5. Гидравлический расчет системы отопления.
Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузки и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.
Методика гидравлического расчета систем водяного отопления.
Перед гидравлическим расчетом выполняют аксонометрическую схему системы отопления с нанесением запорно-регулирующей арматуры, с размещением подающей и обратной магистрали, главного и второстепенных стояков.
Кольцо разбивают на участки. Границами участков являются тройники и крестовины, в которых происходит деление и слияние потока.
Определяют расчетное располагаемое давление главного циркуляционного кольца, по формуле:
=55×38,56
=2120,8 Па,
где
R
-
удельная потеря давления на трение,
рекомендуемая из экономических
соображений 49-98 Па/м;
-
сумма длин участков главного циркуляционного
кольца.
При расчете по методу удельных потерь давления для предварительного выбора диаметров теплопроводов определяем среднее значение удельного падения давления по главному циркуляционному кольцу:
=
где
-
доля потерь давления на трение, принимаемая
для систем с исскуственной циркуляцией
равной 0,65.
Определяем расходы воды на расчетных участках:
.
Ориентируясь на полученные значения, можно подобрать оптимальный диаметр труб расчетного кольца, а также удельную потерю давления и скорость движения воды в трубах.
В зависимости от значения скорости воды определяем Рдин=
,
где
-
1000кг/м
-
плотность воды.
Потери давления на преодоление трения на участке теплопровода, определяем по формуле:
Потери давления на преодоление местных сопротивлений:
где
-
сумма коэффициентов местных сопротивлений
на данном участке.
Общие потери давления на каком-либо участке трубопровода:
Результаты заносим в таблицу.
Таблица №4
№ уч. |
Qуч, Вт |
l, м |
Gуч, кг/ч |
D, мм |
R, Па/м |
Rl, Па |
W, м/с |
Σξ |
Pд, Па |
Z, Па |
Rl+Z, Па |
1 |
11618,3 |
5,6 |
699,82 |
32 |
20 |
112 |
0,195 |
11 |
19,0125 |
29,1375 |
351,1375 |
2 |
6495,22 |
4,75 |
391,24 |
25 |
28 |
133 |
0,19 |
10 |
18,05 |
180,5 |
313,5 |
3 |
5722,05 |
2,1 |
344,66 |
25 |
24 |
50,4 |
0,175 |
1 |
15,3125 |
15,3125 |
65,7125 |
4 |
4918,33 |
5,39 |
296,25 |
20 |
50 |
269,5 |
0,23 |
1 |
26,45 |
26,45 |
295,95 |
5 |
3906,33 |
2,63 |
235,3 |
20 |
32 |
84,16 |
0,183 |
1 |
16,7445 |
16,7445 |
100,9045 |
6 |
3169,39 |
3,02 |
190,91 |
20 |
24 |
72,48 |
0,157 |
1 |
12,3245 |
12,3245 |
84,8045 |
7 |
2432,45 |
5 |
146,52 |
20 |
16 |
80 |
0,126 |
1 |
7,938 |
7,938 |
87,938 |
8 |
1420,45 |
3,64 |
85,56 |
15 |
28 |
101,92 |
0,135 |
1 |
9,1125 |
9,1125 |
111,0325 |
9 |
684,33 |
2,63 |
41,22 |
15 |
7 |
18,41 |
0,069 |
8,7 |
2,3805 |
20,71 |
39,12 |
10 |
6495,22 |
2,5 |
391,24 |
25 |
28 |
70 |
0,19 |
12 |
18,05 |
266,6 |
286,6 |
11 |
11618,3 |
1,3 |
699,82 |
32 |
20 |
26 |
0,195 |
12 |
19,0125 |
228,15 |
254,15 |
|
|
38,56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1990,85 |
Таблица №5
№ уч. |
D, мм |
Коэффициент местного сопротивления |
|
|
1 |
32 |
Вентиль Отвод на 90 С (1 шт) Тройник на ответвление |
9 0,5 1,5 |
11 |
2 |
25 |
Вентиль Тройник на проход |
9 1 |
10 |
3 |
25 |
Тройник на проход |
1 |
1 |
4 |
20 |
Тройник на проход |
1 |
1 |
5 |
20 |
Тройник на проход |
1 |
1 |
6 |
20 |
Тройник на проход |
1 |
1 |
7 |
20 |
Тройник на проход |
1 |
1 |
8 |
15 |
Тройник на проход |
1 |
1 |
9 |
15 |
Воздухосборник Отвод на 90 С(3 шт) Кран регулировочный проходной Радиатор |
1,5 2,4 3,5 1,3 |
8,7 |
10 |
25 |
Тройник на противоток вентиль |
3 9 |
12 |
11 |
32 |
Отвод на 90 С (6 шт) вентиль |
3 9 |
12 |
После окончания гидравлического расчета общие потери давления на всех участках главного циркуляционного кольца суммируются. Величина невязки давления определяется по формуле:
=
Условие выполняется.
Запас давления должен быть в пределах от 5-10%. Если запас не соответствует данному пределу, то делается перерасчет одного или нескольких участков (изменением диаметров).