5. Конструирование системы отопления

См. чертежи

5. Гидравлический расчет трубопроводов системы водяного отопления

_{Гидравлический расчет трубопроводов выполняют по методу удельных потерь в следующей последовательности:}

1. _{Определяют циркуляционное давление в системе:}

_∆P_Р = _∆P_Н +_∆P_ℓ , Па, (31)

2. _{Выбирают основное расчетное циркуляционное кольцо, в котором наименьшее значение}

₍₃₂₎

где - сумма длин циркуляционного кольца, м

В насосной двухтрубной системе – это кольцо через нижний отопительный прибор аналогично выбранных стояков.

3. Разбивают основное циркуляционное кольцо на расчетные участки, граница которых определяется в местах изменения расхода или скорости воды. На расчетной схеме обозначают номера участков, длины и тепловые нагрузки. Длины участков определяются по планам и разрезам здания.

4. Определяют ориентировочную величину удельной потери на трение , Па/мп, по формуле:

(33)

где Б=0,65 – доля потерь давления на трение от общего расчетного давления _{в системе.}

5. Определяют расход воды на участке, кг/ч, по формуле (27), где Q – тепловая нагрузка участка, которая равна сумме тепловых нагрузок приборов, обслуживаемых протекающей по участку водой.

6. Подбирают диаметры труб участков в циркуляционном кольце, исходя из и расхода воды G, пользуясь [5, прил. 6], выписывая из таблиц диаметр участка d, фактическую величину удельной потери давления на трение и скорость движения воды W на участке.

7. Определяют на каждом участке потери давления на трение по формуле:

, Па (34)

8. Находят потери давления в местных сопротивлениях каждого участка кольца [4, прил. 7], зная скорость движения воды W, м/с, и сумму коэффициентов местных сопротивлений участков , определяемых по [5,прил.5].

Местное сопротивление (тройник, крестовина) на границе двух участков относят к расчетному участку с меньшим расходом воды; местное сопротивление (нагревательный прибор, элеватор и т.п.) учитывают поровну на каждом участке.

9. Определяют суммарные потери давления на трение и в местных сопротивлениях на каждом участке (+Z)_i и в циркуляционном кольце.

(35)

Основное циркуляционное кольцо выбираем через стояк №1, длина кольца ∑l=85,2 м.

Расчетное циркуляционное давление определяем по формуле (31):

_∆P_Н = 5,7 кПа = 5700 Па

_∆P_ℓ = _∆P_ℓпр

Естественное циркуляционное давление:

_∆P_ℓпр= (36)

_∆P_ℓпр=

_∆P_Р = 5700+860=6560 Па

Расход воды в стояке по формуле(27):

Средняя удельная потеря давления на трение по формуле (33):

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца однотрубной системы водяного отопления

№ участка	тепловая нагрузка Q, Вт	расход воды на участке G, кг/ч	длина участка, l	Диаметр d, мм	скорость движения воды, W, м/с	удельная потеря давления R, Па/м	потери давления на трение Rl, Па	сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ ζ	потери давления в местных сопротивлениях, Z, Па	суммарные потери давления Rl+Z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	50662	1693	18,5	40	0,356	45	833	1,5	93	926
2	24146	807	5	32	0,224	26	130	10,1	248	378
3	12107	405	3	20	0,317	91	273	10,6	521	794
4	8199	274	6,4	20	0,212	41	262	1	22	284
5	4235	142	10,4	15	0,21	63	655	11	237	892
6	-	71	0,5	15	0,104	16	8	3	16	24
7	4235	142	3	15	0,21	63	189	3	65	254
8	-	71	0,5	15	0,104	16	8	3	16	24
9	4235	142	3	15	0,21	63	189	3	65	254
10	-	71	0,5	15	0,104	16	8	3	16	24
11	4235	142	7,3	15	0,21	63	460	8	172	632
12	8199	274	6,4	20	0,212	41	262	1	22	284
13	12107	405	3	20	0,317	91	273	3,5	172	445
14	24146	807	6	32	0,224	26	156	3	74	230
15	50662	1693	9,4	40	0,356	45	423	4,5	279	702
16	-	1016	2,3	32	0,281	39	90	6	232	322
∑			85,2				4219		2250	6469
Невязка

Примечание:

Расход воды на участках 6,8,10(замыкающий участок) α=0,5:

G=(1-α)∙G_ст (37)

G=(1-0,5)∙142=71 кг/ч

Расход воды на подмешивание из теплотрассы:

G₁₀=G_мс-G₁ (38)

где G_мс= (39)

G₁₀=G_мс-G₁=1693-1016 кг/ч

Потери давления в местных сопротивлениях Z:

(40)

где ρ₇₀ – плотность воды при 70⁰С, ρ₇₀=977,81 м³/кг.

Таблица 4 - Определение коэффициентов местных сопротивлений

участок 1	задвижка D=40 мм 2 отвода D=40 мм	0,5 0,5∙2=1 ∑ζ=1,5	участок 9	2 отвода	2∙1,5=3 ∑ζ=3
участок 2	тройник на растекании	10,1 ∑ζ=10,1	участок 10	2 тройника на ответвлении	2∙1,5=3 ∑ζ=3
участок 3	тройник на растекании задвижка D=25 мм	10,1 0,5 ∑ζ=10,6	участок 11	2 тройника на проходе 2 отвода d=15 мм вентиль	2∙1=2 2∙1,5=3 3 ∑ζ=8
участок 4	тройник на проходе	1 ∑ζ=1	участок 12	тройник на проходе	1 ∑ζ=1
участок 5	2 тройника на проходе воздухосборник вентиль	2∙1=2 1,5 3 ∑ζ=11	участок 13	задвижка тройник на слиянии	0,5 3 ∑ζ=3,5
участок 6	2 тройника на ответвлении	2∙1,5=3 ∑ζ=3	участок 14	тройник на слиянии	3 ∑ζ=3
участок 7	2 отвода	2∙1,5=3 ∑ζ=3	участок 15	2 отвода тройник повротный	2∙1,5=3 1,5 ∑ζ=4,5
участок 8	2 тройника на ответвлении	2∙1,5=3 ∑ζ=3	участок 16	тройник на слиянии тепловой пункт	3 3 ∑ζ=6