КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Определение гидравлического сопротивления в квартирной системе отопления с автономным источником теплоснабжения (например, настенный газовый котел)
Пример1. Исходные условия: На рис. 4.28 представлена аксонометрическая схема системы отопления в трехкомнатной квартире с настенным газовым котлом 1, в который встроен циркуляционный насос 2. Подающие 4 и обратные 7 трубопроводы - металлопластиковые диаметром 15 мм. При строительстве первоначально на основе пола укладываются трубопроводы 4 и 7, от которых делаются вертикальные отводы для присоединения к конвекторам 5 и к котлу 1. На схеме показана требуемая покомнатная мощность отопительных конвекторов 5. В квартире три жилые комнаты площадью 60м² с тепловой потребностью: 1800 + 1500 + 1500 = 4800 Вт. В кухне площадью 14м² конвектор имеет мощность 900 Вт. Всего расчетная потребность теплоты на систему отопления Qот. = 5700 Вт. На горячее водоснабжение расчетный расход примем 40 кВт·ч/сут теплоты. В квартире применен газовый котел с автоматическим переключением мощности на горячее водоснабжение. Требуется: Определить гидравлические потери в схеме циркуляции воды в системе отопления. Решение: 1. Из котла к отопительным конвекторам поступает горячая вода с twг.1 = 80˚С, ρw.г.1 = 972 кг/м³ и возвращается на нагрев twг.2 = 60˚С, ρw.г.2 = 983 кг/м³. Вычисляем расход циркулирующей воды в расчетном режиме работы системы отопления:
G = 5700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 244 кг/ч 2. Вычисляем скорость воды на начальном участке циркуляции «а-б» по трубам длиной l = 1 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 244 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,4 м/с; - сопротивление на трениесоставит: 1,0 972 ∆Нтр.»а-б» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,4)² = 104 Па. 0,015 2 - на местное сопротивление при ξ = 2,7: 972 ∆ Нм.с»а-б». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,4)² = 1905 Па. 2 Итого: 104 + 1905 = 2009 Па. 3. В тройнике «б» горячая вода после котла разделяется на два потока:
Участок «б-в» Gw.г. = 3000 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 129 кг/ч; Участок «б-д» Gw.г. = 2700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 116 кг/ч; 4. Вычисляем гидравлическое сопротивление на участке «б-д» длиной l = 10 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 2129 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,21 м/с; - сопротивление на трениесоставит: 10 972 ∆Нтр.»б-в» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,21)² = 286 Па. 0,015 2 - на местное сопротивление при ξ = 2,7: 972 ∆ Нм.с»б-в». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,21)² = 525 Па. 2 Итого: 286 + 525 = 811 Па. 5. От участка «б-в» в точке «в» происходит ответвление к конвектору К1 горячей воды:
gw.г.К1 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч; 6. Проводим расчет гидравлического сопротивления дальнего кольца циркуляции воды «в-г-К2-г´-в´». Через это кольцо циркуляции проходит расход горячей воды:
gw.г.2 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч; 6.1 На участке подающих и обратных трубопроводов «в-г» и «г´-в´» при l = 4 · 2 = 8 м, скорость воды составит ². w = 64,5 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,1 м/с; 6.2 Вычисляем среднюю температуру теплоотдачи в конвекторе:
∆t = (80 + 60) /2 - 20 = 50˚С Вычисляем показатели: Ψt10 = 50 / 70 = 0,71 Находим численное значение этого показателя в степенной форме:
(0,71)⅓ = 0,66 По формуле (1.17) вычисляем показатель отношения расходов воды: ψG = 64,5 / 360 = 0,179
Находим численное значение показателя в степенной форме:
(0,179) = 0,82 Вычисляем номинальную тепловую производительность конвектора «СантехпромАвто»:
Qн.ц. = 1500 / 0,66 · 0,82 = 2772 Вт. 6.3 По табл.3.3 определяем, что подходит конвектор средней глубины «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К, для которого по табл. 4.2 в рекомендациях Сантехпрома при полностью открытом клапане, когда настроечное кольцо автоматического термостата RTD – N – 15 стоит в положении «N» (см. график на рис. 4.19), гидравлическое сопротивление конвектора «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К составляет 68600 Па.
В номинальном режиме расход горячей воды через конвектор составляет gw.г.рас. = 360 кг/ч.
В рассматриваемой двухтрубной системе отопления расчетный расход горячей воды gw.г.рас. = 64,5 кг/ч. Как известно, гидравлическое сопротивление снижается в квадратичной зависимости от снижения скорости жидкости в трубках. Гидравлическое сопротивление при сниженном расходе воды через конвектор при открытом автоматическои клапане находится по формуле:
∆ Нкон.пас. · gw.г.рас. ∆ Нкон.рас. = ----------------------------, Па (1.22) gw.г.пас. По формуле (1. 22) для рассматриваемого режима работы конвектора «Сантехпром Авто С» получим:
Н = 60 · 100 · 64,5 / 360 = 10770 Па 6.4 На двух присоединительных к конвектору подающему и обратному трубопроводах do = 15мм имеется два поворота и общее местное сопротивление ξ = 6. Вычисляем сопротивление трению при l = 0,8м: 0,8 972 ∆Нтр. = 0,02 · ---------- · ------ · (0,1)² = 5,2 Па. 0,015 2 - на местное сопротивление при ξ = 6: 972 ∆ Нм.с. = 9.8 ·6 · ------ · (0,1)² = 286 Па. 2 Итого: 5,2 + 286 = 291 Па. 6.5 Гидравлическое сопротивление на участке «в-г-К2-г´-в´» составит:
Н «в-г-К2-г´-в´». = 52 + 291 + 10770 = 11113 Па.
7. Гидравлическое сопротивление на участке «в-К1-в´» должно быть равно 11113 Па. Участок подающих и обратных трубопроводов имеет одинаковое гидравлическое сопротивление 291 Па (см. п. 6.4 расчета). В конвекторе КСК 20-2,696К и регулировочном устройстве клапана RTD – N – 15 дополнительное наладочное сопротивление должно быть:
∆Нрег. = 11113 – 10770 – 291 = 52 Па. Из графика на рис. 4.19 следует, что такая малая разница в давлениях между конвекторами К1 и К2 не требует наладочной регулировки. 8.Общее гидравлическое сопротивление в кольце циркуляции «а-б-г-К2-г´-з´-и» составит:
∆Нцир. = 2009 + 2009 + 811 + 811 + 11113 = 16753 Па. Правое кольцо циркуляции к конвекторам К4 и К3 по гидравлическим сопротивлениям принимаем одинаковым. 9.Циркуляционный насос, встоенный в газовый котел, дополнительно преодолевает гидравлическое сопротивление водонагревающего теплообменника величиной 22 кПа. 10. Общий напор циркуляционного насоса Ннас. = 2,2 + 1,7 = 3,9 м.вод.ст. при подаче по воде системы отопления Gw = 0,3 м³/ч. По каталогу фирмы «Грундфосс» подходит циркуляционный бессальниковый насос серии 100 типа URS 25-40 с электродвигателем мощностьюNн. = 0,06 кВт.
РАЗДЕЛ 2 ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА.
Дата добавления: 2014-12-08; Просмотров: 1653; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |