АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Гидравлический расчет системы отопления при естественной циркуляции

Читайте также:
  1. I. Расчет накопительной части трудовой пенсии.
  2. I. Расчет производительности технологической линии
  3. I. Расчет размера страховой части трудовой пенсии.
  4. I. Формирование системы военной психологии в России.
  5. II. Расчетная часть задания
  6. II. Цель и задачи государственной политики в области развития инновационной системы
  7. II. Экономические институты и системы
  8. IV. Механизмы и основные меры реализации государственной политики в области развития инновационной системы
  9. А). Системы разомкнутые, замкнутые и комбинированные.
  10. А. И. Герцен – основатель системы вольной русской прессы в эмиграции. Литературно-публицистическое мастерство
  11. Абиотические компоненты экосистемы.
  12. Абстрактные линейные системы

На план е двухэтажного дома ( рис . 15, 16) показаны расположения стояков , приборов системы отопления и схема прокладки горячей линии .

На рис . 17 представлены схемы отопления то г о же дома с разбивкой на циркуляционные кольца .

Уклоны гра ф ически не показаны , а лишь обозначены стрелками , направленными в соответствующую сторону .

Принято , что центр нагрева воды в котле ( на 150 мм выше колосниковой решетки ) и центр охлаждения воды в отопительных приборах ( посередине прибора).

Определены длины участков трубопровода и тепловые нагрузки .

Расчетный перепад температур в системе ∆ t с = 90 ° - 70 °С .

К установке в помещениях приняты радиаторы M -140- A .

Расчет трубопроводов следует начать с наиболее неблагоприятного циркуляционного кольца .

Рис . 16. Схем a холодного и горячего водоснабжения :

В 1 - трубопровод холодной воды ; Т 3 - горячей ; - задвижка ; - вентиль

Рис . 17. Схема для расчета гидравлического кольца системы отопления :

а - 1- го ; б - 2; в - 3- го

Наиболее неблагоприятным циркуляционным кольцом следует считать : при естественной циркуляции - кольцо , у которого в зависимости от располагаемого давления значение R ср будет наименьшим .

5.4.1. Определить предварительный расчетный перепад давления по формуле (17). По условиям прокладки труб принимаем коэффициент в = 0,4.

Рассматриваем 1- е циркуляционное кольцо с приборами № 1; 2-3; 4; 5.

Ориентировочное предварительное давление для кольца составит :

через приборы № 2-3

Н 0 = [0,4 ∙ 6,5(10,9 +6,5) + 0,1(977,81 - 965,34)] ∙ 9,81 = 455,6 Па ;

через прибор 4

Н 0 = [0,4 ∙ 6,5(9,55 + 6,5) + 0,1(977,81 - 965,34)] ∙ 9,81 = 421 Па ;

через прибо р 5

Н 0 = [0,4 ∙ 6,5(4,88 + 6,5) +0,1(977,81 - 965,34)] ∙ 9,81 = 303,0 Па .

Рассматриваем 2- е циркуляционное кольцо с приборами № 6, 7-8,

Ориентировочное предварительное давление для кольца составит :

через прибор 6

Н 0 = [0,4 ∙ 6,5(6,93 - 6,5) + 0,1(977,81 - 965,34)] ∙ 9,81 = 402 Па ;

через приборы 7-8

Н 0 = [0,4 ∙ 6,5(2,70 + 6,5) + 0,1(977,81-965,34)] ∙ 9,81 = 246,4 Па ,

Рассматриваем 3- е циркуляционное кольцо с приборами № 9-10.



Ориентировочное предварительное давление для кольца составит :

через приборы 9-10

Н 0 =[0,4 ∙ 6,5(4,94 + 6,5) + 0,1(977,81-965,34)] ∙ 9,81 = 303,5 Па .

Первое произведение - циркуляционное давление , получаемое вследствие охлаждения воды в трубопроводах , второе - давление , обусловленное разницей в высоте расположения котла и прибора .

Проведенные расчеты показывают , что давление , получаемое вследствие охлаждения воды в трубопроводе значительно больше дополнительного давления, которое получается в результате превышения центра охлаждения воды в приборе над центром нагрева воды в котле ( для нашего случая 0,1 м ).

5.4.2. Средние удельные потери давления и трение определяем по формуле (18):

через приборы № 1; 2-3

через прибор № 4

через прибор № 5

через прибор № 6

через приборы № 7-8

через прибор № 9-10

5.4.3. По найденным значениям R ср рассчитываем диаметры трубопровода самого длинного циркуляционного кольца ( в примере 2- е циркуляционное кольцо с нагревательными приборами № 6-8).

