ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Определение расчетного располагаемого давления.

В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров труб и потерь давления в системе. Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды:

(3.1)

где G, кг/с – расход воды; r, кг/м³ - плотность воды; v, м/с – ее скорость.

Скорость воды в трубах не должна превышать допустимых значений. Для жилых и общественных зданий [6]:

Диаметр трубы, м………………10 15 20 и более

Предельная скорость, м/с… ..1,5 1,2 1

Потери давления в трубопроводах DP, Па, с учетом запаса давления определяются по формуле:

(3.2)

где DР_р - расчетное располагаемое циркуляционное давление

(3.3)

где DР_н - циркуляционное давление, создаваемое насосом;

DР_е - естественное циркулярное давление;

Б – коэффициент, учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении. Для двухтрубных систем равен 0,4, для однотрубных систем равен 1,0.

Насосное циркуляционное давление DР_н определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Если система отопления присоединяется через элеватор, то DР_н равно давлению, создаваемому элеватором.

(3.4)

где DР_аб -перепад давлений в тепловой сети на входе в абонентский ввод;

h_э = 0,2-0,3 – КПД элеватора;

u - коэффициент смешения элеватора.

(3.5)

где t₁- расчетная температура воды в прямом трубопроводе тепловой сети. Принимается по заданию;

t_г = 95 ⁰ С, t₀ = 70 ⁰C– расчетные температуры горячей и обратной воды в системе отопления.

Естественное циркулярное давление DР_е зависит от принятой схемы системы отопления (однотрубная или двухтрубная)

Однотрубная система

ЦО - центр охлаждения, ЦН - центр нагрева.

Рис.3.1 Схемы стояков однотрубной системы с верхней разводкой:а) проточной; б) проточно-регулируемой; в) с замыкающими участками.

При определении DР_е пользуются понятиями центра нагрева (ЦН) и центра охлаждения (ЦО). В качестве центра нагрева принимается ось элеватора, а в качестве центра охлаждения – середина отопительного прибора.

В проточной и проточно-регулируемой системах (рис. 3.1 а, б) условные ЦО размещаются на половине высоты прибора. Для этих случаев естественное циркулярное давление определяется по формуле:

(3.6)

где (3.7)

Q_i - нагрузка i-го отопительного прибора

H_i – расстояние между ЦН и ЦО для данного прибора.

Для систем с замыкающими участками (рис.3.1 в) температура воды изменяется не только в приборах, но и в замыкающих участках. В каждом приборе возникают кроме того циркуляционные кольца и циркуляционные давления.

(3.8)

где r_вх , r_вых - плотность воды на входе и выходе.

В инженерной практике этой величиной можно пренебречь и расчет выполнять как для схем (а) и (б).

Двухтрубная система.

Естественное циркуляционное давление для приборов 1-ого этажа определяется по формуле:

(3.9)

где h₁ - расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора 1 этажа, м.

Для приборов 2 этажа:

(3.10)

и т.д.

Рис. 3.2 Схема стояка двухтрубной системы с верхней разводкой.

3.2. Методы гидравлического расчета.
Определение потерь давления в системе отопления

При проведении гидравлического расчета составляется расчетная схема трубопроводов в аксонометрии с соблюдением ЕСКД и ГОСТ 21602-79. На схеме, кроме трубопроводов, наносятся отопительные приборы, запорно-регулирующая арматура и, если требуется, оборудование теплового пункта. В схеме записывается тепловая нагрузка приборов и тепловая нагрузка участков системы, длины и диаметры участков. При изображении стояков подающий стояк размещается справа, а обратный слева, если смотреть со стороны помещения.

Гидравлический расчет проводится, в основном, двумя методами: по удельным потерям давления и по характеристикам сопротивлений. Обычно по первому методу рассчитываются двухтрубные и однотрубные системы, а по второму – однотрубные.

При расчете системы отопления, независимо от метода, сначала определяется основное циркуляционное кольцо, которое включает прямой и обратный магистральные трубопроводы с ответвлением к наиболее удаленному прибору.

В тупиковых схемах двухтрубных систем основным является кольцо, проходящее через нижний прибор дальнего стояка. Для однотрубных – кольцо, проходящее через дальний стояк.

Рис.3. 3. Пример аксонометрической схемы двухтрубной системы отопления с верхней разводкой.

Рис.3. 4. Пример аксонометрической схемы двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.

После расчета участков основного циркуляционного кольца производится расчет других циркуляционных колец.

Поиск по сайту: