5. Гидравлический расчет системы отопления

Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.

Метод расчета теплопроводов по удельным потерям давления заключается в раздельном определении потерь давления на трение и в местных сопротивлениях.

В курсовом проекте необходимо осуществить гидравлический расчет главного циркуляционного кольца.

До гидравлического расчета теплопроводов выполняют аксонометрическую схему системы отопления со все запорно-регулирующей арматурой. На схеме, разбитой на расчетные участки, нумеруют стояки а сами участки, а так же указывают тепловую нагрузку и длину участка. Длина берется по планам и разрезам здания. Сумма длин всех расчетных участков составляет величину расчетного циркуляционного кольца. Расчет теплопроводов по методу средних удельных потерь производят по следующей последовательности:

1. Выбирают главное циркуляционное кольцо. В тупиковых схемах однотрубных систем за главное принимают кольцо, проходящее через дальний стояк, а в двухтрубных системах – кольцо, проходящее через нижний отопительный прибор дальнего стояка.При попутном движении теплоносителя главное кольцо проходит через один из средних наиболее нагруженных стояков – далее по обратной магистрали к тепловому узлу.

2. Определяют расчетное располагаемое давление _р ,Па.

Значение _р зависит от конструктивных особенностей системы отопления является расчетным располагаемым давлением, создаваемым за элеватором.

3. При выборе диаметра труб в циркуляционном кольце исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления R_ср , Па/м, определяемого по формуле(считая потери давления на трение равным 65%):

R_ср=65%∑L,

∑L – суммарная длина расчетных участков, м.

4. Определяют расход теплоносителя на расчетных участках G_уч ,кг/ч, принимая что Q₁ – тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов, Вт;

5. Ориентируясь на R_ср и G_уч , подбирают фактический диаметр участка d, фактическую величину удельной потери давления на трение R, скорость движения воды W.

6. Определяют потери давления на трение на каждом участке RL,Па.

7. Находят потери давления в местных сопротивлениях Z=p_d∑ζ на участке, зная скорость воды W и сумму коэффициентов местных сопротивлений ∑ζ. Значение динамического давления p_d определяются по приложению.

Местное сопротивление тройников и крестовин относят к расчетным участкам с меньшим расходом воды; местное сопротивление отопительных приборов учитывается поровну в каждом примыкающем к ним трубопроводе.

8. Определяют общие потери давления на каждом участке при выбранных диаметрах, Па:

_уч=R·l_уч+Z,

9. Сумма потерь давления расчетном кольце, Па:

_к=∑( R·l_i+Z_i),

Значение _к должно быть в пределах(0,9-0,95)_р,т.е.,

_к=(0,9-0,95)_р,

Если условие не выполняется, следует изменить диаметры трубопроводов на участках, на которых фактические удельные потери давления на трение намного завышены относительно средних R_ср. Изменив диаметры, делается пересчет участков до выполнения условия.

Таблица №4. Гидравлический расчет системы отопления.

Номер участка	Q1	Gуч	lуч	d, мм	V, м/с	R, Па/м	R×lуч, Па	∑ζ	Pд	Z, Па	Pуч, Па
1	11930	409.03	10.77	15	0.603	487.563	5251.05	6	178.61	1071.67	6322.72
2	6940	237.94	2.85	15	0.351	172.771	492.40	4	60.21	270.95	763.35
3	5020	172.11	4.70	15	0.254	89.191	419.20	1	31.60	31.60	450.80
4	3230	110.74	8.75	15	0.162	39.160	342.65	3	12.90	38.69	381.34
5	100	3.43	14.63	15	0.023	1.000	14.63	15	0.28	4.13	18.76
6	3230	110.74	8.75	15	0.162	39.160	342.65	3	12.90	38.70	381.35
7	5020	172.11	4.70	15	0.254	89.191	419.20	1	31.60	31.60	450.80
8	6940	237.94	2.85	15	0.351	172.771	492.40	4.5	60.21	270.95	763.34
9	11930	409.03	3.64	15	0.603	487.563	1774.73	3	178.61	535.83	2310.56
			61.64				9548.90			∑	11843.01

Сумма потерь давления в расчетном кольце равна:

_к=∑( R·l_i+Z_i)=11843,01 Па.

Значение _к должно быть в пределах(0,9-0,95)_р,т.е.,

0,9·_р=0,9·13740=12366 Па.

Условие выполняется.