Методика гидравлического расчёта систем отопления.

1. Изобразить аксонометрическую схему системы отопления со всей запорно-регулирующей арматурой, используя принятые обозначения элементов системы и правила строительного черчения (Приложение IV).

Аксонометрическая схема системы отопления (рис.3) вычерчивается в масштабе 1:50 на листе формата А-3 (без контура здания) с указанием направления уклонов трубопроводов, вентилей на стояках и магистралях и вантузов. К составлению такой схемы приступают после того, как: подсчитана тепловая мощность системы отопления здания; выбран тип отопительных приборов; размещены на поэтажных планах здания отопительные приборы, горячие и обратные стояки, а на планах чердака и подвала - подающие и обратные магистрали; выбрано место для теплового пункта или котельной; показано на плане чердака или верхнего этажа (при совмещенной кровле) размещение расширительного бака (если он необходим) и приборов воздухоудаления. При построении аксонометрической схемы длины труб, находящихся в плоскости перпендикулярной чертежу, наносить без искажения масштаба. Нагревательные приборы можно показать только на расчетных стояках, а все остальные промежуточные стояки наносить, обрывая их у магистралей, если нанесение всех приборов затеняет чертеж.

2. На планах этажей, чердака и подвала горячие и обратные стояки должны быть пронумерованы, а на аксонометрической схеме кроме стояков номеруются все расчетные участки циркуляционных колец, начиная от источника тепла(теплового узла). На выносных линиях участков проставляется номер участка, а также указывают его тепловую нагрузку, расход теплоносителя, длину и диаметр каждого участка. Сумма длин всех расчетных участков составляет (длину åL) расчетного циркуляционного кольца.

 

 

Рис. 3. Аксонометрическая схема однотрубной СВО с верхней разводкой, тупиковой.

 

 

Рис.2. Номограмма гидравлического расчета системы водяного отопления.

3. Выделить на аксонометрической схеме два расчётных кольца – главное, наиболее «неблагоприятное» и наиболее «благоприятное». В тупиковых схемах однотрубных систем за главное принимается кольцо, проходящее через дальний и нагруженный стояк, а в двухтрубных системах - кольцо, проходящее через нижний прибор дальнего стояка. При попутном движении воды наиболее неблагоприятным в гидравлическом отношении является кольцо, проходящее через один из наиболее нагруженных стояков.

4. Пронумеровать на схемах обоих колец все расчётные участки (1, 2, 3, …,) с нанесением на выносных линиях их тепловых нагрузок Q_i, Вт, и длин участков L_i, м. Все эти данные проставить на выносных линиях, указывающих на расчётный участок, и в соответствующих графах 1, 2, 3 Бланка 1.

5. Определить на каждом участке расход теплоносителя (кг/с) по формуле

где Q_i, Вт, – тепловая нагрузка участка, равная сумме тепловых нагрузок отопительных приборов, присоединённых к данному участку; c_в = 4,19∙10³ Дж/(кг∙К) – теплоёмкость воды; (t_г – t_о) = 25 ⁰С – температурный перепад между горячей и охлаждённой водой. Значение расхода воды записать под горизонтальной частью выносной линии с номером участка и проставить в графу 4 Бланка.

6. Определить среднее удельное сопротивление по длине расчётного участка с учётом 10 % - го запаса, по формуле:

где b – доля общих потерь давления на преодоление трения: b = 0,65 – для систем отопления с вынужденной циркуляцией, и b = 0,5 – для систем с естественной циркуляцией.

7. Найти на номограмме точку пересечения линии постоянной R_ср с линией постоянной G_i (точка A) и спроектировать её на ось абсцисс, на которой отложены значения диаметров стандартных сортаментов труб (точка B). Выбрав ближайшее значение диаметра d (точка В΄), проставить его в графу 5, и восстановить вертикальную линию до пересечения с линией постоянного расхода G_i. Повести через эту точку линию постоянной R _i, значение, которой записать в графу 6.

8. Определить потери давления на трение R _i ∙L _i, Па, на данном участке и записать в графу 7.

Горизонтальная линия, проведённая через точку G_i., является линией постоянной скорости w_i, значение которой можно определить по правой или левой вертикальной оси номограммы.

9. Определив виды местных сопротивлений и их значения на участке x_i, просуммировать их и результат Ʃx _i записать в графу 8.

10. Отложив на левой абсциссе номограммы значение Ʃx_i провести вертикальную линию до пересечения её с линией постоянной скорости w (точка Е). Через точку Е восстановить линию постоянного значения суммы местных сопротивлений Z _i, на данном участке, определить её значение и проставить в графе 9.

11. Суммировать значение графы 7 (R _i ∙L _i,) и графы 9 (Z _i) и проставить значение суммы (R _i ∙L _i, + Z _i) в графу 10.

12. Аналогичные действия провести на всех участках расчётного кольца.

13. Найти сумму гидравлических сопротивлений всех участков расчётного кольца Ʃ(R _i ∙L _i + Z _i) (т.е. просуммировать значения граф 10 всего кольца) и проставить в графе 10.

14. Сравнить значение Ʃ(R _i ∙L _i + Z _i) с 0,9∆p_р:

если

то результаты расчётов считать удовлетворительными.

В противном случае необходимо на отдельных участках циркуляционного кольца изменить диаметры трубопроводов (увеличить или уменьшить), пересчитать потери давления и записать в соответствующие графы окончательного расчёта данного участка и использовать их в дальнейших расчётах до получения удовлетворительного результата.

15. Аналогичные расчёты провести на наиболее благоприятном циркуляционном кольце.

16. Гидравлический расчет должен заканчиваться определением величины «невязки» А, между наиболее неблагоприятным (1), наиболее длинным и загруженным (главным) и наиболее благоприятным (2), (наиболее коротким и незагруженным) циркуляционными кольцами:

где 1, 2 - номера циркуляционных колец,

Согласно п.3.33 СНиП 2.04.05-91, “невязка” потерь давления в циркуляционных кольцах при попутной схеме не должна превышать 5% и 15% при тупиковой схеме СВО. Если это условие не удовлетворяется, то необходимо пересчитать гидравлические сопротивления на некоторых участках более благоприятного кольца, с целью приблизить сумму его гидравлических сопротивлений до приемлемых значений, удовлетворяющих уравению

.