Курс лекций по дисциплине «Отопление»

Тема – 11 Расчет давления в системе водяного отопления

Вопрос 11.1. Общие сведения

• Гидравлическое давление в каждой точке замкнутого контура системы водяного отопления в течение отопительного периода подвержено изменениям в результате колебания температуры наружного воздуха (tн, °С) и как следствие происходит изменение количество (Gс.о, кг/с) и температуры (tг, °С) циркулирующего теплоносителя.

• Анализ динамики гидравлического давления производится с целью выявления в системе отопления мест с низким или высоким давлениями, вызывающим нарушения циркуляции теплоносителя или разрушения отдельных элементов системы отопления.

• Результаты анализа позволяют осуществлять мероприятия, обеспечивающие эффективную работу системы отопления в течение отопительного сезона.

• Значение полного давления движущейся воды в трубках системы отопления определяется по уравнению Бернулли (11.1)

(11.1)

где - плотность воды, кг/м3;

q – ускорение свободного падения. м/с²;

h – вертикальное расстояние, м;

P – дополнительное статическое давление воды, Па;

- средняя скорость движение воды в трубах, м/с;

- гидродинамическое давление воды в трубах, Па;

- гидростатическое давление воды в трубах, Па.

• Определим среднее значение гидродинамического давления в трубе системы отопления при скорости движения воды =1,5 м/с,

• Для сравнения определим гидростатическое давление в трубе системы отопления при положении от плоскости отсчета на 1м,

• Из сопоставления значений гидродинамического и гидростатического давления в вертикальных системах отопления очевидно что на порядок превышает

• Учитывая это при анализе динамики гидравлического давления в системе отопления будем исходить только из гидростатического давления ( ) принебегая гидродинамическим давлением.

• Перейдем к рассмотрению динамики гидравлического давления в системах отопления с естественной и искусственной циркуляцией воды при наличии расширительного бака и без расширительного бака.

Вопрос 11.2. Динамика давления в системе водяного отопления с открытым расширительным баком с не нагреваемой водой при бездействии циркулярного насоса.

• Для анализа динамики гидростатического давления вычертим принципиальную схему вертикальной системы отопления с открытым расширительным баком и насосом (Рис. 11.1)

Рис. 11.1. Эпюра гидростатического давления в системе водяного отопления с открытым расширительным баком с не нагреваемой водой при бездействии циркуляционного насоса: 1 – открытый расширительный бак; 2- циркуляционный насос

• Для рассмотрения динамики давлений примем поверхность воды в расширительном баке за плоскость нулевого отсчета для определения избыточного гидростатического давления.

• Для рассматриваемого случая значения избыточного гидростатического давления в трубах системы отопления показаны на рис. 11.1. штрихпунктирными линиями, которые определялись в зависимости от как

• Приведенные на Рис. 11.1 линии давления называются пьезометрическими и их совокупность – эпюрой гидростатического давления в статическом режиме.

• Линия давления над верхней и под нижней магистралями по длине труб являются постоянным, т.к. движение воды в трубах отсутствует.

• Линия давления справа и слева от вертикальных труб (стояков) изменяется в зависимости от высоты h.

• Наименьшее гидростатическое давление - (см. Рис. 11.1.) действует в верхней части магистралей системы отопления.

• Наибольшее значение - действует в нижней части системы отопления, причем циркуляционный насос бездействует.

• Значения давлении важно знать для надежной эксплуатации системы отопления.