Приточные системы вентиляции , как правило, включают в себя одну или две—три ступени нагрева воздуха в зимний период. Нагрев наружного приточного воздуха осуществляется в теплообменниках-калориферах, которым подведены трубопроводы системы теплоснабжения. Главной задачей системы теплоснабжения является обеспечение заданной температуры приточного воздуха, вне зависимости от наружной температуры либо параметров теплоносителя источника тепла.
При подборе калориферов практически все проектировщики сталкиваются с ситуацией, когда производитель предлагает определенный типоразмер воздухонагревателя, который подбирается с некоторым запасом. Если подключать систему теплоснабжения к калориферу напрямую, без узла регулирования и системы автоматики, то температура приточного воздуха на выходе с калорифера не будет в расчетных диапазонах, а будет максимальной исходя из входных параметров. Такие ситуации приводят к перерасходу количества тепла выше расчетного, к некомфортным условиям внутреннего воздуха. Следовательно, суть системы теплоснабжения приточных установок сводится к выбору типа узлов регулирования.
Разновидности узлов обвязки калориферов
| Основные схемы присоединения узлов регулирования воздухонагревателей к источнику теплоснабжения | |
| С двухходовым клапаном — происходит количественное регулирование, то есть расход воды из тепловой сети регулируется двухходовым клапаном, установленным на обратном трубопроводе, в зависимости от потребности в нагреве. На внутреннем контуре устанавливается циркуляционный насос, который вне зависимости от состояния регулирующего клапана обеспечивает постоянную циркуляцию теплоносителя на калорифере через перемычку. Это необходимо для предотвращения остывания теплоносителя в калорифере в зимний период, что может угрожать разморозкой. | |
| С трехходовым клапаном, работающим на перекрытие потока теплоносителя со стороны теплосети, без перемычки на калорифере. Порт со стороны источника теплоснабжения открывается или закрывается в зависимости от сигнала системы автоматизации. Циркуляционный насос на внутреннем контуре регулирующего узла работает либо на подмес воды от источника при открытом клапане, либо через перемычку самого клапана при закрытом патрубке. Такая схема также относится к количественному регулированию. Недостатком такой схемы является увеличение напора насоса на величину сопротивления регулирующего клапана в открытом состоянии. | |
| С трехходовым клапаном, работающим на перепуск потока горячей воды в обратный трубопровод тепловой сети. При потребности в нагреве воздуха в калорифере порт регулирующего клапана входит в режим «открыто», циркуляция теплоносителя идет через калорифер на прямых параметрах. В случае, когда температура достигла уставки, система автоматики начинает закрывать порт клапана со стороны калорифера, тем самым осуществляя перепуск теплоносителя из подачи в обратный трубопровод. Циркуляция на нагревателе осуществляется циркуляционным насосом через перемычку во внутреннем контуре. | |
Принцип выбора схемы регулирования в зависимости от источника тепла
В зависимости от того к какому источнику теплоснабжения подключаются узлы регулирования приточных установок на стадии проектирования определяется выбор схемы узлов обвязки калориферов.
Так, например, если источником тепла является центральная водогрейная котельная, работоспособность оборудования которой не зависит от минимальной температуры возвращаемого теплоносителя, выбор останавливают на простейшей схеме регулирования № 3. В этом случае система теплоснабжения работает в стандартном режиме на постоянном расходе теплоносителя, что защищает контур котельных установок от перегрева и выхода из строя.
Схема №2 используется, если источником тепла являются тепловые сети с независимым подключением системы теплоснабжения при помощи пластинчатого теплообменника, а в сети поддерживается давление соответствующее рабочему давлению трехходового клапана. При этом сетевой насос на внутреннем контуре пластинчатого теплообменника должен иметь встроенный или внешний частотный преобразователь, для корректировки расходных параметров в контуре. Также данную схему можно применять при зависимом или независимом подсоединении к котельной при условии частотного регулирования сетевых насосов контура вентиляции.
Схема №1 является наиболее универсальной схемой регулирования в узлах обвязок калориферов, но при этом и самая дорогая, так как двухходовые седельные клапаны, как правило, в несколько раз дороже трехходовых. Такая схема идеально подходит для зависимого присоединения к тепловым сетям, так как происходит контроль минимальной температуры обратного теплоносителя, перепад давления со стороны теплоносителя позволяет подбирать клапан с наименьшим коэффициентом Kv, что позволяет системе и автоматике максимально быстро реагировать на потребность калориферов в тепловой мощности.
Подбор основного оборудования для узлов теплоснабжения калориферов
Основное условие корректной работы узла обвязки воздухонагревателя — это соответствующий выбор схемы регулирования, правильный подбор регулирующего клапана и циркуляционного насоса.
Подбор регулирующих клапанов
Основными характеристиками регулирующих клапанов как двухходовых так и трехходовых являются диаметр, рабочее и максимальное давление и температура, а также главный коэффициент Kv.
