1.4 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

1. Гидравлический расчет системы водяного отопления произвожу методом удельных линейных потерь давления. Движение воды в магистралях тупиковое. Главное циркуляционное кольцо выбираем через самый отдаленный стояк -1. Располагаемое циркуляционное давление обеспечивает перемещение воды по отдельным кольцам СО. Определим его:

Па

где ∆Р_е. - естественное циркуляционное давление, Па, определяемое по формуле:

Па;

где h – вертикальное расстояние от оси водонагревателя до середины отопительного прибора первого этажа, h= 0.35м

ρ_о и ρ_г – соответственно, плотности охлажденной и горячей воды, кг/м³. При температуре горячей воды t_г= 95°C ρ_г = 961,92кг/м, при температуре охлажденной воды t_o=70°C ρ_о= 977.8 кг/м³,

g=9.81 м/с² – ускорение свободного падения;

2. Гидравлический расчет двухтрубных систем отопления выполняется методом удельных линейных потерь давления, когда подбирают диаметр труб при равных перепадах температуры воды во всех стояках и ветках.

ГЦК делим на участки. Расчёт производим по 9 участкам. Определяем их длины и мощности.

Среднее удельное сопротивление на ГКЦ определяю по формуле:

где k – коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчетного циркуляционного давления, для систем отопления с естественной циркуляцией k=0,5;

∑l – общая длина расчетного циркуляционного кольца, ∑l=39,65 м,

3. Определяю расход воды на расчетных участках по формуле:

где Q_уч – тепловая нагрузка участка, Вт;

с – теплоемкость воды, принимаемая равной 4,187 кДж(кг∙ ^оС);

По и по приложению 6 [3] подбираю возможные диаметры трубопровода для расчетного кольца. Для этого диаметра при данном расходе устанавливается соответствующая данному режиму скорость с помощью интерполяции и соответствующее динамическое давление P_д.

4. Потеря давления на отдельных участках ∆Р_у складывается из потерь на трение о стенки труб и местных сопротивлений и определяется по формуле:

где – удельная потеря давления на трение ,Па/м;

d – диаметр трубопровода, м

– динамическое давление (Рд), Па, находится по приложению 7 [3];

l – длина участка, м

– потери давления на местные сопротивления, Па;

– сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, находится по приложению 5 [8];

Все результаты расчета заношу в таблицу 3 и 4.

Таблица 3

Таблица гидравлического расчета главного циркуляционного кольца

N участка	Qуч, Вт	Gуч, кг/ч	l, м	d, мм	ν, м/с	Pд, Па	Rср, Па/м	R, Па/м	Rl, Па	∑ξ	Z, Па	Rl+Z, Па
1	982	33.79	1.4	20	0.028	0.40	1.5	1	1.40	12	4.80	8.10
2	5645	194.13	8.68	40	0.045	1.015	2.3	1	8.68	4.5	4.57	15.25
3	12236	420.84	4.52	50	0.0538	1.4352	2.3	1.05	4.75	3.5	5.02	11.77
4	13534	465.47	2.6	50	0.0604	1.7972	2.3	1.25	3.25	1.5	2.70	7.95
5	18410	633.15	1	70	0.06	1.77	2.3	1	1.00	6.5	11.51	14.51
			18.2									57.57

Таблица 4

Таблица гидравлического расчета малого циркуляционного кольца

N участка	Qуч, Вт	Gуч, кг/ч	l, м	d, мм	ν, м/с	Pд, Па	Rср, Па/м	R, Па/м	Rl, Па	∑ξ	Z, Па	Rl+Z, Па
6	1951	67.11	0.4	20	0.0531	1.40	12.4	2.96	1.18	11	15.37	18.46
7	4875	167.68	0.79	25	0.0811	3.2368	2.3	5.89	4.65	6.5	21.04	27.69
5	18410	633.15	1	70	0.06	1.77	2.3	1	1.00	6.5	11.51	14.51
			2.19									60.65

5. В заключении определяю суммарные потери давления в расчетных кольцах:

,

6. Потери давления в главном циркуляционном кольце сравниваю с располагаемым перепадом давления :

Условие выполняется, следовательно, диаметры труб подобраны верно.

Потери давления в главном и малом циркуляционных кольцах не должны отличаться более чем на 25%:

7. Тепловую нагрузку котла можно рассчитать по формуле:

Qкотла=1.15∙ΣQполн, Вт

Qкотла=1.15∙18410 =21171 Вт = 21,17 кВт

Выбираем котёл BAXI SLIM 1.230 iN. Максимальная тепловая мощность котла 22,1кВт