Результаты расчета сводим в табл . 47.

5.4.4. Подводя итог гидравлического расчета циркуляционного кольца с нагревательными приборами № 6-8 делаем вывод , что запас по сравнению с определенным ориентировочно циркуляционным давлением ( 648,4 - 559,0)/648,4∙100 % = 13,8 % является допустимым .

Согласно п . 4.7.7 расчет трубопровода оставляют без изменения .

5.4.5. После предварительного подбора трубопроводов , который для гидравлических колец 1, 3 производится так же , как для кольца № 2, переходим к его тепловому расчету , определяя последовательно по участкам от котла по ходу в оды тепловыделения трубопроводом и температуру воды в начале и конце расчетных участков , а результаты сводим в таб . 48.

Таблица 47. Результаты гидравлического расчета системы отопления при естественной циркуляции

Номер участка, прибора Нагрузка на участке Длина L i , м Диаметр d , мм Расчетные данные Из- ме- не- ния
q i , Вт q i , кг/ч предварительные
v , м/ c R i / μ , Па R i Li, Па å ξ, Па Zi , Па R i Li + Zi, Па
Циркуляционное кольцо приборов №6 Н0 = 402 Па  
15404,6 6,5 0,14 8,3 54,1 7,0 67,4 121,4  
8612,5 2,2 0,103 5,8 12,9 1,5 6,4 18,6  
5018,5 0,5 0,059 2,2 1,08 1,0 1,8 2,8  
18 с при- бором № 6 763,3 12,1 0,047 3,5 42,7 13,5 14,7 56,8  
763,3 5,6 0,047 3,5 19,6 4,5 5,4 25,0  
2576,7 1,4 0,086 6,8 9,6 1,0 3,5 13,1  
5018,5 0,5 0,106 9,3 4,6 1,5 5,9 10,5  
8612,5 3,94 0,103 5,9 1,5 6,4 28,9  
1,42 0,135 7,8 11,1 1,5 14,7 25,5  
15404,6 1,0 0,14 54,1 0,5 8,8 62,7  
                    å = 365 Па
Циркуляционное кольцо приборов № 7, 8 Н0 = 246,4 Па  
4255,2 2,8 0,089 6,86 19,2 1,5 4,02 23,2  
Прибор № 8 2441,1 1,95 0,083 6,37 12,42 12,5 47,7 60,1  
2441,8 4,3 0,083 6,37 27,4 3,0 10,5 37,9  
Прибор № 7 1813,4 4,3 0,062 3,53 15,17 12,5 25,7  
1813,4 0,5 0,119 21,5 10,7 3,0 21,1 31,8  
  Общий итог для приборов № 6-8 å = 559,0 Па

Таблица 48. Результаты теплового расчета трубопроводов системы

‡агрузка...
Номер участка, прибора Количество воды проходя- щей по участку q i , кг/ч Длина участка L i , м Диаметр трубы d , мм Темпера- тура воды в начале участка t нач i , °С Темпера- тура в помеще- нии t в , °С t нач i - t в , °С Теплопо- тери в окружа- ющую среду q ¢ , Вт/м Тепловы- деления трубо- проводом q тр i , Вт Пониже- ние темпе- ратуры воды ∆ t i , °С Темпера- тура воды в конце участка t кон
5,5 157,0 1020,5 1,3 88,7
2,2 88,7 72,7 143,0 314,7 0,73 87,9
0,5 87,9 71,9 139,5 69,7 0,27 87,6
3,65 87,6 71,6 143,0 522,2 13,6 74,0
    3,02   74,0   51,2 154,6 4,0 70,0
    2,66   70,0   47,7 126,7 3,3 66,7
    2,4   66,7   50,7 46,5 111,6 2,9 63,8
    0,5   63,8   47,8 43,0 21,5 0,56 63,2
Прибор № 6 - - - 63,2 - - - - 43,2
5,5 43,2 27,2 25,5 143,3 3,7 39,5
2,8 87,6 71,6 110,5 309,3 1,45 86,1
  1,05 1,95 86,1 70,1 86,1 167,8 1,37 84,7
Прибор № 8 - - - 84,7 - - - - 64,7
4,3 64,7 48,7 56,9 245,0 2,0 62,7
22а 2,4 86,1 70,1 86,1 370,1 4,1 82,1
Прибор № 7 - - - 82,1 - - - - 62,1
0,5 62,1 42,1 36,05 18,03 0,2 61,9
1,4 55,2 39,2 43,0 60,2 0,46 54,7
0,5 58,6 42,6 58,2 29,1 0,115 58,5
31 изол. 3,94 58,5 42,5 72,2 57,7 0,13 58,37
14 изол. 1,42 58,37 42,37 77,9 22,1 0,029 58,34
1,0 58,34 42,34 77,9 77,9 0,1 58,24

