Расчет производится на основании 4 с учетом данных 19 методом удельныхлинейных потерь давления.
Гидравлический расчёт в
расчетном режиме.
Основной принцип
гидравлического расчёта: при установившемся движении воды действующий в системе
перепад давления (насосного и
естественного) полностью расходуется на преодоление
сопротивления движению.
Задача
гидравлического расчёта:
-подобрать диаметр
водопроводов исходя из оптимальных скоростей движения воды в них;
-определить
необходимый перепад давления в системе и подобрать насос;
-увязать потери
давления в параллельных участках между собой с допустимой невязкой.
Последовательность
выполнения гидравлического расчёта.
Расчёт начинают с выбора основного
циркуляционного кольца (ОЦК). В рассчитываемой двухтрубной системе ОЦК проходит
через самый дальний отопительный прибор наиболее нагруженной и дальней ветви. В
данном случае выбрана ветвь 7 этажа, ввиду того, что проектируется система с
тупиковым движением теплоносителя и потери давления в ОЦК, проходящем через
данную ветвь, будут наибольшими. Это утверждение справедливо даже с учетом того,
что в верхней ветви будет наибольшим значение естественного циркуляционного
давления, так как эта величина оказывается незначительной в сравнении с
относительно большими ( 3-7 кПа) перепадами давления в кольце в целом и на
автоматических терморегуляторах в частности. Далее:
1.
Находится тепловая нагрузка стояков, как сумма тепловых нагрузок всех отопительных
приборов этих стояков;
2.
Разбивается система на участки (участок – отрезок трубопровода с постоянным расходом)
с указанием их длин , мм;
3.
Находим тепловую нагрузку участков и определяем расход теплоносителя на них по
формуле:
,, где
– удельная теплоёмкость
теплоносителя (воды); с=4,19
4.
По приложению II определяется диаметр d, мм участков и удельные потери , в них по уже известному
расходу теплоносителя, исходя из оптимальных скоростей движения теплоносителя в
них.
5.
Находятся потери давления на участках по формуле:
,Па
6.
Определяются потери давления на местных сопротивлениях , Па;
7.
Суммируются значения и , ,
8.
Далее проводится расчет второстепенных циркуляционных колец.
В каждом новом кольце рассчитываются только
дополнительные (параллельные и не общие с участками ОЦК) участки. При этом стремятся
к достижению равенства
,
с
максимальной невязкой (расхождением) значений двух частей не более 15 %.
Примечания:
— в условиях применения в системе автоматических терморегуляторов, основным
приемом увязки колец становится определение преднастроек регуляторов по данным рис
2.2 — 2.3 ;
— в современных
условиях предполагается возможность полностью исключить диафрагмирование
трубопроводов по данным как крайне нежелательный прием увязки при
конструировании систем.
Расчёт
и конструирование системы проводится в табличной форме
Тепловой расчет отопительных приборов
Для расчета принимаем радиатор чугунный секционный М-90.
Техническая характеристика (для одной секции):
площадь нагревательной поверхности =0,2 м;
номинальная плотность теплового потока =700 Вт/м
Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора:
, м2
где — поверхностная плотность теплового потока прибора:
, Вт/м2
где — номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2;
— температурный напор:
, 0С
Расчетное число секций на отопительном приборе NP:
где — поверхность нагрева отопительного прибора, м2;
= 1 (коэффициент, учитывающий способ установки прибора);
— коэффициент, учитывающий число секций в приборе:
Схема подводки теплоносителя к прибору: сверху вниз.
Значения коэффициентов: n=0.32, =1
Тип и марку отопительного прибора принимаю по заданию. Температура воды в подающей и обратной магистрали двухтрубной системе отопления: tT = 95 °С, t = 70 °С
Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора определяется по формуле:
Ар=Qн/qп, м2
Он= тепловая нагрузка на отопительный прибор, Вт
qn — поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2
определяется по формуле:
qн — номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2
Дt — температурный напор, °С, который определяется по формуле:
tвх,tвых — температуры воды на входе и выходе из прибора, °С (для двухтрубной системы отопления tвх=tг и tвых = tо)
tв — из таб. 2 (для помещения, в котором установлен прибор).
n, в1, P — поправочные коэффициенты учитывающие способ подводки теплоносителя к отопительным приборам
Gотн— относительный расход теплоносителя через отопительный прибор, который для двухтрубных систем отопления рассчитывается по формуле:
Gотн=(0,86Qп)/(360(tг-tо))
Расчетное число секций в отопительном приборе определяется по формуле:
Nр=Aр в2 в3/Ас
Ас — площадь поверхность одной секции, м2
в3— коэффициент, учитывающий способ установки прибора, принимается в3=1
в 2— коэффициент, учитывающий число секций в приборе, который определяется по формуле:
Полученное число секций NP округляю до целого (установочного) Nуст следующим образом: если десятичная дробь больше 0,28 — в сторону увеличения, если меньше или равна 0,28 — в сторону уменьшения.
