Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет предназначен для расчета диаметров труб, скорости потока и расхода воды в них.

Метод характеристик: расчет основан на характеристике гидравлического сопротивления и проводимости.

Определяем циркуляционные кольца и разбиваем их на расчетные участки, выбираем основное циркуляционное кольцо по наибольшей тепловой нагрузке. Расчет начинаем с последнего по ходу теплоносителя стояка, входящего в основное циркуляционное кольцо.

1ое кольцо: Ст20, Ст19, Ст18, Ст17, Ст16. Тепловая нагрузка на данном кольце: 2652(20ст)+1387(19ст)+1272(18ст)+1387(ст17)+1444(ст16)=8142 Вт.

Второстепенное циркуляционное кольцо:

2ое кольцо: ст11, ст12, ст13, ст14, ст15. Тепловая нагрузка на данном кольце:

2654(ст11)+1387(ст12)+1272(ст13)+1387(ст14)+ 1461(ст15)=8131 Вт.

Основное расчетное кольцо первое проходит через дальний стояк под номером 20.

Расчетное давление в системе отопления для создания циркуляции теплоносителя (воды) для гравитационной вертикальной однотрубной системы определяется по формуле

= ,где -естественное циркуляционное давление.

= + ,где -естественное циркуляционное давление возникающее в кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах;

-естественное циркуляционное давление в расчетном кольце системы, вследствие охлаждения воды в отопительных приборах.

В случае, если ∆p_н неизвестно, то его ориентировочное значение в системе можно определять по формуле

∆p_н=100*H_зд.

= , где , где =95-70=25

Потери давления на отдельных расчетных участках определяются в виде суммы:

где - потери на трение;

- потери в местных сопротивлениях;

где - коэффициент гидравлического трения;

- скоростное давление;

где – коэффициент местного сопротивления;

– приведенный коэффициент сопротивления участка;

;

– характеристика гидравлического сопротивления;

– удельное динамическое давление;

где - расход воды в стояке, кг/ч;

– тепловая мощность отопительной стояка;

- расчетная разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы отопления;

- поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь сверх расчетной вследствие округления;

- поправочный коэффициент, учитывающий местоположение отопительного прибора.

Полученные потери давления в основном кольце должны быть увязаны с расчетным давлением:

где – естественное циркуляционное давление;

- давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе;

- среднее приращение плотности;

- вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения i-го участка и нагревания.

Невязка должна составлять не более 10%. Если нет возможности увязать давления изменением диаметров труб в исключительных случаях прибегают к диафрагмированию стояков.

Вычисления производят в табличной форме (см. Приложение 2).

Теплотехнический расчет труб и нагревательных приборов. Определение мощности отопительной установки

В данном пункте требуется определить площадь поверхности нагрева отопительного прибора (количество секций).

Расчет производится отдельно для каждого этажа стояка.

Выбор типа отопительных приборов: радиатор чугунный марки МС–140-108, номинальный тепловой поток одной секции 180 Вт.

Расчетные формулы:

Определение тепловой нагрузки стояка

Определение расхода стояка

Определение приведенного расхода стояка

где - коэффициент затекания.

Определение температуры теплоносителя на входе в отопительный прибор ,

где - сумма мощностей отопительных установок помещений стояка до рассматриваемого отопительного прибора;

- суммарное понижение температуры воды на участках подающей магистрали до рассматриваемого стока от начала системы (ИТП).

Определение теплопоступлении от трубопроводов (труб стояка и подводок)

где – коэффициент, учитывающий долю теплоты полезную для поддержания внутренней температуры;

- теплопередача 1 м вертикальных и горизонтальных труб [Вт/м]; – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения.

Определение тепловой мощности отопительных приборов

Определение потерь температуры теплоносителя в приборе

Определение температуры теплоносителя на выходе из прибора

Определение разности средней температуры воды в приборе и температуры внутреннего воздуха

Определение требуемого номинального теплового потока отопительного прибора

где - поправочный коэффициент приведения

где n, p, с - коэффициенты, учитывающие особенности прибора;

– коэффициент, учитывающий направление движения.

Минимальное расчетное допустимое количество секций

где – коэффициент учета числа секций в приборе

= 1 – коэффициент учета способа установки радиатора.

Фактическое количество секций определяется округлением до минимального целого, если

В противном случае идет округление до большего числа. Все вычисления производятся в табличной форме (см. Приложение №3)