5.3 Расчет циркуляционного напора в системе водяного отопления
Как правило, расчет любой системы отопления начинается с расчета наиболее протяженной и нагруженной ветви, а в ней выбирают основное циркуляционное кольцо (ОЦК). Для тупиковых систем ОЦК проходит через наиболее удаленный, а при равных длинах, через наиболее нагруженный стояк расчетной ветви. Количество колец в однотрубных вертикальных системах равно количеству стояков.
Для ОЦК вычисляется расчетный циркуляционный напор, Нр, Па, по выражению (22)
Нр=Нн+Б*Не. (22)
где |
Нн |
- |
искусственный напор создаваемый в системе элеватором, Па, равный 100∙lоцк ; |
|
Не |
- |
гравитационный напор, возникающий в кольце системы вследствие охлаждения воды в нагревательных приборах и в открытых неизолированных трубопроводах, Па; |
|
Б |
- |
коэффициент, учитывающий значение Не в период поддержания расчетного гидравлического режима в системе, для проектируемой системы равный 1. |
Величина Не, Па, определяют по приближенной формуле (23)
.
(23)
где |
ε |
- |
среднее приращение воды при охлаждении ее на 1°С, при tг и tо=95°С и 70 °С равный 0,64. Gст [13]; |
|
Gст |
- |
массовый расход воды через стояк основного кольца, кг/ч, вычисляемый по формуле (21); |
|
|
- |
сумма произведений мощностей нагревательных приборов стояка на вертикальное расстояние от условного центра охлаждения приборов до центра нагревания воды в системе (ось элеватора для проектируемой системы). |
5.4 Расчет системы методом гидравлических характеристик ветви 1.
В основе этого метода лежат те же уравнения, что и в первом методе, только скорость воды на участке в них выражается через расход по уравнению неразрывности (36)[11]:
.
(36)
где |
ρ |
- |
плотность воды, кг/м ; |
|
w |
- |
скорость воды, м/с; |
|
f |
- |
площадь поперечного сечения трубопровода, м . |
Гидравлическое сопротивление участка, Па, определяется по выражению (37):
.
(37)
где S - гидравлическая характеристика участка, Па∙ч2 /кг2, определяемая по формуле (38)[13]:
.
(38)
где А - удельное динамическое давление, Па∙ ч2 /кг2 ;
ξ - приведенный к.м.с. участка.
Данные по гидравлическому расчету ветви №1 приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1. гидравлического расчета.
№ участка |
Начало-конец |
Характеристика участка |
G/W (кг/г)/(м/с) |
W м/с |
А, 10-4, Па/(кг/г)2 |
λ/d |
(λ/d)*L |
ξпр |
S, 10-4, (кг/г)2 |
Δp, Па |
Δpокр, Па |
Σp |
||||
L, м |
G, кг/г |
Sуд,10-4, Па/ м(кг/г)2 |
dу, мм |
Σξ |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
1 |
0-1 |
2,0 |
3100 |
0,047 |
50 |
0,5 |
7810 |
0,40 |
0,0806 |
0,54 |
1,08 |
1,58 |
0,127 |
122,38 |
122 |
122 |
2 |
1-2 |
6,0 |
1512 |
0,199 |
40 |
1,5 |
4670 |
0,32 |
0,226 |
0,75 |
4,5 |
6 |
1,356 |
310,00 |
310 |
432 |
3 |
2-3 |
2,9 |
756 |
0,798 |
32 |
3,5 |
3580 |
0,21 |
0,383 |
0,9 |
2,61 |
6,11 |
2,340 |
133,75 |
134 |
566 |
4 |
3-4 |
5,0 |
465 |
2,109 |
25 |
1 |
2040 |
0,23 |
1,18 |
1,3 |
6,5 |
7,5 |
8,850 |
191,36 |
191 |
757 |
Стояк 1 |
4-4' |
52,2 |
302 |
5,000 |
20 |
76 |
1250 |
0,24 |
3,15 |
1,79 |
93,438 |
169,44 |
533,73 |
4867,83 |
4868 |
5625 |
5 |
4'-3' |
5,4 |
465 |
2,109 |
25 |
1 |
2040 |
0,23 |
1,18 |
1,3 |
7,02 |
8,02 |
9,464 |
204,63 |
205 |
5830 |
6 |
3'-2' |
3,3 |
756 |
0,798 |
32 |
3,5 |
3580 |
0,21 |
0,383 |
0,9 |
2,97 |
6,47 |
2,478 |
141,63 |
142 |
5971 |
7 |
2'-1' |
6,0 |
1512 |
0,199 |
40 |
1,5 |
4670 |
0,32 |
0,226 |
0,75 |
4,5 |
6 |
1,356 |
310,00 |
310 |
6281 |
8 |
1'-0' |
2,0 |
3100 |
0,047 |
50 |
0,5 |
7810 |
0,40 |
0,0806 |
0,54 |
1,08 |
1,58 |
0,127 |
122,38 |
122 |
6404 |
Стояк 2 |
|
34,7 |
163 |
17,163 |
15 |
76 |
685 |
0,24 |
10,5 |
2,69 |
93,343 |
169,34 |
1778,10 |
4724,24 |
4724 |
|
Стояк 3 |
|
34,3 |
231 |
8,546 |
20 |
76 |
1250 |
0,18 |
3,15 |
1,79 |
61,397 |
137,4 |
432,80 |
2309,47 |
2309 |
|
На основе таблицы гидравлического расчета строим пьезометрический график давления 1 ветви (Рис.5.1). Как видно из пьезометрического графика для увязки П-образного стояка №3 с основным циркуляционным кольцом необходимо установить дроссельную заслонку. Формула расчета дроссельной заслонки приведена ниже:
Где G – расход на стояке
- располагаемый
перепад давлений определенный по
пьезометрическому графику.
На
основе расчетов подбираем дроссельную
заслонку диаметром
=7.3мм
Рисунок 5.1. Пьезометрический график ветви №1.
