2.Гидравлический расчет паропроводов.

Задача: определение потерь давления по участкам и диаметров трубопроводов исходя из расчетного расхода пара и располагаемого перепада давления в начале и конце паропровода.

Учитывается изменение плотности пара и его температуры из-за потерь тепла в окружающую среду по длине. Потери тепла зависят от диаметра трубопровода. Вначале гидр.расч. диаметр неизвестен, поэтому гидр.расч. проводят предварительный и окончательный.

При предварительном расчете считают, что потери давления происходят равномерно, тогда среднелинейное падение определяется:

-давление в начале (источник) и конце (потребитель)паропровода,кПа.

- длина паропровода.

-средний коэффициент местных потерь ?тепла?,(для паропроводов составленного из нескольких участков):

-длина участка

-коэфт. местных потерь. Определяется по формуле Шифренсона:

z-0,005-1,0

Ориентировочное падение давления пара на участке:

-в конце расчетного участка.

Гидр.расч. паропроводов проводят при средней плотности на расчетном участке : . определяют с учетом падения давления пара и температуры в окружающую среду.

При предварительном расчете падения температуры пара перегретого на каждые 100м принимают: . В зависимости от качества тепловой изоляции. Тогда температура в конце: ;

Диаметр паропровода находят по величине расчетного расхода и среднего удельного падения давления по таблицам и номограммам. При этом плотность пара отличается от приведенного в таблицах. Поэтому предварительно находят табличное значение :

Расчетный расход пара на участках должен определяться с учетом несовпадения максимальных расчетных расходов пара отдельными потребителями. Учитывается это коэф-том 0,9 к расчетному расходу пара. Это при наличии нескольких потребителей.

Расчетный расход пара отдельными потребителями:

r-теплота парообразования,

Q-тепловая нагрузка потребителя, Вт.

По средней величине и расходу по номограмме находим диаметр паропровода. При окончательном расходе находим действительное значение:

Диаметр паропровода принимают т.о., чтоб скорость пара не превышала:

Диаметр	Перегретый пар	Насыщеный пар
менее 200	50	35
более 200	80	60

3.Системы отопления с естественной циркуляцией. Принцип действия, область применения, величина циркуляционного давления.

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией теп­лоносителя весьма удобны для отдельных небольших зданий, по­лучающих тепло от собственной котельной. Радиус действия таких систем не превосходит 30 м. Эти системы надежны, бесшумны, просты в эксплуатации и не требуют затрат механической (или электрической) энергии для повседневной работы. К недостаткам систем следует отнести несколько повышенный расход металла и замедленный прогрев системы в период пуска.

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя допускаются (при соответствующем обосновании) для обогрева по­мещений в верхних зонах высотных зданий.

При естественной циркуляции наиболее целесообразно приме­нение верхней разводки горячих магистральных теплопроводов, которые при прокладке по черда­ку должны изолироваться для предотвращения бесполезных по­терь тепла. Нижняя разводка го­рячих теплопроводов применяется редко и в основном в тех случаях, когда отапливаемое здание имеет бесчердачное покрытие.

Причиной возникновения естественного давления в систе­мах водяного отопления является свойство воды, как и всякого фи­зического тела, изменять объем при изменении температуры. Ве­личина коэффициента объемного расширения воды β не постоянна и зависит от температуры. При температуре 80 °С β=0,0006 К-1. Поэтому плотность (кг/м3) (объемная масса) единицы объ­ема горячей воды всегда будет меньше плотности холодной воды, а результа­том этого является возникнове­ние разности давлений, благодаря которой происходит движение воды в теплопроводах системы отопления.

ΔΡe=gh(ρo-ρг)

Из формулы следует, что величина естественного давле­ния равна расстоянию по вертикали от середины нагревателя до середины отопительного прибора, умноженному на гравитационное ускорение и на разность плотностей охлажденной и горячей воды. Атмосферное давление, высота расположения расширительного ба­ка и удаление отопительного прибора от нагревателя по горизонтали не оказывают влияния па величину естественного давле­ния.

При выводе формул для определения естественного давления сделано допущение, что горячая вода, двигаясь по теплопроводам системы, не охлаждается. В действительности она охлаждается, отдавая тепло в окружающую среду. Понижение температуры охлаждающейся в трубах воды и связанное с этим увеличение ее плотности неизбежно приводит к изменению естественного давле­ния. С этим явлением приходится считаться при расчетах.

Для определения естественного давления с учетом охлаждения воды в трубах необходимо знать ее фактическую температуру в ха­рактерных узловых точках или среднюю температуру воды на участ­ках. Эти данные могут быть получены только после выполнения теплового расчета теплопроводов. Однако для каждого случая про­ведение такого расчета является достаточно сложной задачей, так как должны быть известны диаметр труб и условия их прокладки, в то время как для определения диаметров теплопроводов нужно знать величину естественного давления.

Тепловой расчет в таких случаях производится только для си­стем квартирного отопления, а для практики пользуют­ся данными ранее проведенных расчетов, которые систематизиро­ваны в таблицах и дают уже готовую величину добавочного давле­ния от охлаждения воды в зависимости от этажности здания и протяженности системы. Дополнительное давление от охлаждения воды в трубах учитывается всегда только в системах с верхней разводкой при естественной циркуляции. Для систем с нижней разводкой практически допустимо не учитывать давление, возникающее от охлаждения воды в трубах вследствие незначительной его величины.

В системах с искусственной циркуляцией теплоносителя из-за перемещения по теплопроводам большого количества воды с боль­шими скоростями понижение температуры воды оказывается срав­нительно малым и поэтому становится малым добавочное давление от охлаждения воды в трубах.

Таким образом, для систем с естественной циркуляцией тепло­носителя величину действующей в системе разности давлений всегда следует определять по выражению

ΔΡдейст =ΔРе.пр + ΔΡ е.тр,

где ΔΡ е.тр — дополнительное давление от охлаждения воды в тру­бах, Па.