
Книги / Махов Л.М. Отопление учеб. для вузов
.pdf
Таблица 8.13. Гидравлический расчет вертикальной однотрубной системы водяного
отопления (по способу характеристик сопротивления)
Стояк, участок |
, |
|
Лум |
\ |
/ |
\й ! |
I |
. |
2 |
|
|
С |
. |
Лр, |
Л1«т. |
|||
|
|
|
|
О |
|
|
< |
|
Х |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Па |
с |
|
|
|
|
|
Вт |
мм |
1 Ы(кг/ч}7 |
1 /м |
м |
|
Па/(кт7ч)7 |
К IV Ч |
|
° |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Стояк 5 |
|
|
|
12750 |
15 |
10,6 |
2,7 |
|
|
|
|
1289.5 |
485 |
30332 |
24 |
|||
Стояк 4 |
|
|
|
12750 |
15 |
10,6 |
2,7 |
|
|
|
|
983, 2 |
555 |
30332 |
21 |
|||
. |
|
|
|
25500 |
25 |
1 ,23 |
1.4 |
1? |
5,3 |
27,2 |
|
|
2942 |
|
||||
Участки 6- 7 6’-7р |
1040 |
19,9 |
||||||||||||||||
Стояк 3 |
|
|
|
12750 |
15 |
10 6 |
2.7 |
|
|
|
|
980.0 |
583 |
33274 |
||||
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
- |
* |
38250 |
32 |
0,39 |
1.0 |
1 2 |
1.9 |
5,4 |
1623 |
1422 |
|
|||||
Участки 5 6, |
5' |
6 |
12750 |
|
|
|
|
982,Г |
|
|
|
19,6 |
||||||
Стояк 2 |
|
|
|
15 |
10,6 |
2.7 |
|
|
|
|
594 |
34696 |
||||||
Участки 4-5, 4'-5' |
51000 |
32 |
0,39 |
|
1,0 |
12 |
3,2 |
5,9 |
2217 |
2900 |
|
|||||||
Стояк 3 |
|
|
|
12750 |
15 |
10,6 |
2,7 |
|
|
|
|
979,0’ |
620 |
37596 |
18,8 |
|||
- |
|
*^ |
63750 |
40 |
0,23 |
0,8 |
6 |
12.8 |
4,05 |
2837 |
3260 |
|
||||||
Участки 3 4, |
3 |
4' |
127500 |
50 |
0,082 |
0,55 |
28 |
5,4 |
1 ,71 |
5674 |
5505 |
|
||||||
Участи 2Л 2'-Г |
|
|||||||||||||||||
Участки Ь2, |
1 |
' |
' |
295000 |
100 |
0,00642 |
0.23 |
19 |
19,8 |
0.155 |
13172 |
2689 |
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Арс 49С50
* По отдельному расчету.
В результате гидравлического расчета получено, как и следовало ожидать в системе с ту- пиковым движением воды в магистралях, постепенное увеличение расхода вода в стояках по мере приближения к тепловому пункту (от 485 до 620 кг/ч). При этом происходит со- кращение перепада температуры воды в стояках (от 24 до 18,8°С). В системе отопления в целом установлен общий перепад температуры воды
Дге = 295000*3.6 1,04- 1,02 / (4,187 13172) -20,4 °С.
достаточно близкий к заданному (20 °С).
Потоко-распределение по стоякам системы отопления получено без проведения искусст-
венных мероприятий (без установки, например, дросселирующих диафрагм на стояках).
Кроме того, выявлены значения температуры теплоносителя в стояках, необходимые для точного расчета площади отопительных приборов.
Пример 8.16. Рассчитаем водоводяной теплообменник скоростного типа и подберем цир-
куляционный насос для системы водяного отопления по условиям примера 8.15 (см. рис.
8.11).
Требуемую площадь нагревательной поверхности теплообменника найдем по формуле
(3.1)
= 295000* 1,043,02 / (!500 24) -8,7 м?,
где коэффициент теплопередачи принят равным 1500 Вт/(м2- °С) без детального расчета, а
средняя разность температуры греющей (параметры 150 и 70 °С) и нагреваемой (парамет-
ры 85 и 85 - 20,4 = 64,6 °С) воды определена по формуле
Д*ср =((150 - 85) - (70 - 64,6» / (2,3\ё (65 / 5,4)) = 24 °С.
