9. Гидравлический расчет трубопроводов индивидуального теплового пункта

Гидравлический расчет трубопроводов ИТП проводится для того, чтобы определить диаметры подающего и обратного трубопроводов, а также потери давления во всех элементах ИТП, включая трубопроводы.

Расчетный расход воды в кг/ч определяют по формуле

, (9.1)

где Q - расход теплоты на отопление, Вт;

С - удельная теплоемкость воды, Дж

и - расчетная температура подающей и обратной воды, .

Температурный график ИТП, схема которого представлена на рис.(8.1), составляет –150-70 . По [20, формула (9.8)] определяют предварительно условный диаметр подающего и обратного трубопроводов ИТП:

, (9.2)

где λ - коэффициент гидравлического сопротивления трения;

G ^-- рассчитанный расход воды, кг/ч;

R - удельная потеря давления на трение, Па/м;

ρ - плотность воды, кг/ ;

- условный диаметр трубопровода, м.

При выполнении курсовых проектов величину λ можно принимать равной 0,038; для точных расчетов указанную величину определяют по [20, формулы (9,11), (9,12)], величину R, Па/м, можно принимать от 40 до 70 Па/м (среднее значение).

Потери давления в ИТП, представленного на рис. 8.1, складываются:

- из потерь давления в трубопроводах на трение Pтр., Па;

- из потерь давления в местных сопротивлениях Pтр., Па;

- из потерь давления в теплосчетчике, а именно в первичном преобразователе расхода (ППР) Pпр (см. прил. 8), Па;

- из потерь давления в фильтре ФМФ Pфмф, Па.

Суммарные потери давления определяют по формуле

, (9.3)

где R - удельная потеря давления на трение, Па/м;

l - длина трубопровода, м;

Z - потери давления в местных сопротивлениях, Па.

Удельные потери давления на трение определяют по формуле

, (9.4)

где λ, G - то же, что в формулах (9.1) и (9.2);

D - диаметр подающего и обратного трубопроводов узла учета, м.

Потери давления в местных сопротивлениях определяют по формуле

, (9.5)

где - сумма коэффициентов местах сопротивления;

V - скорость движения воды, м/с;

- то же, что и в формуле (9.2).

Скорость движения воды в м/с вычисляют по формуле

, (9.6)

где L - расход воды, /ч;

d - диаметр трубопровода, м.

Пример гидравлического расчета трубопроводов

Выполнить гидравлический расчет трубопроводов ИТП, представленного на рис. 8.1; расход теплоты на отопление 191400 Вт; Tг=150 , To=70

Решение. По формуле (9.1) определяют расход сетевой воды:

По формуле (9.2) вычисляют предварительный условный диаметр подающего и обратного трубопровода:

По сортаменту трубопроводов принимают ближайший больший условный диаметр трубопровода - 50 мм.

По формуле (9.4) вычисляют удельную потерю давления на трение, при = 50 мм

По формуле (9.6) определяют скорость движения воды:

Полученные результаты вносят в табл. 9.1. Значения динамического давления приняты по [5, прил.3].

Вначале определяют потери давления в подающем трубопроводе (рис.8.1) ИТП ., т.е. в задвижке 11, абонентском грязевике 10, фильтре 8, преобразователе расхода 13А и в трубопроводах (по ходу движения воды) до клапана 2 при диаметре трубопровода =50 мм, длиной 3,1 м и в трубопроводе = 70 мм, длиной 1,73 м (после клапана 2).

На рассматриваемом участке = 50 мм имеются следующие местные сопротивления:

Задвижка = 50 мм, = 0,5; абонентский грязевик = 50 мм, = 10.

На подающем трубопроводе ИТП после клапана 2 имеются следующие местные сопротивления: тройник проходной =1,0, задвижка = 80 мм,

= 0,5. Расчет сводим в табл. 9.1.

Затем определяют потери в обратном трубопроводе ИТП , т.е. в задвижке 9, фильтре 15, преобразователе расхода 13Б, абонентском грязевике 10, задвижке 11 и трубопроводах (по ходу движения воды = 70 мм длиной 1,59 м до точки «П») и после точки «П» = 50 мм длиной 3,66 м. На обратном трубопроводе имеются следующие местные сопротивления:

На трубопроводе =70 мм задвижка = 80 мм = 0,5; тройник проходной =1,0; на трубопроводе =50 мм - абонентский грязевик =10, задвижка = 50 мм, = 0,5.

На трубопроводе для подмешивания воды = 65 мм имеются следующие местные сопротивления:

тройник на повороте =1,5 2=3,0;

обратный клапан =11 (ориентировочно).

Значение динамического давления принято по [5, прил. 3].

Гидравлическое сопротивление магнитного фильтра (в мм вод. ст.)

= 50 мм определено с учетом данных прил. 6, 7, 8 по формуле

, (9.7)

где S - гидравлическое сопротивление, см. прил. 7;

- расход воды, .

Гидравлическое сопротивление магнитного фильтра = 50 мм вычисляем по формуле (9.7):

Па .

Гидравлическое сопротивление магнитного фильтра = 80 мм определяют по формуле (9.7); вначале вычисляют расход воды в системе отопления здания по формуле (6.1).

При

Таблица 9.1

Гидравлический расчет индивидуального теплового пункта

Номер участка	Тепловая нагрузка Q, Вт	Расход воды, кг/ч	Длина участка l, м	Диаметр Dy, мм.	Удельные потери давления R, Па/м	Потери давления на участке Rl, Па/м	Скорость V, м/с	Динами­ческое давление Pg, Па	Коэффи- циент местного сопротивления ∑ζ	Потеря давления в местных сопротив­лениях Z, Па	Потери давления на участке Rl+Z, Па
Подающий трубопровод теплового пункта
—	191400	2053	3,1	50	32,2	100	0,29	41,2	10,5	433	533
—	191400	6584	1,73	70	61	106	0,47	109	1,5	55	161
—	Потери давления в магнитном фильтре										70
—	Потери давления в ППР										100
Обратный трубопровод теплого пункта
—	191400	6584	1,59	70	61	97	0,47	109	1,5	164	261
—	191400	2053	3,4	50	32,2	109	0,29	41,2	10,5	433	542
—	Потери давления в магнитном фильтре										136
—	Потери давления в ППР										100
Трубопровод для подмешивания воды (перемычка)
—	—	4531	0,8	65	42	34	0,38	70,6	14	988	1022

по формуле (9.7)

=136 Па.

Рис. 9.1. Расчетная схема установки первичных преобразователей расхода