Гидравлический расчёт системы отопления здания

Цель гидравлического расчёта – определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении установленном для данной системы.

Гидравлический расчёт выполняют:

   1. по способу определения удельных потерь давления: заключается в раздельном определении потерь давления на трение и на местные сопротивления;

   2. по характеристикам гидравлического сопротивления: здесь устанавливают распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы.

При движении реальной жидкости по трубам имеют места сопротивления двух видов:

   1. потери давления на трение, на участке теплопровода с постоянным расходом воды и неизменным диаметром определяются по следующей формуле, Па:

                                          (7.1)

где: λ – коэффициент гидравлического трения;

   d – диаметр теплопровода, м;

   ω – скорость движения воды, м/с;

   ρ – плотность воды, кг/м³;

   l – длина участка теплопровода, м;

   R – удельные потери давления, Па/м.

   2. потери давление на местные сопротивления, Па, определяются по следующей формуле;

                                                                      (7.2)

где:  – суммарный коэффициент местного сопротивления на данном участке теплопровода;

     – динамической давление воды.

Расчетным участком называется участок теплопровода с неизменным расходом теплоносителя. Расчётный расход теплоносителя на участке, кг/ч, определяется по формуле:

                                                   (7.3)

где: t _вх и t _вых – расчётные параметры теплоносителя, ^оС;

   Q _уч – расчётный тепловой поток на участке, Вт;

   с = 4,2  – теплоёмкость воды.

Среднее значение удельных потерь давления на трение в местной системе отопления, Па/м, определяется по формуле:

                                                                                  (7.4)

где: P_p – располагаемый напор в местной системе отопления, Па:

                             ΔP_p = hg(ρ _о – ρ _гор)                                              (7.5)

   h – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в нагревательном приборе на нижнем этаже и нагреванием в системе, м;

    – протяженность расчётного кольца, м;

   ρ_о – плотность охлажденного теплоносителя, кг/м³ (вода при 70 ^оС ρ_о=977,81кг/м³);

   ρ_гор – плотность горячего теплоносителя, кг/м³ (вода при 95 ^оС ρ_гор=961,92 кг/м³);

   к = 0,5;

   g =9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Определение среднего значения удельных потерь давления на трение:

                             ΔP_p = 0,55·9,81·(977,81 – 961,92) = 85,73 Па

Определение суммарного коэффициента местного сопротивления:

Участок №1:

Участок №2 и №8:

Участок №3 и №7:

Участок №4 и №6:

Участок №5:

Участок №9:

Гидравлический расчёт системы отопления сведён в таблицу №7.1

«Гидравлический расчёт системы отопления»

                                                                                                                      Таблица №7.1

№ участка	Q уч, Вт	G, кг/ч	l, м	d, м	ω, м/с	R, Па/м	R·l, Па		Z, Па	R·l + Z, Па
1	14803,6	507,6	6,281	50	0,062	1,35	8,48	8	15,1	23,58
2	12195,6	418,1	8,819	50	0,0515	0,97	8,55	1,5	1,8	10,35
3	8985,2	308,1	5,311	50	0,038	0,57	3,03	1,5	1	1,57
4	7665,9	262,8	6,726	50	0,034	0,43	2,89	1	0,59	3,48
5	3108,8	106,6	17,472	32	0,032	0,4	7	10	5,1	12,1
6	7665,9	262,8	6,736	50	0,034	0,43	2,89	1	0,59	3,48
7	8985,2	308,1	5,311	50	0,038	0,57	3,03	1,5	1	1,57
8	12195,6	418,1	8,819	50	0,0515	0,97	8,55	1,5	1,8	10,35
9	14803,6	507,6	4,031	50	0,062	1,35	5,44	3,5	6,5	11,94
Итого потери давления в системе отопления составляют: