3.Расчет поверхности отопительных приборов

1.Определение числа элементов отопительных приборов

Расход теплоносителя через радиатор, кг/с, опреде­ляем по формуле:

101=

102=

103=

104=

105=

106=

107=

108=

109=

110=

111=

112=

113=

Б=

А=

114=

115=

116=

117=

118=

119=

120=

121=

122=

123=

124=

125=

где β₁- коэффициент учета дополнительного теплового потокаотопительного прибора за счет округления сверх расчетной величины, β₁= 1,03 -1,08-для радиаторов;

β₂- коэффициент, учитывающий дополнительные тепловыепотери вследствие размещения отопительного прибора у на­ружной стены, β₂= 1,02;

Q_П- тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

с - удельная теплоемкость воды, с = 4187 Дж/(кг °С);

t_вх- температура воды на входе,t_вх = 95 °С;

t_вых- температура воды на выходе,t_вых= 70 °С.

Температурный напор ∆t_cp, °С, определяется поформуле:

Расчетная плотность теплового потока отопительно­го прибора q_ПР, Вт/м², определяется по формуле:

где q_ном- номинальная плотность теплового потока,

q_ном=725 Вт/м²для радиаторов МС 140-98;

n, р, с_пр- коэффициенты, определяемые по табл. 3.1.

Таблица 3.1

Gnp, кг/с	n	р	спр
0,005-0,014	0,3	0,02	1,039
0,015-0,149	0,3	0	1
0,15-0,25	0,3	0,01	0,996

Рассчитываем площадь отопительного прибора F_p, м² по формуле:

2,376

1,287

1,287

2,376

0,922

0,145

0,094

0,367

0,367

0,094

0,145

1,242

0,997

0,391

1,244

0,922

0,145

0,094

0,367

0,367

0,094

0,145

0,876

2,407

1,317

1,317

2,320

Определяем предварительное число секций поформуле:

9,9

5,363

5,363

9,9

3,842

0,604

0,392

0,392

0,604

3,842

0,604

0,392

0,392

0,604

3,65

10,029

5,488

5,488

9,7

где β₄- коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора (β ₄= 1 - при открытой установке);

f_с- площадь поверхности нагрева одной секции,f_c= 0,24 м².

Установочное число секций определяем по формуле:

,

9,9

5,363

5,363

9,9

3,842

0,604

0,392

0,392

0,604

3,842

0,604

0,392

0,392

0,604

3,65

10,029

5,488

5,488

9,7

где β₃ - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, определяем по

табл. 3.2.

Таблица 3.2

3-15	1
16-20	0,98
21-25	0,96

Расчет отопительных приборов сводим в таблицу 3 (см. приложение) 4.Гидравлический расчет системы отопления

Перед расчетом на плане этажа изобразим тепломагистраль, разметим стояки и затем вычертим аксонометрическую схему системы отопления с расположением всей запорно-регулирующей арматуры. Разобьем систему на участки, обозначим теплопотери (см. приложение).

1. Определяем расчетное располагаемое давление главного циркуляционного кольца

∆Р_ц ,Па, по формуле:

,

где R_ЭК- удельная потеря давления на трение, рекомендуемая, исходя из экономических

соображений 49...98 Па/м. Принимаем R_эк = 74 Па/м

∑l- сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м.

2.При расчете по методу удельных потерь давления дляпредварительного выбора диаметров теплопроводов определяем среднее значение удельного падения давления по главному циркуляционному кольцуR_СР, Па/м:

где φ - доля потерь давления на трение, принимаемая для систем с искусственной циркуляцией равной 0,65.

3.Определяем расходы воды на расчетных участкахG_УЧкг/ч

4. Ориентируясь на полученные значенияR_СР и G_УЧможем подобрать оптимальный диаметр труб расчетного кольца, а также удельную потерю давленияRи скорость движения воды в трубахWпо ГОСТ 3262-75.

Определяется по методу интерполяции.

1 участок (479,688)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

479,688 – 467=12,688 – Х

12,688 * 10/63 =2,014

40+2,014=42,014 (R)

12,688 * 0,031/63=0,006

0,226+0,006=0,232 (ώ)

2 участок (489,119)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

489,119 – 467=22,119 – Х

22,119 * 10/63=3,511

40+3,511 = 43,511 (R)

22,119 * 0,031/63 = 0,011

0,226 + 0,011 = 0,237 (ώ)

3,4 участок (458,688)

441 – 36 – 0,214

467 – 40 – 0,226

26 – 4 – 0,012

458,688 – 441=17,688 –Х

17,688 * 4/26= 2,721

36 + 2,721 =38,721 (R)

17,688 * 0,012/26=0,008

0,214+ 0,008 = 0,222 (ώ)

5,6 участок (479,172)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

479,172 – 467 = 12,172 – Х

12,172 * 10/63 =1,932

40 +1,932 = 41,932 (R)

12,172 * 0,031/63=0,006

0,226 + 0,006 = 0,232 (ώ)

7,8 участок (456,809)

441 – 36 – 0,214

467 – 40 – 0,226

26 – 4 – 0,012

456,809 – 441 = 15,809 – Х

15,809 * 4/26 =2,432

36 + 2,432 = 38,432 (R)

15,809 * 0,012/26 = 0,007

0,214 + 0,007 = 0,221 (ώ)

9,17 участок (488,051)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

488,051 – 467 = 21,051 – Х

21,051 * 10/63 = 3,341

40+3,341 = 43,341(R)

21,051 * 0,031/63=0,006

0,226 + 0,006 = 0,232 (ώ)

10 участок (489,267)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

489,267 – 467 =22,267 – Х

22,267 * 10/63 = 3,534

40 + 3,534 = 43,534 (R)

22,267 * 0,031/63 = 0,011

0,226 + 0.011 =0,237 (ώ)

11,12,15,16 участок (457,472)

441 – 36 – 0,214

467 – 40 – 0,226

26 – 4 – 0,012

457,472 – 441 = 16,472 – Х

16,472 * 4/26 = 2,534

36+2,534= 38,534 (R)

16,472 * 0,012/26=0,008

0,214 + 0,008 = 0,222 (ώ)

13,14 участок (479,835)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

479,835 – 467 = 12,835 – Х

12,835 * 10/63 = 2,037

40 + 2,037 = 42,037 (R)

12,835 * 0,031/63 = 0,006

0,226 + 0,006 = 0,232 (ώ)

18 участок (483,630)

467 – 40 – 0,226

530 – 50 – 0,257

63 – 10 – 0,031

483,630 – 467 = 16,63 –Х

16,63 * 10/63 = 2,640

40 + 2,640 =42,64 (R)

16,63 * 0,031/63 = 0,008

0,226 + 0,008 = 0,234 (ώ)

В зависимости от значения скорости воды по ГОСТ 3262-75 определяем динамическое давление воды в данном участке теплопровода, Р_ДИН.

Находим методом интерполяции.

1,5,6,9,17,13,14 уч.(0,232)

0,23 – 26,48

0,24 – 28,44

0,01 – 1,96

0,232 – 0,23 = 0,002 – Х

0,002 * 1,96/0,01 = 0,392

26,48 + 0,392 = 26,872

2 , 10 уч 0,237

0,23 – 26,48

0,24 – 28,44

0,01 – 1,96

0,232-0,23 = 0,007

0,007 * 1,96/0,01 = 1,372

26,48 + 1,372 = 27,852

3,4,11,12,15,16 уч 0,222

0,22 – 23,53

0,23 – 26,48

0,01 – 2,95

0,222 – 0,22 = 0,002 –Х

0,002 * 2,95/0,01 = 0,59

23,53 + 0,59 = 24,12

7,8 уч 0,221

0,22 – 23,53

0,23 – 26,48

0,01 – 2,95

0,221 – 0,22=0,001 – Х

0,001 * 2,95/0,01=0,295

23,53 + 0,295 = 23,845

18 уч 0,234

0,23 – 26,48

0,24 – 28,44

0,01 – 1,96

0,234 -0,23 = 0,004 – Х

0,004*1,96/0,01=0,784

26,48+0,784=27,264

5.Потери давления на преодоление трения на участке теплопроводаR_Т Па, определяем по формуле:

6.Потери давления на преодоление местных сопротивленийZ, Па, определяем по формуле:

1 уч = 20,5 * 26,87=550,835

2 уч. = 1,5 * 27,85 = 41,775

3 уч = 1,5 * 24,12 = 36,18

4 уч = 3 * 24,12 = 72,36

5 уч = 1,5 * 26,87 = 40,305

6 уч = 1,5 * 26,87 = 40,305

7 уч = 1,5 * 23,84 = 35,76

8 уч = 3 * 23,84 = 71,52

9 уч = 7,5 *26,87 =201,525

10 уч = 17,5 * 27,85 = 487,375

11 уч = 1,5 * 24,12 = 36,18

12 уч = 3 * 24,12 = 72,36

13 уч = 1,5 * 26,87 = 40,305

14 уч = 1,5 * 26,87 = 40,305

15 уч = 1,5 * 24,12 = 36,18

16 уч = 3 * 24,12 = 72,36

17 уч = 1,5 * 26,87 = 40,305

18 уч = 7,5 * 27,26 = 204,45

где ∑ξ- сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке.

7.Общие потери давления на каком-либо участке теплопровода , Па, определяем по формуле:

1 уч = 48,3+ 551= 599,3

2 уч = 49,45 + 42 = 91,45

3 уч = 44,85 + 36 = 80,85

4 уч = 31,2 + 72 = 103,2

5 уч = 63 + 40 = 103

6 уч = 63 + 40 = 103

7 уч = 58,9 + 36 = 94,2

8 уч = 30,4 + 72 = 102,4

9 уч = 49,45 + 202 = 251,45

10 уч = 103,2 + 487 = 590,2

11 уч = 57 + 36 = 93

12 уч = 30,4 + 72 = 102,4

13 уч = 63 + 40 = 103

14 уч = 63 +40 = 103

15 уч = 58,9 +36 = 94,9

16 уч = 30,4 + 72 = 102,4

17 уч = 49,45 + 40 = 89,45

18 уч = 60,2 + 204 = 264,2

8.После окончания гидравлического расчета общие потери давления на всех участках суммируются, они должны быть меньше располагаемого давления ∆Р . Величина невязки давления определяется по формуле, %:

Невязка потерь давления должна быть в пределах от 5% до 10%.

Невязка входит в допустимый предел(5 – 10%).