Требуется:

-Определить располагаемые давления в расчетных кольцах в системе;

-Определить расчетные расходы теплоносителя;

-Подобрать диаметры трубопроводов;

-Определить потери давления на трение и в местных сопротивлениях;

-Предусмотреть(если необходимо) гашение излишнего давления.

Гидравлический расчет колец.

1-е кольцо - это движение воды по направлению: К-1-2-3-4-5-6-7-8-9-К;

Длиной l = 59,1, м.

2-е кольцо - это движение воды по направлению:

К-1-2-3-10-11-12-7-8-9-К.

Длиной l = 59, м.

Расчёт первого кольца.

Первое кольцо состоит из двух участков:

1)К-1-2-3 7-8-9-К - с тепловой нагрузкой q₁+q₂ на два прибора;

Длиной l = 53,7, м.

2)3-4-5-6-7 - тепловой нагрузкой q₁ на один прибор;

Длиной l = 5,4, м.

1.1.Определение располагаемого давления.

(1.)

где:

h₁- расстояние по вертикали от центра котла до центра нагревательного прибора (h₁=2,6, м);

ρ_o - плотность охлажденной воды (ρ_o=976,66, кг/м³);

ρ_г - плотность горячей воды соответственно (ρ_г=963,3, кг/м³);

l - общая длина трубопровода = 64,4, м;

p_доп - дополнительное давление за счет охлаждения воды в магистралях и стояках (p_доп=15кгс/м³=150Па);

1.2. Определение расходов теплоносителей.

(2.)

где:

q – тепловая нагрузка нагревательного прибора;

с - удельная теплоемкость воды (с = 4,2 кДж/K) ;

– температура горячей воды;

– температура охлажденной воды;

- плотность воды для средней температуры

1.3. Определение диаметров трубопровода.

(3.)

где:

V_доп - допускаемая скорость движения теплоносителей

V_доп 0,2 м/c;

Примем V_доп = 0,15м/c

Определение стандартных диаметров труб:

1.4. Определяем действительные скорости:

(4.)

1.5. Определение потерь давления:

(5.)

где:

λ- коэффициент гидравлического трения(коэф. Дарси);

- длина трубопровода, м;

- условный диаметр трубопровода по сортаменту, м;

- действительная скорость воды, м/с;

- средняя плотность воды, кг/м³;

1.5.1. Определение режима движения.

Режим движения жидкости определяется по безразмерному числу Рейнольдса:

(6.)

где:

- кинематический коэффициент вязкости теплоносителя для средней температуры, м/с² ;

Так как: 13054 > Re_кр=2300, то режим турбулентный.

Так как: 9627 > Re_кр=2300, то режим турбулентный.

1.5.2. Определение коэффициента Дарси.

Для турбулентного режима движения жидкости:

При: (7.)

и

и

(8.)

где:

К_э - коэффициент эквивалентной шероховатости(К_э=0,0005);

1.5.3.Определение потерь давления по длине.

Линейные потери на участках составят:

1.5.4. Определение потерь в местных сопротивлениях:

(9.)

где:

- безразмерный коэффициент местного сопротивления, зависящий от его вида и числа Рейнольдса.

Местное сопротивление на участке при диаметре d₁ = 50мм:

-котел стальной ξ = 2,0.

- вентиль в точке 2 ξ = 7,0;

- тройник на повороте в точке 8 ξ = 1,5;

- задвижка в точке 9 ξ = 0,4;

- тройник на повороте в точке 9 ξ = 1,5;

- вентиль в точке 8 ξ = 7,0;

- вентиль в точке 9 ξ = 7,0;

∑ ξ = 26,4

Местное сопротивление на участке при диаметре d₁ = 40мм:

- тройник на повороте в точке 1 ξ = 1,5;

- тройник проходной в точке 2 ξ = 1,0;

∑ ξ = 2,5

Местное сопротивление на участке при диаметре d₁ = 32мм:

- колено в точке 4 ξ = 1,0;

- кран двойной регулировки в точке 5 ξ = 2;

- радиатор ξ = 2,0;

- тройник на повороте в точке 7 ξ = 1,5 ∑ ξ = 6,5