1. Циркуляционный расход в секционном узле определяется по формуле

г де t - разность температур в подающих трубопроводах системы от точки подключения секционного узла к подающей магистрали (т.8) до точки подключения циркуляционного стояка к коль­цующей перемычке (т.18). Для узлов с постоянным сопро­тивлением принимается t = 8,5 ⁰C;

- суммарные теплопотери, квт, элементами подающей части узла.

Теплопотери в элементе узла, определяются по формуле

где g_i - теплопотери в элементе узла, ккал/час, принимаются по справочным данным в зависимости от диаметра элемента, покрытия его тепловой изоляцией и места расположения (техническое подполье, санузел, технический чердак и т. п.).

2. Поскольку диаметры элементов подающей части узла уже известны, то, загружая элементы циркуляционными расходами, по таблицам гидравлического расчета систем горячего водоснабжения определяют удельные потери напора и вычисляют потери напора в них по формуле (30. 3).

3. Определяются суммарные потери напора в элементах по расчётным направлениям через все стояки от точки подключения секционного узла до точки подключения циркуляционного стояка. Например, для схемы рис. 30. 1. получим:

При вычислениях следует учитывать, что конструктивно стояки в жилых домах одинаковы. Поэтому потери напора в них равны между собой

4. Определяются потери напора в подающей части секционного узла в режиме циркуляции по формуле

5. Задавшись потерями напора в секционном узле в пределах 3 - 6 м определяют требуемое сопротивление циркуляционного стояка

6. Требуемые удельные потери в циркуляционном стояке вычисляют по формуле

Диаметр циркуляционного стояка определяется по таблицам гидравлического расчета по

Если диаметр циркуляционного стояка не удается подобрать таким, чтобы его гидравлическое сопротивление не отличалось от требуемого менее 10%, из труб разного диаметра.

21.Основные расчеты микрорайонной сети горячего водопотребления на режим водоотбора и циркуляции.

Проектированию микрорайонной системы горячего водоснабжения предшествует расчет секционных узлов и нанесение на план района магистральных трубопроводов. Микрорайонная система насчитывается на два режи­ма: режим максимального водоотбора и режим циркуляции.

Режим максимального водоотбора необходим для определения диаметров по­дающих магистральных трубо­проводов и подбора повысительных насосов. Последовательность расчёта:

1. Определяется главная расчетная ветвь. Это может быть ветвь до самого удален­ного или высоко расположенного относительно ЦТП прибора.

Чтобы выяснить это исследуют все ветви микрорайонной системы. Например, для системы приведенной на Рис 31. 1 для ветвей 1- 8, 1-12, 1-16, 1-20 определяют требуемые удельные потери напора по формуле

здесь Н_РСП- располагаемый напор в исходной точке ветви (у ЦТП) принимается максимально возможным - 60 м. Это предельно возможное значение напора по условию прочности арматуры. В принципе, например, для 9-этажных зданий, можно исхо­дить из меньшего значения напора на выходе из ЦТП, однако это приведет к уменьшению величины располага­емого напора и, следовательно, к увеличению диаметров трубопроводов. Задача сводится к технико-экономическому сравнению вариантов. Выбрать необходимо вариант с наи­меньшими приведенными затратами. При этом один из аль­тернативных вариантов будет вариант с напором на выходе из ЦТП равным 60 м;

Н_г^гор- разность геодезических отметок точки подключения самого высоко расположенного узла ветви и поверхности земли в исходной точке;

- коэффициент увеличения потерь напора в подающих трубопроводах магистральной сети за счет зарастания и внут­ренней коррозии, установленный экспериментально;

- суммарная длина трубопроводов от начальной до конечной точки рассматриваемой ветви.

В качестве главной рассматриваемой ветви принимается ветвь, для которой значение наименьшее.

2. Главная расчетная ветвь разбивается на расчетные участки (участки с постоянным значением расходов). Границы участков - точки подключения секционных узлов и точки подключения других ветвей к главной. Для определения диаметров участков подающей магистрали вычис­ляют расход горячей воды по формуле (30. 1) так же как и для секционных узлов.

3. Зная расходы на участках и требуемое удельное сопротивление, по таблицам гидравлического расчета систем горячего водоснабжения подбирают диаметры трубопроводов, и определяют фактические потери в них по формуле:

4.Определяют фактические потери напора в главной расчетной ветви

Диаметры считаются подобранными правильно, если фактические потери напора Н^ф_{под.микр} отличаются от требуемых Н^тр_{под.микр} в меньшую сторону не более чем на 5 –10 %.

Рассмотрим работу системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции, когда расход на водоотбор отсутствует (Рис. 33. 1). Для систем горячего водоснабжения СНиП 2. 04. 01 - 85 рекомендует проектировать секционных узлов с одинаковыми потерями напора при пропуске по ним требуемых циркуляционных расходов. Из-за потерь напора в подающей (от точки 1 до точки 5) и циркуляционной (от точки 5 до точки 1) магистралях значения располагаемых напоров h_рсп точках подключения секционных узлов различно. Для узлов расположенных ближе к ЦТП, оно больше, а для узлов удаленных от ЦТП - меньше. Это приводит к тому, что через ближние узлы проходит больший циркуляционный расход, а через удаленные - меньший. Возникает разрегулировка цир­куляции. Чтобы через последний секционный узел проходил требуемый циркуляционный расход q^цир_узла в систему необходимо подавать расчетный циркуляционный расход q^цир_расч больший требуемого, часть которого, пройдя через ближние секционные узлы, обеспечит гашение избыточного располагаемого напора. Величина q^цир_расч связана с диаметрами циркуляционной магистрали. Чем меньше диаметр циркуля­ционной магистрали, тем больше потери напора в ней. Следовательно, увеличиваются и располагаемые напоры в точках подключения узлов, что приводит к увеличению q^цир_расч. И наоборот - увеличение диамет­ров приводит к уменьшению потерь напора, уменьшению располагаемых напоров и уменьшению q^цир_расч. Задача сводится к технико-экономи­ческому сравнению вариантов, которое показывает, что устойчивая работа системы с наилучшими экономическими показателями наблюдается при общем коэффициенте разрегулировки циркуляции системы

Такая разрегулировка обеспечивается, если сумма потерь напора в подающей и циркуляционной магистралях между первым и последним секционными узлами (точка 2 и точка 5) в 1,6 раза больше потерь напора в секционном узле, т.е.

Подбор диаметров циркуляционной магистрали выполняют в два этапа. На первом этапе подбирают диаметры участков между первым и последним секционными узлами, на втором этапе - диаметры участков от первого секционного узла до начала расчетной ветви. Первоначаль­но выполняют расчет главной ветви, а затем примыкающих ветвей. Для рассматриваемой ветви определяют расчётный циркуляционный расход на всех ее участках по формуле

где - сумма требуемых циркуляционных расходов в узлах, обслуживаемых рассматриваемым участком.

Коэффициент разрегулировки циркуляции на участках системы является переменным и определяется по формуле

где n_общ - общее количество секционных узлов в рассматриваемой ветви;

n_уч - количество секционных узлов, обслуживаемых рассматри­ваемым участком.

Зная циркуляционные расходы на участках подающей магистрали и их диаметры (определены при расчёте на режим водоотбора) используя таблицы гидравлического расчета систем горячего водоснабжения, определяют потери напора на участках по формуле

Определяют сумму потерь напора во всей подающей магистрали и отдельно между первым (m) и последним (n) секционными узлами Например, на Рис. 31. 1 и Рис. 33.1 эта величина складывается из потерь на участках 2-3, 3-4, 4-5.

Вычисляются требуемые потери напора в циркуляционной магистрали между последним и первым секционными узлами по формуле

и определяют требуемые удельные потери напора на этих участках по формуле

где к^эксп_цир=2,5 - коэффициент увеличения потерь напора в циркуляционных трубопроводах, установленный экспериментально;

l_n-m- длина циркуляционного трубопровода между последним и первым секционными узлами.

Подбирают диаметр каждого участка циркуляционной магистрали между последним и первым секционными узлами, используя таблицы гидравлического расчета систем горячего водоснабжения, таким, чтобы при расчетном циркуляционном расходе значение было близким к значению. Сумма фактических потерь напора между последним и первым секционными узлами не должна отли­чаться от требуемых более, чем на 5%. Если условие не выполняется, то корректируют диаметры участков.

Определяют требуемые потери напора на участках циркуляционной магистрали между первым секционным узлом и началом ветви по формуле

гдеН^цир_рсп - располагаемый напор в начале ветви при циркуляции

здесь - фактический напор, развиваемый насосами ЦПН при подаче q^цир_расч на выходе из ЦТП, определяется по напорной характеристике подобранного ранее насоса ЦПН.

- потери напора в одном потоке второй ступени водонагревателя при циркуляционном расходе.

Требуемые удельные потери напора на участках между первым секционным узлом и началом ветви вычисляют по формуле

На эти удельные сопротивления подбирают диаметры участков так же, как и участков между первым и последним секционным узлом.