3.5. Гидравлический расчет трубопроводов.
В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров труб по известным тепловым нагрузкам и располагаемому перепаду давлений теплоносителя в системе.
При водяной системе отопления располагаемый перепад давлений ΔР должен превышать на 5-10% сумму потерь давлений от трения и местных сопротивлений по самому протяженному и нагруженному кольцу[2].
ΔP ≥ Σ(R*l + Z) (3.20)
где: R -удельная потеря давлений на трение, Па/м.; l -длина участков циркуляционного кольца, м.; Z - потеря давления в местных сопротивлениях, Па. ΔP = Pуд*L (3.21)
где: Руд- удельные потери давления, принимаем; L - общая длина всех участков, м.
Z=Σζ*(W2/2)*ρ (3.22)
где: ζ-коэффициент местных сопротивлений; W-скорость движения теплоносителя, м/с; ρ - плотность теплоносителя, кг /м3.
Расход теплоносителя определяется по формуле [3]:
(3.23)
где: Q-расчетное значение тепловой нагрузки, Вт; (t2 -t0)-расчетный перепад температуры в отопительной системе, °С.; Св -теплоемкость воды, кДж/(кг*°С).
Проводим расчет на примере участка 1:
Q = 259768.5 Вт. (см. рис.3.1); Св = 4,19 кДж/(кг*°С) (табл. 6.1[3]);
ζ=3,5 (табл.12.32[4]); W = 0.67м /с (табл. 6.1[3]); ρ = 1000кг /ж3 (табл.6.1[3]);
Руд = 100 Па/м (принимаем).
Расход теплоносителя определяется по формуле (3.23):
G=
8927.6кг./ч.
Потеря давления в местных сопротивлениях определяется по формуле
(3.22):
Z = 3.5 *(0,672/2)*1000 = 785.6 Па.
Определение диаметров трубопроводов водяной системы отопления по заданному расходу G и удельной потери давления R производится по номограмме рис14.9 [3] и сводится в таблицу расчета диаметров трубопроводов.
Тогда располагаемое давление насоса определяем по формуле(3.21):
ΔР = 100*347.2 = 34720 Па
Σ(R* L + Z) = 32420.04 Па
Расчет других участков аналогичен. Все результаты заносим в таблицу 2.15.
Располагаемое давление по отношению к полученной сумме составило в нашем случае отличие на 6.62%. Если же у нас вышло бы более 10% то нужно было бы уменьшать диаметры трубопроводов некоторых участков.
Табл.2.15.
|
|
Результаты |
гидравлического расчета трубопроводов. |
| ||||||||||||||
|
№ |
Q |
G |
L |
d |
Wр |
R |
R*L |
Σ ζ |
Z |
R*L + Z | |||||||
|
уч |
Вт |
кг/ч |
м |
мм |
м/с |
Па/ м |
Па |
|
Па |
Па | |||||||
|
1 |
259768.5 |
8927.6 |
11.9 |
70 |
0.67 |
86 |
1023.4 |
3.5 |
785.6 |
1809 | |||||||
|
2 |
248554.5 |
8542.2 |
13.5 |
70 |
0.64 |
80 |
1080 |
1.5 |
307.2 |
1387.2 | |||||||
|
3 |
237340.5 |
8156.8 |
6 |
70 |
0.62 |
76 |
456 |
1 |
192.2 |
648.2 | |||||||
