Отопление и вентиляция гражданского здания (стр. 5 из 7)

Потери давления R_т, Па, на преодоление трения на участке трубопровода с

постоянным расходом движущейся среды (воды, пара) и неизменным диаметром определяют по формуле:

,

где R – удельная потеря давления;

l – длина участка трубопровода.

Потерю давления на преодоление местных сопротивлений, Па, определяют по формуле:

где

– сумма коэффициентов местных сопротивлений в данном участке трубопровода, величина безразмерная;

– динамическое давление воды в данном участке трубопровода, Па.

Общее сопротивление, возникающее при движении воды в трубопроводе циркуляционного кольца, включая отопительный прибор, котел и арматуру, может быть представлено как сумма потерь давления на трение ΣR·l и сумма потерь в местных сопротивлениях ΣΖ уравнением:

,

где Ρ_р – располагаемое давление.

Расчёт сети начинают с главного циркуляционного кольца, для которого R_ср имеет наименьшую величину.

Кроме величины R_ср, для подбора диаметра трубопроводов по таблице или номограмме необходимо знать количество воды G, кг/ч, протекающей по каждому расчетному участку циркуляционного кольца.

Величина G определяется по формуле:

, кг/ч

где Q – тепловая нагрузка расчетного участка по теплоотдаче приборов, Вт;

t_г-t_о – перепад температур воды в системе, ^оС;

с – теплоемкость воды, кДж/(кг·К);

3,6 – коэффициент перевода единиц Вт в кДж/ч.

Ориентируясь на полученное значение R_ср, и определив количество воды

G, кг/ч, можно с помощью номограммы или расчетной таблицы подобрать оптимальные диаметры труб расчетного кольца. Все данные, получаемые при расчете трубопровода, заносят в таблицу.

При расчете отдельных участков трубопровода необходимо иметь в виду следующее: местное сопротивление тройников и крестовин относят лишь к расчетным участкам с наименьшим расходом воды; местные сопротивления нагревательных приборов, котлов и бойлеров учитывают поровну в каждом примыкающем к ним трубопроводе.

Если по произведенному расчету с учетом запаса до 10% расходуемое давление в системе будет больше или меньше располагаемого давления, то на отдельных участках кольца следует изменить диаметры труб.

Невязка в расходуемом давлении между отдельными циркуляционными кольцами допускается в однотрубных системах и двухтрубных системах с попутным движением воды до 15%, а в двухтрубных с тупиковой разводкой – до 25%.

Расчет трубопроводов двухтрубной системы водяного отопления с искусственной циркуляцией воды отличается от расчета трубопроводов такой же системы, но с естественной циркуляцией воды определением располагаемого давления. В системе с искусственной циркуляцией оно складывается из давления, возникающего в результате охлаждения воды в приборах и трубопроводах, и давления, которое создается насосом.

Располагаемое давление в этом случае определяется по выражению

,

где ΔР_пр – естественное давление, возникающее при охлаждении воды в приборах. Па,

ΔР_тр – естественное давление, возникающее в результате охлаждения воды в трубопроводах, Па;

Р_нас – давление, создаваемое насосом, Па.

Аксонометрическая схема системы отопления представлена на рисунке 4.

Гидравлический расчёт системы отопления сводим в таблицу 3.

Рисунок 4 Аксонометрическая схема системы отопления

Таблица 3 Гидравлический расчёт системы отопления.

