5. Гидравлический расчет систем отопления
Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы. Прежде чем приступить к расчету, следует вычертить аксонометрическую схему системы отопления (рис. 3) с нанесением всей запорно-регулирующей арматурой. Затем выбрать главное циркуляционное кольцо. Главным циркуляционным кольцом называется циркуляционное кольцо, проходящее в однотрубных системах через далеко расположенный наиболее нагруженный стояк системы, для двухтрубных систем – проходящее отопительный прибор первого этажа наиболее нагруженного стояка. Определить расчетное циркуляционное давление Рр в Па.
Тепловая нагрузка магистральных участков определяется суммой тепловых нагрузок стояков, обслуживаемых этим участком. Расчет диаметров участков трубопровода главного циркуляционного кольца ведется по номограмме рис. 4. С занесением всех результатов в табл. 11. В следующей последовательности: в графу 1 заносятся номера всех участков расчетного циркуляционного кольца с аксонометрической схемы отопления; определяется тепловая нагрузка каждого участка (графа 2) методом вычитания или сложения тепловых нагрузок стояков системы отопления; определяется расход теплоносителя на каждом участке (графа 3) по формуле:
|
|
(11) |
где Qуч – тепловая нагрузка расчетного участка; С – теплоемкость, для воды С = 4,2 кДж/кг·оС; tг – температура горячей воды, оС.

Рис.3. Аксонометрическая схема водяного отопления
По планам и разрезам здания находим длины всех участков (графа 4) и определяем длину всего расчетного циркуляционного кольца. Зная располагаемое давление Рр, Па (табл. 3) и приняв на местные сопротивления 45% располагаемого напора, определяем среднюю величину удельной потери давления на трение Rср, Па/м по формуле:
|
|
(12) |
где Рр – расчетное циркуляционное давление, Па; Σl – сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м.
Ориентируясь на полученные значения Rср и количество воды Gуч с помощью номограммы подбирают диаметр теплопроводов, скорость и удельную потерю напора на данном участке (графы 5,6,7).
Пользуясь таблицами (с. 257, 151 [1]) и аксонометрической схемой, находим на каждом участке расчетного кольца сумму коэффициентов местных сопротивлений (Σζ) (табл. 12), и полученные значения заносим в табл. 11 графа 9. Коэффициенты местных сопротивлений по участкам отразить в тексте пояснительной записки. По номограмме находим потери давления в местных сопротивлениях Z, Па и заносим в графу 10.
Затем определяем сумму значений (Rl+Z) расчетного кольца и запас давлений (неувязку в расходуемом давлении) – hзап по формуле:
|
|
(13) |
Если запас давления по кольцу больше 10%, то необходимо уменьшить диаметры трубопроводов тех участков, которые имеют наименьшее сопротивление. Если hзап ˂ 5%, то необходимо увеличить диаметры трубопроводов тех участков, которые имеют наибольшее сопротивление R. Участки с вновь принятыми диаметрами пересчитать, результаты внести в графы (5а-10а) табл. 11, после пересчета вновь вычислить запас давления. После определения диаметров труб необходимо подобрать расширительный сосуд.

Рис. 4. Номограмма для расчета трубопроводов системы водяного отопления
Таблица 11
Гидравлический расчет системы водяного отопления
|
По схеме трубопровода |
По предварительному расчету |
По окончательному расчету |
|||||||||||||
|
№ участка |
Тепловая нагрузка Q, Вт |
Расход теплоносителя G, кг/ч |
Длина участка l, м |
Диаметр d, мм |
Скорость V, м/с |
Удельная потеря на трение R, Па/м |
Потеря на трение Rl, Па |
Сумма коэффициентов местных сопротивлений, Σζ |
Потеря давления в местных сопротивлениях, Z |
d |
V |
R |
Rl |
Σζ |
Z |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
5а |
6а |
7а |
8а |
9а |
10а |
|
Σl |
ΣRl |
ΣZ |
|||||||||||||
Таблица 12
Значение коэффициентов местного сопротивления ζ на участках главного циркуляционного кольца (пример расчета)
|
Номер участка |
Местные сопротивления |
Коэффициент ζ |
|
1 |
Задвижка Отвод 90о |
0,5 0,5 Σζ =1 |
|
2 |
Тройник на ответвление Задвижка |
1,5 0,5 Σζ=2 |
|
3 |
Тройник на подход |
1 |
|
4 |
Тоже |
1 |
|
5 |
Тоже |
1 |
|
6 |
Тоже |
1 |
|
7 |
Тройник на подход Отвод 90о |
1 0,5 Σζ=1,5 |
|
8 |
Тройник на подход Отвод 90о |
1 0,5 Σζ=1,5 |
|
1а |
Тройник на ответвление Кран пробочный Тройник на проход спускной Утка Скоба |
1,5 2 1 1 2 Σζ=7,5 |
|
2а |
Крестовина на поворот Кран двойной регулировки Радиатор (вход и выход) Крестовина на поворот |
3 4 2 3 Σζ=12 |
|
3а |
Утка Тройник на проход спускной Кран пробочный Скоба Тройник на ответвление |
1 1 2 2 1,5 Σζ=7,5 |
|
9 |
Тоже на проход |
1 |
|
10 |
Тоже |
1 |
|
11 |
Тоже |
1 |
|
12 |
Тоже |
1 |
|
13 |
Задвижка Тройник на ответвление |
0,5 1,5 Σζ=2 |
|
14 |
Отвод 90о (3 шт.) Задвижка |
1,5 0,5 Σζ=2 |
... Участок 13. - тройник на проход 1 шт. z = 1,2; - отвод 2 шт. z = 0,8; Участок 14. - отвод 1 шт. z = 0,8; - вентиль 1 шт. z = 4,5; Коэффициенты местных сопротивлений остальных участков системы отопления жилого дома и гаража определены аналогично. 1.4.4. Общие положения конструирования системы отопления гаража. Система ...
... Скорость воздуха, м/с 1 - 4 1.2 Расчётные параметры внутреннего воздуха Параметры внутреннего воздуха для проектирования вентиляции в животноводческих зданиях в холодный и переходный периоды принимаются по Приложению 1 “Отопление и вентиляция животноводческих комплексов и ферм” составитель А.И. Кирюшатов для конкретного объекта строительства. В теплый расчётный период температура ...
... 100,29 109,29 6 4560 157,091 5,1 20 0,50029 0,75 3,825 2,5 306,12 325,63 7 2660 91,6364 7,1 20 0,29184 0,5 3,55 1,5 62,50 87,71 Итого: 1190,24 6. Вентиляция здания 6.1 Определение воздухообмена в помещении Устройство системы вентиляции жилых зданиях необходимо для возможности удаления избытков тепла, влаги и вредных газов, выделяемых в помещении. В данной работе ...
... 6,08 Определим невязку в большом и малом циркуляционном кольцах. %. Невязка допустима. Для водяного отопления с искусственной циркуляцией в котельной устанавливаются два одинаковых попеременно работающих центробежных насос – рабочий и резервный. 8. Расчет системы вентиляции В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием ...
0 комментариев