Приклад гідравлічного розрахунку горизонтальної двотрубної системи опалення із застосуванням радіаторних вузлів герц-ts-90, герц-rl-5 та регулятора перепаду тиску герц 4007 для розподільників

В якості прикладу пропонується гідравлічний розрахунок двотрубної системи водяного опалення з нижнім розведенням 3-х поверхового житлового будинку при теплопостачанні від теплового пункту.

 

Вихідні дані:

1. Розрахункове теплове навантаження системи опалення .

2. Розрахункові параметри системи опалення , .

3. Розрахункова витрата теплоносія в системі опалення .

4. Система опалення приєднана до теплового пункту розташованого в підвалі будинку.

5. На введенні кожного з розподільників проектується автоматичний регулятор перепаду тиску ГЕРЦ 4007 (для розподільників з невеликим тепловим навантаженням, менше 3...5 кВт, рекомендується вентиль балансовий ШТРЕМАКС).

6. Система теплопостачання розподільників виконується з труб стальних водогазопровідних (може бути виконана з мідних або металополімерних труб), системи опалення від розподільників – з металополімерних труб ГЕРЦ.

 

На схемі системи опалення від розподільника «В» (рис. 6.2) розподіляємо теплові навантаження приміщень (розрахункові втрати теплоти приміщенням) по опалювальним приладам, підсумовуємо по розподільниках та вказуємо теплові навантаження розподільників на розрахунковій схемі рис. 6.1.

Рис. 6.1. Схема системи теплопостачання розподільників

 

Гідравлічний розрахунок системи теплопостачання розподільників виконується з використанням першого напряму розрахунку. В якості основного розрахункового циркуляційного кільця вибираємо кільце через найбільш навантажений опалювальний прилад найбільш навантаженого розподільника «В».

Результати гідравлічного розрахунку рекомендується зводити до таблиці 6.1.

Розбиваємо головне циркуляційне кільце на розрахункові послідовні ділянки, нумеруємо їх і вказуємо на схемі. Визначаємо їх довжини і теплові навантаження .

Витрати води визначимо по формулі (2.1) та заносимо до таблиці 6.1 в графу 3:

Діаметри всіх ділянок магістральних теплопроводів (графа 5) підбираємо за допомогою номограми додатка А, по відомій витраті теплоносія на ділянці та задаючись швидкістю води 0,3...0,5 м/с. При цьому рекомендується обмежуватися величиною питомої втрати тиску на тертя не більше 100 Па/м.

Коефіцієнти місцевих опорів (графа 9) окремих ділянок визначаємо по додатку Б:

– ділянка 1: трійник прохідний, відвід ;

– ділянка 2: трійник прохідний, раптове звуження ;

– ділянка 3: відвід, раптове звуження ;

– ділянка 3*: відвід, раптове розширення ;

– ділянка 2*: трійник прохідний, раптове розширення ;

– ділянка 1*: трійник прохідний, відвід .

– ділянка ТП: 6 засувок .

Значення динамічного тиску (графа 10) визначаємо залежно від швидкості руху теплоносія по додатку В.

Втрати тиску в місцевих опорах (графа 11) визначаємо, помножуючи суму коефіцієнтів місцевих опорів на динамічний тиск .

Втрати тиску на ділянці системи опалення визначаємо по формулі (4.1).

Витрати тиску в місцевих опорах теплового пункту включають в себе 6 засувок, 2 фільтри d 50 мм арт. 1411107 (), а також регулюючий клапан Герц арт. 1403732 ().

Витрата тиску в трьохходовому клапані:

.

Витрата тиску в двох фільтрах:

 

Таблиця 6.1

Звідна таблиця гідравлічного розрахунку системи теплопостачання розподільників (рис. 6.1)

№ ділянок												Примітка
			4,6		0,43			1,5	91,2
			3,3		0,45			1,5	99,08
			3,3		0,34			1,5	56,88
3*			3,3		0,34			2,0	56,88
2*			3,3		0,45			2,0	99,08
1*			4,6		0,43			1,5	91,2
ТП			-		0,43		-	3,0	91,2		274+4040+ +684=4998
						Витрати тиску (7 кПа)

 

Таким чином, витрати тиску системи теплопостачання розподільників (між гідравлічним розподільником та розподільниками) дорівнюють .

 

Для розрахунку витрат тиску системи опалення від розподільника «В» (рис. 6.2), виберемо основне розрахункове циркуляційне кільце через найбільш навантажений опалювальний прилад (Гілка «В»).

 

Рис. 6.2. Схема системи опалення від розподільника «В»

Рис. 6.3. Вузол «А» системи опалення від розподільника «В»: 1 – клапан термостатичний прохідний регулюючий ГЕРЦ-TS-90; 2 – термостатична головка; 3 – клапан балансувальний ГЕРЦ-RL-5; 4 – опалювальний прилад

Рис. 6.4. Розподільник «В»: 1 – набір з 2-х розподільників ГЕРЦ з 10 відводами; 2 – фільтр; 3 – вентиль запірний ГЕРЦ ШТРЕМАКС-AG; 4 – регулятор перепаду тиску ГЕРЦ 4007; 5 – шафа розподільча ГЕРЦ

 

Результати гідравлічного розрахунку рекомендується зводити до таблиці 6.2.

Розбиваємо головне циркуляційне кільце на розрахункові послідовні ділянки, нумеруємо їх і вказуємо на схемі. Визначаємо їх довжини і теплові навантаження .

Витрати води визначимо по формулі (2.1) та заносимо до таблиці 6.2 в графу 3:

Діаметри всіх ділянок теплопроводів (графа 5) підбираємо за допомогою номограми додатка А, по відомій витраті теплоносія на ділянці та задаючись швидкістю води 0,5...0,7 м/с. При цьому рекомендується обмежуватися величиною питомої втрати тиску на тертя не більше 100 Па/м.

Коефіцієнти місцевих опорів (графа 9) окремих ділянок визначаємо по додатку Б:

– ділянка 1: 2 відводи ;

– ділянка 2: трійник прохідний, відвід ;

– ділянка 3: трійник прохідний, раптове звуження ;

– ділянка 4: трійник на відгалуження потоку, радіатор, трійник на протитечі

– ділянка 3*: трійник прохідний, раптове розширення ;

– ділянка 2*: трійник прохідний, відвід ;

– ділянка 1*: 2 відводи .

Значення динамічного тиску (графа 10) визначаємо залежно від швидкості руху теплоносія по додатку В.

Втрати тиску в місцевих опорах (графа 11) визначаємо, помножуючи суму коефіцієнтів місцевих опорів на динамічний тиск .

Втрати тиску на ділянці системи опалення визначаємо по формулі (4.1).

Клапан ГЕРЦ-TS-90 і балансовий вентиль ГЕРЦ-RL-5 (рис. 6.3) створюють сумарний опір на «регульованій ділянці»:

Опір термостатичного клапана ГЕРЦ-TS-90 визначається його технічною характеристикою в залежності від витрати води на ділянці, а опір балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 визначається, виходячи з заданої величини .

З міркувань безшумності роботи клапанів рекомендується задавати значення кожного з клапанів не більше 20...25 кПа. З іншого боку, для ефективного регулювання витрат у паралельних кільцях двотрубної системи опалення, не рекомендується задаватися значенням менше 4...6 кПа.

На дільниці 4 втрата тиску в термостатичному клапані ГЕРЦ-TS-90 визначається за допомогою його номограми (додаток Г). По розрахунковій витраті води та на перетині с графічною характеристикою клапану 2К визначаємо витрату тиску в ньому:

, .

Втратою тиску балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 для основного розрахункового кільця задаємося, виходячи з наступних міркувань. Для основного розрахункового кільця слід задатися максимально можливим відкриттям діапазону гідравлічних параметрів n, але при цьому мати втрату тиску не менше 4...5 кПа.

Задаємося гідравлічним налаштуванням n = 2,0 і відповідній їй втратою тиску (додаток Д).

 

Таблиця 6.2

Звідна таблиця гідравлічного розрахунку системи опалення від розподільника «В» (рис. 6.2)

№ ділянок												Примітка
			16,5	26х3	0,23				26,48
			3,2	26х3	0,2				19,61
			3,3	20х2	0,21			1,5	21,57
			1,5	16х2	0,2			6,5	19,61		233+2200+ +4500= =6933
3*			3,3	20х2	0,21				21,57
2*				26х3	0,2				19,61
1*			18,2	26х3	0,23				26,48
Витрати тиску

 

Таким чином, витрати тиску системи опалення від розподільника «В» (між розподільником «В» та опалювальними приладами) дорівнюють .

 

Для решти циркуляційних кілець гілки «В» визначаємо необхідне значення втрати тиску на «регульованих ділянках» (таблиця 6.3).

Коефіцієнти місцевих опорів (графа 9) окремих ділянок визначаємо по додатку Б:

– ділянка 5: 2 трійника прохідних, радіатор, 2 відводи ;

– ділянки 6, 7: трійник на відгалуження потоку, радіатор, трійник на протитечі .

 

Таблиця 6.3

Звідна таблиця розрахунку гілки «В» (рис. 6.2)

№ ділянок												Примітка
			7,8	16х2	0,18				15,89
Необхідне значення
			1,5	14х2	0,18			6,5	15,89
Необхідне значення
			1,5	14х2	0,18			6,5	15,89
Необхідне значення

 

Виконаємо підбір клапану ГЕРЦ-TS-90 и балансовий вентиля ГЕРЦ-RL-5 на «регулюючих ділянках» №5, 6, 7.

Опір термостатичного клапана ГЕРЦ-TS-90 визначаємо по його номограмі (додаток Г).

Необхідний опір балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 визначаємо по виразу:

Необхідне значення пропускної спроможності балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 визначаємо по формулі:

або по номограмі (додаток Г), за допомогою якої також визначаємо значення n гідравлічного налаштування вентиля ГЕРЦ-RL-5.

Розрахунок гідравлічних параметрів та його результати виконуємо у вигляді табл. 6.4.

Таблиця 6.4