Теплогазоснабжение и вентиляция
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Российский университет транспорта
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 232
Дополнительно
В учебном пособии рассмотрены основы технической термодинамики, теплопередачи, изложены вопросы, связанные с теплоснабжением, газоснабжением городов и населенных пунктов, а также с системой вентиляции производственных, общественных и жилых помещений.
Учебное пособие предназначено для студентов по направлению подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство» профиля «Экспертиза и управление недвижимостью».
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» _________________________________________________ Кафедра «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта» Л.А. Воронова, Н.Б. Горячкин, А.С. Селиванов ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ Учебное пособие Москва – 2020
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» __________________________________________________ Кафедра «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта» Л.А. Воронова, Н.Б. Горячкин, А.С. Селиванов ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ Учебное пособие для бакалавров направления «Строительство» профиля «Экспертиза и управление недвижимостью» Москва – 2020
УДК 627 В 75 Воронова Л.А., Горячкин Н.Б., Селиванов А.С. Теплогазоснабжение и вентиляция: Учебное пособие для студентов направления «Строительство» профиля «Экспертиза и управление недвижимостью». – М.: РУТ (МИИТ), 2020. – 232 с. В учебном пособии рассмотрены основы технической термодинамики, теплопередачи, изложены вопросы, свя- занные с теплоснабжением, газоснабжением городов и населенных пунктов, а также с системой вентиляции про- изводственных, общественных и жилых помещений. Учебное пособие предназначено для студентов по направлению подготовки бакалавров 08.03.01 «Строитель- ство» профиля «Экспертиза и управление недвижимо- стью». Рецензенты: Трошко И.В. – доцент кафедры «Наземные транспортно- технологические средства» РУТ (МИИТ), кандидат техни- ческих наук. Стоякин Г.М. – главный специалист по отоплению, венти- ляции и кондиционированию ООО «Проектное бюро АПЕКС». © РУТ (МИИТ), 2020
ВВЕДЕНИЕ Большую часть жизни человек проводит в помещениях (жилых, общественных, производственных зданиях) и на транспорте. Температура, влажность и другие параметры воздуш- ной среды имеют большое значение для жизнедеятельно- сти человека, сохранности зданий и сооружений, для нор- мального ведения технологических процессов в промыш- ленности. Параметры естественного климата часто не комфортны и человек создает внутри помещений искус- ственные климатические условия – определенный микро- климат. Для этого необходимо обустроить отопительные и вентиляционные установки. Под микроклиматом помещения понимается совокуп- ность теплового, воздушного и влажностного режимов в их взаимодействии. Жизнедеятельность человеческого организма (дыха- ние, пищеварение, работа мышц) связана с выделением теплоты, углекислоты и влаги. Для поддержания теплового баланса и нормальной температуры (36,6 оС) организм от- водит лишнюю теплоту в окружающую среду. Нарушение теплового баланса ухудшает самочувствие, снижает трудо- способность человека. Организм способен к терморегуля-
ции – поддержанию указанного баланса, но для этого необходимы комфортные условия окружающей среды. В холодное время года человек вынужден иметь в по- мещениях внутреннюю температуру воздуха tв выше наружной tн. Процесс поддержания такой внутренней тем- пературы называется отоплением. Воздушное пространство помещений надо рассматри- вать и как среду, вдыхаемую человеком, учитывая имею- щиеся в ней загрязнения. Даже в жилой, но непроветрен- ной комнате у человека возникают головная боль, тошно- та. В промышленных зданиях основным источником за- грязнения воздуха являются технологические выбросы. Могут выделяться ядовитые газы и пары: окись углерода, сероводород, аммиак, формалин, азотная кислота, хлор, окиси металлов, пары ртути и т.п., содержание которых в воздухе допускается в крайне небольших концентрациях (от 0,02 мг/л – для окиси углерода до 0,00001 мг/л – для паров ртути). Помимо борьбы с избыточной влагой и вредными га- зами и парами важной задачей вентиляции является борьба с запыленностью воздушной среды. Пылинки раздражают слизистые оболочки, проникают с воздухом в легкие, ра- нят их и одновременно вносят болезнетворные бактерии.
