4П. Гидравлический расчет системы водяного отопления
Гидравлический расчет трубопроводов проводится после выбора главного циркуляционного кольца. Главное циркуляционное кольцо включает в себя магистральные участки с 1 по 32 и стояк 19 (Ст.19) с горизонтальными участками.
Потери давления в расчетном стояке (Ст.19) с прилегающими к нему горизонтальными участками определены методом характеристик сопротивления. Потери давления в магистральных участках с 1 по 32 рассчитаны методом удельных потерь давления на трение.
В результате гидравлического расчета должно быть выполнено условие:
Определение расчетного циркуляционного давления в системе отопления
В системах отопления
расчетное давление для создания
циркуляции воды в насосной вертикальной
однотрубной системе при качественном
регулировании теплоносителя определяется
по формуле:
,
где
∆pн – давление, создаваемое циркуляционным насосом: ∆pн=5000Па;
∆pе
– естественное циркуляционное давление:
,
где
– естественное
циркуляционное давление, возникающее
вследствие охлаждения воды в трубах,
Па, определяемое по [5, рис. II.1].
;
– естественное
циркуляционное давление, возникающее
вследствие охлаждения воды в отопительных
приборах, Па, определяемое по формуле:
где
β – среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 °С, определяемое по [5, табл. 10.4], β = 0,66;
–
ускорение свободного
падения, м/с2,
g=9,81
м/с2;
– теплопотери
i-го
помещения, Вт;
– вертикальное
расстояние межу условными центрами:
охлаждения в стояке i-го
прибора и нагревания, м.
Гидравлический расчет стояков системы отопления
Потери давления
в стояке рассчитываются по формуле:
где
–
расход воды в
стояке, кг/час,
определяемый по формуле
где
β1 – поправочный коэффициент, зависящий от вида прибора, определяемый по [5, табл. 9.4];
β2 – коэффициент, учитывающий способ установки прибора, определяемый по [5, табл. 9.5];
– характеристика
сопротивления стояка, Па/(кг/час)2,
определяемая по формуле:
где
(4.6)
– характеристика
сопротивления труб (горизонтальных
участков и вертикальных участков труб
стояка), Па/(кг/час)2;n
– число радиаторных узлов (число
этажей);
– характеристика сопротивления
радиаторного узла, Па/(кг/час)2.
Для горизонтальных участков и местных сопротивлений на них, а так же вертикальных прямых участков труб характеристика сопротивления труб определяется по формуле:
,
где (4.7)
А – удельное
динамическое сопротивление на участке,
Па/(кг/час)2,
определяемое по
[5, табл. 10.7];
– приведенный коэффициент гидравлического
трения, определяемый
по [5, табл. 10.7];
–
длина горизонтальных и вертикальных
участков труб (без замыкающих участков),
м;∑ᶓ – коэффициент местного сопротивления,
определяемый по [5, табл. II.10-
II.12].
Для радиаторных
узлов характеристика
сопротивления:
,
где
– характеристика
сопротивления замыкающего участка,
Па/(кг/час)2,
определяется по формуле:
– характеристика
сопротивления прибора, Па/(кг/час)2,
определяется по формуле:
(4.10)
Далее выполним расчет для стояка 18 – предпоследнего стояка главного циркуляционного кольца и стояка 20 противоположного циркуляционного кольца. Расчет стояков сводится в таблицу
Потери в стояках
принимаем:
max
значение Па
Для увязки потерь
давления в параллельных стояках
устанавливают диафрагму. Диаметр
отверстия диафрагмы вычисляется по
формуле:
где
– необходимые
для увязки потери давления в диафрагме,
Па. Потери давления в диафрагме
вычисляются по формуле:
На стояке 18 устанавливаем диафрагму. Потери давления в диафрагме:
Па
Устанавливаем две дроссельные шайбы, т.к. диаметр одной не может быть менее 5 мм, поэтому:
Па
Диаметр диафрагмы
на стояке 18 равен:
мм
На стояке 19
устанавливаем диафрагму. Потери давления
в диафрагме:
Па
Диаметр диафрагмы
на стояке 19 равен:
мм
На стояке 20 диафрагма не устанавливаетс