ºС)، tо = f (tн، ºС). بناء رسم بياني وفقًا للطريقة الموضحة في الشغل لـ tн = 95 ºС ؛ إلى = 70 درجة مئوية للتدفئة (يؤخذ في الاعتبار أن درجة حرارة الناقل الحراري في شبكة إمداد الماء الساخن يجب ألا تقل عن 70 درجة مئوية) ، tpv = 90 درجة مئوية ؛ tov = 55 درجة مئوية - للتهوية ، نحدد نطاقات التغيير في درجة حرارة المبرد في شبكات التدفئة والتهوية. على محور الإحداثي ، يتم رسم قيم درجة الحرارة الخارجية ، على المحور الإحداثي - درجة حرارة مياه الشبكة. يتزامن أصل الإحداثيات مع درجة الحرارة الداخلية المحسوبة للمباني السكنية والعامة (18 درجة مئوية) ودرجة حرارة المبرد ، والتي تساوي أيضًا 18 درجة مئوية. عند تقاطع الخطوط العمودية المستعادة على محاور الإحداثيات عند النقاط المقابلة لدرجات الحرارة tp = 95 درجة مئوية ، tн = -25 درجة مئوية ، تم العثور على النقطة A ، ورسم خط مستقيم أفقي من درجة حرارة الماء العائد 70 درجة مئوية ، النقطة ب. ربط النقطتين A و B بإحداثيات البداية ، نحصل على رسم بياني للتغير في درجة حرارة الماء المباشر والعائد في شبكة التدفئة ، اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية. في حالة وجود حمل إمداد بالماء الساخن ، يجب ألا تقل درجة حرارة المبرد في خط الإمداد لشبكة مفتوحة عن 70 درجة مئوية ، وبالتالي فإن الرسم البياني لدرجة الحرارة لمياه الإمداد به نقطة فاصل C ، على يسار أي τ p = const. يتم تنظيم إمداد الحرارة للتدفئة عند درجة حرارة ثابتة عن طريق تغيير معدل تدفق المبرد. يتم تحديد الحد الأدنى لدرجة حرارة الماء العائد برسم خط عمودي عبر النقطة C حتى يتقاطع مع منحنى الماء العائد. يُظهر إسقاط النقطة D على المحور y أصغر قيمة لـ τо. يتقاطع العمود العمودي ، المعاد بناؤه من النقطة المقابلة لدرجة الحرارة الخارجية المحسوبة (-16 درجة مئوية) ، مع خطوط مستقيمة AC و BD عند النقطتين E و F ، مما يوضح أقصى درجات حرارة الإمداد والمياه العائدة لأنظمة التهوية. أي أن درجات الحرارة هي 91 درجة مئوية و 47 درجة مئوية على التوالي ، والتي تظل دون تغيير في النطاق من tn.v و tn (خطوط EK و FL). في هذا النطاق من درجات حرارة الهواء الخارجي ، تعمل وحدات التهوية مع إعادة التدوير ، حيث يتم تنظيم درجتها بحيث تظل درجة حرارة الهواء الداخل للسخانات ثابتة.

يظهر الرسم البياني لدرجات حرارة الماء في شبكة التدفئة في الشكل 4.

الشكل 4. رسم بياني لدرجات حرارة الماء في شبكة التدفئة.

فهرس

1. أفندييف أ. تصميم إمدادات الطاقة لمؤسسات المجمعات الصناعية الزراعية. أدوات. ساراتوف 2009.

زاخاروف أ. ورشة عمل حول استخدام الحرارة في الزراعة. الطبعة الثانية، منقحة وموسعة. موسكو Agropromizdat 1985.

زاخاروف أ. استخدام الحرارة في الزراعة. موسكو كولوس 1980.

Kiryushatov A.I. محطات توليد الطاقة الحرارية للإنتاج الزراعي. ساراتوف 1989.

SNiP 2.10.02-84 المباني والمباني لتخزين وتجهيز المنتجات الزراعية.