книги / Отопление и вентиляция. Отопление-1

то мере действие естественного давления и чтобы всю систему воздуховодов можно было рассчитать с допустимой невязкой рас­ полагаемого давления и гидравлических «потерь.

Методика расчета разветвленных систем воздушного отопления. Вначале определяют располагаемые давления для гидравлического расчета каналов воздушного отопления.

В системе с естественным побуждением «общее располагаемое давление для ветвей с ответвлениями, по которым подается нагре­ тый -воздух -соответственно на 1-й этаж (pi), на 2-й (р2) и'3-й (р3), будет равно:

Р\ = (А?+ hi) Y„ — (Л"уП+ AIY„);

P2={hl2+ h2)YH~ (*2Yn + h2ya)l

Pa—[hi + h3) y H — {hiY " + A3YB)t

где h\n, h*p и hi — высота столбов нагретого воздуха (расстояния от середины калорифера до середины выпусков нагретого воздуха соответственно в 1, 2 и 3-й этажи, рис. VI 1.2, а)\ hu h2 и Л3— расстояния от вытяжных отверстий этих этажей до устья вытяжной шахты; у1*, YH и ув — объемные массы воздуха нагретого, воздуха помещения и наружного (при tu= +5°С).

Систему воздушного отопления с «механическим побуждением (рис. VII.2, б) целесообразно рассчитывать через наиболее уда­ ленный стояк (для подачи нагретого воздуха), определяя распо­ лагаемое механическое давление в точках присоединения стояков к магистральному воздухораспределительному каналу [2 (/?/+£)]. Тогда располагаемое давление для гидравлического расчета каж­ дого стояка рст будет равно

присоединения стояка; рест— естественное давление, определяемое по формулам располагаемого давления в системе воздушного ото­ пления с естественным побуждением.

Отсюда видно, что каждый стояк будет иметь неодинаковое располагаемое давление (для гидравлического расчета). С целью погашения избыточных давлений ввиду отсутствия обширного сор­ тамента каналов «рекомендуется устанавливать «регулировочные диафрагмы.

Принцип расчета диафрагм. Гидравлическою сопротивление стояка-канала при перемещении заданного количества нагретого воздуха G «составляет рф. Если располагаемое давление рСт>РФ, то требуется установить диафрагму для погашения избыточного дав­ ления Др

Ьр = р„ —рф.

Определим площадь живого сечения диафрагмы /: или Д />=С -*-(у)2

различные факторы сопротивления диафрагмы, отнесенный к ско­ рости в живом сечении диафрагмы (может быть указан в паспорте диафрагмы); р — плотность воздуха.

У с т р о й с т в о ц е н т р а л ь н о й с и с т е м ы в о з д у ш н о г о о т о п л е н и я с е с т е с т в е н н о й ц и р к у л я ц и е й отличается от центральной системы воздушного отопления с 'механическим побуждением лишь отсутствием вентилятора и электромотора. Воз-

дух здесь перемещается за счет разности объемных масс холодного

и нагретого воздуха.

Воздушное отопление с сосредоточенным выпуском воздуха по­ лучило применение в больших помещениях производственного на*-

значения.

В таких системах предусматривается выпуск воздуха с большой скоростью одной или несколькими горизонтальными -струями с па­ раллельным (рис. VII.3) или веерным направлением их (рис. VII.4).

Высоту выпуска воздуха над уровнем пола помещения прини­ мают при высоте помещения 8 м от 3,5 до 6 м, при высоте более 8 м — от 5 до 7 м.

Проектируя сосредоточенные выпуски воздуха, необходимо про­ верить возникающую при этом подвижность воздуха .в рабочей зоне помещения. Для этого используют расчетные формулы дви­ жения свободных струй, определяя параметры -струи на ее пути.

Существующие рекомендации по расчету струй сводятся к сле­ дующему.

