Курсовая работа: Разработка системы электроснабжения механического цеха
,
где – площадь
наружной поверхности трубы, м2;
,
где d, l – наружный диаметр и
длина трубопровода соответственно, м;
;
– коэффициент
теплопередачи трубы /10/, ;
tтр – средняя температура
теплоносителя в трубопроводе, 0С;
η –
коэффициент /10/, о.е.;
.
Тепловой
поток от открыто проложенного обратного трубопровода в помещении цеха, Вт,
,
где ;
.
Тепловой
поток подводок от подающего трубопровода к нагревательным приборам в помещении
цеха, Вт,
,
где ;
n – количество подводок,
шт;
.
Тепловой
поток подводок от нагревательных приборов к обратному трубопроводу в помещении
цеха, Вт,
,
где ;
.
Суммарный
тепловой поток от трубопроводов в помещении цеха, Вт,
,
.
В помещении
механического цеха в качестве нагревательных приборов применяются чугунные
радиаторы марки М–140.
Требуемая
площадь поверхности нагрева приборов в помещении цеха, м2,
,
где β1 –
коэффициент, учитывающий способ установки нагревательного прибора /10/, о.е.;
β2 –
коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводе /10/, о.е.;
– коэффициент
теплопередачи прибора /10/, ;
– средняя
температура теплоносителя в приборе, 0С,
,
tг и tо – расчётные температуры
горячей и охлаждённой воды в приборе соответственно, 0С,
;
.
Необходимое
число секций чугунных радиаторов в помещении цеха
,
где – площадь
поверхности нагрева одной секции /10/, м2;
.
Таблица 4.3 –
Расчёт количества отопительных приборов
Помещение
Qот, Вт
Qтр, Вт
Fпр, м2
n
nбат
nсекц
Цех
29200
7610
37,1
146
16
10
Материальная кладовая №1
8980
1050
13,6
54
4
14
Материальная кладовая №2
13430
1610
20,3
80
6
14
ИРК №1
13430
1610
20,3
80
6
14
Материальная кладовая №3
13430
1610
20,3
80
6
14
Комната мастеров
11070
1390
16,6
65
4
17
ИРК №2
15880
1960
23,9
94
6
16
Комната электриков
11430
830
18,2
72
4
18
Для установки
в помещении принимаются 16 батарей по 10 секций в каждой. Общее число секций
чугунных радиаторов при этом 160.
Аналогично
рассчитывается количество отопительных приборов в бытовых отделениях.
Результаты расчётов сводятся в таблицу 4.3.
План
механического цеха с расположением трубопроводов и отопительных приборов
показан на рисунке 4.3
4.2 Гидравлический расчёт системы
водяного отопления
В расчётах
принимается, что средняя потеря давления составляет 100 Па на 1 м длины
трубопровода.
Далее приводится
расчёт кольца, проходящего в помещении механического цеха.
Общая длина
трубопровода рассчитываемого кольца Σl = 145,4 м.
Схема системы
отопления приведена на рисунке 4.4.
Располагаемое
циркуляционное давление в системе, Па,
,
.
Средняя
потеря давления на трение, Па/м,
,
.
Для каждого
участка определяется расход теплоносителя.
Для первого и
последнего участков расход будет одинаков, кг/ч,
,
где Q – тепловая нагрузка
участка, Вт;
Δt – расчётный
температурный перепад теплоносителя в системе отопления, 0С;
.
Далее по /10,
приложение 6/ по значениям и определяются диаметры труб, а
также скорость теплоносителя ω и фактическое значение по участкам циркуляционного
кольца. Полученные данные заносятся в таблицу 4.4.
По /10,
приложение 4/ подсчитываются суммы коэффициентов местных сопротивлений на
каждом расчётном участке. Все результаты заносятся в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 –
Расчёт трубопроводов системы водяного отопления
№
участка
Q,
Вт
G,
кг/ч
l,
м
Диаметр
трубы,
мм
ω,
м/с
,
Па/м
ΔРл,
Па
Σζ
ΔРм,
Па
ΔРл+ΔРм,
Па
Главное циркуляционное кольцо, проходящее через
прибор 16
1
21600
740
39,3
25
0,38
85
3340,5
4,5
319,5
3660
2
18900
650
4
25
0,32
65
260
1
50,3
310,3
3
16200
555
5,6
25
0,28
60
336
5
193
529
4
13500
465
4
25
0,23
35
140
1
26,1
166,1
5
10800
370
5,6
20
0,3
80
448
7
309,4
757,4
6
8100
280
4
20
0,23
45
180
1
26,1
206,1
7
5400
185
5,6
15
0,28
95
532
7
270,2
802,2
8
2700
95
4,1
15
0,15
28
114,8
2,5
27,8
142,6
9
1350
45
0,2
15
0,06
4
0,8
6,5
11,5
12,3
10
1350
45
0,2
15
0,06
4
0,8
1
1,8
2,6
11
2700
95
4,1
15
0,15
28
114,8
4,5
50
164,8
12
5400
185
5,6
15
0,28
95
532
7
270,2
802,2
13
8100
280
4
20
0,23
45
180
1
26,1
206,1
14
10800
370
5,6
20
0,3
80
448
7
309,4
757,4
15
13500
465
4
25
0,23
35
140
1
26,1
166,1
16
16200
555
5,6
25
0,28
60
336
5
193
529
17
18900
650
4
25
0,32
65
260
1
50,3
310,3
18
21600
740
39,9
25
0,38
85
3391,5
5,5
390,5
3782
Σ(ΔРл+ΔРм)1÷18 = 13306,5
Малое циркуляционное кольцо, проходящее через
прибор 1
19
2700
95
0,1
15
0,15
28
2,8
1,5
16,7
19,5
20
1350
45
0,2
15
0,06
4
0,8
6,5
11,5
12,3
21
1350
45
0,2
15
0,06
4
0,8
1
1,8
2,6
22
2700
95
0,1
15
0,15
28
2,8
3
33,3
36,1
Σ(ΔРл+ΔРм)19÷22 = 70,5
Расчёт сумм
коэффициентов местных сопротивлений приводится ниже.