Гидравлический расчет систем водяного отопления
Гидравлический расчет выполняется для определения диаметров трубопроводов системы. Правильный выбор диаметров обеспечивает при заданном располагаемом напоре теплоносителя подачу в систему отопления расчетного количества горячей воды, а, следовательно, и необходимого тепла. Так как перемещение теплоносителя по трубопроводам сопровождаются потерей давления, то принцип выбора диаметра может быть формализован в виде:
(3.1) где - располагаемое давление в системе отопления, Па; - потери давления в системе отопления, Па. Располагаемое давление в системе отопления складывается из двух составляющих:
,
где - давление, развиваемое насосом (или после элеватора), Па; - поправочный коэффициент. Для однотрубных систем - ; - естественное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в нагревательных приборах, Па. Естественное давление определяется по формуле :
, (3.1)
где Q – тепловая нагрузка i –го прибора, Вт; hi – вертикальное расстояние от центра охлаждения прибора в стояке до центра узла ввода, м. Давление после элеватора зависит от коэффициента смещения u и разности давления перед элеватором ( ). (См. график рис. 3.4.1.) [1].
Рис. 3.4.1. Зависимость давления после элеватора от коэффициента смещения при различных ( ).
Коэффициент смещения находится по формуле:
,
где - температура воды соответственно в наружных тепловых сетях, в подающей и обратной магистралях системы отопления, 0С.
Потери давления в системе отопления (сопротивление системы) определяются по методике [1,3] и в общем виде выражены формулой:
где - потери давления на i-ом участке трубопровода постоянного диаметра и при неизменном расходе теплоносителя . Суммирование производится по значениям потерь давления в последовательно соединенных участках, составляющих главное циркуляционное кольцо системы отопления (г.ц.к.). За г.ц.к. принимается цепочка последовательно расположенных трубопроводов по ходу движения теплоносителя, начиная от теплового пункта через расчетный стояк и по обратной магистрали до теплового пункта. В однотрубных системах циркуляционное кольцо проходит через сам стояк в целом. За расчетный стояк в системе отопления принимается наиболее загруженный и удаленный от теплового пункта стояк. Потери давления на участке трубопровода вычисляются как сумма потерь давления на трение и в местных сопротивлениях z:
.
Потери давления на трение в трубопроводе диаметром длиной можно рассчитать по известным формулам:
(3.2.)
,
где - коэффициент сопротивления трения; - скорость движения теплоносителя в трубопроводе, м/с; - плотность теплоносителя, кг/м3; - критерий Рейнольдса [1]; K - абсолютная шероховатость материала трубы, мм. Для стали K- мм; - диаметр трубопровода, мм. В инженерной практике для вычисления обычно применяются различные вспомогательные таблицы и номограммы [1, 3, 4], что в значительной степени упрощает расчёты. Формулу (3.2.) представляют в виде:
(3.3.)
где - удельная потеря давления на трение, Па/м. Определяется по соответствующим таблицам [1, 3]; - длина трубопровода с постоянным расходом и диаметром , м. Так как потери давления зависят от искомого параметра d, то рассматриваемая задача имеет множество решений и для облегчения выбора одного значения d вводят дополнительные ограничения: - скорость теплоносителя должна находиться в пределах 0,5 – 1,2 м/с; - значение диаметра должно соответствовать одному из стандартных, устанавливаемых ГОСТом размеров [1,8]; - потери давления в Г.Ц.К. не должны превышать располагаемого давления в системе. Последнее условие можно легко выполнить, если при определении d ориентироваться на среднее значение потерь давления Rср:
(3.4)
где - общая длина Г.Ц.К., м. Па Потери давления в местных сопротивлениях вычисляется по формуле:
(3.5)
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке. Местным сопротивлением является: запорно-регулирующая арматура, места поворота и изменение диаметра трубопроводов, нагревательные приборы и т.п. Численные значения коэффициентов z для каждого вида местных сопротивлений приводятся в справочной литературе [1, 3]. Таким образом, общий алгоритм определения сводится к следующему: 1. Вычерчиваем аксонометрическую схему системы отопления с нагревательными приборами и арматурой, указываем тепловые нагрузки нагревательных приборов. 2. Нумеруем стоянки (Ст.1, Ст.2 и т.д.). Вычисляем тепловые нагрузки на стояки системы отопления и выбираем расчётный стояк. Определяем тепловую нагрузку по стоякам и заносим в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (241)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |