3.Гидравлический расчет систем водяного отопления.
3.1 Определение расчетного располагаемого давления.
Задача гидравлического расчета – определение диаметров труб и потерь давлений в системе. Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды :
,
м (3.1.1)
где G – расход воды;
-
плотность воды;
v, м/с – ее скорость;
Потери давления в трубопроводах ΔР, Па, с учетом запаса давления определяются по формуле :
ΔР=0,9*Δ
,
Па (3.1.2)
где Δ - расчетное располагаемое циркуляционное давление
Δ
=
Δ
+Б·Δ
,
Па (3.1.3)
где Δ - циркуляционное давление, создаваемое насосом, Па;
Δ - естественное циркуляционное давление, Па;
Б – коэффициент, учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении. Для двухтрубных систем равен 0,4
Насосное циркуляционное давление Δ определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Так как система отопления присоединяется через элеватор, то Δ равно давлению, создаваемому элеватором :
Δ
=
(Δ
)/
(1+u),
Па (3.1.4)
где
Δ
=60000
Па - перепад давлений в тепловой сети
на входе в абонентский ввод (по заданию);
-
0,2-0,3 –
КПД элеватора.
u – коэффициент смешения элеватора :
(3.1.5)
где
=
130
-
расчетная температура в прямом
трубопроводе тепловой сети (по заданию);
=
95
,
=70
- расчетные температуры горячей и
обратной воды в системе отопления.
Принятая система отопления – двухтрубная.
Определяем естественное циркуляционное давление для приборов первого этажа по формуле :
Δ
=Δ
=6,2*
,
Па
(3.1.6)
где
=
2,3 м - расстояние по вертикали от уровня
расположения элеватора до центра
отопительного прибора 1 этажа, м.
Δ =Δ = 6,2*2,3*25 = 356,5 Па.
Для приборов 2-го этажа:
Δ = 6,2*5,2*25 = 806 Па.
Определяем
ΔР,
Δ
,
Δ
и
:
;
Δ = (Δ )/ (1+u) = (60*0,2)/(1+1,4) = 5 кПа;
Δ = Δ +Б·Δ =5000+0,4*356,5 = 5142,6 Па – для приборов 1-го этажа,
Δ = Δ +Б·Δ =5000+0,4·806 =5322,4 Па – для приборов 2-го этажа;
ΔР = 0,9* Δ =0,9*5322,4 = 4790,16 Па
3.2. Расчет двухтрубной системы отопления по удельным потерям давления.
Расход
воды на участке
,
кг/ч, вычисляется по формуле :
,
кг/ч
(3.2.1)
где
-
коэффициент, учитывающий теплопередачу
через дополнительную площадь (сверх
расчетной), для радиаторов 1,03 –
1,08,
-
коэффициент, учитывающий размещение
отопительного прибора у наружной стены,
равен 1,02.
Пимер расчета Gi для участка №2:
Gi = 0,86 * 17470,276/(95-70) * 1,03*1,02 = 600,977 кг/ч
Результаты гидравлического расчета заносим в таблицу 3
№ участка |
Тепловая нагрузка участка |
Расход воды на участке |
Длина участке |
Диаметр трубы |
Скорость воды на участке |
Удельные потери на трение |
Потери на трение |
Сумма КМС |
Потери в МС |
Суммарные потери давления |
|
Qi |
Gi |
li |
di |
Wi |
Ri |
Ri* li |
∑ξ |
Zi |
Ri* li+ Zi |
|
Вт |
кг/ч |
м |
мм |
м/с |
Па/м |
Па |
- |
Па |
Па |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
33948,197 |
1167,818 |
1,5 |
40 |
0,276 |
30 |
45 |
0,5 |
18,762 |
63,762 |
2 |
17470,276 |
600,977 |
2,3 |
25 |
0,298 |
65 |
149,5 |
1 |
43,552 |
193,052 |
3 |
15272,244 |
525,365 |
3,3 |
25 |
0,23 |
50 |
165 |
1 |
26,08 |
191,08 |
4 |
12888,548 |
443,366 |
3 |
25 |
0,226 |
40 |
120 |
1 |
25,216 |
145,216 |
5 |
10690,516 |
367,754 |
2,84 |
20 |
0,291 |
80 |
227,2 |
1 |
41,634 |
268,834 |
6 |
9332,2013 |
321,027 |
5,54 |
20 |
0,261 |
65 |
360,1 |
2,5 |
83,535 |
443,635 |
7 |
8397,407 |
288,871 |
7,24 |
20 |
0,23 |
50 |
362 |
1 |
26,08 |
388,08 |
8 |
6971,24 |
239,811 |
2,84 |
20 |
0,206 |
40 |
113,6 |
2,5 |
52,24 |
165,84 |
9 |
4710,328 |
162,035 |
3 |
20 |
0,142 |
20 |
60 |
1 |
28,024 |
268,024 |
10 |
2260,912 |
77,775 |
3,3 |
15 |
0,14 |
30 |
99 |
1 |
9,83 |
108,83 |
11 |
1159,936 |
39,902 |
3 |
15 |
0,057 |
5 |
15 |
1 |
1,6245 |
16,6245 |
12 |
1159,936 |
39,902 |
3 |
15 |
0,057 |
5 |
15 |
1 |
1,6245 |
16,6245 |
13 |
2260,912 |
77,775 |
3,3 |
15 |
0,14 |
30 |
99 |
1 |
9,83 |
108,83 |
14 |
4710,328 |
162,035 |
3 |
15 |
0,142 |
20 |
60 |
1 |
28,024 |
268,024 |
15 |
6971,24 |
239,811 |
2,84 |
20 |
0,206 |
40 |
113,6 |
1 |
20,896 |
134,496 |
16 |
8397,4073 |
288,871 |
7,24 |
20 |
0,23 |
50 |
362 |
2,5 |
65,2 |
427,2 |
17 |
9332,2013 |
321,027 |
5,54 |
20 |
0,261 |
65 |
360,1 |
1 |
33,414 |
393,514 |
18 |
10690,516 |
367,754 |
2,84 |
20 |
0,291 |
80 |
227,2 |
2,5 |
104,085 |
331,285 |
19 |
12888,548 |
443,366 |
3 |
25 |
0,226 |
40 |
120 |
1 |
25,216 |
145,216 |
20 |
15272,244 |
525,365 |
3.3 |
25 |
0,23 |
50 |
165 |
1 |
26,08 |
191,08 |
21 |
17470,276 |
600,977 |
2,3 |
25 |
0,298 |
65 |
149,5 |
1 |
43,552 |
193,052 |
22 |
33948,197 |
1167,818 |
1,5 |
40 |
0,276 |
30 |
45 |
0,5 |
18,762 |
63,762 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑4526,061 |
((4790,16 – 4526,061)/ 4790,16) * 100% = 5,5133%