Гідравлічний розрахунок секційного вузла в режимі циркуляції
-
№ділянки
d, мм
L, м
qcir, л/с
Втрати напору
питомі і, мм/м
kL
Hi , мм
1
2
3
4
5
5
7
Ст.Т3-1
а-а'
20
4,5
0,01878
0,815
0,1
4
а-13
20
13
0,01878
0,815
0,1
12
13-13'
20
1,1
0,01878
0,815
0,2
1
а'-40
20
1,1
0,01878
0,815
0,2
1
18
Ст.Т3-12
а-а'
20
4,5
0,01878
0,815
0,1
4
а-18
20
13
0,01878
0,815
0,1
12
18-18'
20
2,7
0,01878
0,815
0,2
3
а'-41
20
2,7
0,01878
0,815
0,2
3
22
Ст.Т3-2
a-a'
20
4,5
0,01878
0,815
0,1
4
a-23
20
13
0,01878
0,815
0,1
12
23-23'
20
4,65
0,01878
0,815
0,2
5
a'-42
20
4,65
0,01878
0,815
0,2
5
26
Ст.Т3-11
a-a'
20
4,5
0,01878
0,815
0,1
4
a-28
20
13
0,01878
0,815
0,1
12
28-28'
20
2,7
0,01878
0,815
0,2
3
a'-46
20
2
0,01878
0,815
0,2
2
21
Ст.Т3-3
a-a'
20
4,5
0,01878
0,815
0,1
4
a-33
20
13
0,01878
0,815
0,1
12
33-33'
20
4,65
0,01878
0,815
0,2
5
a'-44
20
4,65
0,01878
0,815
0,2
5
26
Ст.Т3-4
a-a'
20
4,5
0,01878
0,815
0,1
4
a-38
20
13
0,01878
0,815
0,1
12
38-38'
20
0,65
0,01878
0,815
0,2
1
a'-45
20
0,65
0,01878
0,815
0,2
1
18
Подаюча магістраль
13'-18'
25
6,9
0,01878
0,188
0,2
2
18'-23'
25
0,3
0,03756
0,74
0,2
0,3
23'-28'
32
2,3
0,05634
0,377
0,2
1
28'-33'
32
2
0,07512
0,669
0,2
2
33'-38'
32
4,4
0,0939
1,04
0,2
5
38'-39
32
2,3
0,1127
1,55
0,2
4
14,3
Циркуляційна магістраль
40-41
20
6,9
0,01878
0,815
0,2
7
41-42
20
0,3
0,03756
3,21
0,2
1
42-43
20
2,3
0,05634
7,17
0,2
20
45-44
20
2
0,01878
0,815
0,2
2
44-43
20
4,4
0,03756
3,21
0,2
17
47
Знаходимо втрати тиску в режимі циркуляції за кожним напрямком руху води в секційному вузлі:
Напрямок через стояк Т3-1: ∑Hст.Т3-1 = H39-38’ + H38’-33’ + H33’-28’ +
H28’-23’ + H23’-18’ + H18’-13’ + H13-13’ + Ha-13 + Ha-a’ + Ha’-40 = 4+5+2+1+0,3+2+1+12+4+1=32,3мм;
Напрямок через стояк Т3-12: ∑Hст.Т3-12 = H39-38’ + H38’-33’ + H33’-28’ + H28’-23’ +
H23’-18’ + H18-18’ + Ha-18 + Ha-a’ + Ha’-41 = 4+5+2+1+0,3+3+12+4+3=34,3мм;
Напрямок через стояк Т3-2: ∑Hст.Т3-2 = H39-38’ + H38’-33’ + H33’-28’ +
H28’-23’ + H23-23’ + Ha-23 + Ha-a’ + Ha’-42 = 4+5+2+1+5+12+4+5=38мм;
Напрямок через стояк Т3-11: ∑Hст.Т3-11 = H39-38’ + H38’-33’ + H33’-28’ +
H28-28’ + Ha-28 + Ha-a’ + Ha’-46 = 4+5+2+3+12+4+2=32мм;
Напрямок через стояк Т3-3: ∑Hст.Т3-3 = H39-38’ + H38’-33’ + H33-33’ + Ha-33 + Ha-a’ + Ha’-44 = 4+5+5+12+4+5=35мм;
Напрямок через стояк Т3-4: ∑Hст.Т3-4 = H39-38’ + H38-38’ + Ha-38 + Ha-a’ + Ha’-45 = 4+1+12+4+1=22мм.
