Гидравлический расчет систем отопления

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Гидравлический расчет проводится по законам гидравлики. Правильный гидравлический расчет предопределяет работоспособность системы отопления. На основе гидравлического расчета осуществляется выбор диаметра труб d, мм, обеспечивающий при располагаемом перепаде давления в системе отопления, , Па, пропуск заданных расходов теплоносителя G, кг/ч, (т.е., обеспечено затекание необходимого количества воды в каждое ответвление, стояк, отопительный прибор).

При гидравлическом расчете системы отопления расчет стояков и магистральных трубопроводов проводится методом удельных потерь давления [1].

Определение располагаемого перепада давления

В системах отопления

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды , Па, в насосной вертикальной однотрубной системе с качественным регулированием теплоносителя с нижней разводкой магистралей, определяется по формуле:

, (5.1)

где - давление, создаваемое циркуляционным насосом, Па;

- естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах системы отопления, Па.

, Па, определяется по формуле:

, (5.2)

где Q_i- теплоподача теплоносителя в i-е помещение, Вт;

b - среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 1⁰С;

h_i– вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в стояке для i-го прибора и нагревания, м;

с – удельная теплоемкость воды, с = 4,187, кДж/(кг^.0С);

G_ст– расход воды в стояке, кг/ч, (формула 4.1);

N– количество приборов в стояке, входящем в расчетное кольцо, шт.

В насосных системах с нижней разводкой магистрали допускается не учитывать , если оно составляет менее 0,1 [1].

В курсовом проекте допускается не учитывать.

Метод удельных линейных потерь давления

Последовательность гидравлического расчета методом удельных линейных потерь давления:

а) вычерчивается аксонометрическая схемасистемы отопления в М 1:100.Для проведения гидравлического расчета выбирается наиболее нагруженное кольцо, которое является расчетным (главным), и второстепенное кольцо. При тупиковом движении теплоносителя главное циркуляционное кольцо проходит через наиболее нагруженный и удаленный от теплового узла стояк;

Рекомендуется систему отопления разделить на две или более части (ветви) одинаковой длины и с примерно равными тепловыми нагрузками.

б) главное циркуляционное кольцо разбивается на расчетные участки, обозначаемые порядковым номером (начиная от наиболее нагруженного и удаленного от теплового узла стояка); указывается расход теплоносителя на участке G , кг/ч, длина участка l , м;

в) для предварительного выбора диаметра труб определяются средние удельные потери давления на трение:

, Па/м, (5.3)

где j – коэффициент, учитывающий долю потерь давления на магистралях и стояках, j=0,3 –для магистралей, j=0,7 – для стояков;

Sl –суммарная длина трубопроводов (магистралей или стояков), м;

Δp_р – располагаемое давление в системе отопления, Па,

Δp_р=25 кПа - для теплоносителя t_г=95 ⁰С.

г) по расходу теплоносителя на участке,G,(приложение Д) находятся: предварительный диаметр труб - d, мм, фактические удельные потери давления на трение на 1 м - R, Па/м, фактическая скорость теплоносителя - υ, м/с. Полученные данные заносятся в таблицу 5.2.

д) определяются потери давления на участках:

, Па, (5.4)

где R – удельные потери давления на трение, Па/м;

l – длина участка, м;

Z – потери давления на местных сопротивлениях, Па,

; (5.5)

где ξ – коэффициент, учитывающий местное сопротивление на участке, (приложение В);

ρ – плотность теплоносителя (вода с параметрами 95-70⁰С), кг/м³, (ρ=961,8 кг/м³);

υ - скоростьтеплоносителя на участке, м/с, (приложение Г);

е) после предварительного выбора диаметров труб выполняется гидравлическая увязка (формула 5.7) (не должна превышать 15%).

ж) если стояки увязываются, то начинают выполнять расчет второстепенных циркуляционных колец (аналогично), если же нет, то на нужных участках системы отопления устанавливаются балансировочные клапаны.

По результатам расчетов заполняются таблицы 5.2, 5.3.

