Гідравлічний розрахунок трубопроводів водяного опалення
Гідравлічний розрахунок систем водяного і парового опалення виконується з метою визначення економічних діаметрів трубопроводів. При цьому повинно бути забезпечено переміщення розрахункової кількості теплоносія в одиницю часу за всіма циркуляційних кілець і гілкам опалювальної системи.
Порядок гідравлічного розрахунку трубопроводів системи водяного опалення з питомою лінійної втрати тиску:
1. Розміщуються на поверхових планах будівлі опалювальні прилади, що подають і зворотні стояки. Вибирається раціональний варіант прокладання магістральних подавальних і зворотних трубопроводів. Виконують аксонометрическую (розрахункову) схему систем опалення з усією запірно-регулюючої та воздухоудаляющей арматурою. На схемі вказують теплову потужність кожного опалювального приладу.
На малюнку 2.2. наведено варіант розрахункової схеми опалення з горизонтальними стояками одноповерхової будівлі.
2. Вибирають головне циркуляційний кільце. У двотрубних системах за головне приймається кільце, що проходить через нижній прилад далекого від теплового вузла (вузла введення) стояка, при горизонтальному розташуванні стояків - кільце, що проходить через дальній опалювальний прилад. У тупикових схемах однотрубних систем за головне приймають кільце, що проходить через дальній стояк.
На наведеній схемі (рис. 2.2) головне циркуляційний кільце становлять ділянки аб + бв.
3. Виявляють і нумерують розрахункові ділянки - ділянки труб з незмінним витратою теплоносія, а також вказують теплове навантаження і довжину кожної ділянки. Сума довжин усіх розрахункових ділянок становить величину розрахункового циркуляційного кільця. На полке- виносці вказують номери ділянок, в чіслітеле- тепловий потік, що проводиться по цій ділянці, в знаменнику довжину ділянки.
4. Визначають розрахункове циркуляційний тиск головного кільця. У системах опалення з примусовою циркуляцією теплоносія розрахункове циркуляційний тиск
де Рн - тиск, створюваний насосом, Па; Ре - природний тиск від охолодження води в нагрівальних приладах і трубопроводах, Па.
Для виробничих і малоповерхових житлових і громадських будівель з примусовою циркуляцією теплоносія природним тиском від охолодження води в приладах і трубопроводах можна знехтувати, так як воно значно менше тиску, створюваного насосом [1].
Тоді розрахункова циркуляційний тиск Р прирівнюється тиску насоса Рн. тобто Р = Рн. Розрахунковий циркуляційний тиск рекомендується визначати, виходячи з середньої втрати тиску, що дорівнює 100 Па на кожен метр найбільш протяжного розрахункового кільця [2].
Тоді Р = 100 # 8729; Σl, де Σl - сума довжин всіх ділянок головного циркуляційного кільця.
5. Визначають середні значення питомої падіння тиску на тертя в трубопроводах розраховується кільця
де 0,65 - коефіцієнт, що враховує частку втрати тиску на тертя від загальної втрати в трубопроводі; Σl - загальна довжина всіх ділянок кільця, м.
6. Визначають витрати теплоносія на кожному розрахунковому ділянці Gуч. кг / год
де - теплове навантаження ділянки (теплова потужність всіх опалювальних приладів, до яких надходить теплоносій по цій ділянці), Вт; с - теплоємність води кДж / (кг · º С); t1, t2 - температура теплоносія в подаючому і зворотному трубопроводах, о С; # 946; 1, # 946; 2 - те ж, що і в формулі 2.33; 3,6 - коефіцієнт переведення Вт в кДж / кг.
7. За отриманими значеннями. кг / год і Rср. Па / м за допомогою розрахункових таблиць (наприклад, додаток 6 [8] і 10 [4]) або спеціальної номограми (рис. 2.3) підбирають оптимальні діаметри труб розрахункового кільця.
З цієї ж номограмме (або таблиць) визначають швидкість руху теплоносія м / с і фактичні питомі втрати тиску на тертя R.
