Контрольная работа по «Инженерные сети»

Подытожим сравнительные  достоинства и недостатки теплоносителей — воды, водяного пара и атмосферного воздуха.

При использовании воды, как теплоемкого теплоносителя, изменяющего в широких пределах температуру, сокращается площадь  поперечного сечения труб, ограничивается температура поверхности отопительных приборов, обеспечивается равномерность  температуры помещений, уменьшаются  бесполезные потери тепла, обеспечиваются бесшумность действия и сравнительная  долговечность систем отопления. К  недостаткам применения воды относятся  значительные гидростатическое давление и расход металла в системах; тепловая инерция воды в отопительных приборах, что снижает качество регулирования  их теплопередачи.

При использовании пара сокращаются  площади поверхности отопительных приборов и поперечного сечения  конденсатопроводов. Пар — легкоподвижный теплоноситель, быстро прогревающий помещения, обладающий малой тепловой инерцией и незначительным гидростатическим давлением. Однако пар не способствует требуемому регулированию температуры  теплоносителя, повышает температуру  поверхности приборов до 100 °С и более, вызывает ускоренную коррозию труб. При  применении пара увеличиваются эксплуатационные затраты на отопление, создаются  затруднения при его использовании, перегреваются помещения, возникает  шум при действии, увеличиваются  бесполезные потери тепла и расход топлива.

Воздух — малотеплоемкий, легкоподвижный, хорошо регулируемый (по температуре и количеству) теплоноситель, обеспечивающий быстрое изменение   или   равномерность   температуры   помещений,   безопасный в пожарном отношении. При использовании воздуха  возможно устранение отопительных приборов из помещений и осуществление  вентиляции помещений. К недостаткам  применения воздуха в качестве теплоносителя  относятся существенное увеличение площади поперечного сечения  и массы воздуховодов, возрастание  бесполезных потерь тепла, расхода теплоизоляционного материала и топлива, заметное понижение его температуры по длине воздуховодов.

 

3. Объясните принцип работы  системы вентиляции с естественным  побуждением. Ответ поясните схемами.

 

В системах вентиляции с  естественным побуждением воздух перемещается по воздуховодам за счет разности объемных весов холодного  (наружного)   и теплого   (внутреннего)   воздуха. При этом аналогично системам водяного отопления с естественной циркуляцией имеются два столба воздуха с различной температурой: снаружи помещения холодный, внутри помещения теплый Если в ограждении помещения (в нижней и верхней  его частях) сделать два отверстия, например открыть нижнюю и верхнюю  фрамуги окна, то наружный холодный воздух как более тяжелый будет  вытеснять более легкий внутренний и поступать в помещение через  нижнюю фрамугу. Внутренний же воздух в равном количестве будет удаляться  через верхнюю фрамугу. Однако, поскольку  разность объемных весов холодного  и теплого воздуха очень мала, скорость движения воздуха в каналах  систем с естественной циркуляцией  невелика, и горизонтальная протяженность  воздуховодов не может превышать 8 м. Часто для увеличения интенсивности  вентиляции с естественным побуждением  прибегают к подогреву удаляемого воздуха. С этой целью вытяжные вентиляционные каналы прокладывают рядом с дымоходом  или на вытяжных вентиляционных шахтах устанавливают дефлекторы . Поток  наружного воздуха, ударяясь о дефлектор  и обтекая его, создает по периметру  разрежение, за счет которого подсасывается  извлекаемый воздух. Разрежение, создаваемое  дефлектором, и производительность последнего зависят от скорости ветра  и могут быть определены с помощью  графика. На оси абсцисс графика  откладываются значения отношения  скорости воздуха в патрубке дефлектора ид к скорости ветра vB м/с, а на оси  ординат — значения отношения  разрежения, создаваемого ветром, Яд кг/м2 к динамическому (скоростному) давлению ветра Яв

 

Системы вентиляции с естественным побуждением применяются только в небольших предприятиях общественного  питания (закусочных, сельских столовых, чайных и т. д.).

Рис.2. Канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением.

1 - вытяжная решетка; 2 - вертикальный  канал; 3 - горизонтальный утепленный  канал; 4 - утепленная вытяжная шахта; 5 – дефлектор.

Рис.3. Схема распределения давления воздуха при естественной вентиляции в здании.

 

4. Опишите, как производится  герметизация узла ввода водопровода  в здание через фундамент. (Какие  бывают сальники и как они  устроены?)

 

Ввод — трубопровод, соединяющий  наружную водопроводную сеть с водомерным узлом, установленным в здании или  в центральном тепловом пункте.

Ввод при пересечении  с фундаментом здания необходимо предохранять от повреждения. Поэтому в сухих грунтах при пересечении фундаментов ввод прокладывают в футлярах из стальных труб с заделкой просмоленной прядью и мятой глиной, а снаружи — цементным раствором. Во влажных и мокрых грунтах вводы через фундаменты прокладывают с применением ребристых патрубков, а при наличии грунтовых вод — используют сальники.

Сальники бывают двух основных видов:

- Сальники с одной кромкой – предназначаются для предотвращения вытекания жидкости из уплотняемой ими среды;

- Сальники с одной кромкой и пыльником – предназначаются для предотвращения вытекания жидкости из уплотняемой ими среды и для защиты уплотняемого соединения от попадания внутрь пыли и грязи.

По способу изготовления сальники можно разделить на два  основных типа:

- Сальник – кромка формованная;

- Сальник – кромка с механической обработкой.

По типу применяемой резины все сальники можно разделить  на три основных вида:

- Армированные резиновые манжеты из бутадиен-нитрильного каучука – производятся из групп резины 1, 2 и 3. Нижним пределом рабочей температуры в зависимости от группы резины является -45°С, -30°С и -60°С соответственно. Все группы резин при работе в среде минерального моторного масла выдерживают рабочую температуру +100°С, в среде гипоидного масла выдерживают +80°С, в среде трансмиссионного выдерживают +100°С и в среде солярового выдерживают +80°С.

