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 Р_р 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 Q _уч – тепловая нагрузка расчетного участка; С – теплоемкость, для воды С = 4,2 кДж/кг·^оС; t_г – 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 Р_р, Па (табл. 3) и приняв на местные сопротивления 45% располагаемого напора, определяем среднюю величину удельной потери давления на трение R _ср, Па/м по формуле:

(12)

где Р_р – расчетное циркуляционное давление, Па; Σ l – сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м.

    Ориентируясь на полученные значения R _ср и количество воды G _уч 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) – h _зап по формуле:

(13)

 

           Если запас давления по кольцу больше 10%, то необходимо уменьшить диаметры трубопроводов тех участков, которые имеют наименьшее сопротивление. Если h _зап ˂ 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