1. Столбец 1 – номера участков;

2. Столбец 2 – тепловые нагрузки по участкам, Q, Вт, в соответствии с аксонометрической схемой;

3. Столбец 3 - расход воды на расчетном участке (или в стояке), G, кг/ч, (формула 4.1);

4. Столбец 4 – длина трубопроводов расчетного участка (или стояка), м;

5. Столбец 5 – по расходу теплоносителя на расчетном участке подбираются:

- диаметры трубопроводов d_у, мм;

- в соответствии с таблицей 4.2 по диаметру стояка d_у, мм, подбираются диаметры подводок и замыкающего участка: d_у(п), мм; d_у(з), мм;

6. Столбец 6 - по расходу теплоносителя на расчетном участке подбираются потери давления на трение R, Па;

7. Столбец 7 - по расходу теплоносителя на расчетном участке подбирается фактическая скорость теплоносителя υ, м/с;

Скорость движения теплоносителя в трубопроводах систем отопления следует принимать в зависимости от допустимого эквивалентного уровня звука в помещении: выше 40 дБА - не более 1,5 м/с в жилых зданиях и помещениях.

8. Столбец 9 - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке (приложение В) (таблица 5.1);

Таблица 5.1

Пример расчета местных сопротивлений на расчетных участках

№ участка, стояка	åx
Например: Участок 3	2 тройника на проход, x=1; åx_уч(3) = 2х1=2
Например: Стояк 3	1) чугунный радиатор – 3 шт., x=1,4; 2) кран регулирующий двойной регулировки – 6 шт., x=13; 3) отвод гнутый под углом 90⁰ – 6 шт., x=0,6; 4) вентиль обыкновенный прямоточный – 2 шт., x=3; 5) тройник поворотный на ответвление – 2 шт., x=1,5. åx_ст3 = 3х1,4+ + 6х13 + 6х0,6 + 2х3 + 2х1,5 = 96,2

9.Столбец 10- потери давления на местных сопротивлениях, Z Па, определяются по формуле 5.5;

10.Столбец 11- потери давления на участках Dр_расч, Па, определяются по формуле 5.4;

11. Столбец 12 –сумма потерь давления в циркуляционном кольце системы отопленияåDР, Па, определяется суммированием потерь давления на местных сопротивлениях и потерь давления на участках.

После выполнения гидравлического расчета (таблицы 5.2, 5.3) выполняется увязка давлений в стояках и полукольцах.

Производим увязку стояков:

(5.7)

В случае невозможности увязки потерь давления в курсовом проекте предусматривается установка:

- 1 вариант установки - балансировочные вентили серии HYDROCON (Oventrop), установленные на основании стояков. Вентиль выполняет следующие основные функции, а именно: выключение, а также опорожнение и последующее наполнение стояков, а также измерение давлений и настраивание.

- 2 вариант установки - Увязку стояков производим с помощью балансировочных клапанов серии ASV, установленных на основании стояков. Эти клапаны всегда используются парой. На обратном трубопроводе монтируются клапаны ASV-P, на подающем трубопроводе монтируется запорный клапан ASV-M.

Использование клапанов серии ASV позволяет разделить систему на независимые по давлению зоны и осуществлять поэтапный пуск их в эксплуатацию. Клапан ASV-M может быть использован только в качестве запорной арматуры и для присоединения импульсной трубки от клапанов ASV-P. Клапан ASV-P оснащен дренажным краном для слива теплоносителя и может перекрывать поток.

Таблица 5.2

Ведомость гидравлического расчета основного кольца системы отопления

№ уч.	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	Æ, мм	R, Па	V, м/с	Rl, Па^.м	åx	Z, Па	Dр_расч= Rl+ Z, Па	åDР, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Участок 1
Стояк 2
Участок 2
Стояк 3
Участок 3
…

Увязка стояков производится с помощью балансировочных клапанов.

Таблица 5.3

Ведомость гидравлического расчета второстепенного кольца системы отопления

№ уч.	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	Æ, мм	R, Па	V, м/с	Rl, Па^.м	åx	Z, Па	DР= Rl+ Z, Па	åDР, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Участок 1
Стояк 2
Участок 2
Стояк 3
Участок 3
…

Увязка полуколец производится с помощью балансировочных клапанов.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1360; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!