Число струй К определяют: при параллельной схеме выпуска по формуле K=V/BHl\ при веерной схеме выпуска — K=V/0AR2Hf

в которых V —внутренний объем помещения; В — ширина зоны помещения, обслуживаемой одной струей; Я — высота помещения; / и R — дальнобойность струй соответственно для параллельной и веерной схем выпусков воздуха.

Дальнобойность воздушных струй при параллельном направле­ нии струи с выпуском воздуха на высоте Л>0,6Я (Я —высота по­ мещения, м) определяют в м по формуле

При выпуске воздуха на высоте /г^0,6Я

4тр—0.71 — VF \

CL

при веерном направлении струй радиус действия

R = (C '(afH ,

где а — коэффициент турбулентной структуры струи, изменяющий­ ся в зависимости от угла .раскрытия струи и типа насадки в пре­ делах 0,07—0,24; С и С '—поправочные коэффициенты. Коэффи­ циент С ЗаВИСИТ ОТ ПОДВИЖНОСТИ ВОЗДуХа В рабочей ЗОНе Омане и от соотношения величин ширины В и высоты Я обслуживаемой зоны;

Спри веерном на­

правлении струи — 0 ,2 0,25 0,27 0,29 0,3 0,32

Дальнобойность струи / и радиус действия R должны быть рав­ ны длине обслуживаемой ею зоны помещения. Изменять дально­ бойность струи можно подбором насадки (влияние величины а) и изменением подвижности воздуха.

Важным критерием эффективности воздушного отопления с со­ средоточенной подачей воздуха является характеристика кратно­ сти циркуляции воздуха.

Определяем дальнобойность струи / Стр по формуле

/стр = — У л / г _ l § l L 9 _ 240 м2; /стр = ^ / 2 4 0 = 7 2 > 6 0 м .

Принимаем подачу воздуха на высоте Лв = 7 м, т. е. /гв>0,6//, что допустимо,

Дальнобойность струи получилась больше 60 м, поэтому для размеров цеха считаем возможным пересчета не производить.

Определим диаметр приточной насадки при параллельном направлении воз­ душных струй:

3600-0,5

По полученным данным подбирают отопительные агрегаты.

ГЛАВА VIII

ПЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Развитие отопительной техники началось с печного отопления. Конструкции печей появились в глубокой древности — более 3 ты­ сяч лет тому назад. Но и до настоящего времени печи применяют

тационный коэффициент полезного действия, пожарная опасность, загрязнение помещений топливом, золой, а также уменьшение на 5—8% полезной площади помещений и возникновение токов отно­ сительно холодного воздуха (рис. VIII.1). По этим причинам, а также из-за большой трудоемкости сооружения кирпичных печей применение печного отопления сокращается с каждым годом.

Каждая печь состоит из следующих основных элементов: топ­ ливника для сжигания топлива, каналов (или камер), по которым перемещаются дымовые газы, и дымохода, отводящего охлажден­ ные газы в атмосферу. Тепло, выделяющееся в результате сгорания топлива, воспринимается топливником и каналами, от которых оно через теплоотдающие поверхности передается ,в помещение.

ТоплиВник

Рис. VII 1.2. Основные схемы движения дымовых газов в печи

Печ'и характеризуют следующими признаками: теплоемкостью, схемой движения .газов внутри печи, толщиной стенок, формой в плане, этажностью, типом устройства дымоходов (дымовых труб), основным материалом, из которого сложена течь.

По теплоемкости печи подразделяют на теплоемкие и нетепло­ емкие. К теплоемким относят печи, имеющие объем активно на­ греваемого массива не менее 0,2 м3. При этом стенки топливника должны быть не тоньше 6 см, а стенки каналов — 4 ом. Теплоемкие печи топят 1—2 раза в сутки. Нетеплоемкие печи — в основном металлические — иногда снабжают футеровкой и топят непрерывно или с небольшими перерывами.

По схеме движения газов внутри «печи делят в основном на три

К каждому из указанных типов относится ряд печей. Например, к первому типу печей с движением газов по каналам относят печи с каналами, соединенными последовательно: однооборотные (рис. VIII.3, а), двухоборотные (рис. VIII.3, б), многооборотные с вос­ ходящим движением газов и с короткими вертикальными каналами (рис. VIII.3, в), а также печи с каналами, соединенными парал­ лельно— однооборотные (рис. VIII.3, г ) .

