Удаление воздуха

При верхней разводке воздух удаляется с помощью воздухосборников, которые устанавливаются в конце каждой ветви перед последним стояком.

Арматура

В начале каждой пофасадной ветви после главного стояка устанавливается вентиль (d_у < 40) или задвижка (d_у > 50). Такая же арматура устанавливается в конце обратных пофасадочных ветвей после узла ввода. На обратных пофасадных ветвях до отключающей арматуры перед узлом ввода устанавливаются трубки d_у = 15 мм длиной 0,5 м с пробковыми кранами для спуска воды.

В начале стояков при t_г < 100ºС устанавливаются пробковые краны, при t_г > 100ºС - вентили. В конце всех стояков устанавливаются пробковые краны. Для спуска воды из стояков в их начале и конце предусматриваются тройники с пробкой.

Регулировка теплоотдачи чугунных радиаторов осуществляется трёхходовыми и проходными кранами.

Запорно-регулирующая арматура не устанавливается на подводках к приборам в лестничной клетке.

5. Гидравлический расчёт системы отопления методом характеристик сопротивления

№ учас.	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	d, мм	λ/dв, I/м	(λ/d) × ×L	∑ξ	(λ/d) × ×L+∑ξ	А104, Па/ (кг/ч) 2	S104, Па/ (кг/ч) 2	ΔР, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Главное циркуляционное кольцо
1	6490	234		15	Узлы этажестояков					2229	12232
	6490	234	30,4	15	2,7	82,08	22,00	104,1	10,6
2	13380	483	6,1	25	1,4	8,54	1,84	10,4	1,23	12,767	298
3	20330	735	4,8	25	1,4	6,72	1,24	8,0	1,23	9,791	528
4	30780	1112	6,6	32	1	6,6	1,39	8,0	0,392	3,132	387
5	39550	1429	2,2	32	1	2,2	0,84	3,0	0,392	1, 192	243
6	47940	1732	1,7	40	0,8	1,36	0,81	2,2	0,23	0,499	150
7	56010	2024	4,1	40	0,8	3,28	0,75	4,0	0,23	0,927	380
8	61450	2220	5,5	40	0,8	4,4	1,15	5,6	0,23	1,277	629
9	66950	2419	4,7	50	0,55	2,585	0,80	3,4	0,0824	0,279	163
10	77400	2797	4	50	0,55	2,2	1,54	3,7	0,0824	0,308	241
11	83350	3012	1,1	50	0,55	0,605	11,32	11,9	0,0824	0,983	891
12	158530	5728	10,8	65	0,4	4,32	10,90	15,2	0,0269	0,409	1343
13	158530	5728	30,3	65	0,4	12,12	0,90	13,0	0,0269	0,350	1149
14	83350	3012	2,3	50	0,55	1,265	11,32	12,6	0,0824	1,037	941
15	77400	2797	4,5	50	0,55	2,475	1,84	4,3	0,0824	0,356	278
16	66950	2419	4,1	50	0,55	2,255	2,00	4,3	0,0824	0,351	205
17	61450	2220	3,6	40	0,8	2,88	1,35	4,2	0,23	0,973	480
18	56010	2024	4,1	40	0,8	3,28	0,75	4,0	0,23	0,927	380
19	47940	1732	1,7	40	0,8	1,36	0,81	2,2	0,23	0,499	150
20	39550	1429	2,8	32	1	2,8	0,84	3,6	0,392	1,427	291
21	30780	1112	6,8	32	1	6,8	1,94	8,7	0,392	3,426	424
22	20330	735	4,2	25	1,4	5,88	2,09	8,0	1,23	9,803	529
23	13380	483	4,6	25	1,4	6,44	2,34	8,8	1,23	10,799	252
			151							∑ (Rl+Z) =	22566
∑ (Rl+Z) /ΔРр=22566/13675=1,64 не удовлетворяет условию
2	13380	483	6,1	32	1	6,1	1,74	7,8	0,392	3,073	72
3	20330	735	4,8	32	1	4,8	1,24	6,0	0,392	2,368	128
