4. Гидравлический расчет системы отопления

При проектировании систем отопления необходимо обеспечить температуру и равномерное нагревание воздуха помещения, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность очистки и ремонта.

Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давлений и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов. Правильный выбор диаметров труб обусловливает экономию металла.

4.1. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца

1) Основное циркуляционное кольцо выбираем через самый удаленный и наиболее нагруженный стояк

2) Разделяем кольцо на участки.

3) Определяем тепловые нагрузки на участках:

1участок

2 участок

3участок

4 участок

5 участок

6 участок

7 участок

4)Определяем расход теплоносителя на участках по формуле:

,

где - тепловая нагрузка участка, Вт;

и - поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещение;

- удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг^оС);

и - соответственно температура подающей и обратной воды.

При этом используются электронные таблицы Microsoft Excel. Значение расхода теплоносителя сразу же приведены ниже ( в таблице 3).

5) Согласно таблицам задаемся диаметром d:

1 уч., 2 уч., 3 уч., 5 уч., 6 уч., 7 уч.,– d=50мм;

4 уч. – d=25мм;

6) Зная расход G и диаметр d по [6] определяем удельное сопротивление на трение R, Па/м, и скорость движения теплоносителя v, м/с.

7) Рассчитываем значение коэффициентов местных сопротивлений на участках главного циркуляционного кольца. Данные заносим в таблицу 2.

8) Определяем потери давления на трение, перемножая графу 4 на 6.

9) Зная значения и скорости движения воды v, по [6] определяем потери на местные сопротивления.

10) Складывая потери давления на трение и потери давления на местные сопротивления получаем полные потери давления на каждом участке.

11) После гидравлического расчета главного циркуляционного кольца должно выполняться условие:

,

; .

Ошибка составляет , что соответствует условию.

Таблица №2 - Значения коэффициентов местных сопротивлений

№ участка	Вид арматуры	Диаметр	Коэффициент местных сопротивлений ξ
1 участок	вентиль	50	2
	отвод гнутый под углом 90о	50 – 1 шт.	0,3
			2,3
2 участок	тройник на противотоке	50	3
	вентиль	50	2
			5
3 участок	тройник на противотоке	50	3
	вентиль	50	2
			5
4 участок	тройник проходной	25 – 1 шт.	1
	отвод под углом 90о	25 – 2 шт.	0,52=1
	вентиль	25 – 2шт.	32=6
	тройник на противоток	15 – 10 шт.	310=30
	радиаторы	15 – 10 шт.	5,310=53
			91
5 участок	вентиль	50	2
			2
6 участок	тройник на противоток	50	3
	вентиль	50	2
			5
7 участок	тройник на противоток	50	3
	вентиль	50	2
			5
			115,3

Таблица №3 - Ведомость гидравлического расчета
Номер участка	Тепловая нагрузка на участке Qуч, Вт	Расход воды на участке Gбуч, кг/ч	Длина участка l, м	Диаметр участка d, мм	Удельное сопротивление на Rтрения, Па/м		Скорость теплоносителя v, м/с	Сумма коэффициентов местных сопротивления на участке ∑ξ	Потеря давления на трение на участке Rl, Па/м	Потери давления на местные сопротивления z, Па		Суммарные потери давления (Rl+z)
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10		11
Главное циркуляционное кольцо
1	81207	2111	18,2	50	22	0,27		2,3	400,4	81,9	482,3
2	44069	1146	5,2	50	7	0,15		5	36,4	58,5	94,9
3	15843	412	7,3	50	1,1	0,053		5	8	6,5	14,5
4	9159	238	30,4	25	10	0,115		91	304	587,9	891,9
5	15843	412	8,7	50	1,1	0,053		2	9,6	2,6	12,2
6	44069	1146	7,1	50	7	0,15		5	49,7	58,5	108,2
7	81207	2111	1,8	50	22	0,27		5	39,6	178	217,6
∑											1822
Малое циркуляционное кольцо
8	6684	174	18,8	25	6	0,085		91	150	321,2		471,2
∑												1401