5 . Гидравлический расчет системы отопления жилых помещений
Гидравлический расчет стояка выполняют по удельной характеристике сопротивления.
P=S·G2 , Па
Gпр – расход воды в приборе, кг/ч
Sст=S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 , Па/(кг/ч)2 - определяем как для последовательно соединенных участков по табл. 10.19 [ 3.];
S1 - этажестояк с односторонним присоединением прибора;
S2 - для подводки в верхнем этаже П-образного стояка;
S3 - присоединение к подающей магистрали с вентилем;
S4 - присоединение к обратной магистрали с пробковым краном;
S5 - для прямых участков трубы;
S6 - сопротивление нагревательных приборов (табл. 10.20) [ 3.]
5.1 Гидравлический расчет магистрали
Выполняется по удельным потерям давления
P=S·G2, Па
Где S=А·пр, а пр=l/dв +
- сумма коэффициентов местных сопротивлений (табл. II.11) [ 3.]
В дальнейшем стояки и ветви увязываются. Допустимая невязка P<10%.
Результаты расчётов заносятся в таблицу 5.
Стояк 1
Принимаем диаметр стояка 20мм
S1=57·10-4 Па/(кг/ч)2
S2=21·10-4 Па/(кг/ч)2
S3=23·6·10-4=184·10-4 Па/(кг/ч)2
S4=(0,934·15+11,5)·6·10-4=204,08·10-4 Па/(кг/ч)2
S5=30·10-4 Па/(кг/ч)2
S6=(0,2·8+1·2) ·5,74·10-4=14,924·10-4 Па/(кг/ч)2
Sст=(57+21+184+204,08+30+14,924) · 10-4=338,17·10-4 Па/(кг/ч)2
Потери давления в 1-ом стояке по формуле:
P=145,32·338,17·10-4=714 Па
Поскольку в однотрубных системах отопления потери давления в стояках должны составлять не менее 70% потерь давления в системе отопления (без учета потерь д авления в общих участках), то сопротивление главного циркуляционного кольца должно быть:
Рсист.=714/0,7=1020 Па
Переменные перепады температур воды в стояках рекомендуется принимать не более чем на 8°C от принятого в системе отопления Δt=35°C.
Задаваясь для стояка Δt=38°C,получаем фактический расход воды в этом стояке:
При неизменности конструкции стояка его суммарная характеристика сопротивления:
Sст=338,17·10-4Па/(кг/ч)2
Тогда потери давления в нем:
Рст1=133,82·338,17·10-4= 606 Па
Участок 1-Ø20
Sуч=(λ/dв +Σζ) ·A
Sуч=(32,04+9,2)3,19·10-4=131,56·10-4Па/(кг/ч)2
На участке потери давления:
Р1=131,56·145,32·10-4=278 Па
Суммарное сопротивление Ст. 2 и участка 1:
Рст1+Р1=278+606=884 Па
Стояк 2
Расход теплоносителя в стояке:
Характеристика гидравлического сопротивления стояка 2 для последовательного соединения участков:
S1=57·10-4 Па/(кг/ч)2
S2=21·10-4 Па/(кг/ч)2
S3=23·6·10-4=184·10-4 Па/(кг/ч)2
S4=(0,934·15+11,5)·6·10-4=204,08·10-4 Па/(кг/ч)2
S5=30·10-4 Па/(кг/ч)2
S6=(0,2·8+1·2) ·5,74·10-4=14,924·10-4 Па/(кг/ч)2
Sст=(57+21+184+204,08+30+14,924) · 10-4=338,17·10-4 Па/(кг/ч)2
Уточняем расход по стояку 2:
Gст2=
тогда
Рст2=161,6·338,17·10-4= 1139 Па
У часток 2- Ø20
Sуч=68,39·10-4Па/(кг/ч)2
На участке потери давления:
Р2=68,39·10-4·258,92=458Па
Суммарное сопротивление Ст. 2 и участка 2:
Рст2+Р2=458+1139=1597Па
Стояк 3
Расход теплоносителя в стояке:
Характеристика гидравлического сопротивления стояка 3 для последовательного соединения участков:
S1=57·10-4 Па/(кг/ч)2
S2=30·10-4 Па/(кг/ч)2
S3=23·6·10-4=184·10-4 Па/(кг/ч)2
S4=(11,5+0,934·15) ·6·10-4=204,08·10-4 Па/(кг/ч)2
S5=21·10-4 Па/(кг/ч)2
S6=(0,2·6+1·2) ·5,74·10-4=20,664·10-4 Па/(кг/ч)2
Sст=(57+30+184+204,08+21+20,664)·10-4=338,17·10-4 Па/(кг/ч)2
Уточняем расход по стояку 3:
Gст3=
тогда
Рст2=217,42·338,17·10-4= 1598 Па
Участок 3 - Ø25
Sуч=22,78·10-4 Па/(кг/ч)2
На участке потери давления:
Р3=22,78·10-4·4562=474 Па
Суммарное сопротивление Ст. 3 и участка 3:
Рст3+Р3=1598+474=2072 Па
Стояк 4
Расход теплоносителя в стояке:
Х арактеристика гидравлического сопротивления стояка 3 для последовательного соединения участков:
S1=57·10-4 Па/(кг/ч)2
S2=30·10-4 Па/(кг/ч)2
S3=23·6·10-4=184·10-4 Па/(кг/ч)2
S4=(11,5+0,934·15) ·6·10-4=204,08·10-4 Па/(кг/ч)2
S5=21·10-4 Па/(кг/ч)2
S6=(0,2·6+1·2) ·5,74·10-4=20,664·10-4 Па/(кг/ч)2
Sст=(57+30+184+204,08+21+20,664)·10-4=338,17·10-4 Па/(кг/ч)2
Уточняем расход по стояку 4:
Gст4=
тогда
Рст4=2302·338,17·10-4= 1184 Па
Участок 4 - Ø25
Sуч=14,91·10-4 Па/(кг/ч)2
На участке потери давления:
Р3=14,91·10-4·643,22=617 Па
Суммарное сопротивление Ст. 3 и участка 3:
Рст3+Р3=1184+617=1801 Па
Аналогично рассматриваем остальные ветки: ветку 2 (Ст.8 - Ст.5), ветку 3 (Ст.9-Ст.11), ветку 4 (Ст.14-Ст.12), а также участки АВ и ВС. Данные заносим в таблицу 2 гидравлического расчета.