4	30780	1112	6,6	40	0,8	5,28	1,39	6,7	0,23	1,534	190
5	39550	1429	2,2	40	0,8	1,76	0,84	2,6	0,23	0,598	122
6	47940	1732	1,7	50	0,55	0,935	0,81	1,7	0,0824	0,144	43
7	56010	2024	4,1	50	0,55	2,255	0,75	3,0	0,0824	0,248	101
8	61450	2220	5,5	50	0,55	3,025	1,15	4,2	0,0824	0,344	170
9	66950	2419	4,7	65	0,4	1,88	0,80	2,7	0,0269	0,072	42
10	77400	2797	4	65	0,4	1,6	1,54	3,1	0,0269	0,084	66
11	83350	3012	1,1	65	0,4	0,44	11,32	11,8	0,0269	0,316	287
12	158530	5728	10,8	80	0,3	3,24	10,90	14,1	0,01425	0, 201	661
13	158530	5728	30,3	80	0,3	9,09	0,90	10,0	0,01425	0,142	467
14	83350	3012	2,3	65	0,4	0,92	11,32	12,2	0,0269	0,329	299
15	77400	2797	4,5	65	0,4	1,8	1,84	3,6	0,0269	0,098	77
16	66950	2419	4,1	65	0,4	1,64	2,00	3,6	0,0269	0,098	57
17	61450	2220	3,6	50	0,55	1,98	1,35	3,3	0,0824	0,274	135
18	56010	2024	4,1	50	0,55	2,255	0,75	3,0	0,0824	0,248	101
19	47940	1732	1,7	50	0,55	0,935	0,81	1,7	0,0824	0,144	43
20	39550	1429	2,8	40	0,8	2,24	0,84	3,1	0,23	0,708	145
21	30780	1112	6,8	40	0,8	5,44	1,94	7,4	0,23	1,697	210
22	20330	735	4,2	32	1	4,2	2,09	6,3	0,392	2,466	133
23	13380	483	4,6	32	1	4,6	2,34	6,9	0,392	2,720	64
										∑ (Rl+Z) =	15845
∑ (Rl+Z) /ΔРр=15845/13675=1,15 не удовлетворяет условию
3	20330	735	4,8	40	0,8	3,84	1,24	5,1	0,23	1,168	63
4	30780	1112	6,6	50	0,55	3,63	1,49	5,1	0,0824	0,422	52
5	39550	1429	2,2	50	0,55	1,21	0,84	2,1	0,0824	0,169	34
6	47940	1732	1,7	65	0,4	0,68	0,81	1,5	0,0269	0,040	12
7	56010	2024	4,1	65	0,4	1,64	0,75	2,4	0,0269	0,064	26
8	61450	2220	5,5	80	0,3	1,65	1,05	2,7	0,01425	0,038	19
9	66950	2419	4,7	100	0,23	1,081	0,80	1,9	0,00642	0,012	7
10	77400	2797	4	100	0,23	0,92	1,14	2,1	0,00642	0,013	10
11	83350	3012	1,1	100	0,23	0,253	11,32	11,6	0,00642	0,074	67
12	158530	5728	10,8	100	0,23	2,484	10,90	13,4	0,00642	0,086	282
13	158530	5728	30,3	100	0,23	6,969	0,60	7,6	0,00642	0,049	159
14	83350	3012	2,3	100	0,23	0,529	11,32	11,8	0,00642	0,076	69
15	77400	2797	4,5	100	0,23	1,035	1,04	2,1	0,00642	0,013	10
16	66950	2419	4,1	100	0,23	0,943	1,00	1,9	0,00642	0,012	7
17	61450	2220	3,6	80	0,3	1,08	0,95	2,0	0,01425	0,029	14
18	56010	2024	4,1	65	0,4	1,64	0,75	2,4	0,0269	0,064	26
19	47940	1732	1,7	65	0,4	0,68	0,81	1,5	0,0269	0,040	12
20	39550	1429	2,8	50	0,55	1,54	0,84	2,4	0,0824	0, 196	40
21	30780	1112	6,8	50	0,55	3,74	1,74	5,5	0,0824	0,452	56
22	20330	735	4,2	40	0,8	3,36	1,69	5,1	0,23	1,162	63
										∑ (Rl+Z) =	13399
∑ (Rl+Z) /ΔРр=13399/13675=0,98 удовлетворяет условию
Циркуляционное кольцо через стояк №12
24	5950	215		15	Узлы этажестояков					2536	11729
	5950	215	41,8	15	2,7	112,86	20, 20	133,1	10,6
11	83350	3012									67
12	158530	5728									282
13	158530	5728									159
14	83350	3012									69
										∑ (Rl+Z) =	12307
∑ (Rl+Z) /ΔРр=12307/13675=0,9 удовлетворяет условию

