Гидравлический расчёт выполняют:
1. по способу определения удельных потерь давления: заключается в раздельном определении потерь давления на трение и на местные сопротивления;
2. по характеристикам гидравлического сопротивления: здесь устанавливают распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы.
При движении реальной жидкости по трубам имеют места сопротивления двух видов:
1. потери давления на трение, на участке теплопровода с постоянным расходом воды и неизменным диаметром определяются по следующей формуле, Па:
(7.1)где: λ – коэффициент гидравлического трения;
d – диаметр теплопровода, м;
ω – скорость движения воды, м/с;
ρ – плотность воды, кг/м3;
l – длина участка теплопровода, м;
R – удельные потери давления, Па/м.
2. потери давление на местные сопротивления, Па, определяются по следующей формуле;
(7.2)
где:
– суммарный коэффициент местного сопротивления на данном участке теплопровода;– динамической давление воды.
Расчетным участком называется участок теплопровода с неизменным расходом теплоносителя. Расчётный расход теплоносителя на участке, кг/ч, определяется по формуле:
(7.3)где: tвх и tвых – расчётные параметры теплоносителя, оС;
Qуч – расчётный тепловой поток на участке, Вт;
с = 4,2
– теплоёмкость воды.Среднее значение удельных потерь давления на трение в местной системе отопления, Па/м, определяется по формуле:
(7.4)
где: Pp – располагаемый напор в местной системе отопления, Па:
ΔPp = hg(ρо – ρгор) (7.5)
h – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в нагревательном приборе на нижнем этаже и нагреванием в системе, м;
– протяженность расчётного кольца, м;
ρо – плотность охлажденного теплоносителя, кг/м3 (вода при 70 оС ρо=977,81кг/м3);
ρгор – плотность горячего теплоносителя, кг/м3 (вода при 95 оС ρгор=961,92 кг/м3);
к = 0,5;
g =9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
Определение среднего значения удельных потерь давления на трение:
ΔPp = 0,55·9,81·(977,81 – 961,92) = 85,73 Па
Определение суммарного коэффициента местного сопротивления:
Участок №1:
Участок №2 и №8:
Участок №3 и №7:
Участок №4 и №6:
Участок №5:
Участок №9:
Гидравлический расчёт системы отопления сведён в таблицу №7.1
«Гидравлический расчёт системы отопления»
Таблица №7.1
№ участка | Qуч, Вт | G, кг/ч | l, м | d, м | ω, м/с | R, Па/м | R·l, Па | Z, Па | R·l + Z, Па | |
1 | 14803,6 | 507,6 | 6,281 | 50 | 0,062 | 1,35 | 8,48 | 8 | 15,1 | 23,58 |
2 | 12195,6 | 418,1 | 8,819 | 50 | 0,0515 | 0,97 | 8,55 | 1,5 | 1,8 | 10,35 |
3 | 8985,2 | 308,1 | 5,311 | 50 | 0,038 | 0,57 | 3,03 | 1,5 | 1 | 1,57 |
4 | 7665,9 | 262,8 | 6,726 | 50 | 0,034 | 0,43 | 2,89 | 1 | 0,59 | 3,48 |
5 | 3108,8 | 106,6 | 17,472 | 32 | 0,032 | 0,4 | 7 | 10 | 5,1 | 12,1 |
6 | 7665,9 | 262,8 | 6,736 | 50 | 0,034 | 0,43 | 2,89 | 1 | 0,59 | 3,48 |
7 | 8985,2 | 308,1 | 5,311 | 50 | 0,038 | 0,57 | 3,03 | 1,5 | 1 | 1,57 |
8 | 12195,6 | 418,1 | 8,819 | 50 | 0,0515 | 0,97 | 8,55 | 1,5 | 1,8 | 10,35 |
9 | 14803,6 | 507,6 | 4,031 | 50 | 0,062 | 1,35 | 5,44 | 3,5 | 6,5 | 11,94 |
Итого потери давления в системе отопления составляют: |
8. Расчёт расширительного бака
Расширительные баки устанавливаются в системах с верхним расположением подающей магистрали с естественной циркуляцией. Служат для восприятия избыточного объёма теплоносителя получаемого в следствии его температурного расширения, а также служат для удаления воздуха из системы.
Полезный объём расширительного бака, л, определяется по формуле:
Vпол = к·Vc (8.1)
где: к – коэффициент учитывающий объёмное расширение воды (при 95 оС к= 0,024);
Vc – объём теплоносителя в системе, л:
Vc = (Vкот. + Vрадиат. + Vтруб.)·Qс (8.2)
Qс – тепловая мощность системы, кВт;
Vкот. = 9,5 л/кВт
Vрадиат. = 2,6 л/кВт
Vтруб. = 13,8 л/кВт
Vc = (9,5 + 2,6 + 13,8)·6,3209 = 163,7 л
Vпол = 0,024·163,7 = 3,93 л
Полезная высота расширительного бака, при d=300мм:
(8.3)9. Годовой расход тепла на отопление
Средний тепловой поток на отопление, Вт:
Годовой расход тепла на отопление, МВт:
Список использованной литературы
1. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», 2000г.
2. СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника», 1998г.
3. СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», 1987г.
4. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3ч. Ч1. Отопление./Богословский В.Н. 1990.
В курсовой работе была расчитана местная система отопления одноэтажного жилого здания. Здание расположено в г. Усть-Мома. Расчётная температура самой холодной пятидневки – 58°С.
В теплотехническом расчёте наружных ограждающих конструкций были определены основные теплотехнические характеристики ограждающих конструкций, такие как: толщина теплозащитного слоя, сопротивление теплопередачи, коэффициенты теплопередачи. Эти параметры для наружных стен, пола и чердачного перекрытия были определены по способу экономичности по ГСОП.
Расчётная мощность системы отопления складывается из потерь тепла ограждающими конструкциями, потерь тепла на инфильтрацию и минус бытовые теплопоступления. Расчётная мощность системы отопления согласно расчёту составила 15542 Вт.