Отопление и вентиляция жилого здания Теплотехнический расчет (стр. 5 из 6)

где Q – тепловая нагрузка i –го прибора, Вт;

hi – вертикальное расстояние от центра охлаждения прибора в стояке до центра узла ввода, м.

Давление после элеватора

зависит от коэффициента смещения uи разности давления перед элеватором ( ). (См. график рис. 3.4.1.) [1].

Рис. 3.4.1. Зависимость давления после элеватора от коэффициента смещения при различных (

).

Коэффициент смещения находится по формуле:

,

где

- температура воды соответственно в наружных тепловых сетях, в подающей и обратной магистралях системы отопления, 0С.

Потери давления в системе отопления (сопротивление системы)

определяются по методике [1,3] и в общем виде выражены формулой:

где

- потери давления на i-ом участке трубопровода постоянного диаметра и при неизменном расходе теплоносителя .

Суммирование

производится по значениям потерь давления в последовательно соединенных участках, составляющих главное циркуляционное кольцо системы отопления (г.ц.к.). За г.ц.к. принимается цепочка последовательно расположенных трубопроводов по ходу движения теплоносителя, начиная от теплового пункта через расчетный стояк и по обратной магистрали до теплового пункта.

В однотрубных системах циркуляционное кольцо проходит через сам стояк в целом.

За расчетный стояк в системе отопления принимается наиболее загруженный и удаленный от теплового пункта стояк.

Потери давления на участке трубопровода вычисляются как сумма потерь давления на трение

и в местных сопротивлениях z:

.

Потери давления на трение

в трубопроводе диаметром длиной можно рассчитать по известным формулам:

(3.2.)

,

где

- коэффициент сопротивления трения;

- скорость движения теплоносителя в трубопроводе, м/с;

- плотность теплоносителя, кг/м3;

- критерий Рейнольдса [1];

K - абсолютная шероховатость материала трубы, мм. Для стали K- мм;

- диаметр трубопровода, мм.

В инженерной практике для вычисления

обычно применяются различные вспомогательные таблицы и номограммы [1, 3, 4], что в значительной степени упрощает расчёты. Формулу (3.2.) представляют в виде:

(3.3.)

где

- удельная потеря давления на трение, Па/м. Определяется по соответствующим таблицам [1, 3];

- длина трубопровода с постоянным расходом и диаметром , м.

Так как потери давления зависят от искомого параметра d, то рассматриваемая задача имеет множество решений и для облегчения выбора одного значения d вводят дополнительные ограничения:

- скорость теплоносителя должна находиться в пределах 0,5 – 1,2 м/с;

- значение диаметра должно соответствовать одному из стандартных, устанавливаемых ГОСТом размеров [1,8];

- потери давления в Г.Ц.К. не должны превышать располагаемого давления в системе.

Последнее условие можно легко выполнить, если при определении d ориентироваться на среднее значение потерь давления Rср:

(3.4)

где

- общая длина Г.Ц.К., м.

Па

Потери давления в местных сопротивлениях

вычисляется по формуле:

(3.5)

где

- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Местным сопротивлением является: запорно-регулирующая арматура, места поворота и изменение диаметра трубопроводов, нагревательные приборы и т.п. Численные значения коэффициентов z для каждого вида местных сопротивлений приводятся в справочной литературе [1, 3].

Таким образом, общий алгоритм определения

сводится к следующему:

1. Вычерчиваем аксонометрическую схему системы отопления с нагревательными приборами и арматурой, указываем тепловые нагрузки нагревательных приборов.

2. Нумеруем стоянки (Ст.1, Ст.2 и т.д.). Вычисляем тепловые нагрузки на стояки системы отопления и выбираем расчётный стояк. Определяем тепловую нагрузку по стоякам и заносим в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Тепловая нагрузка стояков

№ стояка	Тепловая нагрузка, Вт
12345678910	9357,489071,955300,839071,959357,489357,489071,955057,529071,959357,48

3. Определяем главное циркуляционное кольцо системы (г.ц.к.), которое разбиваем на участки, начиная от узла ввода (Рис. 3.4.2). За отдельный участок принимаем отрезок г.ц.к, на котором постоянный расход теплоносителя. Участки нумеруем двумя цифрами – начало и конец участка (табл. 3.3.). На схеме наносится длина участка и его тепловая нагрузка

(графа 2).

4. Вычисляем расход теплоносителя (графа 3)

5. Используя номограммы гидравлического расчета [4], по Gуч. выбираем dуч. таким образом, чтобы соответствующее ему значение удельной потери давления на трение Rуч. было близко к

, (3.4) а скорость wуч. находилась в пределах 0,2-1,2 м/с. Данные заносим в графы 5-7.

6. Вычисляем потери давления на трение на участке

(графа 8).

7. По скорости w (графа 5) -вычисляем динамическое давление (графа 9).

8. Используя схему С.О., определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений Σς на участке [1,3,4](графа 10) и потери давления Z.

9. Сумма потерь давления на трение

в местных сопротивлениях Z дает полные потери давления на участке (графа 12).

10. Суммируя потери давления на всех участках г.ц.к., определяем потери давления в системе отопления.

.

11. Проверяем условие (3.6.):

Рис. 3.4.2.

Таблица 3.3

Гидравлический расчёт системы отопления

№участка	Qуч,,Вт	Gуч,кг/ч	l,м	w,м/с	d,мм	R,Па/м	R∙ l,Па	(w 2/2)ρw	∑ζ	Z,Па	R∙ l +Z,Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
УВ – 1	108544,3	3739,33	15,7	0,284	65	18	282,6	39,52	2,5	98,8	381,4
1 – 2	51273,86	1766,37	5,98	0,145	65	5	29,9	10,31	10	103,1	133
2 – 3	23486,95	809,12	1,44	0,115	50	4	5,76	6,48	10	68,32	74,08
3 – 4	18429,43	634,89	5,2	0,087	50	2,4	12,48	3,71	2	7,42	19,9
4 – 5	9357,48	322,36	8,29	0,071	40	2,4	19,9	2,47	12,5	30,86	50,76
5 – 6	6594,29	239,57	2,7	0,073	32	3,2	8,64	2,61	2	5,22	13,86
6 – 7	4520,62	155,73	2,7	0,074	25	5	13,5	2,68	2	5,36	18,86
7 – 8	2446,95	84,29	2,7	0,041	25	1,4	3,78	0,82	2	1,64	5,42
8 – 9	9357,48	322,36	6,61	0,071	40	2,4	15,86	2,47	7	17,29	33,15
9 – 10	18429,43	634,89	5,2	0,087	50	2,4	12,48	3,71	2	7,42	19,9
10 – 11	23486,95	809,12	2,29	0,115	50	4	9,16	6,48	10	68,32	77,48
11 – 12	51273,86	1766,37	5,2	0,145	65	5	26	10,31	10	103,1	129,1
12 – УВ	108544,3	3739,33	3,0	0,284	65	18	54	39,52	2,5	98,8	152,8

∑=1109,71 Па