Порядок расчёта.

Гидравлический расчёт системы отопления выполняется в табличной форме. Заполняем первые 4 графы таблицы.

. Расход теплоносителя для первого участка.

, где:

,6 - переводной коэффициент, кДж/ (Вт·ч);

Q - тепловая нагрузка на участке, Вт;

β₁ - коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов при округлении сверх расчётной величины (по табл.) = 1,03;

β₂ - коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных стен (по табл.) = 1,02;

с - удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/ (кг·ºС);

t_г, t_о - температура горячей и обратной воды, ºС.

За первый участок принимается стояк №1 и прилегающие к нему магистральные участки до стояка №2. Условно участок №1 разделён на две части: в первую входят узлы этажестояков, во вторую - оставшиеся трубопроводы с местными сопротивлениями. Поэтому в графе 4 для узлов этажестояков стоит прочерк, а в длину оставшейся части включены горизонтальные и вертикальные участки по подающей и обратной магистралям. Длина первого участка равна:

L = 2+1,1 + 3,3 + (3·5) + 3,3+0,34х7 + 0,5+ 1,3 +1,5 = 30,4

Длины остальных участков определяются по масштабу в соответствии с планами и аксонометрической схемой системы отопления.

. Определяем естественное давление от охлаждения воды в приборах

β - среднее увеличение объёмной массы воды при уменьшении её температуры на 1ºС, кг/ (м³·ºС), при t_г - t_о = 95 - 70ºС равно 0,64;

q = 9,8 м/с²;

G - расход воды в стояке;

Q_n - тепловая нагрузка отопительного прибора n-го уровня, Вт;

h_n - высота между центром охлаждения отопительного прибора n-го уровня и уровнем обратной магистрали теплосети в узле ввода, м.

ΔР_р = ΔР_н + ΔР_е = 12000 + 1675 = 13675 Па.

. Определяем среднее значение удельной потери давления на трение

, где

,65 - коэффициент, учитывающий долю потерь давления на трение;

∑L - общая длина главного циркуляционного кольца, м.

. Вычисляем удельную характеристику сопротивления для участка №1

. По таблице 11 принимаем в зависимости от значения S_уд диаметр участка №1, равный d_у = 15 мм. По этой же таблице определяем значения λ/d_в, А·10⁴ для d_у = 15 мм и заполняем графы 6, 7, 10 таблицы гидравлического расчёта.

. В соответствии с таблицей 12 по диаметру стояка d_у = 15 мм выбираем диаметры подводок d_подв = 15 мм и замыкающего участка d_зу = 15 мм.

. Составляем перечень местных сопротивлений, определяем значения коэффициентов местных сопротивлений по табл.7, 8, 9 и заполняем графы 8, 9 таблицы гидравлического расчёта.

