![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Отопление производственных помещений
Отопление в сочетании с конструктивными решениями зданий призвано обеспечить нормируемые температурные условия в рабочих зонах производственных помещений. Системой отопления называют комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепла во все обогреваемые помещения. В систему отопления входят отопительные приборы, магистральные трубо-проводы для подачи и отвода теплоносителя, стояки, соединительные трубы, регулирую-щая арматура, воздухосборники, котел или теплообменник при централизованном тепло-снабжении, смесительные установки и циркуляционные насосы. Системы отопления подразделяют на две группы: местные и центральные. К местным относятся системы, в которых тепло получается и используется в одном помещении, а к центральным – системы, предназначенные для отопления нескольких помещений или зда-ний из единого теплового центра. В зависимости от используемого теплоносителя разли-чают паровое, воздушное, водяное и электрическое отопление. В системах парового отопления носителем тепла является высокотемпературный пар, подаваемый под повышенным давлением. Недостатками парового отопления являются высокая температура нагревательных приборов до 373 °К (100 °C) и повышенный уровень шума. Поэтому применение его допускается в помещениях с кратковременным пребыва-нием в них людей. Для помещений категорий по взрывопожарной опасности А и Б проек-тируется, как правило, воздушное отопление, а для помещений категорий по взрыво и по-жарной опасности А, Б, Вустройство парового отопления не допускается [6]. В системах воздушного отопления носителем тепла является воздух, нагретый до тем-пературы, более высокой, чем температура обогреваемых помещении. Основными конст-руктивными элементами системы являются калорифер – источник тепла, вентилятор, и воздухораспределительные устройства. Для воздушного отопления характерны меньшие первоначальная стоимость и металлоемкость по сравнению с паровым и водяным отопле-нием, быстрый нагрев помещений, возможность совмещения с вентиляцией. Воздушное отопление целесообразно применять в помещениях большого объема (вокзалы, большие цехи, локомотивные и вагонные депо и др.). Водяное отопление имеет наибольшее распространение, как самое гигиеническое, бес-шумное, экономичное и совершенное в эксплуатации. Оно обеспечивает возможность в широких пределах регулировать теплоснабжение помещений в зависимости от температу-ры наружного воздуха. Системы водяного отопления разделяются на низкотемпературные с температурой горячей воды до 378 °К (105 °C) и высокотемпературные с 378÷ 423 °К (150 °C). Расчетная температура оборотной воды 343 °К (70 °C). Различают системы водя-ного отопления с естественной и насосной циркуляцией воды. Естественная циркуляция применяется редко и только в небольших отдельно стоящих зданиях. В зависимости от схемы питания системы разделяют на вертикальные и горизонтальные, однотрубные и двухтрубные с нижней и верхней разводкой. На предприятиях железнодорожного транс-порта для отопления производственных помещений в основном применяют горизонталь-ные однотрубные системы с насосной циркуляцией воды. Электрическое отопление в виде электропечей применяют для обогрева тягового под-вижного состава, путевых машин, а также отдельно стоящих зданий небольших объемов (посты дежурных по переезду, помещения для обогрева и отдыха и т. п.) Находит приме-нение и электроводяное отопление, в котором теплоноситель – вода подогревается в котле электронагревательными элементами. Расчет тепловой мощности системы отопления QОТ, Вт, основывается на тепловом ба-лансе часового расхода тепла для расчетных зимних условий QОТ = QОГР + QНАГ + QТЕХ.П – QТЕХ.В, (3) где QОГР – потери тепла через ограждающие конструкции, Вт; QНАГ – расход тепла на нагрев воздуха, Вт; QТЕХ.П – технические потерина нагрев оборудования, материалов и др., Вт; QТЕХ.