Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Отопление и вентиляция. Ч1 Отопление

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

32.4 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 4142 / 4842 43 44 45 46 47 48 > Следующая >>>

§ 91. Надежность системы водяного отопления				411
Общая подача насоса
La — 0,975*500 =		487,5	кг/ч
к расход в каждом ответвлении
4 8 7 ,5 : 3 - 162,5 кг/ч
против расчетного расхода 500 : 4 =	125 кг/ч.
Разрегулирование системы составит:
162,5	,
- ^ - 1 = 0 , 3 0 , т . е . 3 0 % .
При четырех ответвлениях	в системе	и	выключенных двух	ответвлениях

(рис. IX.I1, а), получим то же разрегулирование, что и на рис. IX. 11, б, т. е. равное +41% .

На основании проведенного расчета можно сделать вывод, что чем больше число ответвлений в системе с тупиковой циркуляцией воды, тем меньше гидравлическое разрегулирование системы при выключении одного из ответвлений.

Рассмотрим гидравлическое разрегулирование системы при выклю чении отдельных ее стояков.

Имеется система водяного отопления, состоящая из трех стояков, кроме главного стояка, и при работе насоса на холодной воде (т. е. без естественного циркуляционного давления) в каждом из этих стояков циркулирует одинаковое количество воды:

Gf — G2 — G3 ~ 333 кг/ч.

Удельные потери давления в отдельных участках и стояках указаны в верхней и нижней частях системы (рис. IX. 12, а).

Сначала найдем удельные потери давлений при расчетном расходе воды, цирку лирующей в стояках системы.

Находим частное;

Зуч,	22000
~ сУ** “	22000
Р =	0,5*

Удельная потеря давления в сечении а составит:

2 S a =	22 000р2 = 5500 Па ( я 550 кгс/м2) .
Прибавляя удельные потери в		участке 5,	получим удельную потерю давления
в сечении 6:
= 5500	+ 2400 =	7900 Па ( я	790 кгс/м2) и т. д.
Удельную потерю давления в третьем стояке			найдем из условия, что р2= 1 /3 , т. е.

чтобы расход в нем был равным 1/3 общего расхода воды, циркулирующей в системе

отопления:

1 1

Cs = 4 .

i-bV c*

Уч,

С, —

7900 '

тогда

Sy4t — 31600 Па ( я 3160 кгс/м2).

412 Г л а в а IX. Рвеулирование и надежность систем центрального отопления

Удельная потеря давления в сечении в составит:

2 S B = 31 600	$ = 31 600 “ = 3510 Па («351 кгс/м*).
	и

Прибавляя удельные потери давления в участке б и в главном стояке, получим удельную потерю давления во всей системе:

2 S CHCT = 3510 - f 1000 + 3000 = 7510 Па («751 кгс/м2),

Рис. IX. 12. Разре гулирование си стемы отопления с тупиковым дви жением воды, со стоящей из трех стояков, при раз личных режимах действия системы

а — при расчетном режиме; 6 — при вы ключенном стояке 3; в — при выключенном стояке 2; г — при вы ключенном стояке /

Расход насоса GH= 1 т/ч распределяем по пути от насоса к дальним участкам, учитывая, что коэффициенты расхода относятся к участкам, потеря давления в которых находится в числителе дроби:

		3i_eoo =
	9	7900
Находим коэффициент расхода:
1+ V c 2		3
и расход воды в третьем стояке:
G3 = 2G\|32 =	1 4 " = —		т/ч = 333 кг/ч.
	3	«J
Расход в участке 5:			2_
G5 = 2 G - G 3 =	1 -	—	2_	т/ч = 666 кг/ч.
G5 = 2 G - G 3 =	1 -	—	3	т/ч = 666 кг/ч.
			3

§ 91	Надежность системы водяного отопления				413
Наконец, расход G5	распределяем по	участкам	1	к 2, удельные потери давлений
в которых одинаковы S y 41= S y 4l! = 2 2 000		Па (« 2 2 0	0	кгс/мг), тогда получим.
	G2 = Gi = 666-0,5 = 333		кг/ч.
Таким образом, получим одинаковые расходы при расчетном режиме работы
системы
Произведем расчет переменных режимов действия системы.
Вариант первый. Выключен стояк 3 системы с тремя стояками (рис. IX 12,6)					Так

как удельные потери давления в стояках 1 и 2 остались неизменными, то все удельные потери давления до сечения б остались также неизменными.

Удельная потеря давления в сечении б осталась такой же, как и в расчетном ре

жиме — 2 S 6 = 7900 Па	(« 7 9 0 кгс/м2).
Удельная потеря давления в сечении г:
	2 5 Г =	7900 + 1000 =	8900 Па (890 кгс/мз),
. Удельная потеря давления		во всей системе будет равна:		*
2 S CHCT =	8900	+ 3000 = 11 900	Па ( « 1190 кгс/м2) вместо

7510 Па (« 7 5 1 кгс/м2) при расчетном режиме работы системы.

Принимая условно мощность, потребляемую насосом, и его к, п, д. неизменными, находим частное:

/ 7510 у /з

0,857*

VI1900/

Следовательно, общий расход воды в системе составитз

1-0,857 = 0,857 т/ч = 857 кг/ч*

Так как S y 4, = S уч2, то	1
	Gj = G9	857 = 428,5 кг/ч.
		2

Разрегулирование в стояках системы составит:

428,5

0,286, а?.е 28,6% ,

333

Вариант второй. Выключен стояк 2 (рис. IX 12, е), удельная потеря давления в се

чении д ЗЯд=24000 Па (« 2 4 4 0 кгс/м2).

По стояку 3 удельная потеря давления осталась такой* же, как и при расчетном режиме работы системы.

S уч3 = 3 1 600 Па (« 3 1 6 0 кгс/м2).

Находим частное С и коэффициент расхода 0:

31 600		I
= 1,295; р =		0,468
24 400	1 + / 1 7 2 9 5
Удельная потеря давления в сечении е:
2 S e = 31 600'0,4682 =	6920	Па (692 кгс/м2)*
Общий расход воды, подаваемой насосом:		= 882 кггч-
20 = 1т [ ш	)	= 882 кггч-
/ 7510 W 3

Расход воды в стояке 3:

414 Г л а в а IX. Регулирование и надежность систем центрального отопления

Разрегулирование	в стояке 3:
	413	0,238, т . е . +		23,8% ,
	333	0,238, т . е . +		23,8% ,
	333
Расход в стояке h
	Gj =	882 — 413 = 469 кг*ч.
Разрегулирование в стояке h
	469
	333— 1 = 0,406, т. е. +			40,6% .
Вариант третий.	Выключен стояк 1		(рис. IX.12, г). Находим частное С и коэффици
ент расхода (3:
	31 600	1,295;	р =	1
	=	1,295;	р =	0,468.
	24 400		1 + / 1 7 2 9 5

Гидравлическое разрегулирование в стояке 3 равно +23,8% и в стояке 2 состав ляет +40,6% .

'--L-' г' -> V Г' ' /			1	' , , J J ,			и
,ж о	"40500	'31600 '22000			'40500 * В=4468'		г
S	4	3	г	3000	т о	»	У,
S	4	3	г
1353кф ЗЗЗкг/ч		ЗЗЗкф	511КГ(ч -ЗЗЗкг/ч
1353кф ЗЗЗкг/ч		ЗЗЗкф	511КГ(ч -ЗЗЗкг/ч	^1251 -385кф г408кф 4€4кф
					+15,7%	+22%	+39%
				з	р-№ б	fl-%468 В*<1532
-6340				з	4	S	г
-6340				■7500
				о

* $	$	i i	i i	i i i
•	'	«'	!'	•	22000
5		moo		31600
		ч		3	2
узоао

К$4кг1ч '40£кг/ч '462кф +щг% +21,6% +18,7% JS*H30S J1H468Ifi-nsa

7600

е)	# # #		<1
		I*../	п/„■
	'40500, г			"22000
5	4	4		2
.3000				435кф
.ItSgxrfit К382кф 615кг(ч				435кф
	+14,7%	+10,6%		+■30,6%

'Р=а5

- 7560

Рис. IX. 13. Раз регулирование системы отоп ления с тупи ковым движе нием воды, со стоящей из че тырех стояков, при различных режимах дейст

вия' системы


а — при		расчет
ном	режиме; б —
при	выключенном
стояке 2;		в — при

выключенном сто яке /; г — при вы ключенном стоя ке 3

О -

Принимаем систему с четырьмя стояками (кроме главного стояка) (рис. IX.13, а). Стояк 4 подбираем с такой удельной потерей давления, чтобы в нем был расчетный

расход, равный расходу в остальных	стояках: S y4 , = 4 0 500	Па (« 4 0 5 0 кгс/м2).
Гидравлическое разрегулирование при	выключении отдельных	стояков, указало на
рис. IX. 13, б, в, г.

