2.4 Расчет элеватора
Присоединение тепловой сети через элеватор имеет очень широкое распространение. Высокотемпературная вода поступающая из тепловой сети в сопло элеватора (150 о), на выходе имеет большую скорость движения давление становится значительно ниже, чем в обратной магистрали системы отопления. В результате этого охлажденная вода из системы по патрубку поступает в элеватор и смешивается с водой тепловой сети. В диффузоре скорость движения смешанной воды снижается, а давление повышается до величины обеспечивающей циркуляцию воды в системе отопления.
Водоструйный элеватор с регулируемым соплом: 1 - механизм для перемещения регулирующей иглы; 2 - шток регулирующей иглы; 3 - сопло; 4 - регулирующая игла; 5 -камера всасывания; 6 - горловина; 7 - диффузор
Основные характеристики элеватора это коэффициент смешения
q1= Cо/Сг = (t1 – t2)/(t2 – t3),
где Cо – масса подмешиваемой охлажденной воды,
Сг – масса воды поступающей из теплосети,
t1 – температура воды в тепловой сети ( оС),
t2 – температура смешенной воды после элеватора в системе отопления ( оС),
t3 – температура охлажденной воды ( о).
q1 = (-)/(-) =
В расчетах принимают коэффициент смешения с запасом 15%.
q = 1,15*q1 = 1,15*0 =
Диаметр горловины
dг = 1,51* 4√(Gсм2*(1+q))/pсист
Gсм – количество воды циркулирующей в системе отопления,
Pсист – гидравлическое давление системы отопления (кПа),
Gсм = (3,6*∑Q)/(c*(t2-t3)*1000)
∑Q – суммарный расход тепла на отопление, принимаем из Приложения 1, таб. №2
с – теплоемкость вода, 4200 Вт/кг*оС
Gсм =(3,6*)/(4200*(-)*1000) = 0,00111 (т/час)
dг
= 1,51*4√(2*(1+2)/6
= 0,058 м
По диаметру горловины подбираем номер элеватора по [9], таб. 32.
Диаметр сопла dc = dг/(1+q)=/(1+)= м
5. Гидравлический расчет системы отопления
Теплопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение обогреваемого здания необходимое количество теплоты. Т. к. тепло передается при охлаждении определенного количества воды требуется выполнить гидравлический расчет системы.
Расчет основан на следующем принципе:
При установившемся движении воды действующая в системе разность давлений (насосная и естественная) полностью расходуется на преодоление сопротивления движению. Правильный гидравлический расчет предопределяет работоспособность системы отопления.
Расчет заключается в подборе диаметра труб, достаточных для подачи нужного количества воды в приборы системы.
Гидравлический расчет производится с помощью заранее вычерченной аксонометрической схемы одной ветви системы отопления на которую проставляют тепловые нагрузки отопительных приборов, стояков, участков, магистралей, а также длины расчетных участков.
Намечаем главное циркуляционное. На схеме проставляем номера участков главного циркуляционного кольца.
1. Расход воды на участках определяют по тепловой нагрузке и разности температур теплоносителя в системе:
Gi = (0,86* Qi)/(tг-tо) ,
где Qi – тепловая нагрузка участка,
tг, tо – соответственно температуры горячей и охлажденной воды,0С.
2. Потери давления в системе Pс должны быть примерно на 10% меньше располагаемого давления на вводе в здание Pp = 6000 Па, т.е.
Pс= ∑( RL + Z) = 0,9 Pp,
Где R- удельные потери давления на трение, Па/ м,
L- длина участка, м,
Z- потери давления на местных сопротивлениях, Па.
Так как в системе водяного отопления с принудительной циркуляцией величина потерь давления на трение составляет около 65% от общих потерь, то средние удельные потери давления можно определить по формуле:
Rср=0,65Pc/ L ,
Где L- сумма длин участков расчетного кольца, м.
Ориентируясь на значение Rср по справочным таблицам гидравлического расчета (Приложение II, таб. II. 1 [7] для заданного расхода воды G и принятого диаметра трубы d, мм определяется действительное значение R, Па /м для каждого участка и скорость воды υ, м/с.
Значение коэффициента местных сопротивлений ξi принимаются по [7] Приложение II, таб. II.11 . Коэффициент местных сопротивлений на каждом участке суммируются.
По определенной ранее скорости движения теплоносителя υ с помощью таблицы Приложения 7 [4] определяется динамическое давление на участке Pд,Па и далее определяются потери давления на местных сопротивлениях по формуле:
z = Σξί *Rд ,
Общие потери давления на участке определяются как сумма потерь давления на трение и на местные сопротивления, т.е.:
Pуч= RL+Z ,
Результаты гидравлического расчета системы отопления заносим в таблицу № 5.
№ уч-ка |
Qуч, Вт |
Gуч л/с |
L, м |
D, мм |
V, м/с |
R, Па/м |
R*l, Па |
|
Z, Па |
R*L+Z |
|
1 |
37470 |
716,1 |
22,55 |
32 |
0,192 |
18 |
405,9 |
4,5 |
78,8 |
484,7 |
484,7 |
2 |
18735 |
358 |
5,85 |
25 |
0,168 |
20 |
117 |
5,5 |
76,1 |
193,1 |
677,8 |
3 |
15584 |
297,8 |
5,4 |
20 |
0,229 |
50 |
270 |
6,5 |
161,5 |
431,5 |
1109,3 |
4 |
13558 |
259,1 |
6,17 |
20 |
0,198 |
38 |
234,46 |
7,5 |
143,5 |
377,96 |
1487,26 |
5 |
11846 |
226,4 |
3,73 |
20 |
0,175 |
30 |
111,9 |
8,5 |
143,5 |
255,4 |
1742,66 |
6 |
9091 |
173,7 |
6,45 |
20 |
0,133 |
18 |
116,1 |
9,5 |
98,6 |
214,7 |
1957,36 |
7 |
6303 |
120,5 |
3,9 |
15 |
0,165 |
40 |
156 |
10,5 |
143,5 |
299,5 |
2256,86 |
8 |
4915 |
94 |
7 |
15 |
0,131 |
26 |
182 |
11,5 |
100,6 |
282,6 |
2539,46 |
9 |
3115 |
59,5 |
22,9 |
10 |
0,128 |
34 |
778,6 |
12,5 |
95,1 |
873,7 |
3413,16 |
10 |
4915 |
94 |
6,17 |
15 |
0,131 |
26 |
160,42 |
11,5 |
100,6 |
261,02 |
3674,18 |
11 |
6303 |
120,5 |
3,75 |
15 |
0,165 |
40 |
150 |
10,5 |
143,5 |
293,5 |
3967,68 |
12 |
9091 |
173,7 |
6,45 |
20 |
0,133 |
18 |
116,1 |
9,5 |
98,6 |
214,7 |
4182,38 |
13 |
11846 |
226,4 |
3,9 |
20 |
0,175 |
30 |
117 |
8,5 |
143,5 |
260,5 |
4442,88 |
14 |
13558 |
259,1 |
7 |
20 |
0,198 |
38 |
266 |
7,5 |
143,5 |
409,5 |
4852,38 |
15 |
15584 |
297,8 |
5,14 |
20 |
0,229 |
50 |
257 |
6,5 |
161,5 |
418,5 |
5270,88 |
16 |
18735 |
358 |
5,85 |
25 |
0,168 |
20 |
117 |
5,5 |
76,1 |
193,1 |
5463,98 |
17 |
37470 |
716,1 |
2 |
32 |
0,192 |
18 |
36 |
4,5 |
78,8 |
114,8 |
5578,78 |