- Армированные резиновые манжеты из фторкаучука типов СКФ-32 и СКФ-26 – производятся из групп резины 1 и 2. Нижним пределом рабочей температуры в зависимости от группы резиновой смеси, применяемой в сальнике, является температура -45°С и -20°С соответственно. Сальники из резины первой группы могут работать в среде минерального моторного масла, трансмиссионного масла, солярового и гипоидного масла и выдерживать рабочую температуру +150°С. Сальники из резины второй группы могут работать в среде минерального и трансмиссионного масел при рабочей температуре +170°С и в среде гипоидного масла с рабочей температурой +150°С.

- Армированные резиновые манжеты из силиконового каучука – производятся только из резины первой группы. Нижний предел рабочей температуры для данных сальников является показатель в -55°С. Армированные резиновые манжеты из резины первой группы могут работать в среде минерального масла с рабочей температурой +150°С, в среде трансмиссионного и гипоидного масел выдерживают температуру +130°С.

 

5. Задача.

Определить толщину стены  торгового центра. Расчет выполнить  для г. Вятка, Кировской области.

1 – дуб плотн = 700 толщ = 40мм

2 – URSA плотн = 29

3 – дуб плотн = 700 толщ = 150мм

 

Для начала расчета определяем:

1. Условия эксплуатации ограждающих конструкций:

- по карте зон влажности  условия эксплуатации стен в  зависимости от влажностного  режима здания – нормальная;

- влажностный режим помещения  при относительной влажности  воздуха помещения 60% - нормальный;

- условия эксплуатации  ограждающих конструкций – торговый  центр относится к группе Б.

2. Расчетная средняя температура  внутреннего воздуха здания (t_int = 20 (18) ^оС) по ГОСТ 30494;

3. Средняя температура наружного воздуха для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 ^оС (t_ht = -4,8 ^оС) по СНиП 23-01-99 (таблица 1, графа 12);

4. Расчетная температура наружного воздуха в холодный период года (t_ext = -33 ^оС) которая равна средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99 (таблица 1, графа 5);

5. Продолжительность для  отопительного периода со среднесуточной  температурой воздуха не более  8 ^оС (z_ht = 247 суток) по СНиП 23-01-99 (таблица 1, графа 11);

6. Расчетный коэффициент  теплопроводности материала для  каждого слоя (λ):

- дуб; σ1 = 0,04м.; λ1 = 0,41Вт/м* ^оС;

- URSA; σут = ?м.; λут = 0,043 Вт/м* ^оС;

- дуб; σ1 = 0,15м.; λ1 = 0,41Вт/м* ^оС.

 

Расчет:

Градусо-сутки отопительного  периода, D_d, ^оС*сут:

D_d = (t_int - t_ht)* z_ht = (20+4,8)*247 = 6125,6 ^оС*сут

Нормируемое значение сопротивления  теплопередаче, R_red, м2* ^оС/Вт.

Dd	Rred
6000	3,0
6125,6	?
8000	3,6

Х = *(6125,6-6000)+3,0 = 3,04 м²* ^оС/Вт

Методом интерполяции определили, что для D_d = 6125,6 ^оС*сут нормируемое сопротивление теплопередачи получается R_red = 3,04 м²* ^оС/Вт.

Требуемое сопротивление  теплопередачи:

R_red  = 1*(20+33)/4,5*8,7 = 1,35 м²* ^оС/Вт

Для дальнейшего расчета  принимаем большее значение R_red  из рассчитанных, а то есть R_red  = 3,04 м²* ^оС/Вт.

Термическое и фактическое  сопротивление для каждого слоя ограждающей конструкции :

           R₁ = σ₁/λ₁                                        R₁ =0,04/0,23 = 0,17 м²* ^оС/Вт

R₃ = σ₃/λ₃                                        R₃ = 0,15/0,23 = 0,65 м²* ^оС/Вт

 

R0 = + Rk + = + 0,17 + 0,65 + = 0,948 м²* ^оС/Вт

Определяем термическое  сопротивление утеплителя:

R_ут =3,04 – 0,948 = 2,092 м²* ^оС/Вт

Определяем толщину утеплителя:

σ_ут = 2,092*0,043 = 0,09м

Определяем общую толщину  стены:

σ_общ = 0,04 + 0,09 + 0,15 = 0,28 м

 

Ответ: в результате расчета определили сопротивление теплопередаче R_red  = 3,04 м²* ^оС/Вт, а строительство конструкции в данной местности возможно при толщине утеплителя не менее 9мм и толщины стены не менее 280мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Инженерные сети, инженерная подготовка и оборудование территорий, зданий и стройплощадок: Учебник для студентов среднего профессионального образования.-М.: Дашков и К, 2009. - 476 с.
2. Теплотехника, тепло-газоснабжение и вентиляция: Учебник для вузов по спец. "Промышленное и гражданское строительство", Госкомитет по народн.-М.: БАСТЕТ, 2009. - 480 с.
3. Инженерные сети и оборудование территорий, зданий и стройплощадок: Учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по специальности 2902 "Строительство и эксплуатация зданий и сооружений";Под ред. И.А. Николаевской; Рец.: Б.А. Ягупов, В.В. Путилин, М-во образования РФ.-М.: Академия, 2004. - 216 с.
4. Монтаж и эксплуатация санитарно-технических, вентиляционных систем и оборудования: учебник для образовательных учреждений начального профессионального образования;Рец. С.М. Васильев, М-во образования РФ.-М.: Академия, 2004. - 335 с.