Гидравлический расчет системы отопления
Цель расчета: определить диаметры теплопроводов, для прохождения по ним требуемого количества теплоносителя; увязать магистрали и ответвления.
Прежде чем приступить к расчету, необходимо вычертить в масштабе 1:100 схему системы отопления в аксонометрической проекции с нанесением всей запорно-регулирующей арматуры.
Выбрать главное циркуляционное кольцо, которое является расчетным (в однотрубных системах отопления такое проходит через дальний стояк) и разбить на отдельные участки с постоянным расходом теплоносителя. Расчетные участки нумеруются по направлению движения воды, рядом с номером указывается тепловая нагрузка, определяемая суммой тепловых нагрузок стояков или отопительных приборов, обслуживаемых этим участком, и длинна.
Расчет диаметров участков циркуляционного кольца ведется с занесением в таблицу 4 всех исходных данных, промежуточных и конечных результатов.
Таблица 4 - Гидравлический расчет системы отопления
Номер участка | Q, Вт | G, кг/ч | l, м | d, мм | V, м/c | R, Па/м | R·l, Па | Р ДИН, Па | | Z, Па | (R·l)+Z, Па |
Последовательность расчета:
1. Выявить тепловую нагрузку на участках рассчитываемого циркуляционного кольца Q, Вт.
2. Выявить длину участков l, м.
3. Вычислить расход теплоносителя G, кг/ч, по формуле
3,6Q
G . (20) c(t Г t О)
4. Зная располагаемое давление P, Па, для расчетного циркуляционного кольца рассчитать среднюю величину удельной потери давления на трениеRСРУД ,
Па/м, по формуле
k P
R СРУД , (21)
l Ц К. .
где k - коэффициент, учитывающий потери давления на трение.
5. По величинам RСР, Па/м и G, кг/ч, найти диаметры участков d, мм.
6. По величине диаметра участка d, мм, и расходу теплоносителя G, кг/ч, определить удельные потери давления на участке R, Па/м и скорость движения теплоносителя V, м/с.
7. Определить потери давления на трение на участке R l , Па, и динамическое давление РДИН, Па, по формуле
V 2
PДИН , (22)
2
где - плотность теплоносителя.
8. Определить коэффициенты местных сопротивлений и рассчитать потерю давления в местных сопротивлениях Z, Па, по формуле
Z PДИН . (23)
9. Определить потери давления на участках R l Z , Па, и сумму потерь давления на всем циркуляционном кольце (R l Z)Ц.К.
10. Запас давления в главном циркуляционном кольце должен составлять
5-10% от располагаемого давления, его рассчитывают по формуле
P (R l Z)
Ц К. . 100% 510%. (24)
P
Если условие запаса давления не выполняется, делается перерасчет отдельных участков.
11. Выполнить расчет ответвлений. Порядок расчета тот же, что и для главного циркуляционного кольца. Невязка должна составлять не более 15%
(R l Z)Ц К. . (R l Z)ОТВ
100% 15 %. (25)
(R l Z)Ц К. .
При невыполнении этого условия и невозможности изменения диаметра ответвления или его части устанавливается шайба. Минимальный диаметр шайбы dШ, мм, равен 5 мм, кратность размеров шайбы 0,5 мм, рассчитывают по формуле
0,25
G2 d Ш 3,54 P Ш , (26)
где G - расход теплоносителя на участке, c шайбой, кг/ч;
PШ - давление, которое должна погасить шайба, Па.