3.2 Розрахункова схема головної вітки системи опалення

Вихідними даними для гідравлічного розрахунку є викреслена в масштабі 1:200 аксонометрична схема системи опалення (на аркуші креслення). На схему системи опалення наносимо теплові навантаження кожного опалювального приладу (рівні тепловтратам приміщення). Крім того, вказуємо довжину кожної розрахункової ділянки, нумеруємо їх. Розрахунковою ділянкою називається відрізок трубопроводу одного діаметра з постійними витратами теплоносія. Однотрубний стояк можна розглядати як одну розрахункову ділянку.

4. Гідравлічний розрахунок системи водяного опалення

Мета гідравлічного розрахунку – підібрати такі діаметри трубопроводів, які б забезпечували проходження розрахункових витрат теплоносія для передачі заданої кількості теплоти кожному опалювальному приладу.

У даній курсовій роботі виконується гідравлічний розрахунок головного кільця циркуляції і “ув’язка” одного ближнього стояка. При цьому, крім діаметрів магістральних ділянок і дальнього стояка, розрахуємо і діаметр ближнього стояка.

Гідравлічний розрахунок системи опалення проведемо послідовності:

1. Вибираємо на аксонометричній схемі головне кільце циркуляції. Воно проходить через дальній стояк (Ст. 10) найбільш навантаженої гілки та гідроелеватор. Інші кільця циркуляції мають спільні й паралельні ділянки по відношенню до головного і, як наслідок, гідравлічно звязані з останнім.

2. Приймаємо діаметри стояків рівними 15, орієнтуючись на швидкість руху води, упевнюються в тому, що витрати води в стояку менші максимально можливих.

3. Знаходимо розрахунковий циркуляційний тиск у системі опалення. В елеваторних системах опалення розрахунковий тиск визначається за формулою, Па

(4.4)

Отже (Па);

де перепад тиску в тепловій мережі, Па;втрати тиску в тепловому вузлі до елеватора,Па;коефіцієнт змішування, який залежить від параметрів теплоносія до елеватора та після нього і визначається за формулою:

. (4.5)

гравітаційний циркуляційний тиск, який залежить від конструктивних особливостей системи опалення і параметрів теплоносія, Па;Бкоефіцієнт використання гравітаційного циркуляційного тиску. Для вертикальних однотрубних систем опаленняБ=1,=105⁰С (зг. завдання).

Гравітаційний циркуляційний тиск можна розрахувати за формулою, Па

, (4.6)

де середній приріст густини при зменшенні температури води на 1^ОС, який залежить від розрахункової різниці температур води у системі опалення (для температур 95-70^ОС);gприскорення вільного падіння, м/с²,м/с²;висота розміщення опалювального приладу першого поверху відносно елеватора, м,м;висота поверху, м;кількість поверхів.

4. Визначаємо середні питомі втрати тиску для дальнього стояка і магістральних трубопроводів кільця циркуляції з умови стійкості системи опалення:

, (4.7)

(Па/м)

, (4.8)

(Па/м).

де 0,65 доля втрат тиску по довжині трубопровода ділянки; загальна довжина ділянок дальнього стояка, м; загальна довжина магістральних трубопроводів головного циркуляційного кільця.

6. Потім за таблицями для гідравлічного розрахунку [8] знаходимо діаметри труб залежно від одержаних витрат води на ділянках та уточнюють значення R. Втрати тиску на всіх ділянках кільця циркуляції визначають за формулою, Па

, (4.9)

де питомі втрати тиску від тертя наі-тій ділянці, Па/м; довжина ділянки, м; сума коефіцієнтів місцевих опорів на цій ділянці (додатокЖ [11]);швидкість руху води за таблицями [8], м/с;густина води, кг/м³, у середньомукг/м³.

Гідравлічний розрахунок виконуємо в табличній формі, його результати заносимо в таблицю 3.

Таблиця 3

R^СР _ст.=440 Па/м, R^СР _мт.=41 Па/м

Гідравлічний розрахунок системи опалення

7. Знаходимо суму втрат тиску на ділянках головного кільця циркуляції і порівнюємо із розрахунковим .

.

Дозволяється відхилення загальних втрат тиску від розрахункових не більше ніж на 10% у бік меншого. Отже, недостаючі втрати тиску (що є різницею між розрахунковим тиском і втратами тиску в стояку) потрібно створити діафрагмою з діаметром внутрішнього отвору, мм

де - витрати води в ближньому стояку, кг/год;недостаючі втрати тиску, Па.

Приймаємо діаметр діафрагми Д1 5см

8. На даному етапі переходимо до розрахунку відгалужень від головного кільця. Виконаємо гідравлічний розрахунок одного ближнього стояка розрахункового кільця циркуляції (Ст.7). Тиск для даного стояка визначається з умови виконання правила: втрати тиску на півкільцях між спільними точками рівні між собою. Таким чином, розрахунковим тиском для ближнього стояка є тиск в півкільці, яке включає ділянки подаючої магістралі, які йдуть від ближнього стояка до дальнього, дальній стояк (Ст.10) і магістральні ділянки зворотного трубопроводу, які йдуть від дальнього стояка до ближнього:

, (4.10)

де - розрахунковий циркуляційний тиск для ближнього стояка, Па; - уточнені втрати тиску в дальньому стояку, Па; - втрати тиску на магістральних ділянках півкільця, Па; - кількість магістральних ділянок від ближнього стояка до дальнього і назад.

9. Порівнюють втрати тиску в ближньому стояку з розрахунковим тиском для цього стояка. Розходження в значеннях не повинно перевищувати 10%.

=4265-2295,75=1969,25Па.=45%

Отже, недостаючі втрати тиску (що є різницею між розрахунковим тиском і втратами тиску в стояку) потрібно створити діафрагмою з діаметром внутрішнього отвору, мм

см, (4.11)

де - витрати води в ближньому стояку, кг/год;недостаючі втрати тиску, Па.

Приймаємо діаметр діафрагми Д2 8см.