Участок №1 (d_у = 15 мм)

узел присоединения к подающей магистрали S_Т1·10⁴ = 91 Па/ (кг/ч) ²;

узел присоединения к обратной магистрали S_Т2·10⁴ = 85 Па/ (кг/ч) ²;

для верхнего этажестояка S_верх·10⁴ = 50 Па/ (кг/ч) ²;

для остальных этажестояков S_пром·10⁴ = 150 · 6 = 900 Па/ (кг/ч) ²;

∑S_уз · 10⁴ = 91 + 85 + 50 + 900 =1126 Па/ (кг/ч) ².

Местные сопротивления:

отвод на 90° ξ = 2х0,8=1,6

воздухосборник ξ = 1,5

вентиль обыкновенный ξ = 15,9

кран пробковый ξ = 3,5

∑ξ = 22,0

. Определяем характеристику линейной части стояка, не вошедшей в узлы, записываем в графу 11

Для всего стояка №1

. Потери давления на участке №1, записываем в графу 12

,

что составляет удовлетворяет условию 0,7ΔР_р ≤ ΔР_ст ≤ 0,9 ΔР_р. Результаты заносим в графу 12 таблицы гидравлического расчёта.

. Приступаем к гидравлическому расчёту магистральных участков №2 - 23 главного циркуляционного кольца. Определяем удельную характеристику сопротивления для участка №2.

Аналогично рассчитываем S_уд для других участков.

Принимаем в зависимости от S_уд2 по таблице 11 больший диаметр d_у = 25 мм и соответствующие ему значения:

λ/d_в = 1,4l/м; А·10⁴ = 1,23 Па/ (кг/ч) ².

Аналогично принимаем значения d_у, λ/d_в, А·10⁴ для других участков и заполняем графы 5, 6, 7, 10 таблицы гидравлического расчёта.

. Рассчитываем коэффициенты местных сопротивлений и записываем их в графу 8. На границе двух участков местные сопротивления относим к участку с меньшим расходом воды.

Участок №2 (d_у = 32 мм)

отвод на 90° ξ = 0,5

тройник на проход при

ξ = 1,24

∑ξ = 1,74. Участок №3 (d_у = 40 мм)

тройник на проход при

ξ = 1,24

Участок №4 (d_у = 50 мм) тройник на проход при

ξ = 0,89

отвод на 90° ξ = 0,6

∑ξ = 1,39. Участок №5 (d_у = 50 мм)

тройник на проход при

ξ = 0,84

Участок №6 (d_у = 65 мм) тройник на проход при

ξ = 0,81

Участок №7 (d_у = 65 мм)

тройник на проход при

ξ = 0,75

Участок №8 (d_у = 80 мм)

тройник на проход при

ξ = 0,75

отвод на 90° ξ = 0,3

∑ξ = 1,05. Участок №9 (d_у =100 мм)

тройник на проход при

ξ = 0,8

Участок №10 (d_у = 100 мм)

тройник на проход при

ξ = 0,74

отвод на 90° ξ = 0,2х2=0,4

∑ξ = 1,14. Участок №11 (d_у = 100 мм)

тройник на проход при

ξ = 2,02

вентиль обыкновенный ξ = 9,3

∑ξ = 11,32

Участок №12 (d_у =100 мм)

тройник на противоток при

ξ = 2,3

вентиль обыкновенный ξ = 8,6

∑ξ = 10,9

Участок №13 (d_у = 100 мм)

отвода на 90º ξ = 0,2 · 3 = 0,6

Участок №14 (d_у = 100 мм)

тройник на растекание при ξ = 2,02

вентиль обыкновенный ξ = 9,3

∑ξ = 11,32

Участок №15 (d_у = 100 мм)

тройник на проход при ξ = 0,74

отвод на 90° ξ = 0,2

отвод на 135 ξ = 0,1

∑ξ = 1,04

Участок №16 (d_у = 100 мм)

