Гидравлический расчет трубопроводов

Для систем с искусственной циркуляцией величина располагаемого давления определяется по формуле:

(20)

где - искусственное давление, создаваемое элеватором, Па ( кПа)

- давление, возникающее за счет охлаждения воды в отопительных приборах, Па;

- давление, вызываемое охлаждением воды в теплопроводах, Па, принимаемое по прил. 4/8/;

Б – коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетных условиях (для однотрубных систем – 1);

Для системы однотрубной с нижней разводкой:

(21)

где g – ускорение силы тяжести, м/с²;

h – вертикальное расстояние от середины водонагревателя до середины рассматриваемого отопительного прибора, м;

- плотности, соответственно горячей и обратной воды, кг/м³;

плотность смеси воды на соответствующем участке подъёмной и опускной части стояка, кг/м³.

Плотность воды в зависимости от ее температуры определяется по формуле:

(22)

Температура горячей воды – 105 ^°С, обратной – 70 ^°С;

кг/м³

кг/м³

кг/м³

кг/м³

кг/м³

Па

Па

Определяем ориентировочное значение удельной потери давления на трение при движении теплоносителя по трубам R_ср, Па/м, по формуле:

(23)

где К – доля потерь давления на трение, принимаемая для систем с искусственной циркуляцией равной 0,65;

- сумма длин расчетного кольца, м (54,83 м);

Па/м

По полученному значению R_ср по таблице П6 /2/ принимают диаметры участков d, мм; и по значению расходов воды определяются действительные скорости движения воды V, м/с, и удельные потери на трение R, Па/м.

Расход воды на участке G_уч, кг/ч, определяется по формуле:

(24)

где Q_уч – тепловая нагрузка участка, Вт;

t_г,t_о – температура горячей и обратной воды, ^°С.

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяются по формуле:

(25)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, определяемая в зависимости от видов местных сопротивлений по таблице П7 /2/;

Неблагоприятное циркуляционное кольцо – кольцо через отопительный прибор 8 стояка (самый нагруженный и один из наиболее удаленных).

Рассчитаем первый участок этого циркуляционного кольца

кг/ч

Принимаем диаметр 20 мм.

Скорость движения воды – 0,824 м/с.

Потери давления на трение, на 1 м длины – 600 Па/м.

Найдем сумму местных сопротивлений для каждого участка:

1 участок: Сумма – 0;

2 участок: тройник на ответвлении – 1,5. Сумма – 1,5;

3 участок: вентиль обыкновенный – 16, тройник на ответвлении – 1,5.Сумма – 17,5;

4 участок: тройник на проходе – 1, поворот 45^° – 0,8, поворот 90^° – 1,5.Сумма – 3,3;

5 участок: 6 х кран двойной регулировки – 4, 6 х тройник на ответвлении – 1,5,

6 х тройник на противотоке – 3, 10 х отвод под углом 90 – 1,5. Сумма – 66;

6 участок: тройник на проходе – 1, поворот 45^° – 0,8, поворот 90^° – 1,5.Сумма – 3,3; 7 участок: тройник на противотоке – 3, пробковый кран – 4. Сумма – 7;

8 участок: тройник на противотоке - 3. Сумма - 3;

9 участок: отвод под углом 90^° – 1, тройник на противотоке – 3. Сумма – 4;

Результаты расчета всех остальных участков в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Гидравлический расчет трубопроводов

Номер участка	Тепловая нагрузка участка Qуч, Вт	Расход воды на участке Gуч, кг/ч	Длина участка l, м	Диаметр трубопровода d, мм	Скорость движения воды υ, м/с	Потери давления на трение на 1 м длины R, Па/м	Потери давления на трение на участке l ∙R, Па	Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке Σξ	Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па	Сумма потерь давления на участке R∙ l уч+Zуч, Па
		1057,2	1,8		0,824
		569,3	5,73		0,435		974,1	1,5	137,189	1111,289
		260,8	3,7		0,355			17,5	1065,968	1694,968
		114,1	8,05		0,156		289,8	3,3	38,81617	328,6162
		114,1	15,6		0,156		561,6		776,3235	1337,923
		114,1	5,63		0,156		202,68	3,3	38,81617	241,4962
		260,8	5,2		0,355				426,3874	1310,387
		569,3	6,15		0,435		1045,5		274,378	1319,878
		1057,2	2,97		0,824				1312,696	3094,696

Для нормальной работы системы отопления необходимо, чтобы выполнялось условие:

(26)

Проверим выполнение данного условия:

0,565% < 10% Верно

Дата добавления: 2015-08-05