5.3.Гидравлический расчет однотрубной системы отопления методом характеристик сопротивлений. Подбор насоса циркуляционного.

Производим гидравлический расчет самой нагруженной ветки системы отопления. На этой ветке выделяем основное циркуляционное кольцо, по характеристикам которого будем производить расчет. Оно проходит через максимально нагруженный и удаленный стояк, в нашем случае стояк № 16. Разбиваем кольцо на участки, при этом на каждом отдельном участке должны быть постоянны расход и диаметр. Стояк принимаем за единый участок, состоящий из унифицированных узлов. Расчет ведем методом характеристик сопротивлений, при котором:

- потеря давления на участке теплопровода, Па: , где

G_уч – расход воды в участке трубопровода, кг/ч:

S_уч –характеристика сопротивления участка, Па/(кг/ч)² : .

Результаты расчета приведены в Таблице 2:

Гидравлический расчет однотрубной системы отопления
№ уч-ка	Qt, Вт	Gуч, кг/ч	lуч,м	Dуч, мм	λ/d, м -1	l*λ/d, м	Σζ	ζпр	A*104	S*104	ΔPуч	Местн. Сопрот.
1	2	3	4	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	103440	4448	20	65	0,4	8,0	1	9,0	0,0269	0,24	477	2 отвода
2	58120	2499	1,3	50	0,6	0,7	2	2,2	0,082	0,18	113	тройник на ответвление
3	38380	1650	1,5	40	0,8	1,2	2	2,7	0,23	0,62	169	2 отвода,задвижка,
Ст.16	7750	333	-	15	-	-	-	-	-	894	9928
3*	38380	1650	2,1	40	0,8	1,7	2	3,7	0,23	0,85	231	3 отвода, задвижка
2*	58120	2499	2,3	50	0,6	1,3	2	2,8	0,082	0,23	142	тройник на ответвление
1*	103440	4448	6,3	65	0,4	2,5	2	4,0	0,0269	0,11	214	тройник на ответвление

- Q_t – расчетная тепловая нагрузка, Вт;

- L_уч – длина участка, м, определяется по чертежу;

- Dуч – диаметр трубопроводов участка, мм, определяется с помощью номограммы «А»;

- λ/d, м ^-1 и A*10⁴ , Па/(кг/ч)² – соответственно приведенный коэффициент гидравлического трения и удельное динамическое давление[2, таблица 10.7], определяются в зависимости от диаметра труб;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участках;

- приведенный коэффициент местного сопротивления участка, ;

- S – значение характеристики сопротивления участка, Па/(кг/ч)² , определяется: ;

Характеристика сопротивления стояка определяется [2, таблица 10.19]:

S_ст=(133+5*133+96)*10^-4=894*10^-4 Па /(кг/ч)²

- узел присоединения к падающей магистрали: S=133*10^-4Па /(кг/ч)²;

- 5 этажестояков с односторонним присоединением : S=5* 133*10^-4 Па /(кг/ч)²;

-узел присоединения к обратной магистрали: S=96*10^-4Па /(кг/ч)²;

Строим график падения давлений в циркуляционном кольце:

Принимаем за ноль давление перед тепловым пунктом.

Для участков 4-9 и 4*-9* задаемся диаметрами , определяем потери давления на этих участках. Таблица расчета приведена в Приложении 1.

Для расчетного стояка № 16 задаемся потерей давления для балансового клапана по номограмме клапана ∆Р_бв=2050 Па, k_v,=2,2 м3/ч, n=3.

По результатам построения графика определяем потери давления на балансовых вентилях:

∆Р_бв=Р_{расп.ст.}-(∆р_уч.ст.+N*∆Р_кл) , где:

Р_{расп.ст} – располагаемое давление на стояке;

∆р_уч.ст – потери давления на участках;

∆Р_кл =0,1*(G/k_v)²- потеря давления клапана стояка. Принимаем к расчету клапаны CALIS-TS-3-D с пропускной способностью k_v=3,5м³/ч;

N-число клапанов на стояке (в данном случае 5).

Например, для стояка №14:

Р_{расп.ст}=16,609-4,24=12,369 кПа;

∆р_уч.ст=0,871 кПа;

N*∆Р_кл=5*0,1*(230/3,5)²=2,168 кПа

∆Р_бв=12,369-0,871-2,168=9,33 кПа

Результаты расчета приведены в Таблице 3:

№ст	Qt, Вт	Gст, кг/ч	Sст,·10^4	Δрст ,Па	ΔРрасп.ст,Па	ΔPбв, Па	kv, м3/ч	n		ΔPкл, Па	N*ΔPкл, Па
1	2	3	4	5	7	8	9	10		11	12
Ст 10	4870	209	164	719	4310	2800	1,251	2,1		357,98	1789,9
Ст11	4870	209	164	719	5970	3460	1,126	2,00		357,98	1789,9
Ст 12	5360	230	164	871	7970	4930	1,038	1,8		433,641	2168,205
Ст 13	3480	150	578	1294	10540	8330	0,518	0,8		182,793	913,9645
Ст 14	5360	230	164	871	12370	9330	0,755	1,5		433,641	2168,205
Ст15	6690	288	164	1357	14180	9445	0,936	1,8		675,543	3377,715
Ст 16	7750	333	164	1821	16510	2050	2,2	3		906,576	4532,88

n – количество оборотов, начиная с полного закрытия;

k_v= – пропускная способность клапана, м³/ч.

Подбор циркуляционного насоса:

Требуется подобрать циркуляционный насос с мокрым ротором с требуемой подачей и напором:

∆Р_н.тр.=∆Р_со=33,6 кПа=3,4 м.вод.ст. (рассчитано в пункте 5.2.4)

V_насоса=G_со=4448 кг/ч=4,5 м³/ч

Подбор производим с помощью программы GRUNDFOS WinCAPS 2010.01.047. Принимаем насос UPS 32-60 F, его характеристики представлены в Приложении 2.