На основании сравнения результатов расчетов можно сделать вы вод, что чем больше число стояков в системе отопления с тупиковой циркуляцией воды, тем больше ее гидравлическая устойчивость.

§ 91. Надежность системы водяного отопления

415

2. ТЕПЛОВОЕ РАЗРЕГУЛИРОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОДНОТРУБНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ОТДЕЛЬНЫХ СТОЯКОВ

Наряду с гидравлическим разрегулированием происходит и тепло вое разрегулирование системы отопления.

Для системы из трех стояков (см. рис IX.12, г) при закрытом кране на стояке 1 получено наибольшее гидравлическое разрегулирование для стояка 2, равное +40,6% .

В связи с таким увеличением количества воды, циркулирующей в отопительных приборах, произойдет увеличение теплопередачи приборов. При этом получится мень ший перепад температуры воды в стояке:

95 — 70	17,8°
Д/ет — 1 + 0,406

против AfCT= 2 5 ° при расчетном режиме работы системы. Средняя температура воды в приборах будет равна:

95 +	9 5 — 17,8
1ср	= 8 6 ,1°С

и перепад температуры воды и воздуха в помещениях составит Д /Ср = 86,1— 18=68,1° С против расчетного перепада Д?Ср= 64,5°С. Следовательно, увеличится теплопередача отопительных приборов:

68 1

1 = 0,056, т. е . на 5,6% .

64,5

При этом расчете пренебрегаем незначительным увеличением коэффициента тепло передачи отопительных приборов и некоторым увеличением теплопотерь в связи с по вышением tB.

При #ср= 8 6 ,1 ° > (95+70) : 2=82,5° С уменьшится естественное циркуляционное давление, поэтому увеличение теплопередачи отопительных приборов будет меньше 5,6%.

Например, для пятиэтажного здания при A£cp= 2 5 ° естественное циркуляционное давление составляет Аре= 1065 Па (108.8 кгс/м2).

Если Д?Ср= 17,8°, то естественное циркуляционное давление будет равно:

Др* = 1065 = 760 Па (77,5 кгс/м2) .

Разность естественных циркуляционных давлений составит:

1065 — 760 = 305 Па (31,3 кгс/м2) .

Итак, при закрытом стояке 1 за счет увеличения расхода циркулирующей воды в стояке 2 должна повыситься теплопередача отопительных приборов на 5,6%, но при этом уменьшится естественное циркуляционное давление, вследствие чего уменьшится коли чество циркулирующей воды, а следовательно, снизится теплопередача приборов. Дру гими словами, в однотрубной вертикальной системе с верхней разводкой происходит полезное саморегулирование теплопередачи отопительных приборов.

3. НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМ КАЧЕСТВЕННОМ РЕГУЛИРОВАНИИ

Рассмотрим способ определения разрегулирования систем при цен тральном качественном регулировании с помощью безразмерных харак теристик. Для отопительных систем можно найти оптимальные сочетания температуры подаваемой воды и располагаемого циркуляционного дав ления, обеспечивающие их надежность. При этом для оценки надежно сти выбирают отношение теплопередачи 1 экм прибора в конечной точке

стояка к теплопередаче 1 экм прибора в начальной точке — .

Яш

416 Г л а в а IX Регулирование и надежность систем центрального отопления

Сопоставление переменной величины этого соотношения в условиях действующего грасЬика центрального качественного регулирования с пе ременным (в течение отопительного сезона) соотношением теплопотребления верхнего и нижнего этажей здания показывает степень надежно сти системы и позволяет выбрать рациональное с этой точки зрения располагаемое циркуляционное давление в вертикальной однотрубной системе отопления Величину qKfqн можно определить при расчетах пе ременного режима работы системы методами математического модели рования. Однако такие расчеты дают только частные численные решения для конкретных случаев.

Решение с помощью безразмерных характеристик сводится к ис пользованию двух графиков — для определения теплового (рис. IX. 14) и гидравлического (рис. IX. 15) разрегулирования системы.

Рис IX.14. Определение теплового разрегулирования системы отопления

§ 91. Надежность системы водяного отопления

417

Эти графики составлены с использованием двух безразмерных ха рактеристик:

гидравлической характеристики Г

Age	(IX. 30)
Дрн "Ь Аре
где Аре — естественное циркуляционное давление системы	при рас

четной температуре подаваемой и обратной воды; Арн — насосное циркуляционное давление в системе;

G,p G

p*007S р=Ц03

а»

		0,7
		¥
		0,5
		¥
		0,3
		о,г
Рис. IX.15.	Определение	0,1
гидравлического разре		0,05
гулирования	системы	0,05

отопления

тепловой характеристики Т

____ ср ц ср.отн______ ______________ п_________________			(IX.31)
<г ~ to	“ 6 4 ,5п l( to - tB) - n -	- tBr n1’

где	Агср— средний температурный напор приборов *по высоте		сис-
	темы:
	А/ср-	п (tT — t0)_______ 11+Л _	(IX. 32)
	А/ср-	LUO- ^ B)"	(IX. 32)
		LUO- ^ B)"

A t c р.отн — средний относительный температурный напор приборов:

At,ср

At,Ср.ОТН- 6 4 ,5 °‘

п— показатель степени, характеризующий зависимость тепло передачи приборов от температурного напора [см фор мулу (111.31)].

Величина Т характеризует тепловое состояние отдельных стояков

418 Г л а в а IX Регулирование и надежность систем центрального отопления

(или горизонтальных ветвей однотрубных систем или приборов двух трубных систем) при постоянном расходе протекающей по ним воды (G=^=const)

п^—Р	(IX. 33)
T'=TG

где G— относительный расход воды в стояке (или приборе) по отно шению к расходу воды при расчетных условиях;

р — показатель степени, характеризующий изменение теплопере дачи прибора от расхода воды [см. формулу (111.31)].

Гидравлическое разрегулирование систем оценивается по графику величиной G, определяемой на основании известной характеристики Г

и относительного начального температурного напора в системе (tr—tB), причем

—tr—tB

	К - ' »	) - : —	Г -	<1Х-34)
		1т	‘в
Тепловое	разрегулирование оценивается по графику			на рис. IX.14
величиной	(Is.) в зависимости	от	характеристик Т	и Т', величин
	1 Яп>
(tr—ts) и (t' —tB) и показателя п, причем
	/ Як \ __ Чк1дИ
	\Яв )	д'к/Ян

Поясним на примере возможность определения разрегулирования систем с помощью графиков.

Пример 1Х.7. Определить степень вертикального разрегулирования в эксплуата ционных условиях двух стояков, действующих в различных однотрубных системах:

стояк 1 — в системе с естественной циркуляцией

Г = 1 , стояк 2 — в системе с насосной

циркуляцией Г = 0 ,2 Обе системы радиаторные с

верхней подачей воды

[«= 0,32;

р —0,03 — см

формулу

(III 38)], обслуживают

12-этажные

жилые

здания;

#В =

18°С;

tT изменяется

от 105 до 50° С

Подача

тепла производится

по графику

центрального

качественного регулирования.

каждому

стояку

результаты

расчета

приведены

Расчетные

данные

по

в табл. IX.4.

Т а б л и ц а

IX.4

СО

Расчет вертикального разрегулирования стояков

Расчетные условия

Эксплуатационные условия

'р

— tB = 105—18 == 87°

t'v - t в = 50—18 = 32°

*р~*о

А*СР

<*г-*в>

G1—Р

т'

f t )

105— 70

69,5

0,505

0.365

0.5

0,51

1.02

0,39

0,77

105— 70

69.5

0.2

0,505

0,365

0.915

0,915

1.83

0,57

1,13

§ 91. Надежность системы водяного отопления

419

В соответствии с зависимостью (IX.31)

________________0^32______________

~6 4 ,50,32 [(70 — 18)~°'32 — (105 — 18)~ °’32]

QK	1о ^в	fr—?в= 87°,	Т = 2 и п = 0 ,3 2 представлен на
Ход определения — и ------— при
Ян	*г—‘в	---------	50— 18
-	_
рис. IX.14; ход определения	G и б 1-**1 при	(tr—tB) — ~7ZZ— 71=0,365, п—0,32, /г= 0,03 —
‘			105— 18

на рис. IX.15.

По полученным данным можно сделать вывод, что в стояке системы с естественной

циркуляцией (Г = 1) при 1Г= 5 0 °С				относительная		(по отношению		к приборам		верхнего
этажа) теплопередача приборов нижнего эта								Т а б л и ц а			IX.5
жа уменьшится на 23%, а в стояке с прину
дительной	циркуляцией		(Г = 0 ,2 ),	напротив,		Значения		рекомендуемых
возрастет	на 13%.
						гидравлических		характеристик			Грек
Для любой системы и для любых						для однотрубных систем			водяного
ее параметров можно подобрать такое						отопления при верхней подаче воды
значение характеристики Г, при кото						Расчетная
ром относительная			теплопередача		по	температура
						подаваемой в		п		Грек
следних	по	ходу воды приборов			при	систему воды

центральном		качественном		регулиро		Гг, °с
вании будет неизменной пли будет из						95— 110	0,15—0,25			0,35
меняться в нужном направлении.
					для	95— 110		0,3 —0,35		0,6
Расчеты		показывают, что		—		115— 120	0,15—0.25		'	0,4
				Яв		115— 120		0,3 —0,35		( 0,75
вертикальных однотрубных систем при						125— 130	0,15—0,25			0,5
центральном		качественном		регулиро		95— 130		0,4 —0,45		0,8
вании неизменно при значениях					Грен,

определяемых по табл. IX.5.

В некоторых случаях в процессе качественного регулирования же лательно иметь не постоянные, а изменяющиеся определенным образом

значения — , например при отоплении жилых зданий, не имеющих ор-

Яв

ганизованного притока воздуха. В этом случае в связи с особенностя ми распределения инфильтрации наружного воздуха по этажам в раз личные периоды отопительного сезона изменяется соотношение теплопотребности нижних и верхних этажей с изменением температуры на ружного воздуха. С учетом этого в таких зданиях при верхней подаче

воды желательно иметь уменьшающееся при	понижении t p значение
Як		приведенные в
- г . Следовательно, значения характеристики Г,
Ян
табл. IX.5 для верхней подачи воды, должны возрасти.		и температуру
Зная рекомендуемые значения Г, высоту	системы

подаваемой воды tT, можно выбрать оптимальное циркуляционное дав ление в системе Ар по рис. IX.16.

Так, для системы высотой 60 м при расчетной температуре подаваемой и обратной

воды 105—70° С, п = 0,2 и верхней подаче	воды (средняя температура воды в восходя-
105+70	\
щем стояке 105°С, нисходящем — ~— =	8 7 ,5 °С 1 находим по табл. IX.5 Грвк = 0,35 и

по номограмме на рис. IX.16 определяем, „что рекомендуемое циркуляционное давление равно 20 000 Па (2000 кгс/м2) и насосное давление 20000—7 000= 13 000 Па (1300 кгс/м2).

420 Г л а в а IX. Регулирование и надежность систем центрального отопления

Насосное циркуляционное давление для вертикальных однотрубных систем с опрокинутой циркуляцией воды обычно зависит от условий прогревания стояков при запуске системы, определяемых следующей зависимостью:

Арст > (Рх — Рг) gftCT > .	(IX . 35)
где Л Per— потеря давления в стояке, Па;	расчетной тем
рр— плотность воды в отопительном стояке при	расчетной тем
пературе, кг/м3;
рх— плотность холодной воды, кг/м3;
hCT— высота стояка, м.

На основании уравнения (IX.35) определяется минимально допу стимая потеря давления в стояках и с учетом этой величины назнача-

Рис. IX. 16. Определение оптимального значения циркуляционного давления в системе отопления *•

ется минимально допустимое насосное циркуляционное давление в системе. Рассчитанное таким образом насосное циркуляционное давле ние является, как правило, оптимальным по условию надежности систе мы при центральном качественном регулировании.

4. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ И ТЕПЛОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

ДВУХТРУБНЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ2*

Система с верхней разводкой. Потеря давления при естественной циркуляции воды через отопительный прибор нижнего этажа (рис. IX. 17, а) стояка двухтрубной системы отопления указана в табл. IX.6.

2 (RI + Z) = 100,4 Па,<10,13 кгс/ма).

<<< < Предыдущая 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 4142 / 4842 43 44 45 46 47 48 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
12.11.20234.78 Mб2Открытые горные работы..pdf
#
12.11.202312.53 Mб1Отношения коллективности, типы коллективов и проблемы управления развитием коллективности..pdf
#
19.11.202366.55 Mб1Отопительные системы..pdf
#
12.11.202313.74 Mб5Отопление и вентиляция Ч. 1 Отопление.pdf
#
12.11.20233.39 Mб1Отопление и вентиляция жилого здания..pdf
#
19.11.202332.4 Mб10Отопление и вентиляция. Ч1 Отопление.pdf
#
12.11.202311.21 Mб2Отопление и вентиляция. Вентиляция.pdf
#
20.11.202313.56 Mб7Отопление и вентиляция. Отопление-1.pdf
#
12.11.202316.16 Mб2Отопление и вентиляция. Отопление.pdf
#
12.11.202318.64 Mб1Отопление и вентиляция..pdf
#
12.11.202314.44 Mб0Отчет о деятельности 2009..pdf