4. Конструирование и расчет системы отопления

4.1 Расчет и подбор элеватора

Элеватор выбирают по диаметру горловины d_г, мм, в зависимости от расчетной разности давления в подающем и обратном теплопроводе тепловой сети ΔP_тс, Па, и расхода воды в системе отопления G_со, кг/ч:

где расход воды в системе отопления определяется по формуле:

кг/ч,

где Q_со – мощность системы отопления, 41892 Вт;

ΔP_со – потеря давления в системе отопления, Па:

где P_тс – расчетная разница давления из тепловой сети, 75000 Па; μ – коэффициент смешения в элеваторе, определяемый по формуле:

где t₁ – температура подающей воды в теплосети перед элеватором, 150 °С; t_r – температура подающей воды, 95 °С; t_о – температура обратной воды, 70 °С.

Па;

кг/ч;

мм.

По значению d_r выбираем ближайший стандартный элеватор: d_r = 12 мм => d_r = 15 мм.

Определяем диаметр сопла d_с, мм:

мм.

4.2. Гидравлический расчет теплопроводов

Гидравлический расчет теплопроводов, выполняемый по методу эквивалентных сопротивлений, сводится к подбору диаметров подводок, стояков и магистралей, исходя из условия, что при расчетном циркуляционном давлении, не превышающем располагаемое или заданное, к каждому отопительному прибору должно поступать расчетное количество теплоты (теплоносителя), равное тепловой мощности данного помещения или прибора.

Главное циркуляционное кольцо для двухтрубной системы проходит через стояк №16.

Циркуляционное давление P_ц, Па, определяется по формуле:

где Б – коэффициент, равный 0,4; ΔP_со – естественное давление от остывания воды в отопительных приборах, Па, определяемое по формуле:

Па,

h – высота расположения центра прибора относительно оси элеватора, 2,0м.

^Па.

Номера расчетных участков циркуляционного кольца, их тепловую нагрузку и длину указаны в табл. 4.1. Определено количество воды G, кг/ч, на каждом участке. По диаметру определены удельные потери P_у, а затем полные потери давления P на каждом участке.

Ориентировочные удельные потери давления в магистралях P_у.ор, Па, определяется по формуле:

где – суммарная длина всех участков магистралей ГЦК, м;

Па;

Па/м.

Таблица 4.1. Гидравлический расчет ГЦК системы отопления

№ уч-ка	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	Ø, мм	v, м/с	∆Руч.уд, Па/м	∆Руч, Па
1	41892	1441	10	32	0,4	120	1249
2	20946	721	3	32	0,2	30	97
3	17021	586	6	32	0,2	20	120
4	15606	537	3	32	0,2	16	48
5	13455	463	4	20	0,3	170	677
6	10544	363	3	20	0,3	105	322
7	7651	263	4,6	20	0,2	55	255
8	6037	208	5,6	20	0,2	37	207
9	3615	124	3,4	20	0,1	15	51
10	3615	124	3,8	20	0,1	23	87
11	1805	62	3,0	15	0,1	32	96
12	3615	124	1,0	15	1,2	120	120
13	20946	721	3,6	32	0,2	30	108
14	41892	1441	7,0	32	0,4	120	838
		∑l =	62 м			ΔРсо =	4274 Па

Расчет ГЦК считается законченным, если запас давления, определенного по формуле, равен 5-10%:

Таблица 4.2. Гидравлический расчет ВЦК системы отопления

№ уч-ка	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	Ø, мм	v, м/с	∆Руч.уд, Па/м	∆Руч, Па
15	4325	149	3,8	20	0,1	30	113
16	2177	75	3	15	0,2	44	132
17	1081	37	1,5	15	0,2	12	18
18	4325	149	1	20	0,2	30	30

∆ = (293-248,5)/293 · 100 =15% запас удовлетворяет двух трубной системе.