№ участка	Тепловая нагрузка на участок Qуч, Вт	Расход теплоно-сителя на участке G, кг/ч	Длинна участка l, м	Диаметр трубы d, мм	Скорость воды на участке W, м/с	Динами-ческий напор hw, Па	Удельная потеря давления на трение R, Па	Потеря давления на трение Rl, Па	Сумма коэффици-ентов местных сопротивлений Σζ	Потеря давления на местные сопротив-ления ΔP=Σζ·hw,Па	Полные потери давления на трение ΔP, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Большое циркуляционное кольцо
1	841	28,93	1,2	20	0,026	0,33	0,58	0,70	2,1	0,70	1,40
2	1256	43,21	8,362	20	0,039	0,75	1,30	10,88	2,5	1,87	12,75
3	3487	119,95	7,783	25	0,069	2,36	3,11	24,20	1,0	2,36	26,56
4	5845	201,07	7,615	25	0,116	6,63	8,74	66,52	1,0	6,63	73,15
5	7024	241,63	3,711	25	0,140	9,57	12,61	46,81	1,5	14,36	61,17
6	8639	297,18	5,838	25	0,172	14,48	19,08	111,40	3,5	50,67	162,07
7	9053	311,43	0,911	25	0,180	15,90	20,96	19,09	1,5	23,85	42,94
8	12586	432,96	2,162	25	0,251	30,73	40,50	87,57	3,5	107,55	195,12
9	26471	910,61	25,45	32	0,322	50,64	49,02	1247,62	5,0	253,18	1500,80
10	13235,5	455,31	1,163	25	0,264	33,98	44,79	52,09	4,5	152,92	205,01
11	13235,5	455,31	1,163	25	0,264	33,98	45,53	52,95	6,0	203,89	256,84
12	26471	910,61	33,732	32	0,322	50,64	49,83	1680,88	5,0	253,18	1934,07
13	12586	432,96	0,8	25	0,251	30,23	41,17	32,94	2,0	60,46	93,40
14	12172	418,72	2	25	0,242	28,27	38,51	77,01	1,5	42,41	119,42
15	8639	297,18	4	25	0,172	14,24	19,40	77,59	1,5	21,36	98,95
16	7024	241,63	3,711	25	0,140	9,42	12,82	47,58	1,5	14,12	61,71
17	5845	201,07	7,615	25	0,116	6,52	8,88	67,62	1,0	6,52	74,14
18	3487	119,95	7,783	25	0,069	2,32	3,16	24,60	1,0	2,32	26,92
19	1256	43,21	8,321	25	0,025	0,30	0,41	3,41	2,5	0,75	4,16
20	841	28,93	4	20	0,026	0,33	0,59	2,37	4,6	1,52	3,89
Малое циркуляционное кольцо
21	575	19,78	0,9	20	0,018	0,16	0,3	0,2	2,1	0,3	0,6
22	1179	40,56	0,779	20	0,037	0,66	1,1	0,9	1,5	1,0	1,9
5	7024	241,63	3,711	25	0,140	9,57	12,6	46,8	1,5	14,4	61,2
6	8639	297,18	5,838	25	0,172	14,48	19,08	111,40	1,5	21,72	133,12
7	9053	311,43	0,911	25	0,180	15,90	20,96	19,09	3,5	55,64	74,73
8	12586	432,96	2,162	25	0,251	30,73	40,50	87,57	1,5	46,09	133,66
9	26471	910,61	25,45	32	0,322	50,64	49,02	1247,62	3,5	177,23	1424,84
10	13235,5	455,31	1,163	25	0,264	33,98	44,79	52,09	5,0	169,91	222,00
11	13235,5	455,31	1,163	25	0,264	33,98	44,79	52,09	4,5	152,92	205,01
12	26471	910,61	33,732	32	0,322	50,64	49,02	1653,62	6,0	303,82	1957,44
13	12586	432,96	0,8	25	0,251	30,73	40,50	32,40	5,0	153,64	186,04
14	12172	418,72	2	25	0,242	28,27	37,88	75,76	2,0	56,55	132,31
15	8639	297,18	4	25	0,172	14,24	19,08	76,33	1,5	21,36	97,69
16	7024	241,63	3,711	25	0,140	9,42	12,61	46,81	1,5	14,12	60,94
23	1179	40,56	3,821	20	0,037	0,65	1,15	4,38	2,5	1,62	6,00
24	575	19,78	3,7	20	0,018	0,15	0,27	1,01	4,6	0,71	1,72

Рассчитаем невязку: