5. Гидравлический расчет системы отопления

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров всех трубопроводов системы при заданном располагаемом перепаде давления на вводе =8000 Па.

Гидравлический расчет для двухтрубной системы произведен методом удельных потерь на трение.

Для этого циркуляционное кольцо было разбито на участки, для каждого из которых были найдены необходимые значения коэффициентов местного сопротивления, взятые из [8 табл. II.11]. Результаты этой работы сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Местные сопротивления ГЦК

Участок0-1d_у=40 ζ

Вентиль 2

Σζ =9

Участок1-2,d_у=32 ζ

Тройник на поворот 1,5

Σζ =1,5

Участок2-3,d_у=25 ζ

Вентиль 9

Тройник на поворот 1,5

Σζ =10,5

Участок3-4,d_у=25 ζ

Тройник на проход 3

Отвод на 90 1

Σζ =4

Участок4-5,d_у=20 ζ

Тройник на проход 1

Три отвода на 90 3

Σζ =4

Участок5-6,d_у=15 ζ

Тройник на проход 1,5

Четыре отвода на 90 6

Σζ = 7,5

Участок6-7,d_у=15 ζ

Тройник на проход 1,5

отвод на 90 + утка 1

Вентиль обыкновенный 10

Рсв 0,5

Терморегулятор 2500

Участок 7′-6′,d_у=15 ζ

Кран двойной регулировки 3

Скоба 3

Вентиль 10

Утка 1,5

Тройник на проход 1,5

Шесть отводов на 90 9

Σζ =28

Участок 6′-5′,d_у=15 ζ

Тройник на проход 1,5

Четыре отвода на 90 6

Σζ = 7,5

Участок5′-4′,d_у=20 ζ

Тройник на проход 1

Три отвода на 90 3

Σζ =4

Участок4′-3′,d_у=20 ζ

Тройник на проход 3

Отвод на 90 1

Σζ =4

Участок3′-2′,d_у=25 ζ

Вентиль 9

Скоба 1

Тройник на противоток 2

Σζ =12

Участок2′-1′,d_у=32 ζ

Скоба 2

Тройник на противоток 3

Σζ =5

Участок1′-0′,d_у=40 ζ

Вентиль 8

Скоба 2

Σζ =10

Окончательные результаты гидравлического расчета ГЦК представлены в таблице 3.

№ участка	Тепловая нагрузка участка, Q, Вт	Расход теплоносителя, G, км/ч	Длина участка, l, м	Диаметр условного прохода трубы	Скорость теплоносителя, V, м/с	Удельные линейные потери, R, Па/м	Линейные потери, Rl, Па	Сумма коэф. Местных сопр.	Местные потери Z, Па	Общие потери на участке Rl+Z, Па
0-1	42490	1550	4,62	32	0,427	85	392,7	9	809	1201
1-2.	21252	775	15,2	32	0,22	24	365	1,5	35,6	401,36
2-3.	11696	426,67	1,38	25	0,211	32	44,16	10,5	231,6	275,76
3-4.	8617	314,3	6,93	25	0,155	18	124,7	5,5	64,6	189,3
4-5.	5496	200,5	8,54	25	0,12	12	102,48	4	28,2	130,8
5-6.	3936	143,58	4,39	20	0,113	14	61,46	7,5	46	107
6-7.	1815	66,2	10,42	20	0,094	12	125,04	13	57,3	2683
7'-6'	1815	66,2	9,58	20	0,094	12	115	22	97,2	212,2
6'-5'	3936	143,58	4,39	20	0,113	14	61,4	7,5	44,6	106
5'-4'	5496	200,5	8,54	25	0,12	12	102,48	4	28,2	130,68
4'-3'	8617	314,3	6,93	25	0,155	18	124,7	5,5	64,6	189,3
3'-2'	11696	426,6	1,38	25	0,211	32	44,16	12	258,1	302,2
2'-1'	21252	775	15,24	32	0,22	24	365,76	5	118	483,7
1'-0'	42490	1550	4,62	40	0,336	45	207,9	10	551	758,9
			102,16							7271,2

Таблица 3 – Гидравлический расчет ГЦК

Расход теплоносителя на участке:

где – поправочные коэффициенты:

коэффициент, учитывающий номенклатурный шаг приборов [4, табл. 9.4];

– для конвекторов, расположенных у наружной стены, в том числе под световым проемом, [4, табл. 9.5].

И среднее линейное сопротивление:

,

Где = 35,63 м (просуммирована с помощью аксонометрической схемы).

Па/м

Диаметры были подобраны по [4, табл. II.1] по расходу теплоносителя и среднему линейному сопротивлению.

По этой же таблице были взяты скорости теплоносителя и удельные линейные потери. Линейные потери же являются произведением удельных потерь на длину соответствующего участка.

Местные потери были определены при помощи [4, табл. II.3] по значениям скоростей каждого участка.

Общие потери на участках это сумма линейных и местных потерь.

Для данного проекта располагаемый перепад был задан преподавателем и равен 3500 Па.

Сумма общих потерь на всех участках ГЦК в итоге составила 3658 Па.

Расчет второстепенного кольца производился абсолютно по той же методике. С данными и результатами расчетов можно ознакомиться в таблицах 4 и 5. Стоит отметить лишь то, что в результате гидравлического расчета второстепенного кольца была получена сумма общих потерь, равная 2701Па.

Таблица 5 – Местные сопротивления второстепенного кольца.

Участок3-8 d_у=15 ζ

Вентиль 16

Отвод на 90 1,5

Σζ =17,5

Участок8-9,d_у=15 ζ

Компенсатор 0,5

Скоба 3

РСВ 1 2500

Σζ =3,5

Участок9′-8′,d_у=15 ζ

Кран двойной рег 4

Крестовина на поворот 2

Σζ =10

Участок8′-3′,d_у=15 ζ

Вентиль 16

Отвод на 90 1,5

Σζ =19

Таблица 5 – Гидравлический расчет второстепенного циркуляционного кольца.

№ участка	Тепловая нагрузка участка, Q, Вт	Расход теплоносителя, G, км/ч	Длина участка, l, м	Диаметр условного прохода трубы	Скорость теплоносителя, V, м/с	Удельные линейные потери, R, Па/м	Линейные потери, Rl, Па	Сумма коэф. Местных сопр.	Местные потери Z, Па	Общие потери на участке Rl+Z, Па
0-1	42490	1550	4,62	32	0,427	85	392,7	9	809	1201
1-2.	21252	775	15,24	32	0,22	24	365,7	1,5	35,6	401,36
2-3.	11696	426,6	1,38	25	0,21	32	44,1	10,5	231,6	275,7
3-8.	3079	112,3	1,73	15	0,16	40	69,2	17,5	216	285,2
8-9.	674	24,58	1	15	0,08	12	12	3,5	2511	2526
9'-8'	674	24,58	0,87	15	0,08	12	10,4	10	31	42
8'-3'	3079	112,3	1,03	15	0,16	40	41,2	17,5	216	257,2
3'-2'	11696	426,6	1,38	25	0,24	32	44,1	12	258,612	302,2
2'-1'	21252	775	15,24	32	0,22	24	365,7	5	551	483,7
1'-0'	42490	1550	4,62	42	0,336	45	207	10	584,5	758,9
6533