Наприклад, якщо витрата теплоносія по розрахунковому ділянці становить 400 кг / год, то при Rср = 65 Па / м умов діаметр трубопроводу може бути d = 20 або 25 мм. Якщо вибрати d = 20 мм, фактично питомі втрати тиску на ділянці складає R = 90 Па / м, швидкість руху теплоносія v = -0,32 м / с.
Всі дані, отримані при розрахунку теплопроводу, заносять в спеціальну таблицю (див. Табл. 2.11).
Зведена таблиця результатів гідравлічного розрахунку трубопроводів систем опалення
8. Визначають втрати тиску z, Па, на подолання місцевих опорів на кожному розрахунковому ділянці:
де - сума коефіцієнтів місцевих опорів на розраховується ділянці трубопроводу; v - швидкість теплоносія, м / с; # 961; - щільність теплоносія, кг / м 3.
Орієнтовні значення коефіцієнтів місцевих опорів системи опалення наведені в таблиці 2.12. При розрахунку окремих ділянок теплопроводу місцеве опір трійників і хрестовин відносять лише до розрахункового ділянці з найменшою витратою теплоносія; місцеві опори опалювальних приладів, котлів і підігрівачів враховують порівну в кожному примикає до них теплопроводі.
Після цього знаходять загальні втрати тиску Rl + Z на кожній дільниці і сумарну втрату тиску в розраховується кільці. .
Діаметри трубопроводів вважаються підібраними правильно, якщо є деякий (5-10%) запас тиску в кільці на невраховані місцеві опори і можливі неточності в монтажі системи опалення, тобто повинна бути виконана умова
Якщо ця умова не виконується, то слід провести перерахунок (змінити діаметри труб) деяких ділянок циркуляційного кільця.
Після розрахунку головного циркуляційного кільця виконують гідравлічний розрахунок інших кілець. З них деякі кільця можуть мати загальні розрахункові ділянки з головним циркуляційним кільцем.
Так, наприклад, кільце а-б-р (рис.2.2) має загальні розрахункові ділянки №№1 ... 5, 10 ... 13 з головним циркуляційним кільцем, а кільце а-д не має загальних ділянок з ним.
Розрахункова (располагаемое) циркуляційний тиск кільця а-д дорівнювати розрахунковому тиску головного циркуляційного кільця. Виходячи з цього середня питома втрата тиску на тертя в трубопроводах цього кільця за формулою 2.43 становить
де Р - располагаемое тиск, Па; Σlа-д - довжина всіх розрахункових ділянок кільця а-д.
В системі опалення, наведеної на рис.2.2. Р для кільця а-д дорівнювати розрахунковому циркуляційному тиску головного кільця, м.
Розрахунковий циркуляційний тиск гілки б-р кільця а-б-р, що має загальні ділянки з головним циркуляційним кільцем, визначається як сума втрат тиску ділянок головного циркуляційного кільця, що не увійшли в кільце а-б-р, тобто ділянок №6 ... 9
де Σ (Rl + Z) 6 ... 9 - сумарні втрати тиску на ділянках № 6 ... 9 головного циркуляційного кільця.
Середня питома втрата тиску гілки б-р складе
Значення коефіцієнта місцевого опору конструктивних елементів систем водяного опалення (за даними ВНІІГС)
При виконанні розрахунків можливі великі розбіжності між Rср і фактичним R. особливо на розрахункових ділянках з малими витратами. Так як мінімальний діаметр трубопроводів опалення становить 15 мм, то занижені втрати на цих ділянках мають бути компенсовані завищенням втрат тиску на інших ділянках або встановленням кранів подвійного регулювання на останньому опалювальному приладі розраховується кольца.Потері тиску в різних циркуляційних кільцях не повинні відрізнятися більш ніж на 15 %. Проблема втрат тиску, що перевищує 15%, може привести до разрегуліровка системи з відхиленням від розрахункових витрат, температури води і тепловіддачі опалювальних приладів.
Мал. 2.3. Номограма для розрахунку трубопроводів опалення
Скориставшись пошуком можна знайти потрібну інформацію на сайті.
Генерація сторінки за: 0.017 сек.