251

Выбирая теплообменник наружным диаметром 114 мм (площадь одной секции длиной 4 м
-3,54 м2), получим число секций по формуле (3.2) N = 8,7 / 3,54 = 2,5 секции. Принимаем
кустановке 3 секции.
Потери давления при движении нагреваемой воды системы отопления в межтрубном про-
странстве теплообменника (см. рис. 8.11) найдем по формуле (3.3)
Дрто = 10,790,752- 3 = 18,21 кПа,
где скорость движения воды в межтрубном пространстве (площадь поперечного сечения
0,005 м ) вычислена по формуле (3.4)
* = 13172 / (3600 975 0,005) = 0, 75 м/с
при средней плотности нагреваемой воды 975 кг/мо (при температуре воды 75 °С).
Центробежный насос для создания циркуляциии в системе отопления должен иметь пода-
чу
4 = 13172 / 980 =13,5 м^/ч,
где 980 кг/мо - плотность обратной воды при температуре 65 °С.
Давление, создаваемое циркуляционным насосом, складывается из потерь давления в сис-
теме отопления, найденных в примере 8.15 (с запасом 10 %), и в теплообменнике за выче- том естественного циркуляционного давления:
Дрн - 1 , 1 -49050 + 18210 - 1100 = 71065 Па,
где 1100 Па - естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлажде-
ния воды в отопительных приборах среднего стояка 3 (см. рис. 8.11), найденное по фор-
муле (7.28).
Отсюда требуемый напор насоса
Нн = 71065 / (9,811000) = 7,2 м.
Принимаем к установке два (рабочий и резервный) циркуляционных бесфундаментных
насоса фирмы "Грундфос" (Германия) 11Р8 50-120Р, работающий на второй скорости вра- щения рабочего колеса.
При гидравлическом расчете вертикальной однотрубной системы отопления с попут-
ным движением воды в магистралях расчет начинают с одного из крайних стояков -
дальнего или ближнего к тепловому пункту. Начав, например, с ближнего стояка (стояка 1
на рис. 8.1, б), задаются, как в примере 8.10, расходом воды, диаметром труб и находят потери давления в нем. Далее определяют, как в примере 8.12, потери давления на участке 1 ?-2? обратной магистрали и участке 1-2 подающей магистрали, причем расход воды на участке 1-2 принимают равным разности заданного общего расхода на участке А-1 и рас- хода в стояке 1.
252

Располагаемый перепад давления в стояке 2 рассчитывают как сумму потерь давления в стояке 1 и на участке Г-2' за вычетом потери давления на участке 1-2 подающей магистра-
ли. Вычислив, как в примере 8.11, расход и перепад температуры воды в стояке 2, перехо-
дят к расчету потерь давления на прилегающих участках 2-3 и 2 -У магистралей и т.д. до дальнего стояка 7 (см. рис. 8.1, б).
Общие потери давления в системе с попутным движением воды определяют как сумму потерь давления на всех последовательно соединенных участках, включая любой стояк и
участки общих магистралей (участки А-1 и 7'-Б на рис. 8.1, б). Потери давления в парал-
лельно соединенных частях системы увязывают, как в варианте 1 примера 8.13, с пересче-
том расходов воды.
§ 8.5. Особенности гидравлического расчета системы отопления с приборами из труб
При гидравлическом расчете потери давления в разного вида отопительных приборах вы- числяют различно. Потери давления в приборах со значительной площадью поперечного сечения "каналов" (в колончатых радиаторах, в гладких и ребристых трубах) находят по
постоянному значению коэффициента местного сопротивления (КМС) прибора, вклю- чающему значения КМС при входе и выходе воды из прибора. Потерей давления при
движении воды внутри таких приборов пренебрегают, так как скорость движения в "кана-
лах" очень мала.
Потери давления в конвекторах, основанных на применении труб 1)у15 или 1)у20, т.е. труб,
диаметр которых близок к диаметру подводок, являются, прежде всего, потерями линей-
ными. Поэтому, приступая к гидравлическому расчету системы с конвекторами, необхо- димо решить, каким образом их определять. Можно при расчете принимать среднее зна-
чение КМС для всех конвекторов, входящих в стояк или ветвь системы (см. табл. 4.2), и
находить приблизительное значение потерь давления.
Для точного же гидравлического расчета необходимо знать длину труб каждого конвекто-
ра, а также схему соединения труб между собой. Для этого предварительно назначают ти-
поразмер каждого конвектора, ориентируясь на значения номинального теплового потока
в Вт, приведенные, например, в таблице технической характеристики отопительных при-
боров в Справочнике проектировщика [10].
Простым для расчета является двухтрубный конвектор (например, типа "Аккорд") в одно-
трубном стояке (см. рис. 5.3, б). В подобном случае длину подводок увеличивают на дли-
ну труб конвектора, равную удвоенной длине прибора, и учитывают как местное сопро-
тивление калач в торце конвектора. При двухъярусной установке такого конвектора длину
труб увеличивают на учетверенную его длину и учитывают три калача (см. рис. 4.5, а).
Аналогично поступают при применении конвектора типа "Универсал-С" (средней глуби-
ны с четырьмя греющими трубами).
В горизонтальной однотрубной ветви длину труб двухтрубных конвекторов (например,
конвекторов "Универсал"), соединенных по бифилярной схеме (см. рис. 7.24, б), прини-
мают равной удвоенной длине конвекторов, а местным сопротивлением является только
калач концевого конвектора.
Несколько сложнее гидравлический расчет греющих труб прибора, соединенных по па- раллельно-последовательной схеме, как это делается, например, в бетонных отопительных
панелях (см. рис. 4.4, в и 4.5, б). В этом случае предварительно определяют характеристи-
253

ку сопротивления приборного узла по формуле (8.18). Если посчитать характеристику со-
противления каждой из параллельно соединенных труб одинаковой и равной|8 то харак-
теристика сопротивления узла из двух параллельных труб составит 8]/4, из трех парал-
лельных труб 81/9. Это упрощающее расчет допущение вполне применимо при гидравли-
ческом расчете горизонтальных однотрубных ветвей, когда вода параллельными потоками
пропускается по трубам цепочки конвекторов (например, типа "Универсал").
Если при гидравлическом расчете вертикальных однотрубных систем отопления прихо-
дится рассчитывать распределение потоков воды в нетиповых приборных узлах, состоя-
щих из неравных по диаметру и длине параллельных участков (см. рис. 8.4), то использу-
ют формулу (8.29).
В таких случаях при известной проводимости П| и стг, например, двух параллельно соеди-
ненных участков расходы воды О1 и О2 находят, зная также, что их сумма равна расходу
воды в стояке Ост. Тогда, например,
О, = (Я1 / (а, + ст,))^ |
(8.43) |
Отдельно выполняют гидравлический расчет узла из параллельно соединенных приборов,
один из которых расположен выше другого. Распределение потоков воды в этом случае
рассчитывают с учетом дополнительного естественного циркуляционного давления, как в
малом циркуляционном кольце (см. § 8.3).
По завершении гидравлического расчета системы типоразмеры конвекторов уточняют с
учетом фактически полученных значений температуры теплоносителя и теплоотдачи труб в помещениях здания.
§ 8.6. Особенности гидравлического расчета системы отопления со стояками
унифицированной конструкции
Унифицированные стояки, т.е. стояки одной и той же конструкции во всем здании, при-
меняют с целью повышения производительности труда при заготовительно-монтажных
работах. Такие стояки используют в вертикальных однотрубных системах с тупиковым движением воды в магистралях для отопления многоэтажных зданий массового строи-
тельства.
Стояки принимают из труб Оу15 или 1)у20 с односторонним присоединением отопитель- ных приборов. Приборные узлы предусматривают проточного типа при отопительных приборах с воздушными клапанами (конвекторах типа "Комфорт" или "Универсал") или
проточно-регулируемые с кранами типа КРТ при других отопительных приборах (см. рис.
6.1 - 6.3).
Тепловые нагрузки стояков по возможности выравнивают (нагрузки должны отличаться не более чем на 40 %), причем стояки с увеличенной тепловой нагрузкой следует разме-
щать ближе к началу системы (или ее части).
Гидравлический расчет выполняют в два этапа. На первом этапе проводят прикидочные
расчеты. При этом исходят из ориентировочной проводимости стояков с односторонними
проточно-регулируемыми радиаторными узлами, зная, что она изменяется при Оу2() от 5,7
в 5-этажных до 3,6 кг/(ч • Па0,5) в 16-этажных зданиях, при Пу15 - от 3,2 до 1,8 кг/(ч • Па0'5) (дифференцированные значения даны в Справочнике проектировщика [10]). Если вместо
254

радиаторов применяют конвекторы типа "Универсал", то проводимость стояков умень-
шают на 15 %,а при конвекторах остальных типов - на 20 %.
Для устойчивой работы системы ориентировочная проводимость стояков должна быть,
насколько это возможно, приближена к требуемой. Требуемую проводимость стояков
<^треб, кг/(ч • Па0’5), определяют исходя из потерь давления в них, равных (с запасом 10 %) 70 % Арр- расчетного циркуляционного давления в системе (п. 3.31 главы СНиП [1]), по
формуле
атреб “ 1,26< СТ |
/ (с Д1 |
0 |
5), |
(8.44) |
3 |
с Дрр |
|
|
где (0СТ - тепловая нагрузка стояка, Вт; Д1с - заданный перепад температуры воды в систе- ме, °С.
Пример 8.17. Определим требуемую и ориентировочную проводимости однотрубного
стояка 1)у20 с односторонними проточно-регулируемыми конвекторными узлами (конвек-
тор "Аккорд") системы водяного отопления 10-этажного здания, если Д1с = 35 °С, расчет-
ное циркуляционное давление в системе 16 кПа, а тепловая нагрузка стояка 14 кВт.
Требуемая проводимость стояка по формуле (8.44) |
|
°тре6 -1,26' 14000-3,6 / (4Д 87-35'160ОО0-5) = 3,4 кг/(ч |
Па^)т |
Ориентировочная проводимость стояка (по интерполяции) аор |
4,4-0,8 = 3,5 кг/(ч • Па0’5) |
достаточно близка к требуемой, и диаметр труб стояка ( Пу20) оставляем без изменения.
Ориентировочную проводимость стояков аор можно использовать для определения расхо-
да воды в них с целью проверки скорости движения воды, а также для предварительного
расчета размера приборов. Ориентировочный расход воды в стояке Оор, кг/ч, вычисляют
по формуле
сор = °,8сорАРР05, |
(8.45) |
где Дрр - расчетное циркуляционное давление в системе, Па.
Для равномерного распределения теплоносителя по стоякам (при их одинаковой тепловой нагрузке) необходимо, чтобы проводимость стояков постепенно увеличивалась в направ-
лении от начала системы (или части системы) к ее концу (к последнему стояку). При че-
тырех-пяти стояках, например, проводимость последнего (тупикового) стояка должна
быть больше проводимости первого стояка на 15 %.
Для увеличения проводимости отдельных стояков, имеющих повышенную тепловую на-
грузку по сравнению с остальными стояками, можно видоизменить их конструкцию. На-
пример, применять приборные узлы с замыкающими участками и кранами типа КРП. В
системе с нижней разводкой можно использовать стояки с транзитной (без приборов)
подъемной частью и одной (П-образные стояки) или двумя (Т-образные стояки) опускны-
ми частями. В системе с "опрокинутой" циркуляцией воды можно устраивать парные
стояки (с приборными узлами через этаж), стояки с параллельным транзитным теплопро-
водом до среднего этажа (Ч-образные стояки).
255

Действительную проводимость сконструированных стояков определяют по характеристи-
ке гидравлического сопротивления их составных частей. Характеристика сопротивления
унифицированных этажестояков при высоте этажа здания 2,8 м приведена в Справочнике
проектировщика [10] (при иной высоте этажа вводятся поправки).
На основании выбранной проводимости стояков унифицированной конструкции выпол-
няют окончательный гидравлический расчет (второй этап), конечной целью которого яв-
ляется определение действительного расхода воды в стояках и уточнение потерь давления
в системе (см. и. 10.11 в Справочнике проектировщика [10]). При расчете диаметр участ-
ков магистралей устанавливают по значениям 8удр (по формуле (8.35)), причем Кср вычис-
ляют только для магистралей (по величине 0,ЗДрр).
При системе, состоящей из двух частей, рассчитывают отдельно каждую часть. Затем,
считая расчет, например, левой части основным, находят по соотношению проводимостей обеих частей (исходя из формулы (8.36, а)) коэффициент пересчета расхода воды в правой части системы.
При системе, состоящей из четырех частей, поступают аналогично. Рассчитывают отдель-
но каждую половину системы. Затем, считая расчет одной половины основным, опреде-
ляют коэффициент пересчета расхода воды в другой половине системы.
§ 8.7. Особенности гидравлического расчета системы отопления с естествен-
ной циркуляцией воды
Систему водяного отопления для увеличения естественного циркуляционного давления
устраивают, как уже известно, с верхней разводкой. Расчетное циркуляционное давление Дрр определяют по формуле (7.18).
Гидравлический расчет системы обычно выполняют по способу удельных линейных по- терь давления, выбирая основное циркуляционное кольцо по выражению (8.21). Нередко
основное кольцо проходит не через дальний, а через ближний к тепловому пункту отопи-
тельный прибор, особенно в двухтрубных системах одноэтажных зданий (см. § 6.2).
Вспомогательную величину - среднее ориентировочное значение удельной линейной по- |
|
тери давления Кср Па/м, определяют по формуле |
|
, |
|
КсР -0,5ДРр / II. |
(8.46) |
Формула (8.46) по структуре аналогична формуле (8.22). Она отражает примерное равен-
ство линейных и местных потерь давления в системах отопления с естественной циркуля-
цией воды.
Гидравлический расчет системы проводят, пользуясь уже известными приемами, по пра-
вилам, описанным в § 8.3.
При расчете системы отопления с естественной циркуляцией воды по способу характери-
стик сопротивления и проводимостей применение формулы (8.12) приводит к значитель-
ному преуменьшению потерь давления, особенно при скорости в трубах ниже 0,1 м/с. По-
этому потери давления на каждом участке при малой скорости движения воды в системе необходимо определять по формуле
256

Др = Ч/5С2, |
(8.47) |
где \|/ х / хшер - поправочный коэффициент, учитывающий увеличение значений коэффи- циента гидравлического трения по сравнению со значением )Чиср при турбулентном дви-
жении воды, принятым при составлении вспомогательной таблицы (см. табл. 8.9); 8 - ха-
рактеристика гидравлического сопротивления участка, Па/(кг/ч)2, определяемая по фор- муле (8.14); О - расход воды на участке, кг/ч.
Коэффициент \|/ одновременно увеличивает значения коэффициента местных сопротивле- ний ^в такой же степени, как и значения коэффициента гидравлического трения X, что
обеспечивает некоторый запас (значения ^возрастают в меньшей степени).
При гидравлическом расчете гравитационной системы водяного отопления малоэтажного здания, особенно системы квартирного отопления, когда теплообменник располагается
на одном уровне с отопительными приборами, необходимо достаточно точно определять естественное циркуляционное давление, связанное с охлаждением теплоносителя воды в трубах. Гидравлический расчет поэтому делят на предварительный и уточняющий, а по- сле предварительного гидравлического расчета выполняют тепловой расчет труб.
Предварительный гидравлический расчет проводят исходя из приблизительного зна- чения расчетного циркуляционного давления Аррп Па, вычисляемого для двухтрубной системы отопления по эмпирической формуле
Лррп = |
е |
\ |
нг |
) ± |
М |
р,, - р0)), |
(8.48) |
|
. |
||||||
(Ы (1 т |
|
|
где Ъ<0,4 - коэффициент, зависящий от покрытия труб тепловой изоляцией; Ьг - расстоя- ние по вертикали от центра нагревания до подающей магистрали, м; 1 - расстояние по го-
ризонтали от главного до расчетного стояка, м; 1ц - расстояние по вертикали от центра на-
гревания до центра охлаждения в приборе, м; знак плюс соответствует расположению
центра охлаждения выше центра нагревания, знак минус - ниже центра нагревания.
Первый (и основной) член правой части формулы (8.48) выражает ориентировочное зна- чение Лретр - естественного циркуляционного давления, возникающего вследствие охлаж- дения воды в теплопроводах (см. § 7.3). Вычислить его значение точно невозможно, так
как еще неизвестны диаметр труб и температура воды в них. Второй член определяет зна-
чение Лре.пр - естественного циркуляционного давления, связанного с охлаждением воды в
отопительных приборах, которое может способствовать или противодействовать цирку-
ляции воды в системе.
Предварительный гидравлический расчет выполняют, определяя расход воды по формуле (8.2) в предположении, что теплопотери помещений возмещаются только приборами (без учета теплоотдачи теплопроводов). После выбора диаметра труб и вычисления потерь
давления в системе проводят тепловой расчет труб с получением значений температуры
воды на участках системы. Тепловой расчет труб выполняется исходя из следующих по-
ложений.
