С нижней разводкой:

1 – генератор тепла; 3 – нагревательный прибор

Циркуляционное давление, создаваемое гидроэлеватором

, Па, (33)

где Δр_с – перепад давлений в подающей и обратной магистралях ТЭЦ, Па (табл. П1.6); U – коэффициент смешения, представляющий собой отношение массы подмешиваемой охлажденной воды G_п к массе воды, поступающей из тепловой сети в систему G_с, и определяемый по формуле

, (34)

где Т – температура перегретой воды в подающей магистрали ТЭЦ, ^оС (прил. П1.6); t_г – температура воды, поступающей в систему отопления, ^оС; t_о – температура воды на выходе из системы отопления, ^оС, (табл. П1.6).

Графа 7 – «Предварительный расчет. d, мм». По рассчитанным по формулам (28) и (29) значениям расхода воды G_уч, кг/с, и R_ср, Па/м, находим точку 1 на номограмме (прил. рис. П7.2) и определяем (прил. рис. П7.1) предварительный диаметр трубы d, мм, для участков.

Графы 8, 9, 10, 11 – «Окончательный расчет. d_уч, мм; υ_уч, м/с; р_υ, Па; R_уч, Па/м». С помощью номограммы (прил. рис. П7.1 и рис. П7.2) находится ближайший к определенному предварительному диаметру d, мм, стандартный диаметр трубопровода d_уч, мм, скорость движения воды υ_уч, м/с, динамическое давление воды р_υ, Па, и фактические значения удельного сопротивления R_уч, Па/м.

Графа 12 – «Окончательный расчет. R_уч · l_уч, Па». Определяются потери давления по длине на участке.

Графа 13 – «Окончательный расчет. ∑ζ_уч».

По схеме системы отопления находятся местные сопротивления на каждом участке основного циркуляционного кольца. При этом местные сопротивления (крестовины и тройники), расположенные на границе двух участков, следует отнести к участкам с меньшим массовым расходом воды. По прил. табл. П8.1 определяются величины коэффициентов местных сопротивлений. Местные сопротивления этажеузлов однотрубных систем водяного отопления с верхней и нижней разводкой приведены в прил. табл. П8.2. Виды местных сопротивлений и величины ζ должны быть занесены в таблицу, форма которой и пример заполнения представлен в прил. табл. П8.3 и рассчитывается сумма местных сопротивлений по участкам ∑ζ_уч.

Графа 14 – «Окончательный расчет. Z_уч, Па». Потери давления в местных сопротивлениях на участках определяются по выражению

Z_уч = p_υ · ∑ζ_уч, Па, (35)

где p_υ – динамическое давление, Па, принимается по табл. 16 (графа 10); ∑ζ_уч – сумма коэффициентов местных сопротивлений по (табл. 16, графа 13).

Графа 15 – «Окончательный расчет. R_уч · l_уч + Z_уч, Па».

Находятся полные потери давления на каждом участке (R_уч · l_уч + Z_уч) и суммарные потери по всей длине основного циркуляционного кольца ∑(R_уч · l_уч + Z_уч), Па.

Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых суммарные потери давления всех участков в расчетном кольце ∑(R_уч · l_уч + Z_уч) будут меньше расчетного циркуляционного давления Δр_р с запасом 10…15 %, т. е. должно соблюдаться условие

∑(R_уч · l_уч + Z_уч) < Δр_р . (36)

Если с первой попытки не удается выполнить требования неравенства (36), следует изменить диаметры трубопроводов на одном или нескольких участках, что приведет к увеличению или уменьшению ∑(R_уч · l_уч + Z_уч) и позволит добиться выполнения этого условия.

Если оно выполнено, то невязка должна составить до 15 %:

(37)

Для того чтобы общий расход теплоносителя распределялся по всем стоякам в соответствии с их расчетной нагрузкой, необходимо обеспечить равенство потерь давления при пропуске расчетных расходов теплоносителя во всех кольцах. В курсовом проекте такой расчет выполняется для двух колец – наибольшего и наименьшего. Результаты гидравлического расчета трубопроводов сводятся в табл. 16.

При сравнении потерь давления общие участки из суммирования исключают и условие имеет вид

∑(R_уч · l_уч + Z_уч)_{необщих участков} ≈ ∑(R_уч · l_уч + Z_уч)_{необщих участков} (38)

_{большого кольца малого кольца}

По окончании гидравлического расчета на схеме системы отопления (прил. рис. П4.3) и на планах здания (прил. рис. П4.1 и рис. П4.2) проставляются диаметры трубопроводов.

7. ПОДБОР ВОДОСТРУЙНОГО ЭЛЕВАТОРА

Для понижения температуры сетевой воды Т = 150 °С, поступающей от ТЭЦ в тепловой пункт здания (табл. П1.6), до необходимой для подачи в систему отопления воды с температурой t_г = 105 °С, применяют смесительный насос или водоструйный элеватор. Понижение температуры происходит при смешении высокотемпературной воды Т с обратной водой, охлажденной до температуры t_о = 70 °С.

Гидроэлеватор устанавливается на подающем трубопроводе на вводе в здание в открытых системах теплоснабжения от тепловых сетей. В курсовом проекте требуется подобрать водоструйный элеватор типа ВТИ теплосети Мосэнерго. Устройство теплового пункта с элеваторным узлом и самого водоструйного элеватора приведено на рис. 19.

По конструкции гидроэлеватор представляет собой водоструйный насос – на выходе из сопла за счет уменьшенного диаметра скорость теплоносителя увеличивается, а давление по законам гидравлики снижается. При правильном подборе это давление снижается за счет ниже давления в обратном трубопроводе, и происходит подсос отработанной охлажденной воды.

Гидроэлеватор характеризуется двумя основными параметрами – диаметром горловины d_г и диаметром сопла d_с.

Диаметр горловины определяют по формуле

, мм, (39)

где G_см – расход теплоносителя на первом участке от элеватора к системе отопления, кг/ч, определяемый по гидравлическому расчету [формула (28)]; Δр_нас – циркуляционное давление в системе отопления, Па, определяется по формуле (33).

а)

б)

Рис. 19. Устройство теплового пункта с элеваторным узлом:

а – общий вид; б – разрез; 1 – манометр; 2 – термометр; 3 – грязевик; 4 – элеватор; 5 – задвижка; 6 – опускная труба; 7 – перемычка; 8 – водомер; d – диаметр камеры смешения; d₁ – диаметр патрубка подсоса; D и D₁ – наружные диаметры

присоединительных фланцев входного и выходного соответственно;

D₂ – наружный диаметр патрубка подсоса; l – расстояние от входного фланца до центра патрубка подсоса; L – общая длина элеватора

По диаметру горловины производится выбор номера серийного гидроэлеватора (ВТИ-Мосэнерго или другого типа), табл. 17.

Диаметр сопла d_с определяется по формуле

, мм. (40)

Таблица 17