Расчет диаметра труб системы отопления

Исходные данные

Расчетные данные

№

Rср,Па

Qуч, Вт

G уч, кг/ч

l уч, м

Vн, м/с

d уч, мм

R уд(уч), Па

V уч, м/с

R уч, l уч, Па

,

Z уч, Па

R уд(уч)l уч+Z уч, Па

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

…

1. Определяют потери давления на трение на каждом учатке, как произведение R_уд(уч) l_уч (графа - 10)

1. Выбирают коэффициенты местных сопротивлении на каждом участке (графа 11) по «Справочнику проектировщика». Наличие местного сопротивления на границе участков относит к участку с меньшим расходом теплоносителя, G _уч, кг/ч.

1. Рассчитывают потери давления на местные сопротивления Zуч, Па (графа -12). Величина Zуч, определяется по «Справочнику проектировщика» в зависимости от Vуч (графа -9) и (графа - 11)

1. Определяют общие потери давления на каждом участке как сумму потерь давления на трении R_уд(уч)l_уч (графа - 10) и местные сопротивления Z_уч (графа -12) т.е. (R_уд(уч)l_уч + Z_уч) (графа 13).

1. Рассчитывают суммарные потери давления в главном циркуляционном кольце, как сумма потерь давления (графа 13) на всех участках кольца, т.е.

На этом заканчивается предварительный гидравлический расчет и выбор диаметров труб.

В. Окончательный гидравлической расчет и выбор диаметра труб системы отопления.

1. После выбора предварительного диаметра труб (графа -7) на участках главного циркуляционного кольца приступают к уточнению диаметра труб на основе проверки гидравлической увязки располагаемого циркуляционного давления DPp, с потерям давления в расчетном кольце (графа - 13)

1. Для этого осуществляют первую гидравлическую увязку. В данном случай должно выполнятся условие, чтобы потери давления в главном циркуляционном кольце (графа -13) не должны превышать располагаемого перепада давления DPр, Па и при этом должен оставаться запас давления А,% не менее 10%, т.е.,

(13.4)

1. Величина запаса давления А,% рассчитывается по формуле,

(13.5)

1. В результате расчета величины А,% может встретится два варианта. Величина А<10% - в этом случай диаметры труб занижены, необходимо их увеличить начиная там, где они наибольшего размера т.е. на первом и последующих симметричных участках подающей и обратной магистрали.

Величина А>>10% в этом случай диаметры труб завышены, необходимо их уменьшить там, где они наименьшего размера, т.е. на последних участках начиная со стояка и далее по подающей и обратной магистрали на симметричных участках.

Изменение диаметра труб на стояке может быть по всей высоте (длине) один раз, желательно, чтобы диаметр стояка был одного размера и состоит из стандартных узлов.

1. Изменения диаметров труб по ходу движения теплоносителя должны быть плавными, а не скачкообразными, чтобы не увеличить гидравлическое сопротивление движению теплоносителя.

1. Трубы диаметром меньше 15мм (»10мм) в системах отепления желательно не применять, хотя это не всегда выдерживается в малоэтажном строительстве.

1. При гидравлической увязке циркуляционных колец необходимо добиваться, чтобы в однотрубных системах отопления потери давления на стояках составляет 70% для обеспечения гидравлической и тепловой устойчивости.

После выполнения условий первой гидравлической увязке переходят ко второй гидравлической увязке в следующей последовательности:

1. В этом случай увязываются гидравлические давления в промежуточных (второстепенных) кольцах через стояки внутри главного циркуляционного кольца;

2. Для этого рассчитывается располагаемый перепад давления DPp.к, Па в каждом кольце через стояки внутри главного циркуляционного кольца по формуле;

(13.6)

где – потери давления на общих участках циркуляционных колец, которые при гидравлической увязке не учитываются, Па;

3. Затем определяют средние потери давления на трение R_ср.к на 1 п. м. в рассчитываемом кольце по формуле:

(13.7)

где - сумма длин участков увязываемого циркуляционного кольца без общих участков, м.

4. Далее по величине R_ср.к Па, нормативной, скорости воды в трубах V_H м/с; и расходу воды на участки G_уч., кг/ч, по специальной таблице в «Справочнике проектировшика»находят фактические значения: d_в,уч мм; V_уч. м/с; Sx_уч.; Z_уч. и т.д., которые заносятся в таблицу 13.1.

5. Определяют разницу давления А_К % в увязываемых кольцах через стояки главного циркуляционного кольца, по формуле 13.8 которая не должна превышать ±15 % в тупиковых системах отопления и ±5% в системах отопления с попутным движением теплоносителем.

(13.8)

где – потери давления в увязываемом кольце без общих участков, Па;

6. Могут встретиться варианты, когда величина А_к, % больше или меньше ±15% или ±5% в зависимости от системы отопления. В этом случае необходимо увеличить или уменьшить диаметр труб в стояке увязываемого циркуляционного кольца. Диаметр труб в главном циркуляционном кольце изменять не допускается т.к. при этом нарушится первая гидравлическая увязка.

После выполнения условия второй гидравлической увязке приступают к третьей гидравлической увязке.

1. Третья гидравлическая увязка сводится к расчету давления поэтажных колец на каждом стояке системы отопления с верхней разводкой с нижней разводкой такая увязка не требуется.

Обычно принимают унифицированные узлы отопительных приборов и регулировку давлении осуществляет с помощью запорно-регулирующей арматуры.

1. По мере выполнения гидравлических увязок 1, 2, 3 приступают к выполнению четвертой гидравлической увязки отдельных частей системы отопления с применением методики, изложенной выше. При этом значение увязок А и Ак, % должно отвечать указанным выше требованиям.

2. Таким образом установлено, что величина давлений DPp, Па и DPp.к, Па расходуется на преодоление гидравлических сопротивлении в кольцах системы отопления.

3. Если не удается осуществить гидравлическую увязку давления в циркуляционных кольцах с помощью диаметров труб, то устанавливают диафрагмы, т.е. местное сопротивлении на стояке в месте присоединения к обратной магистрали.

4. Диаметр отверстия в диафрагме определяют по формуле

(13.9)

где DP_д – требуемое давление, которое необходимо погасить, Па,

Gст – расход воды на стояке, кг/ч.

5. В современных условиях применяют для гидравлической увязки специальные балансировочные клапаны, которые устанавливают на стояках. Клапаны автоматически обеспечивают необходимое давление и расход воды в стояке, а следовательно и в циркуляционном кольце.

Контрольные вопросы

1. Обоснуете выбор главного циркуляционного кольца в системе отопления.

2. Как определяются границы расчетных участков? Показать на схеме.

3. Что выражают тепловые нагрузки и расход воды на расчетных участках подающего и обратного теплопроводов?

4. Сопоставьте изменение расхода металла труб при различных условиях, запаса располагаемого перепада давления DP_р больше или меньше 10% и гидравлической увязке циркуляционных колец, (±15% и ±5%).

5. Разработайте различные схемы конструкции стояков системы отопления и обоснуйте выбор расчетных участков на стояке.

6. Распишите алгоритм последовательности гидравлического расчета системы водяного отопления.

7. Объясните выполнение гидравлической увязки циркуляционных колец через стояк главного циркуляционного кольца и частей системы отопления.

8. Что можете предложить, если не удается осуществить гидравлическую увязку циркуляционных колец с помощью изменения диаметра труб?

Ответы на эти вопросы студент должен подготовить к следующей лекции.

Конец лекции 13* темы.

Дата добавления: 2014-01-14