Kv — это коэффициент пропускной способности клапана, означает как расход клапан способен пропустить через себя в открытом состоянии при потерях давления на нем 10 метров водяного столба.
Где G — расчетный расход воды калорифера, м3/ч;
∆p — перепад давления на клапане, бар
Ƥ — плотность теплоносителя.
При известном расходе теплоносителя и допустимом перепаде давления перед узлом по формуле определяется коэффициент Kv и в дальнейшем принимается ближайшее большее значение из каталога производителя. Вместо расчета коэффициента по формулам можно воспользоваться номограммами подбора клапанов, которые каждый производитель разрабатывает под свой ассортимент регулирующей арматуры.
Правильность подбора можно определить сравнением с диаметром трубопроводов: клапан всегда должен быть меньшим диаметром. Чем меньше диаметр клапана, тем быстрее система регулирует на незначительные колебания температур воздуха или теплосети.
Подбор циркуляционных насосов
Циркуляционные насосы внутреннего контура калориферов подбираются также исходя из принятой схемы регулирования с учетом расчетного расхода теплоносителя и сопротивления регулируемого участка.
Под сопротивлением регулируемого участка принято понимать следующий объем арматуры и трубопроводов:
- Схема регулирования №1 — гидравлические потери давления на воздухонагревателе при расчетном расходе теплоносителя, потери по длине трубопроводов с учетом местных сопротивлений на участке от портов присоединения к калориферу до двухходового клапана, потери давления на обратных клапанах и фильтрах-грязевиках при рабочем засорении. Потери давления на клапане в расчет напора насоса не берутся, т. к. в данной схеме клапан работает на перепаде давления теплосети.
- Схема регулирования №2 — гидравлические потери давления на воздухонагревателе при расчетном расходе теплоносителя, потери по длине трубопроводов с учетом местных сопротивлений на участке от портов присоединения к калориферу до трехходового клапана, сопротивление трехходового клапана через байпасную линию, потери давления на арматуре.
- Схема регулирования №3 — гидравлические потери давления на воздухонагревателе при расчетном расходе теплоносителя, потери по длине трубопроводов с учетом местных сопротивлений на участке от портов присоединения к калориферу через внутреннюю перемычку, потери давления на арматуре.
Как видно напор насоса при равных начальных условиях в 1 и 3-й схеме регулирования меньше, чем во 2-й схеме.
При известном расходе теплоносителя и рассчитанному напору, то есть рабочей точке насоса по графикам производят подбор серии и модели насоса. При подборе трехскоростных циркуляционных насосов аналогичных 100-й серии Grundfos – UPS, рекомендуется подбор выполнять на средней скорости.
Если вы зашли к нам на сайт не просто в процессе изучения «работы сайта», а с целью найти решения Вашей инженерной задачи, моя компания готова выполнить для Вас базовый инжиниринг или проект и помочь принять верное решение.
Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.
В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.
Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.
Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38
Мы в социальных сетях 
- Пользовательское соглашение
- Политика обработки персональных данных
Проектирование жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений,в том числе очистных сооружений и инженерных сетей и систем. По всей России.
Теплоснабжение и вентиляция. Хрусталев Б.М. и др. 2008
Изложены методические указания, примеры расчетов, справочные материалы для выполнения курсовых проектов и работ по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, горячему водоснабжению, теплоснабжению, газоснабжению, очистке вентиляционных выбросов. Приведены методические указания и рекомендации по дипломному проектированию. Для студентов вузов и специалистов по теплоснабжению и вентиляции.
Глава I. Методические указания и примеры расчетов по выполнению курсового и дипломного проектов «Отопление зданий различного назначения» 1.1. Исходные данные для проектирования 1.2. Определение расчетных температур в неотапливаемых помещениях 1.3. Расчетные потери теплоты отапливаемого здания. Расчет тепловой мощности системы отопления 1.3.1.
Определение основных и добавочных потерь теплоты помещения через ограждающие конструкции 1.3.2. Определение расхода теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции 1.3.3. Определение суммарного теплового потока, регулярно поступающего в помещения здания от различных источников; затраты теплоты на нагревание холодных материалов 1.3.4.
Тепловой баланс помещений и здания 1.4. Выбор и конструирование системы отопления 1.4.1. Выбор и размещение отопительных приборов и элементов системы отопления в помещениях здания 1.4.2. Способы присоединений различного типа отопительных приборов к трубопроводам системы отопления и устройства для регулирования теплоотдачи отопительного прибора 1.4.3.
Выбор схемы присоединения системы водяного отопления к тепловым сетям 1.4.4. Конструирование и некоторые положения по выполнению чертежей систем отопления 1.4.5. Конструирование систем напольного отопления 1.4.6. Конструирование систем электрического отопления 1.4.7. Конструирование систем воздушного отопления 1.5.
Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для расчетного участка системы отопления, расчетной мощности системы водяного отопления 1.6. Гидравлический расчет системы водяного отопления 1.6.1. Исходные данные 1.6.2. Основные принципы и последовательность гидравлического расчета системы отопления и подбора регулирующих клапанов 1.6.3.
Методы гидравлического расчета трубопроводов 1.6.4. Гидравлический расчет однотрубной системы водяного отопления методом характеристик сопротивления. Определение характеристик и подбор балансовых клапанов 1.6.5. Гидравлический расчет двухтрубной системы водяного отопления методом удельных потерь давления.
Определение характеристик и подбор клапанов отопительных приборов 1.6.6. Конструирование и подбор оборудования теплового пункта системы водяного отопления 1.6.7. Подбор циркуляционного насоса системы водяного отопления 1.6.8. Выбор типа и подбор расширительного бака 1.6.9. Особенности теплового и гидравлического расчета систем напольного отопления 1.7.
Тепловой расчет системы отопления 1.8. Особенности конструирования и расчета системы теплоснабжения калориферов 1.9. Расчет систем парового отопления 1.10. Определение годового расхода энергии на отопление и вентиляцию здания 1.11. Определение величины экономии энергии за счет программируемого снижения температуры воздуха в помещениях в нерабочие дни 1.12.
Определение показателей экономической эффективности энергосберегающих мероприятий 1.12.1. Натуральные технико-экономические показатели (годовая экономия энергоресурсов) 1.12.2. Исходные стоимостные показатели 1.12.3. Критерии экономической эффективности инвестиций для ЭСМ первой группы 1.12.4. Критерии экономической эффективности инвестиций для ЭСМ второй группы 1.12.5.
Рабочая методика отбора лучшего варианта ЭСМ 1.12.6. Формы ТЭО энергосберегающих мероприятий Литература
Глава II. Методические указания и примеры расчетов по курсовым проектам «Вентиляция общественного здания», «Вентиляция и отопление промышленного здания» и курсовой работе «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение» 2.1. Вентиляция общественного здания 2.1.1. Исходные данные для выполнения курсового проекта и его объем 2.1.2.
Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха 2.1.3. Расчет поступлений теплоты, влаги и вредных веществ в помещения 2.1.4. Расчет воздухообмена в помещениях 2.1.5. Организация воздухообмена в помещениях, расчет количества и размещение вентиляционных каналов на планах здания 2.1.6. Расчет воздухораспределения в помещении 2.1.7.
Аэродинамический расчет воздуховодов 2.1.8. Подбор вентиляционного оборудования 2.1.9. Глушители шума 2.2. Вентиляция и отопление промышленного здания 2.2.1. Исходные данные для выполнения проекта, оформление, выбор расчетных данных 2.2.2.
Расчет теплопоступлений, составление тепловых балансов и выбор системы отопления 2.2.3. Определение производительности местной вытяжной вентиляции 2.2.4. Воздушное душирование 2.2.5. Расчет воздухообмена 2.2.6. Воздушно-тепловые завесы 2.2.7. Распределение воздуха 2.2.8.
Аэродинамический расчет систем вентиляции 2.3. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение 2.3.1. Исходные данные для выполнения курсовой работы 2.3.2. Системы кондиционирования воздуха 2.3.3. Построение на I-d диаграмме основных процессов обработки воздуха в теплый и холодный периоды года 2.3.4.
Выбор холодильной машины 2.3.5. Проектирование системы кондиционирования воздуха офисных и жилых помещений Литература
Глава VII. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций отапливаемых зданий 7.1. Основные положения теплотехнического проектирования наружных ограждающих конструкций 7.2. Расчетные условия 7.3. Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций 7.4.
Сопротивление паропроницанию наружных ограждающих конструкций 7.5. Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций 7.6. Теплоустойчивость помещений Литература
Глава VIII. Рекомендации по использованию элементов энергосбережения в зданиях и сооружениях при выполнении курсовых и дипломных проектов 8.1. Общие соображения 8.2. Установка приборов учета и регуляторов 8.3. Тепловая изоляция 8.4.
Учет климатических условий при расчете отопления 8.5. Экономия электроэнергии в зданиях и сооружениях 8.6. Нормирование потребления ТЭР Литература
Глава XI. Подземные бесканальные тепловые сети из предварительно изолированных трубопроводов 11.1. Общие положения 11.2. Компенсационный метод прокладки предизолированных труб 11.3. Прокладка труб с предварительным подогревом 11.3.1. Прокладка без стартовых компенсаторов 11.3.2. Прокладка со стартовыми компенсаторами 11.4.
