- •«Ухтинский государственный технический университет» (угту)
- •Содержание
- •Контрольная работа № 1 Составление теплового баланса и расчет отопительных приборов
- •1. Исходные данные для проектирования
- •2. Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
- •3. Расчет теплового баланса помещений
- •4. Выбор и конструирование системы отопления
- •5. Тепловой расчет отопительных приборов
- •Контрольная работа № 2 Гидравлический расчет системы отопления и расчет естествен ной вентиляции
- •Конструирование и расчет системы вентиляции
- •Библиографический список
- •Приложение а
- •Приложение б
Контрольная работа № 2 Гидравлический расчет системы отопления и расчет естествен ной вентиляции
Задача гидравлического расчета состоит в выборе диаметров труб и в определение потерь давления в них. По результатам гидравлического расчета производят выбор смесительного насоса. Выбор диаметров проводят из условия поддержания оптимальных скоростей в трубопроводах. Для стальных труб оптимальной считается скорость 0,3 – 0,5 м/с, для полимерных 0,7 – 0,8 м/с. Минимальная скорость движения воды из условия удаления воздуха составляет
0,1 м/сек – вертикальные трубопроводы, 0,25 м/сек – горизонтальные трубопроводы. Максимальная скорость движения воды из условия бесшумной работы равна 1,5 м/с.
После размещения на планах здания нагревательных приборов, стояков, поквартирных веток, подающих и обратных магистралей, выполняют пространственную (аксонометрическую) схему системы отопления. Для точного учета местных сопротивлений на схеме необходимо указать все изгибы труб, запорно-регулирующую арматуру, устройства для удаления воздуха и спуска воды, приборы учета теплоты или учета расхода воды и т.д.
Схема системы отопления выполняется в масштабе 1:100 в соответствии с требованиями, предъявляемыми к графической части проекта [10]. На схеме выбирают главное циркуляционное кольцо. В насосной водяной системе отопления главное циркуляционное кольцо – это кольцо через наиболее удаленный от теплового пункта стояк и нагруженный прибор первого этажа. Все остальные кольца являются второстепенными. Главное циркуляционное кольцо разбивают на расчетные участки. Расчетный участок – это участок трубопровода одного диаметра с неизменным расходом теплоносителя. На схеме следует проставить нумерацию участков по ходу движения теплоносителя, указать длину lуч, м, и тепловую нагрузку Qуч, Вт.
Гидравлический расчет проводят по методу удельных потерь давления. Потери давления на участке , Па, определяются по формуле
(17)
где λ- коэффициент гидравлического трения;
ν - скорость движения воды на расчетном участке трубопровода, м/сек;
ρ - плотность воды, кг/м3;
d – внутренний диаметр расчетного участка трубопровода, мм;
l – длина участка трубопровода, м;
- сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Расчет проводят с использованием таблиц гидравлического расчета: для стальных труб по приложению 6 [1], металлополимерных [8], полипропиленовых [9], а формулу (21) записывают в виде
=(18)
где R – удельная потеря на трение, Па/м;
Z – потери давления в местных сопротивлениях, Па.
При гидравлическом расчете водяной системы отопления потери давления в местных сопротивлениях допускается определять по выражению
Z = 500·· ν². (19)
Исходной величиной для выбора диаметров труб и выполнения гидравлического расчета является расход воды на участке Gуч, кг/час, определяемый по формуле
, (20)
где Qуч – тепловая нагрузка участка, определяемая по расчетной схеме, Вт.
Остальные составляющие формулы те же, что и в формуле (15).
По значению расхода воды на участке G, кг/час, по таблице для гидравлического расчета систем отопления приложение 6 [1], ориентируясь на допустимые скорости движения воды назначают минимальный диаметр трубопровода d мм и выписывают соответствующие значения удельной потери давления на трение R, Па/м, и скорость движения воды ν, м/сек. Аналогично определяют диаметры остальных участков и заносят в таблицу 5.
Виды местных сопротивлений на каждом расчетном участке определяют по схеме (запорная арматура, фасонные части – переходы, отводы, тройники, изгибы труб, теплосчетчики, отопительные приборы и т.д.). Для каждого вида местного сопротивления численное значение определяют по таблице приложения 5 [1], а затем суммируют Σζ для расчетного участка. Местное сопротивление ζ, принадлежащее двум смежным участкам (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом теплоносителя.
Потери давления в квартирном узле ввода (теплосчетчик, запорно-регулирующая арматура) принимаются ΔΡ=15 кПа; в автоматическом термостатическом клапане RA-N у нагревательного прибора ΔΡ=10 кПа.
Расчет второстепенных циркуляционных колец системы проводят исходя из расчета главного – основного кольца. В каждом новом кольце рассчитывают только дополнительные (не общие) участки параллельно соединенные с участками основного – главного кольца.
Расхождение (невязка) в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках (без учета общих участков) допустимо при тупиковом движении воды в магистралях до 15%.
Таблица 5 – Гидравлический расчет
N расчетного участка |
Тепловая нагрузка участка Qуч , Вт |
Расход воды на участке Gуч , кг/ч |
Длина расчетного участка l, м |
Диаметр трубы d, мм |
Скорость ν, м/с |
Удельные потери давления R, Па/м
|
Произведение Rl, Па |
Сумма коэффициеннтов Σζ
|
Потери давления в местных сопротивле - ниях Z, Па |
Потери давления на участке Rl+Z, Па |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Главное циркуляционное кольцо | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого:ΣΔΡуч=Σ(Rl+Z)=ΔΡсо
Второстепенное циркуляционное кольцо | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|