тройник на проход при ξ = 0,8

отвод на 135 ξ = 0,1х2=0,2

∑ξ = 1,0

Участок №17 (d_у =80 мм)

тройник на проход при ξ = 0,75

отвод на 135 ξ = 0,2

∑ξ = 0,95

Участок №18 (d_у = 65 мм)

тройник на проход при ξ = 0,75

Участок №19 (d_у = 65 мм)

тройник на проход при ξ = 0,81

Участок №20 (d_у = 50 мм)

тройник на проход при ξ = 0,84

Участок №21 (d_у = 50 мм)

тройник на проход при ξ = 0,84

отвод на 90° ξ = 0,3

отвод на 135 ξ = 0,6

∑ξ = 1,74

Участок №22 (d_у = 40 мм)

тройник на проход при ξ = 0,89

отвод на 135 ξ = 0,4х2=0,8

∑ξ = 1,69

Участок №23 (d_у = 20 мм)

тройник на проход при ξ = 1,24

отвод на 135 ξ = 0,7

∑ξ = 2,34

. Определяем характеристику сопротивления участка №2

Аналогично рассчитываем значения S для следующих участков и записываем в графу 11 таблицы гидравлического расчёта.

. Рассчитываем потери давления на участке №2

Аналогично рассчитываем значения ΔР_уч для следующих участков и записываем в графу 12 таблицы гидравлического расчёта.

. В результате предварительного расчёта получаем ∑ (Rl+Z) = Па, что составляет

и не удовлетворяет условию 0,9ΔР_р ≤ ∑ (Rl+Z) ≤ 0,95 ΔР_р => увеличиваем диаметры участков №2 - 25 на один размер. Результаты расчётов заносим в таблицу гидравлического расчёта. После пересчёта получаем ∑ (Rl+Z) = 15845 Па, что составляет 1,15 ΔР_р и опять не удовлетворяет условию.Увеличиваем диаметры участков №2 - 23 на один размер. Результаты расчётов заносим в таблицу гидравлического расчёта. После пересчёта получаем ∑ (Rl+Z) = 13399 Па, что составляет 0,98 ΔР_р и является допустимым.

. Рассчитываем циркуляционное кольцо через ближайший к узлу ввода стояк №12.

Вычисляем расход теплоносителя для стояка №12 (участок №24).

. Вычисляем удельную характеристику сопротивления для участка №24.

Принимаем в зависимости от S_уд14 по таблице 11 диаметр стояка d_у = 15 мм. По диаметру стояка принимаем диаметры подводок d_подв = 15 мм и замыкающего участка d_зу = 15 мм (табл.12).

Определяем характеристики сопротивления узлов стояка №12 по таблице 12: узел присоединения к подающей магистрали S_Т1·10⁴ = 91 Па/ (кг/ч) ²; узел присоединения к обратной магистрали S_Т2·10⁴ = 85 Па/ (кг/ч) ²; для верхнего этажестояка S_верх·10⁴ = 50 Па/ (кг/ч) ²; для остальных этажестояков S_пром·10⁴ = 150 · 6 = 900 Па/ (кг/ч) ²;

∑S_уз · 10⁴ = 91 + 85 + 50 + 900 = 1126 Па/ (кг/ч) ².

Местные сопротивления: 1 отвод на 90º ξ = 0,8, 1 вентиль обыкновенный ξ = 15,9, 1 кран пробковый ξ = 3,5. ∑ξ = 20,2. Характеристика сопротивления линейной части стояка, не вошедшей в узлы, определяется по формуле:

Для всего стояка №12

Потери давления составят

ΔР₂₄ = S₂₄ · G²₂₄ = 2536 ·215² · 10^-4 = 11729 Па,

что удовлетворяет условию, т.к.

Суммируем это сопротивление с потерями давления на остальных участках кольца и получаем ∑ (Rl+Z) = 12307 Па, что составляет 0,9 ΔР_р и удовлетворяет условию.