а ) перепад температуры воды в начале главного стояка ( уч . 1) и воздуха в помещении - t п - t в = 90 - 16 = 74 °С и т . д . ( графа 7);

б ) для заполнения графы 8 используем вспомогательную табл . 49;

Та б лица 49. Теплопотери в окружающую среду ( Вт ) на 1 м q ' неизолированных труб , наполненных водой при разности температур теплоносителя и окружающего воздуха

Разность температуры t нач i - t в , °С Условный проход (диаметр) труб стальных водогазопроводных (газовых) ГОСТ 3262-75, мм
36,0 45,3 57,0 72,1 76,8 88,4
39,5 50,0 62,8 79,1 83,7 96,5
44,2 57,0 70,9 89,6 96,5 110,5
47,7 61,6 75,6 97,7 104,7 118,6
51,2 65,1 82,6 104,7 112,8 126,8
57,0 73,3 91,9 116,3 124,4 143,0
61,6 77,9 96,5 123,8 133,7 152,4
67,5 86,1 108,2 137,2 147,7 161,7
72,1 90,7 114,0 145,4 157,0 170,9
75,6 95,4 121,0 152,4 165,1 180,3
79,1 101,2 126,8 160,5 170,9 189,6
83,7 105,8 132,8 169,8 182,6 198,9
96,5 123,3 155,8 197,7 207,0 234,9

в) теплоотдачу изолированной трубы в нашем примере это уч . 14, 31, рассчитываем по формуле

q тр = q ¢ L i (1 - η и ),

где η и = 0,8 - КПД изоляции ( для открыто проложенных в помещении участков трубопроводов η и = 0);

q тр1 = I 57,0∙6,5∙1 = 1020,5 Вт

q тр31 = 72,2∙3,94(1 - 0,8) = 57,7 Вт

и т.д. (графа 9);

г) при расходе воды g i = 602 кг/ч на участке получим пон ижение температуры воды

∆ t 1 = 1020,5/1,163 ∙ 662 = 1,3 °С ( графа 10),

а конеч ную температуру воды

∆ t кон1 = 90-1,3 = 88,7 °С и т . д . ( графа 11 );

д) для обратного трубопровода участка после смешивания воды п о лучим температуру обратной воды t об .

Температуру воды в начале участка № 24 найдем из теплового баланса по участку № 23, в котором перемещается 105 кг / ч воды с конечной температурой t кон23 = 62,7 °С и по участку № 21 - 111 кг / ч с t кон 21 = 54,7°С.

После смешивания в начале участка № 24 получим температуру воды

е ) в результате всего расчета получим конечную температуру воды последнего участка t кон15 = 58,24 °С ;

ж ) находим действительное давление для наиболее отдаленного прибора № 6:

средняя температура и плотность воды в стояке

t ср.ст = (63,2 + 63,8):2 = 63,5 °С ; γ 63,5 = 981,4 кг / м 3 ;.

температура воды и плотность воды , входящей в прибор № 6

t пр6 = 63,2 °С ; γ 63,2 = 981,57 кг / м3;

температура и плотность воды , выходящей из котла

t г = 90 °С; γ 90 = 965,34 кг / м 3 .

Тогда , пользуясь формулой (21), определяем

H g = [0,9 ∙ 24(981,4 - 965,34) + 0,5 ∙ 0,5(981,57 - 9 6 5,34) + 0,1(990,99 - 965,34)]∙9,81 = 404,7 Па.

Получив действительное циркуляционное давление, сравниваем его с потерями давления в данном кольце трубопровода. Полученное расхождение(404,7 - 365)/404,7∙100% = 9,7% находится в допустимых пределах.

Таким же образом производится расчет через 2-е и 3-е циркуляционные кольца.

5.4.6. По общей теплопотребности дома определяют расход воды в системе отопления по формуле (25)

G c = 15404,6/(90 - 70) = 770,23 кг/ч.

Принятое в расчете количество циркулирующей воды (табл. 48) равно 662 кг/ч. По условиям подразд. 4.9. расхождение составит (662 - 770,23)/770,23∙100% = -14%, что находится в допустимых пределах.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.013 сек.)