Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления производят в следующей последовательности
1. После определения тепловой мощности системы отопления, размещения отопительных приборов и теплового пункта вычерчиваем схему трубопроводов системы отопления с указанием всех поворотов, ответвлений, зазорно-регулирующей арматуры.
2. На схему наносим тепловые нагрузки всех отопительных приборов (записываются на расчетной схеме системы отопления над прямоугольниками, изображающими отопительные приборы), которые суммируются по стоякам и отдельным кольцам циркуляции.
З. Выбираем основное циркуляционное кольцо, т.е. наиболее протяженное, имеющее наибольшую тепловую нагрузку.
4. Расчетное циркуляционное кольцо разбиваем на участки. На каждом участке проставляем тепловую нагрузку (в числителе) и его длину (в знаменателе). Участком называется отрезок трубопровода, на котором расход протекающей воды, температура воды и диаметр трубопровода остаются неизменными. Нумеруем участки, начиная от распределительного коллектора и кончая сборным коллектором.
5. Определяем расчетное давление , Па, которое складывается из давления, создаваемого элеватором и естественного циркуляционного давления за счет отсасывания воды в отопительных приборах:
,
Величину определяем по формуле:
где - разность давления в наружных тепловых сетях, в месте ввода в здание, кПа;
u - коэффициент смещения, вычисляем по формуле
,
где - расчетная температура воды в тепловой сети, ‚
Величину определяем по формуле:
где h - вертикальное расстояние между серединой отопительного прибора, расположенного на первом этаже, и осью элеватора, м; для основного циркуляционного кольца h можно принимать от 1,5 до 1,7 м;
- плотность охлажденной и горячей воды, ;
,
,
.
Находим расчётное располагаемое давление для системы отопления:
Определим среднее значение удельной линейной потери давления на трение в основном циркуляционном кольце (в вертикальной однотрубной системе – это кольцо через наиболее нагруженный стояк из удаленных от теплового пункта):
6. При выборе диаметра труб исходим из среднего значения удельной линейной потери давления на трение в основном циркуляционном кольце
,
где - сумма длин последовательно соединенных участков расчетного циркуляционного кольца = 103,9м; длина участков определяется с точностью до 0,1м по схеме системы отопления; 0,65 - доля потерь на трение.
Гидравлический расчет сводят в таблицу.
7. В первых 3-х графах записываем номера участков, тепловые нагрузки и длины участков. В 3-ей графе проставляем расход воды на участке, который определяем по формуле:
8. Ориентируясь на значение , определяем диаметры труб, действительные удельные потери давления на трение и скорость движения воды. Необходимо следить за тем, чтобы скорость движения воды не превышала предельно допустимых. Находим потом значение . Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяем по формуле:
,
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на участке;
v - скорость движения воды, м/с;
- плотность воды, ;
- динамическое давление, Па.
Общие потери давления в основном циркуляционном кольце , полученные путем суммирования потерь давления на трение и в местных сопротивлениях на всех участках основного циркуляционного кольца, сопоставляем с расчетным циркуляционным давлением. Расчет основного циркуляционного кольца считается законченным, если выполняется условие:
Действительный запас расчётного давления в % вычисляем по формуле
.
Таблица 5. Гидравлический расчёт трубопроводов системы водяного отопления.
Но- мер уча стка | Тепло- вая на- грузка, Q, Вт | Расход тепло- носи- теля, G, кг/ч | Длина участ- ка, l, м | Диа- метр, d, мм | Ско- рость воды, V, м/с | Удель- ные по- тери на тение, R, Па/м | Потери давле- ния на трение, Rl, Па | Сумма коэф. местных сопро- тивле- ний, SV | Дина- миче- ское давле- ние, РДИН, Па | Поте- ри дав- ления в мест- ных сопро-тивле-ниях, Z, Па | Сум- марные потери, Rl+Z,Па |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
12,8 | |||||||||||
6,0 | |||||||||||
2,6 | |||||||||||
10,0 | |||||||||||
41,1 | |||||||||||
9,1 | |||||||||||
3,5 | |||||||||||
6,0 | |||||||||||
12,8 | |||||||||||
и т.д | |||||||||||
Итого: Sl= S(Rl+Z)ОЦК= |
Таблица 6. Местные сопротивления и их коэффициенты на участках основного циркуляционного кольца.
Номер участка | Диаметр, d, мм | Наименование местных сопротивлений | К.м.с | Сумма коэффициентов местных сопротивлений, SV |
1 | 3 | 4 | ||
Кран шаровый Отвод | 0,5 | |||
Тройник на ответвление Вентиль обыкновенный | 1,5 | |||
Тройник на ответвление | 1,5 | |||
Тройник на проходе | ||||
Тройник на проходе Вентиль прямоточный Пробковый кран 3 отвода | ||||
Тройник на проходе | ||||
Тройник на ответвление | 1,5 | |||
Тройник на ответвление | 1,5 | |||
Задвижка Отвод | 0,5 | |||
и т.д |