Прокладка труб с применением сильфонных компенсаторов 11.5. Компенсационные зоны 11.6. Неподвижные опоры 11.7. Ответвления трубопроводов 11.8. Присоединение к теплопроводам канальной прокладки 11.9.
Установка арматуры и фасонных изделий 11.10. Системы аварийной сигнализации Литература
Предисловие
Переход от экстенсивного развития нашего общества к интенсивному, повышение качества продукции, в том числе и качества строительства, требует создания условий для высокопроизводительного труда и культуры производства, что неразрывно связано с состоянием воздушной среды на рабочих местах.
Поэтому основная задача специалистов в области теплоснабжения, вентиляции и охраны воздушного бассейна — создание в помещениях разного назначения такого микроклимата, при котором обеспечиваются благоприятные условия для выполнения работ и нормальной деятельности человека, а также решение вопросов очистки газовых выбросов, утилизации уловленных веществ и энергосбережения. Именно эти необходимые для человека и технологических процессов условия внутренней среды на производстве, в жилых и общественных зданиях обеспечиваются с помощью систем отопления, теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Эффективность систем, их технико-экономические характеристики во многом зависят не только от принятых схем, от правильного монтажа, наладки и эксплуатации, но и от правильно выбранной методики расчета и достоверности проведенных расчетов. Поэтому курсовое и дипломное проектирование, включающее вопросы расчета, проектирования, строительства и эксплуатации систем отопления, теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха, очистки вентиляционных выбросов играет важную роль в подготовке инженеров по специальности «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна».
Устройство данных систем и их отдельных элементов характеризуется высокой степенью сложности: большим разнообразием схем, использованием сложных механизмов и приборов для регулирования и контроля их работы. Курсовое проектирование, являясь важной составной частью учебного процесса, способствует усвоению студентами теоретических положений, формированию практических навыков в проектно-конструкторской работе.
В то же время решение конкретных практических задач в курсовом и Дипломном проектировании позволяет студентам получить более полное представление о физической сущности протекающих процессов, теоретических положений, взаимосвязи отдельных элементов систем, числовых значений отдельных расчетных коэффициентов и их соотношение в зависимостях.
Дипломное проектирование является завершающим этапом в подготовке студентов к самостоятельной работе и выборе правильных экономически оправданных решений.
В одиннадцати разделах данного учебного пособия приводятся методические указания и примеры расчета по основным вопросам курсового и Дипломного проектирования. Дополнительно следует пользоваться учебниками, учебными пособиями, справочниками, строительными нормами и правилами, а также санитарными нормами, конспектами лекций.
В четырех первых главах приводятся методические указания и примеры расчетов по курсовому проектированию по разделам: отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение и теплоснабжение. Пятая глава посвящена вопросам дипломного проектирования по теплоснабжению.
В шестой главе изложены рекомендации к выполнению дипломных проектов по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха в зданиях различного значения. В седьмой главе рассматривается теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций отапливаемых зданий, в восьмой — содержатся рекомендации по энергосбережению в зданиях и сооружениях. Девятая и десятая главы посвящены курсовому и дипломному проектированию по газоснабжению. В одиннадцатой главе приведены методические рекомендации и примеры расчетов тепловых сетей бесканальной прокладки с предварительно изолированными трубопроводами.
Данное учебное пособие разработано в соответствии с типовыми программами отдельных дисциплин, построено на возможности применения нормативных требований и материалов в процессе их изменений и содержит основные справочные материалы.
Авторы просят читателей присылать свои замечания, пожелания, предложения, которые помогут авторам в улучшении учебного пособия при его переиздании.
Предисловие написано доктором технических наук, профессором Хрусталевым Б.М.; глава 1 — канд. техн. наук, доц. Покотиловым В.В.; глава 2 (2.1 и 2.2) — докт. техн. наук, проф. Дячеком П.И., канд. техн. наук Боруховой Л.B., доц. Пилюшенко В.П.; глава 2 (2.3) — докт. техн. наук, проф. Дячеком П.И. и докт. техн. наук, проф. Кувшиновым Ю.Я.; глава 3 — канд. техн. наук, проф. Копко В.М.; главы 4, 5, 11 — канд. техн. наук, проф.
Копко В.М. и канд. техн. наук, доц. Базыленко Г.И.; глава 6 — докт. техн. наук, проф. Хрусталевым Б. М. и канд. техн. наук, доц. Сенькевичем Э.В.; глава 7 — канд. техн. наук, доц. Юрковым О.И.; глава 8 — докт. техн. наук, проф. Михалевичем А.А.; главы 9, 10 — канд. техн. наук, доц.
Артиховичем В.В. и канд. техн. наук, доц. Пшоник М.Г.
Авторы выражают большую благодарность докт. техн. наук, профессору Б.В. Яковлеву и канд. техн. наук, доценту К.Э. Гаркуше за ценные замечания, советы и рекомендации, сделанные при рецензировании рукописи.