1.2. Аксонометрическая схема проточно-регулируемой системы отопления

Изобразим схему в аксонометрии с соответствующей регулирующей и запорной арматурой (Приложение 1). Разбиваем схему на кольца, а кольца на участки. Под участком понимаем трубопровод с постоянным расходом жидкости и диаметром. Система отопления однотрубная с верхней разводкой и тупиковым движением теплоносителя, присоединённая к наружным теплопроводам через водоструйный элеватор.

1.3. Расчётная часть

Гидравлический расчет вертикальной однотрубной системы сводится к расчету основного циркуляционного кольца, то есть кольца с максимальными гидравлическими потерями (как правило, это кольцо с максимальной длиной).

Целью расчета основного циркуляционного кольца является выбор диаметров участков и определение потерь давления в кольце и расчетного циркуляционного давления в системе. Затем определяется расхождение (невязка) между расчетным давлением в системе и потерями давления в кольце.

Аналогичные расчеты производятся и для остальных (второстепенных) колец системы. Невязка на каждом кольце не должна превышать 5 - 10% для обеспечения стабильной работы системы.

В случае если невязка превышает допустимое значение, необходимо увеличить потери в кольце путем уменьшения диаметра трубопровода или, при невозможности дальнейшего уменьшения, установить дополнительные местные сопротивления, например, диафрагмы.

1.3.1. Определение расчётного циркуляционного давления

Выполним расчет основного циркуляционного кольца – в данном случае оно проходит через наиболее удалённый и нагруженный стояк Ст.3 (Приложение № 1). Выбор произведен исходя из того, что суммарная длина по участкам этого кольца наибольшая – м.

Определим расчётное циркуляционное давление:

(1)

где - элеваторное давление, Па; 100 Па/м – удельные линейные потери давления при установке элеватора; - длина кольца; - естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах; - естественное циркуляционное давление возникающее вследствие охлаждения воды в трубах (пренебрегаем этой величиной, т.к. она мала).

Па

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах определим по формуле (2):

(2)

где β = 0,64 кг/м˚С - коэффициент, учитывающий уменьшение плотности воды при увеличении ее температуры на 1˚С [3]; с = 4,190 кДж/кг˚С - теплоемкость воды; g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения; Q_i ∙ h_i - произведение тепловой нагрузки i-го прибора на вертикальное расстояние h от его условного центра охлаждения до центра нагревания воды в системе;

= 1,01 - поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь (сверх расчетной) приборов, принятых к установке; = 1,02 - поправочный коэффициент, учитывающий тепловые потери вследствие размещения приборов у наружных ограждений [3]; G_cm - расход теплоносителя (горячей воды) в последнем стояке по ходу основного кольца. В данной схеме (приложения 1) этот стояк имеет батареи обогревающие комнаты с расходом теплоносителя 1,5Q, 1,3Q, 1,8Q.