|
4 |
226127.4 |
7771.4 |
9.4 |
70 |
0.57 |
66 |
620.4 |
1.5 |
243.7 |
864.1 | |||||||
|
5 |
128958.0 |
4431.97 |
6.7 |
50 |
0.58 |
85 |
569.5 |
1 |
168.2 |
737.7 | |||||||
|
6 |
112137.4 |
3853.9 |
9.3 |
50 |
0.48 |
63 |
585.9 |
1.5 |
172.8 |
758.7 | |||||||
|
7 |
100923.7 |
3468.5 |
6 |
50 |
0.45 |
55 |
330 |
1 |
101.2 |
431.3 | |||||||
|
8 |
89709.92 |
3083.1 |
14 |
50 |
0.42 |
46 |
644 |
1 |
88.2 |
732.2 | |||||||
|
9 |
78496.18 |
2697.7 |
6 |
40 |
0.51 |
99 |
594 |
1 |
130.1 |
724.1 | |||||||
|
10 |
67282.44 |
2312.3 |
24 |
40 |
0.51 |
93 |
2232 |
1.5 |
195.1 |
2427.1 | |||||||
|
11 |
56068.7 |
1926.9 |
12 |
32 |
0.48 |
98 |
1176 |
2.5 |
288 |
1464 | |||||||
|
12 |
44854.96 |
1541.6 |
12 |
32 |
0.45 |
90 |
1080 |
1.5 |
151.9 |
1231.9 | |||||||
|
13 |
33641.22 |
1156.2 |
12 |
32 |
0.34 |
52 |
624 |
1.5 |
86.7 |
710.7 | |||||||
|
14 |
22427.48 |
770.8 |
12 |
25 |
0.39 |
97 |
1164 |
1.5 |
114.1 |
1278.1 | |||||||
|
15 |
11213.74 |
385.4 |
12.3 |
20 |
0.32 |
86 |
1057.8 |
3.5 |
57.3 |
1115.1 | |||||||
|
16 |
5606.87 |
192.7 |
13 |
15 |
0.27 |
95 |
1235 |
6 |
218.7 |
1453.7 | |||||||
|
17 |
5606.87 |
192.7 |
12.2 |
15 |
0.27 |
95 |
1159 |
3.5 |
127.6 |
1286.6 | |||||||
|
18 |
11213.74 |
385.4 |
12.3 |
20 |
0.32 |
86 |
1057.8 |
4 |
204.8 |
1262.6 | |||||||
|
19 |
22427.48 |
770.8 |
12 |
25 |
0.39 |
97 |
1164 |
2 |
152.1 |
1316.1 | |||||||
|
20 |
33641.22 |
1156.2 |
12 |
32 |
0.34 |
52 |
624 |
1.5 |
86.7 |
710.7 | |||||||
|
21 |
44854.96 |
1541.6 |
12 |
32 |
0.45 |
90 |
1080 |
1 |
101.2 |
1181.6 | |||||||
|
22 |
56068.7 |
1926.9 |
12 |
32 |
0.48 |
98 |
1176 |
2.5 |
288 |
1464 | |||||||
|
23 |
67282.44 |
2312.3 |
24 |
40 |
0.51 |
93 |
2232 |
1.5 |
195.1 |
2427.1 | |||||||
|
24 |
78496.18 |
2697.7 |
6 |
40 |
0.51 |
99 |
594 |
1 |
130.1 |
724.03 | |||||||
|
25 |
89709.92 |
3083.1 |
14 |
50 |
0.42 |
46 |
644 |
1 |
88.2 |
732.2 | |||||||
|
26 |
100923.7 |
3468.5 |
6 |
50 |
0.45 |
55 |
330 |
0.5 |
50.6 |
380.6 | |||||||
|
27 |
112137.4 |
3853.9 |
9.3 |
50 |
0.48 |
63 |
585.9 |
1 |
115.2 |
701.1 | |||||||
|
28 |
128958.0 |
4431.97 |
6.7 |
50 |
0.58 |
85 |
569.5 |
1 |
168.2 |
737.7 | |||||||
|
29 |
156992.4 |
5395.44 |
9.4 |
70 |
0.44 |
36 |
338.4 |
1.5 |
145.2 |
483.6 | |||||||
|
30 |
168205.5 |
5780.81 |
6 |
70 |
0.47 |
40 |
240 |
0.5 |
55.23 |
295.2 | |||||||
|
31 |
179419.5 |
6166.21 |
13.5 |
70 |
0.50 |
50 |
675 |
1 |
125 |
800 | |||||||
|
32 |
190633.5 |
6551.6 |
0.9 |
70 |
0.51 |
52 |
46.8 |
0.7 |
97.5 |
144.3 | |||||||
X = 32420.04Па