Втрати тиску в системі трубопроводів секційного вузла в режимі циркуляції знаходимо як середнє арифметичне втрат тиску за кожним з напрямків руху води:
Huz1P
= 
Приймаємо величину втрат тиску у всіх трубопроводах секційного вузла Huz = 3м. Тоді потрібна втрата тиску в циркуляційному стояку секційного вузла становить:
Hstcir = Huz – HuzP = 3-0,032=2,97м (5.32)
Обчислюємо потрібну середню втрату тиску в циркуляційному стояку:
іmidcir
= 
(5.33)
де Lstcir – довжина циркуляційного стояка, м;
іmidcir
= 
м/м
Діаметр циркуляційного стояка і фактичну питому втрату тиску визначаємо за таблицями для розрахунку в системах гарячого водопостачання для сталевих труб.
При циркуляційній витраті 0,1127л/с можна підібрати циркуляційний стояк з двох діаметрів – d=15мм, і=0,223 та d=20мм, і=0,0295. Тоді Lstcir× іmidcir = L1×i1+L2×i2 або 23,1×0,11=L1×0,223+L2×0,0295. Звідки L1=9,62м, L2=13,48м.
Фактичні втрати тиску в циркуляційному стояку визначаємо за формулою:
Hstcir = istcir×Lstcir×(1+kL) = (9,62×0,223+13,48×0,0295)×(1+0,2)=3,05м. (5.34)
Фактичні втрати тиску в секційному вузлі у режимі циркуляції визначаємо за формулою:
Huzf = Hstcir + HuzP = 3,05+0,032=3,08м. (5.35)
Порівнюємо отриману величину фактичних втрат тиску у вузлі з прийнятою величиною. Різниця між цими величинами не повинна перевищувати ±10%.
Визначаємо тепловтрати в циркуляційному стояку за формулою Qiht = Wi×Li , з врахуванням того, що циркуляційний стояк складається з різних ділянок: ізольованого трубопроводу на горищі, неізольованого циркуляційного стояка різних діаметрів, ізольованого трубопроводу у підвалі.
Qцст = (0,7×10,44)+(8,92×21,58)+(4,08×26,68)+(0,7×14,04)+(8,7×14,04)
=440Вт
Перевіряємо можливість природної циркуляції гарячої води по трубах за формулою:
Hcir = 0,25×(h+0,03L)×Δt ≥ Hfuz (5.36)
де h=105,0-90,2=14,8м – різниця відміток диктую чого приладу і середини водонагрівача; L = 18,2м – горизонтальна відстань від водонагрівача до найвіддаленішого стояка.
Hcir = 0,25×(14,8+0,03×18,2)×8,5 = 33мм
Оскільки Hcir = 33мм < Hfuz = 3,08м, то не забезпечується природна циркуляція гарячої води в системі і є необхідність у циркуляційних насосах.
Циркуляційний насос підбираємо за витратою:
Qн = 1,3×qcir, л/с (5.37)
де qcir – циркуляційна витрата води в збірному трубопроводі на вході у водонагрівач.
Qн = 1,3×0,2254 = 0,29л/с
Розрахунковий напір насоса приймаємо не меншим за Hfuz. За таблицями [2,табл.4.18, ст.165] вибираємо марку насоса VS 35/150 з подачею 0,1-1,0л/с і напором 3,8-1,0м. Циркуляційний насос монтуємо безпосередньо на циркуляційному трубопроводі без обвідної лінії.
Результати всіх розрахунків зводимо у таблицю
Таблиця 7