В – технические тепловыделения от оборудования, материалов и др., Вт. Тепловые потери помещения, которые принимают в расчет тепловой мощности систе-мы отопления, определяют как сумму потерь тепла через наружные и внутренние ограж-дающие конструкции. Для отдельного помещения величина потерь тепла составляет Q = λ i (tВi – tНi) β i Si, (4) где λ i – коэффициент теплопроводности материала i -ого ограждения, Вт/(м2 °К) [7]; tВi, tНi – внутренняя и наружная расчетные температуры, °К [1, 6] β i – коэффициент, учитывающий ряд дополнительных потерь тепла через i -ое ог- раждение [7]; Si – площадь i -ой ограждающей конструкций, м2. Тепловые потери помещения через наружные ограждающие конструкции QН являются основными в тепловом балансе часового расхода тепла в здании. Тепловые потери поме-щения через наружные ограждающие конструкции QВ учитываются в тепловом балансе только при разности температур в смежных помещениях ≥ 5 °C. Общие тепловые потери здания через ограждающие конструкции составляют QОГР = ∑ QНi + ∑ QВi. (5) Недостаток тепла в помещениях восполняется отоплением (дополнительной установ-кой отопительных приборов), избыток удаляется вентиляцией. При расчетах промышлен-ных зданий QТЕХ.П и QТЕХ.В относят к вентиляции. Тогда тепловая мощность отопитель-ной системы будет QОТ = QОГР . Основными элементами отопительной системы являются нагревательные приборы, ко-торые выбираются в зависимости от назначения помещений по справочной литературе по отоплению. Площадь поверхности нагревательных приборов определяется по формуле F = β 1 QОТ / [kПР (tГВ – tПi)], (6) где β 1 – коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводе; kПР – коэффициент теплопередачи выбранного нагревательного прибора, Вт/(м2 °К); tГВ – температура горячей воды, подаваемой в отопительную систему, °К; tПi – температура воздуха в данном помещении, °К [1]. Для выбора всех элементов системы отопления разрабатывается схема отопления зда-ния. С этой целью на поэтажных планах здания согласно расчетам производится расста-новка нагревательных приборов в каждом помещении, в коридорах, лестничных клетках, а также размещаются стояки и разводка магистральных трубопроводов. Выполняется гид-родинамический расчет системы для чего она разбивается на участки ∆ pУi, отличающиеся друг от друга расходом воды, и определяются потери давления ∆ pК в каждом циркуляци-онном кольце по формуле ∆ pК = ∑ ∆ pУi = ∑ (∆ pТрi + ∆ pМсi) α, (7) где ∆ pТрi = RУдi ℓ i – потери статического давления на участке от трения воды о стенки эле- ментов трубопроводов, здесь RУдi – удельная потеря давления на тре- ние в 1 м i -ого трубопровода, а ℓ i – длина i -ого участка, м; ∆ pМсi = ∑ ξ i (ρ υ 2) / 2 – сумма потерь давления на местные сопротивления на участке; ξ i – коэффициент местного сопротивления i -ого участка трубопро- вода; (ρ υ 2) / 2 – скоростной напор воды i -ого участка трубопровода, Па; ρ, υ – соответственно, плотность, кг/м3, и скорость воды, м/с; α – коэффициент запаса на неучтенные потери давления (≤ 10 %). Расход воды весовой G и объемный V в отопительной системе в целом и для каждого ее участка составляет G = QОТ / [с (tГВ – tОБ)], (8) V = QОТ / [1000 (tГВ – tОБ)], (9) где с – удельная теплоемкость воды, Дж/(кг °К); tГВ, tОБ – соответственно, температура подаваемой (горячей) и обратной воды, °К. По расходу воды и потерям давления на самом удаленном циркуляционном кольце вы-бирается марка и номер насоса и тип электродвигателя к нему. Мощность электродвигате-ля определяется зависимостью N = V k ∆ pК / 102·3600 η Н, (10) где k – коэффициент запаса электродвигателя на пусковой момент, в долях единицы; ∆ pК – развиваемое давление, равное общим потерям в самом неблагоприятном цирку- ляционном кольце, Па; η Н – коэффициент полезного действия насоса, в долях единицы. Санитарные требования к отопительным системам направлены на поддержание в хо-лодное время определенной и равномерной температуры в помещениях, ограничения тем-пературы отопительных приборов и обеспечения бесшумности их работы.
|