Гидравлический расчет системы отопления.

Гидравлический расчет трубопроводов производится для основного циркуляционного кольца. При этом рекомендуется расчет проводить методом удельных потерь давления. Расход волы в каждом стояке или на участке вычисляем по формуле

,

где - тепловая нагрузка стояка или участка, Вт; - расчетная температура горячей и обратной воды в системе отопления, , - удельная массовая теплоёмкость воды;

и

и

 

Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления производят в следующей последовательности.

1. После определения тепловой мощности системы отопления, размещения отопительных приборов и теплового пункта вычерчиваем схему трубопроводов системы отопления с указанием всех поворотов, ответвлений, зазорно-регулирующей арматуры.

2. На схему наносим тепловые нагрузки всех отопительных приборов (записываются на расчетной схеме системы отопления над прямоугольниками, изображающими отопительные приборы), которые суммируются по стоякам и отдельным кольцам циркуляции.

З. Выбираем основное циркуляционное кольцо, т.е. наиболее протяженное, имеющее наибольшую тепловую нагрузку.

4. Расчетное циркуляционное кольцо разбиваем на участки. На каждом участке проставляем тепловую нагрузку (в числителе) и его длину (в знаменателе). Участком называется отрезок трубопровода, на котором расход протекающей воды, температура воды и диаметр трубопровода остаются неизменными. Нумеруем участки, начиная от распределительного коллектора и кончая сборным коллектором.

5. Определяем расчетное давление , Па, которое складывается из давления, создаваемого элеватором и естественного циркуляционного давления за счет отсасывания воды в отопительных приборах:

,

 

 

Величину определяем по формуле:

где - разность давления в наружных тепловых сетях, в месте ввода в здание, кПа;

u - коэффициент смещения, вычисляем по формуле

,

где - расчетная температура воды в тепловой сети, ‚

Величину определяем по формуле:

,

где h - вертикальное расстояние между серединой отопительного прибора, расположенного на первом этаже, и осью элеватора, м; для основного циркуляционного кольца h можно принимать от 1,5 до 1,7 м;

- плотность охлажденной и горячей воды, ;

, , .

 

Итак, теперь вычисляем расчётное давление

6. При выборе диаметра труб исходим из среднего значения удельной линейной потери давления на трение в основном циркуляционном кольце

,

где - сумма длин последовательно соединенных участков расчетного циркуляционного кольца; длина участков определяется с точностью до 0,1м по схеме системы отопления; 0,65 - доля потерь на трение.

Гидравлический расчет сводят в таблицу.

7. В 1, 2 и 4 графы записываем номера участков, тепловые нагрузки и длины участков. В 3-ей графе проставляем расход воды на участке, который определяем по формуле:

8. Ориентируясь на значение , определяем диаметры труб, действительные удельные потери давления на трение и скорость движения воды. Необходимо следить за тем, чтобы скорость движения воды не превышала предельно допустимой. Находим значение . Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяем по формуле:

,

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на участке;

v - скорость движения воды, м/с;

- плотность воды, ;

- динамическое давление, Па.

Общие потери давления в основном циркуляционном кольце , полученные путем суммирования потерь давления на трение и в местных сопротивлениях на всех участках основного циркуляционного кольца, сопоставляем с расчетным циркуляционным давлением. Расчет основного циркуляционного кольца считается законченным, если выполняется условие:

Действительный запас расчётного давления в % вычисляем по формуле

 

Если запас меньше 5 % или больше 10%, то требуется изменить диаметры трубопроводов отдельных участков кольца циркуляции таким образом, чтобы потери давления увеличились (при уменьшении диаметра труб) или уменьшились (при увеличении диаметра).   Гидравлический расчёт трубопроводов системы водяного отопления Номер участка Тепловая нагрузка Q,Вт Расход теплоноси теля G,кг/ч Длина участка, l, м Диаметр, d,мм Скорость воды, V, м/с Удельные потери на трение, R, Па/м Потери давления на трение,Rl, Па Сумма коэф. местных сопротивлений,∑ζ Динамическое давление, Pдин, Па Потери давления в местных сопротивлениях,Z, Па Суммарные потери, Rl+Z,Па                               12,10   0.364     1.5 63.74           8,00   0.195     1.5 19.61           8,00   0.280     1.5 38.25           11,00   0.093       4.02           3,00   0.061 3.45 10.35   1.77   14.35       3,00   0.035 1.47 4.41   0.8 1.6         0,61   0.032     7.5 0.45           0,61   0.032       0.45           9,71   0.093     8.5 4.02           8,00   0.280     1.5 38.25           8,00   0.195       19.61           2,50   0.612       183.42     ∑l=102.21 ∑(Rl+Z)оцк=4730 , что допустимо.

Местные сопротивления и их коэффициенты на участках основного циркуляционного кольца Номер участка Диаметр Наименование местных сопротивлений Коэффициенты местных сопротивлений Сумма коэффициентов местных сопротивлений     Задвижка, два отвод 0.5 2*0.5=1 1.5     Тройник на проходе         Тройник на ответвлении 1.5 1.5     Тройник на ответвлении 1.5 1.5     Тройник на ответвлении, внезапное расширение, внезапное сужение, кран проходной, 2 отвода 1.5 0.5 1.5*2=3       Крестовина на проходе         Крестовина на проходе         Тройник на ответвлении, кран двойной регулировки, кран проходной 1.5 7.5     Крестовина на ответвлении         Тройник на проходе кран проходной, кран двойной регулировки, отвод 1.5 8.5     Тройник на проходе         Тройник на проходе         Тройник на ответвление 1.5 1.5     Тройник на ответвление 1.5 1.5     Отвод, задвижка 0.5 0.5