Теплоотдача теплопровода 0Ф на участке длиной 1тр (согласно формуле (4.28)) может
быть найдена как
^тр Ягр |
(8.49) |
|
257

где ^Тр - теплоотдача 1 м вертикально или горизонтально проложенного теплопровода, оп- ределяемая по табл. 11.22 Справочника проектировщика [10] при известной начальной температуре теплоносителя, т.е. по разности температуры1нач - 1в.
Теплоотдачу (^р можно считать равной изменению энтальпии теплоносителя воды рт при
ее движении от начала до конца участка теплопровода
<}т - Стс(1кач ^кон)’ |
(8.50) |
где От - расход воды на участке, кг/ч, по предварительному гидравлическому расчету; 1:нач
И 1кон - температура воды соответственно в начале и конце участка, °С.
По формулам (8.59) и (8.50) найдем |
|
нач - цтр 1тр / (сСт). |
(8.51) |
При тепловом расчете длинных участков расчет приходится для уточнения выполнять дважды исходя при вторичном определении не из начальной, а из средней температуры
воды на участке.
Тепловой расчет начинают с первого участка от теплообменника, считая Iнач = 1Г. Прини- мая найденную1К0Н в качестве 1нач для последующего участка, продолжают расчет и таким путем определяют температуру (а, следовательно, и плотность) воды в каждой узловой
точке системы, в том числе при входе воды в приборы.
Пример 8.18. Найдем теплоотдачу в помещение при 1Г=18 °С и температуру воды в конце
участка неизолированного вертикального теплопровода Оу20 длиной 2,1 м, если расход
теплоносителя воды От=86 кг/ч и 1нач=89,4 °С.
Решение записываем в табл. 8.14.
Таблица 8.14. Тепловой расчет участка теплопровода системы водяного отопления
Участок |
|
тр> |
й|ач* |
|
|
|
Отр, |
IНАЧ -Iхон: 1хон » |
|
кг/ч |
м мм °С °С °с Вт/м Вт |
°с |
|||||
7 |
86 |
2, 1 20 |
, |
18 |
71.4 |
79 |
166 |
87,7 |
|
|
89 4 |
Уточняющий гидравлический расчет проводят, если обнаружится значительное расхо-
ждение между подсчитанными потерями давления в системе АрПОт и действительным рас-
полагаемым циркуляционным давлением Дррд, которое определяют по формуле
N |
р|) ± Ь,(р/ - рг)). |
|
ДРра = 8(2\ Ь;(р|1+ ] |
(8.52) |
Первый член правой части формулы (8.52) повторяет формулу (7.22), которую теперь уже
можно использовать, так как стала известной плотность воды, второй - включает плот-
ность обратной воды при ее действительной температуре.
Гидравлический расчет системы уточняют, если Арпот< 0,85Аррд или Ерпо^ Еррд. Однако в
этом случае при гидравлическом пересчете допустимо тепловой расчет труб не повторять.
258

Если окажется, что АрПОт < 0,7Дррд или ДрПОТ > 1,15Дррд, то уточняют не только гидравли-
ческий расчет, но и тепловой расчет труб, т.е. фактически заново проводят весь расчет.
При удачно выполненном предварительном гидравлическом расчете, когда Дрпот (0,85...1,0)ДДррд, гидравлический и тепловой расчеты оставляют без изменений.
Данные теплового расчета труб используют при расчете площади отопительных прибо-
ров. Необходимую тепловую мощность ()пр каждого прибора вычисляют по уравнению, |
||
аналогичному уравнению (4.27): |
|
|
бпр = < |
|
|
3п |
(8.53) |
|
|
- |
где С)п - расчетная теплопотребность помещения; ХкпОПр - суммарная полезная теплоотда-
ча имеющихся в помещении теплопроводов, известная из теплового расчета труб.
Плотность теплового потока каждого прибора |с пр (см. § 4.6) вычисляют по действитель-
ной средней температуре воды. Эту температуру находят по формуле (4.21) при действи-
тельных значениях тепловой мощности, расхода и температуры воды в месте входа теп-
лоносителя в отопительный прибор.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Что выражают тепловые нагрузки участков подающего и обратного теплопрово-
дов?
2. Сравните значения коэффициента гидравлического трения по формулам Колбрука и Альтшуля при турбулентном движении воды в стояках однотрубных систем ото-
пления.
3. Выведите формулы для определения потери давления на участке теплопровода при гидравлическом расчете по приведенным длинам и динамическим давлениям.
