Определение потерь давления в подающих трубопроводах

Потери давления в подающем трубопроводе следует определять по секундным расходам горячей воды (q, л/с) на хозяйственно-бытовые нужды с учетом циркуляционного расхода (при наличии циркуляции).

Потери давления в отдельных участках трубопроводов систем горячего водоснабжения следует определять по формуле:

,

где R_л – удельные потери давления [9], ; l – длина участка трубопровода, м; k_l – коэффициент местных потерь давления, принимается:

0,1 — для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков;

0,2 — для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов;

0,5 — для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водо­разборных стояков с полотенцесушителями.

Общая потеря давления в подающем трубопроводе расчетного направления (от водоподгревателя до самой высокой точки водоразбора наиболее удаленного стояка) определяется как сумма потерь давления на каждом из расчетных участков:

, МПа,

где i – номера участков; – потери давления на участках, МПа.

Повышение шероховатости труб от накипи можно учитывать с помощью коэффициента 1,2.

Потери давления в водоразборном и циркуляционном стояках при абсолютной величине должны составлять 19,6-39,2 кПа.

Потери давления в подающих и циркуляционных трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленных водоразборных или циркуляционных стояков каждой ветви системы не должны отличаться для разных ветвей более чем на 10 %.

При невозможности увязки давлений в трубопроводах системы внутреннего горячего водоснабжения путем соответствующего подбора диаметров труб следует предусматривать установку регуляторов температуры или диафрагм на циркуляционном трубопроводе системы.

Диаметр диафрагмы следует принимать не менее 10 мм. Если по расчету диаметр диафрагм необходимо принимать менее 10 мм, то допускается вместо диафрагмы предусматривать установку кранов для регулирования давления.

Диаметр отверстий регулирующих диафрагм d_g, мм, рекомендуется определять по формуле

,

где q — максимальный секундный расход воды на расчетном участке, л/с;

H_ep — избыточное давление (excessive pressure), которое следует погасить диафрагмой, МПа;

d — диаметр трубопровода, на котором устанавливается диафрагма, мм.

5. Требуемое давление в точке присоединения системы горячего водоснабжения к городскому водопроводу определяется по формуле:

,

где – потери давления в водомере:

,МПа,

где q – расход воды на вводе без учета циркуляционного расхода, дм³/с;

S – гидравлическое сопротивление счетчика, МПа/(дм³/с)².

потери давления в счетчиках воды не должны превышать, МПа:

0,05 — для крыльчатых счетчиков;

0,025 — для турбинных счетчиков;

– геометрическая высота подъема воды от оси трубопровода на вводе до оси диктующего водоразборного прибора (определяется по аксонометрической схеме горячего водопровода),

, МПа;

– геодезическая отметка оси диктующего прибора, м;

– геодезическая отметка ввода, м;

– свободное давление перед диктующим прибором (для умывальника, кухонной мойки – 0,02 МПа, для ванны со смесителем – 0,03 МПа, [ТКП]);

– потери давления в подающих трубопроводах системы горячего водоснабжения (принимаются из гидравлического расчета с учетом повышения шероховатости стенок труб от накипи, коэффициент 1,2), МПа.

При недостаточном давлении в наружной водопроводной сети в системах горячего водоснабжения жилых зданий в качестве дополнительных повысительных насосов используют циркуляционные насосы, устанавливаемые на подающем трубопроводе. Требуемое давление повысительных насосов определяют по формуле:

Н_пов = Н_тр – Н_гар + h_ну , МПа,

где Н_гар – давление городском водопроводе, МПа;

h_ну – потери давления в насосной установке (0,015-0,025 МПа).

Производительность насоса принимаем равной расходу на горячее водоснабжение с учетом циркуляции: , м³/час. Предусматривают не менее двух насосов, один из которых резервный. Размещают их, как правило, в центральном или индивидуальном тепловых пунктах.

Расчет водонагревателей:

§ определяют площадь поверхности нагрева;

§ устанавливают основные конструктивные размеры и подбирают водонагреватель;

§ производят гидравлический расчет.

Площадь поверхности нагрева водонагревателей рассчитывают по формуле:

, м², (3.7)

где – расчетное количество теплоты, кДж/ч; β – коэффициент запаса на неучтенные теплопотери (β = 1,1); μ – коэффициент снижения теплопередачи через теплообменную поверхность из-за отложений на стенках (μ = 0,7); k – коэффициент теплопередачи нагревательной поверхности, Вт/(м^{2 . о}С); Δt – расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды, ^оС, определяемая по формуле:

для скоростных водонагревателей:, (3.8)

где – наибольшая и наименьшая разность температур между теплоносителем и нагреваемой водой по концам теплообменника, ^оС;

для емкостных водонагревателей: , (3.9)

где – начальная и конечная температуры теплоносителя, ^оС; – начальная и конечная температуры нагреваемой воды, ^оС.

Обычно при расчете принимаются температуры теплоносителя летнего периода, когда они имеют меньшие значения, тогда Δt меньше, а F больше.

Коэффициенты теплопередачи

Водонагреватели	Теплоноситель (при скорости нагреваемой воды,м/с)	Коэффициент теплопередачи, Вт/м^2. ^оС, для труб из
стали, чугуна	латуни
Скоростные	Пар давлением 0,07-0,02 МПа (0,75-1,5 м/с)	–	2520-3480
Вода температурой 80-115^оС (0,5-2,5 м/с)	–	1163-3000
Емкостные	Пар давлением 0,07-0,02 МПа (менее 0,1 м/с)
Вода температурой 80-115^оС(менее 0,1 м/с)

В связи с тем, что работа водонагревателей в летние и зимние месяцы (вне отопительного и в отопительном сезонах года) значительно отличается друг от друга, а водонагреватели горячего водоснабжения подключаются по двухступенчатой схеме нагрева, расчеты поверхности нагрева необходимо проводить в два режима.

Первый режим соответствует отопительному сезону и работе отопительной системы. В этот период расчетная начальная температура теплоносителя принимается ; в обратной – .

Второй режим соответствует летнему периоду, когда и . Во время летнего периода водонагреватели подключаются к сети теплоснабжения по одноступенчатой схеме, а зимой – по двухступенчатой схеме [8].

Водонагреватели подбираются по наибольшему значению требуемой площади нагрева с таким расчетом, чтобы скорость движения воды была равна 0,5-1,5 м/с.

Число секций водонагревателя:

, (3.10)

где f – площадь теплообмена одной секции или гребенчатого змеевика, м².

Площадь трубок водонагревателя определяется по формуле:

, (3.11)

где v – скорость нагреваемой воды, м/с.

Потери давления в водонагревателе:

, МПа. (3.12)

Аккумулирующий объем емкостного водонагревателя может быть определен по формуле:

, (3.13)

где – аккумулирующий запас теплоты, кДж.

Дата добавления: 2014-01-20