2.2 Расчет калориферного отопления

В том случае, если в производственном помещении предусматривается воздушное отопление, расчет и выбор калориферов производятся следующим образом.

2.2.1 Определяют расход тепла на нагрев воздуха (ккал/ч) внутри помещения:

Q_в = с_в G_в (t_в - t_н), (2.15)

где с_в – теплоемкость воздуха, ккал/кг ^оС, (с_в = 0,24);

G_в – количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

t_в – температура воздуха внутри помещения, ^оС;

t_н – расчетная температура наружного воздуха (t_н = -30).

2.2.2 Задаваясь массовой скоростью воздуха v_r в пределах экономически выгодной, определяют предварительно живое сечение F_к (м²) калориферной установки:

(2.16)

где G_в – количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

v_r – массовая скорость воздуха, кг/(м²^оС), (v_r = 5...10).

По расчетному живому сечению и техническим характеристикам подбирают модель и номер калорифера (таблица 2.5).

Таблица 2.5 – Техническая характеристика калориферов

Модель	Номер	Поверхность нагрева, м2	Живое сечение для прохода, м		Вес с оцинковкой
			воздуха	теплоносителя
КФБ	2	12,7	0,115	0,0061	70
	3	16,9	0,154	0,0082	91
	4	21,4	0,195	0,0082	110
	5	26,8	0,244	0,0102	130
	6	32,4	0,295	0,0102	160
	7	38,9	0,354	0,0122	193
	8	45,7	0,416	0,0122	221
	9	53,3	0,486	0,0143	255
	10	61,2	0,558	0,0143	289
КФС	2	9,9	0,115	0,0046	56
	3	13,2	0,154	0,0061	72
	4	16,7	0,195	0,0061	87
	5	20,9	0,244	0,0076	108
	6	25,3	0,295	0,0076	127
	7	30,4	0,354	0,0092	154
	8	35,7	0,416	0,0092	175
	9	41,6	0,486	0,0107	202
	10	47,8	0,558	0,0107	228

При параллельном подключении двух калориферов живое расчетное сечение выбираемых калориферов уменьшается в два раза.

2.2.3 Рассчитываем массовую скорость v_r (кг/(м²с)) воздуха для принятой установки:

(2.17)

где F_кф – фактическое живое сечение выбранных калориферов, м² .

2.2.4 Находят скорость движения воды в трубках калорифера по формуле:

(2.18)

где f_тр – полное сечение для прохода воды в калорифере, м²;

t₁ – температура воды при входе в калорифер, ^оС;

t₂ – температура воды при выходе из калорифера, ^оС;

S_в – плотность внутреннего воздуха, кг/м³.

Исходя из расчетной массовой скорости воздуха v_r определяют коэффициент теплопередачи к_т калорифера (таблица 2.6.).

Таблица 2.6 – Коэффициент теплопередачи калориферов КФС и КФБ к_т, ккал/(м²часград)

Тепло- носи- тель	Скорость дви- жения теплоно- сителя по труб- кам тн, м/сек	Весовая скорость воздуха v, кг/м2 сек
		2	4	6	8	10	12	14
Вода	0,01	7,3	8,9	10,1	11	11,9	12,4	13
	0,03	9,4	11,5	12,9	14,2	15,1	15,9	16,6
	0,06	10,9	13,4	15,1	16,5	17,6	18,6	19,4
	0,1	12,3	15,1	17,0	18,5	19,7	20,8	22,3
	0,2	14,3	17,6	19,8	21,6	23,1	24,3	25,5
	0,3	15,7	19,2	21,7	23,7	25,3	26,7	27,9
	0,4	16,7	20,5	23,2	25,2	27	28,4	29,8
	0,5	17,6	21,6	24,4	25,9	28,4	29,9	31,3
	0,6	18,3	22,5	25,3	27,6	29,5	31,1	32,6
	0,7	18,5	22,8	25,6	27,8	29,8	31,5	33
	0,8	18,7	23	25,9	28,2	30,2	31,8	33,3
	1	19	23,4	26,3	28,7	30,7	32,4	33,9
Пар	–	13,4	17,9	21,2	24,0	26,3	28,4	30,3

2.2.5 Определяют расчетную поверхность нагрева F_рас (м²) калорифера по формуле:

(2.19)

где t_ср.т – средняя температура теплоносителя, которая принимается равной для воды (t₁ - t₂)/2, для насыщенного пара при давлении до 0,03 атмосфер (100^оС), более 0,3 атмосфер – температура пара;

t_ср.в – средняя температура воздуха равна полусумме начальной и конечной температуры воздуха в помещении:

.

2.2.6 Проводим расчет количества устанавливаемых калориферов по формуле:

(2.20)

где F_рас – расчетная поверхность нагрева выбранного калорифера, м² (таблица 2.5.);

F_к – поверхность нагрева одного калорифера, м².

2.2.7 Определяем суммарную площадь калориферной установки F_уст (м²):

F_уст = n_arF_к (2.21)

где n_ar – фактическое число калориферов в установке.

При v_r из таблицы 2.7 определяем сопротивление движению воздуха в установке.

При выполнении этого раздела в данной курсовой работе, самим выбрать тип отопления, исходя из условий экономичности и целесообразности выбранного отопления.

^{Таблица 2.7 – Сопротивление движению воздуха (р) через калориферы КФС и КФБ, кг/м}2

Модель калорифера	Весовая скорость воздуха v, кг/м2 сек
	2	4	6	8	10	12	14
КФС	0,75	2,4	4,8	7,8	11,5	15,6	20,6
КФБ	0,91	3	5,9	9,5	14	19	25