Для отопительного прибора марки МС-140-АО:
qн=595 Вт/м2, Ас = 0,299 м2
Таблица 11. Расчёт числа секций отопительных приборов.
№пом. |
Qп, Вт |
tв, оС |
Схема присоед. |
Gотн |
Ар, м2 |
в2 |
Np |
Nуст |
||
101 |
1120,445 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,107 |
528,2 |
2,12 |
1 |
10,6 |
11 |
1120,445 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,107 |
528,2 |
2,12 |
1 |
10,6 |
11 |
|
102 |
619,11 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,059 |
553,64 |
1,12 |
0,94 |
5,26 |
5 |
103 |
999,38 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,095 |
549,8 |
1,82 |
0,99 |
9 |
9 |
104 |
999,38 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,095 |
549,8 |
1,82 |
0,99 |
9 |
9 |
105 |
999,38 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,095 |
549,8 |
1,82 |
0,99 |
9 |
9 |
106 |
999,38 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,095 |
549,8 |
1,82 |
0,99 |
9 |
9 |
107 |
1148,375 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,110 |
528,64 |
2,17 |
1 |
10,85 |
11 |
1148,375 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,110 |
528,64 |
2,17 |
1 |
10,85 |
11 |
|
108 |
662,68 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,063 |
554,73 |
1,19 |
0,95 |
5,65 |
6 |
109 |
1988,79 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,190 |
537,38 |
3,7 |
1,04 |
19,24 |
19 |
110 |
1489,39 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,142 |
556,47 |
2,68 |
1,02 |
13,67 |
14 |
111 |
609,06 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,058 |
553,35 |
1,1 |
0,94 |
5,17 |
5 |
112 |
1281,04 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,122 |
553,94 |
2,31 |
1,01 |
11,66 |
12 |
113 |
608,74 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,058 |
553,35 |
1,1 |
0,94 |
5,17 |
5 |
114 |
608,74 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,058 |
553,35 |
1,1 |
0,94 |
5,17 |
5 |
115 |
1281,04 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,122 |
553,94 |
2,31 |
1,01 |
11,66 |
12 |
116 |
609,06 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,058 |
553,35 |
1,1 |
0,94 |
5,17 |
5 |
117 |
1489,39 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,142 |
556,47 |
2,68 |
1,02 |
13,67 |
14 |
118 |
1921,7 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,184 |
536,86 |
3,58 |
1,04 |
18,62 |
19 |
201 |
1168,8 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,112 |
528,92 |
2,21 |
1 |
11,05 |
11 |
1168,8 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,112 |
528,92 |
2,21 |
1 |
11,05 |
11 |
|
202 |
623,77 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,06 |
553,92 |
1,12 |
0,94 |
5,26 |
5 |
203 |
1040,39 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,099 |
550,48 |
1,89 |
0,99 |
9,35 |
10 |
204 |
1040,39 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,099 |
550,48 |
1,89 |
0,99 |
9,35 |
10 |
205 |
1040,39 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,099 |
550,48 |
1,89 |
0,99 |
9,35 |
10 |
206 |
1040,39 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,099 |
550,48 |
1,89 |
0,99 |
9,35 |
10 |
207 |
1197,33 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,114 |
529,21 |
2,26 |
1 |
11,3 |
12 |
1197,33 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,114 |
529,21 |
2,26 |
1 |
11,3 |
12 |
|
208 |
668,45 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,064 |
554,99 |
1,2 |
0,95 |
5,7 |
6 |
209 |
2090,16 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,199 |
538,12 |
3,88 |
1,04 |
20,17 |
20 |
210 |
1561,78 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,149 |
557,27 |
2,8 |
1,02 |
14,28 |
14 |
211 |
632,07 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,06 |
553,92 |
1,14 |
0,94 |
5,36 |
6 |
212 |
1339,49 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,128 |
554,74 |
2,41 |
1 |
12,05 |
12 |
213 |
632,11 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,06 |
553,92 |
1,14 |
0,94 |
5,36 |
6 |
214 |
632,11 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,06 |
553,92 |
1,14 |
0,94 |
5,36 |
6 |
215 |
1339,49 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,128 |
554,74 |
2,41 |
1,01 |
12,17 |
12 |
216 |
632,07 |
20 |
62,5 |
св-вн |
0,06 |
553,92 |
1,14 |
0,94 |
5,36 |
6 |
217 |
1561,78 |
21 |
61,5 |
св-вн |
0,149 |
557,27 |
2,8 |
1,02 |
14,28 |
14 |
218 |
2064,18 |
23 |
59,5 |
св-вн |
0,197 |
537,96 |
3,84 |
1,04 |
19,97 |
20 |
ЛК |
2087,04 |
17 |
65,5 |
св-вн |
0,199 |
610,88 |
3,42 |
1,03 |
17,61 |
18 |
ЛК |
2087,04 |
17 |
65,5 |
св-вн |
0,199 |
610,88 |
3,42 |
1,03 |
17,61 |
18 |