4. Сопоставьте проводимости приборных узлов (проточного, проточно-
регулируемого и с замыкающими участками) при одинаковой длине радиаторов и
конвекторов.
5. Разработайте способ определения действительного значения коэффициента затека-
ния воды в отопительный прибор однотрубной системы отопления с замыкающими участками (при заданной конструкции малого циркуляционного кольца).
6. Проведите гидравлический расчет стояка 1 (рис. 8.7) однотрубной системы водяно-
го отопления по условиям примера 8.4 и сравните с результатами расчета в приме-
ре 8.11.
7. Проверьте аналитически правильность выбора значения (0,5) коэффициента зате-
кания воды в отопительный прибор на первом этаже в стояке 2 (рис. 8.7) однотруб-
ной системы отопления.
8. Закончите гидравлический расчет участков двухтрубного стояка 7 (рис. 8.8) по ус-
ловиям примеров 8.6 и 8.8.
9. Постройте эпюру циркуляционного давления в вертикальных участках стояка 7
двухтрубной системы водяного отопления, изображенной на рис. 8.8.
10. Составьте алгоритм гидравлического расчета ветвей горизонтальной однотрубной
системы водяного отопления многоэтажного здания.
11. Установите изменение расхода металла на радиаторы типа МС-140 для одного од-
нотрубного стояка по рис. 8.11 при изменении в нем перепада температуры воды от
10 до 30 °С, приняв в формуле (4.24) цНОМ 725 Вт/м2, п=0,3, р=0, при площади сек-
ции 0,24 м2 и массе секции 7,4 кг (считая ()пр=()п, 1в=20 °С и Р3=1,0).
259

РАЗДЕЛ 4. СИСТЕМЫ ПАРОВОГО, ВОЗДУШНОГО И
ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ
ГЛАВА 9. ПАРОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ
§9.1. Система парового отопления
Всистеме парового отопления зданий и сооружений используется водяной пар.свойства которого как теплоносителя для отопления рассмотрены в гл. 1. Водяной пар в системе
состоит из смеси сухого насыщенного пара и капелек воды, т.е. находится во влажном со-
стоянии. Влажное состояние изменяется при движении пара по трубам. По пути движения пара происходит, как ее называют, попутная конденсация части пара вследствие тепло-
передачи через стенки труб в окружающую среду. Поэтому, строго говоря, по паропрово-
дам системы перемещается пароконденсатная смесь, плотность которой должна вычис-
ляться по плотности сухого насыщенного пара с учетом его доли в смеси (степени сухости
пара) при данном содержании влаги. Практически же при расчетах паропроводов исходят
из плотности сухого пара.
Общая классификация и характеристика системы парового отопления даны в гл. 1. На-
помним, что система парового отопления обладает по сравнению с системой водяного
отопления некоторыми преимуществами, к которым относятся:
1. возможность быстрого нагревания помещений при подаче пара в отопительные приборы и столь же быстрого прекращения их отопления при отключении подачи пара;
2. сокращение капитальных вложений и расхода металла вследствие уменьшения
размеров отопительных приборов и конденсатопроводов;
3. возможность отопления зданий любой этажности, так как столб пара не создает по-
вышенного гидростатического давления в нижней части системы.
Видно, что система парового отопления более пригодна, чем система водяного отопления,
для периодического обогревания помещений (например, для дежурного отопления).
Однако эксплуатационные недостатки системы парового отопления настолько существен-
ны, что значительно ограничивают область ее применения. К недостаткам системы паро-
вого отопления принадлежат:
1. невозможность регулирования теплоотдачи отопительных приборов путем измене-
ния температуры теплоносителя, т.е. невозможность качественного регулирования;
2. постоянно высокая температура (100 °С и выше) поверхности теплопроводов и
отопительных приборов, что вызывает разложение оседающей органической пыли,
а также вынуждает устраивать перерывы в подаче пара, что приводит к колебанию
температуры воздуха в помещениях, т, е. к понижению уровня теплового комфор-
та;
3. увеличение бесполезных теплопотерь паропроводами, когда они проложены в не обогреваемых помещениях;
4. шум при действии систем, особенно при возобновлении работы после перерыва; 5. сокращение срока службы теплопроводов: при перерывах в подаче пара теплопро-
воды заполняются воздухом, что усиливает коррозию их внутренней поверхности.
260