Оседая в помещениях, пыль разлагается и выделяет непри- ятные запахи. Отопительные (теплоснабжающие) установки – соче- тание устройств для выработки теплоты и транспорта теп- лоносителя, для нагревания помещений хозяйственно- бытового и производственного назначения. Вентиляционные установки – устройства для подачи в помещения чистого и удаления из них (часто непосред- ственно от технологического оборудования) загрязненного воздуха. Системы вентиляции обеспечивают нагрев (охла- ждение), очистку, увлажнение (осушку) приточного возду- ха, а также очистку загрязненного, удаляемого в атмосфе- ру. Интересные сведения из истории развития теплоснаб- жения и вентиляции: 1. В первобытном обществе костер был универсальным средством: он служил для отопления, приготовления пищи и обжига глиняных изделий, а через входной проем жили- ще вентилировалось. 2. Позже применяли очаги из «диких» камней, а далее – глинобитные печи. Те и другие топили «по-черному». Уже в средние века печь была дополнена трубой для отвода
дыма в атмосферу. У славян такая печь стала называться «белой», или «русской» печью. 3. С начала ХVШ века шло успешное совершенствование печей, особенно русскими специалистами. Возникло отоп- ление теплым воздухом, подогретым топочными газами, - система, названная за границей «русской системой». 4. Зачатки централизованного отопления и вентиляции от- носятся также к древним временами, когда появились ка- мины, подпольное огневое отопление, устройство в стенах дымоотводных и вентиляционных каналов (раскопки в Крыму, на Ближнем Востоке, в Китае, Греции). В античном Риме применялось отопление водой – «термальной» из горячих источников и специально подогретой в простейших котлах. 5. Большое влияние на прогресс отопительно- вентиляционной техники оказала промышленная революция. В ХVШ веке в связи с созданием паровой машины стали шире использовать пар, а потом и горячую воду, осуществлять центральное паровое и водяного отопление. 6. В ХIХ веке развивалась теория и практика отопления и вентиляции. Ценнейший вклад внесли отечественные специалисты. Н.А. Львов издал труд «Русская пиростатика». А.А. Саблуков изобрел первый вентилятор. Начали приме-
нять насосы и вентиляторы в электродвигателе. И.И. Свия- зев опубликовал работу по расчету печей, а И.И. Флавиц- кий создал теорию о влиянии параметров воздушной среды на самочувствие человека. 7. Итоги первой половины ХХ века свидетельствуют о значительном прогрессе централизованного теплоснабжения и вентиляции. Создано автоматическое управление этой техникой, обеспечивающее строгое поддержание требуемого микроклимата в помещениях.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОПЛИВЕ По своему физическому состоянию органическое топливо делится на твердое, жидкое и газообразное, а по происхождению на естественное, добываемое из недр земли, и искусственное, получаемое путем химической или механической переработки естественного топлива. Основные виды топлива приведены в табл. 1.1. Таблица 1.1. Виды органического топлива Физическое состояние Естественное Искусственное Твердое Древесина, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, горючие сланцы Кокс, полукокс, торфяные и буроугольные брикеты, топливные гранулы Жидкое Нефть Бензин, керосин, дизельное топливо, сланцевое масло, мазут, топливо печное бытовое Газообразное Природный газ, попутный нефтяной газ Крекинг-газ, пиролиз- ный, полукоксовый, коксовый, доменный, генераторный, газ подземной газификации угля
1.1. Состав топлива Топливо в том виде, в каком оно поступает в топку и сжигается, называется «рабочим топливом». В состав рабочего топлива (твердого и жидкого) входят компоненты горючей части: углерод С, водород Н, кислород О, азот N, сера S и балласта топлива: зола А и влага W. Причем кислород и азот, которые не горят, относят к горючей части топлива условно. Выражая компоненты топлива в процентах, отнесенных к 1 кг массы, получим уравнение состава рабочего массы топлива: Ср + Нр + Ор + Nр + Sрл + Ар + Wр = 100%. Сера в твердом топливе присутствует в виде горючих органических соединений (органическая Sо), минерального горючего соединения с железом FeS2 (колчеданная Sк) и в виде негорючих сульфатов кальция и железа (сульфатная сера Sс). Сумму органической и колчеданной серы называют летучей серой Sл = Sо + Sк. Сумму всех видов серы называют общей серой SОб = SЛ + SС. В жидком топливе сера летучая представлена сераорганическими соединениями Sо, небольшая часть может быть в свободном состоянии S и в виде растворенного сероводорода Н2S. Негорючая сера входит в состав минеральных примесей (золы).