Аналогична конструкция печей, в которых газы движутся по комбинированным системам каналов: последовательно (рис. VIII.4, а), параллельно (рис. VIII.4, б), а также по каналам ниж­ него прогрева и с 'воздухонагревательной камерой (рис. VIII.4, в).

По толщине стенок печи считают толстостенными с толщиной стенок 12 см и более и тонкостенными с толщиной стенок в топ­ ливнике до 12 см и других стенок до 7 см. По форме в плане ус­ траиваются печи прямоугольные, квадратные, круглые и угловые.

В зависимости от высоты печи подразделяют на одно- и двух­ этажные.

По способу отведения дыма или устройству дымоходов разли­ чают печи с дымовыми трубами в виде каналов, размещаемых в толще стен, а также с отдельно стоящими коренными трубами из кирпича или бетонных блоков. Кроме того, очень часто из пе­ чей, особенно в деревянных зданиях, дым отводят через насадные трубы, которые устраивают непосредственно на печах.

По основному материалу печи подразделяют на кирпичные, об­ лицованные изразцами, кирпичные оштукатуренные, печи из бе­ тонных или изразцовых блоков, печи из кирпича в металлических кожухах, стальные с футеровкой внутри, чугунные.

ция кирпичной двухоборотной печи с последовательным соедине­ нием каналов. Из топливника, предназначенного для сжигания дров, дымовые газы поступают в подъемный канал /, из которого переходят в опускной канал //, далее, опустившись по этому ка­ налу вниз, дымовые газы переходят в подъемный канал III и затем в .насадную дымовую трубу. В канале III установлены две дымо­ вые задвижки, которые перекрывают сечение канала после оконча­ ния топки.

Преимуществами этой печи являются сравнительная простота конструкции и хороший прогрев низа печи, недостатком — неравно­ мерность прогрева стенок по периметру вследствие разной темпе­

общающиеся между собой горизонтальные и вертикальные ходы. Газы из топливника попадают в колпак, в котором после охлаж­ дения' от соприкосновения со стенками и поверхностью насадки опускаются до уровня перекрытия топливника и уходят в трубу.

Колпаковые печи рекомендуется топить дровами, торфом, то­ щим углем. Если топить печь длиннопламенны1М каменным углем, •насадка быстро засоряется сажей, что уменьшает теплоотдачу печи.

В колпаковых печах особенно интенсивно прогревается верхняя часть (колпак), куда устремляются газы. Поэтому такие печи не должны быть высокими.

Колпаковые печи обладают рядом эксплуатационных преиму­ ществ. Если задвижки в дымовой трубе будут закрыты неплотно, поступающий через топочную или поддувальную дверку воздух из помещения устремится в печь и далее в дымовую трубу. В отличие

от всех других печей в колпаковой печи .воздух кратчайшим путем попадает из топливника в последний дымоход-трубу, .минуя колпак, поскольку там уже находится горячий воздух. Следовательно, печь в основной части охлаждаться не будет и сохранит значительную часть тепла даже при неплотно закрытых задвижках.

Нетеплоемкие печи. Такие печи устраивают для отопления по­ мещения временного характера и помещений с периодическим пре­ быванием людей. Нетеплоемкие печи относят к числу простейших:

Ч Г7? / Г / / Т Т Л .

нередко их конструкция ограничивается одним топливником. ïça правило, это металлические печи, изготовляемые из листовой ст>^ к или отливаемые из чугуна. Улучшенные конструкции нетепл^/1*1 кнх печей имеют футеровку из кирпича или шамотных плит (в ^ м‘

окая печь из листовой стали, футерованной шамотными вкладц^®' ми в виде отдельных элементов. В такой печи можно сжигать ч,а' московный уголь, дрова, кокс, каменный уголь, брикеты.