2.2.1. Розрахунок нагрівальних приладів сходової клітки

Тепловий розрахунок чавунних секційних радіаторів М-140-АО виконуємо згідно даних наведених в (6)

Кількість води, що протікає через прилад визначається за формулою :

G_пр = Q_пр ∙ 0,86/∆t = 4120∙ 0.86 /60 = 59,05 кг/год

де Q_пр – теплове навантаження на прилад, Вт

∆t – розрахунковий перепад температур в приладі, ^оС

G_пр – кількість води що протікає через прилад, кг/год.

Температурний напір в приміщенні визначається за формулою :

∆t_Т = t_ср.пр.- t_вн, ^оС

де : t _в – внутрішня температура в приміщенні, ^оС

t_ср.пр. – середня температура води в нагрівальному приладі

t_ср.пр= ( t_г + t_зв ) / 2 = (130+70) / 2 =100, ^оС

∆t_Т = 100-16 = 84, ^оС

Потрібна поверхня нагрівального приладу визначається за формолою :

де : – тепловіддача 1 екм. чавунних радіаторів, таб. 37

– коефіціент який враховує зміну тепловіддачів залежності від прийнятого способу установки ( дод.VI табл.1 )

– коефіцієнт який враховує охолодження теплоносія в стояках ( дод.VI таб.23 )

_е = 435 ∙ 1,16 = 504,6 Вт/год. екм.

Розрахункова поверхня нагріву прилада визначається за формулою :

F_роз = F_пот – F_тр, екм.

де : F_тр – поверхня нагріву відкритого проложених труб ( дод. VII таб.1 – 3 )

F_роз = 7 - 0,35 = 6,65, екм.

Розрахункова кількість секцій радіаторів визначається за формулою :

n_роз = F_роз / f _секц, шт.

де : f _секц - повенхня нагрівуоднієї секції радіатора ( табл. 217 )

n_роз =6,65/0,35 = 19

Установочну кількість секцій знаходимо за формулою :

n_уст = n_роз , шт.

де : – коеф. який враховує кількість секцій в приладі ( дод. VI. Таб.4)

n_уст = 19 1,03 = 19,57 шт. = 20 секцій

До встановлення приймаємо 20 секцій чавунних радіаторів М – 140 – АО .

2.3. Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення.

Мета виконання гідравлічного розрахунку трубопроводів полягає у підборі діаметрів трубопроводів таким чином , щоби наявного циркуляційного тиску було достатньо для переборення гідравлічного опору в системі опалення і щоби підібрані діаметри забезпечували подачу розрахункової кількості теплоносія в елементи системи опалення і швидкість руху теплоносія не перевищувала допустимих.

Суть методу питомих втрат тисків полягає в тому , що попередньо визначивши лінійні питомі втрати тиску на тертя R_сер для циркуляційного кільця трубопроводів за витратою та R_сер з таблиць гідравлічного розрахунку визначаємо діаметр трубопроводу, дійсні питомі втрати тиску та швидкість і окремо знаходимо втрати тиску по довжині трубопроводу, а окремо в місцевих опорах. При цьому методі діаметри трубопроводів підбирають при рівних перепадах температур теплоносія по всіх стояках і вітках.

Середні питомі втрати тиску R_сер визначаються за формулою:

Па/м

де ∑L- загальна довжина розрахункового кільця або вітки трубопроводу , м.

β - коефіцієнт, який враховує долю втрат тиску на подолання опорів тертя від загального перепаду тисків Р_р в системі опалення.

β = 0,65- для системи водяного опалення з насосною циркуляцією води.

β = 0,5 - для системи водяного опалення з природною циркуляцією води.

Якщо система опалення насосна, то розрахунковий циркуляційний тиск в системі опалення буде складатися з насосного тиску 𝛥P_н і природного циркуляційного тиску 𝛥P_пр

𝛥P_Р = 𝛥P_н+В · 𝛥P_пр, Па

В- поправка на тип системи.

Для горизонтальних і вертикальних з нижнью розводкою однотрубних систем В=0,4; з верхньою розводкою -1; для двотрубних систем водяного опалення В=0,5÷ 0,7.

Насосний тиск визначаємо з виразу

𝛥P_н = (80 140) ∑L, Па (11.3)

де ∑L - довжина трубопроводів циркуляційного кільця, м.

Втрати тиску по довжині трубопроводу визначаємо за формулою :

H_l=R·l= , Па

де l - довжина ділянки трубопроводу, м

d-внутрішній діаметр трубопроводу , м

λ- коефіцієнт гідравлічного тертя;

v- швидкість теплоносія в трубопроводі, м/с

ρ - густина теплоносія , кг/м³;

R- втрати тиску , внаслідок тертя об стінки трубопроводу,Па/м.

Втрати тиску в місцевих опорах Z визначаємо за формулою:

Z= , Па

де ∑ζ - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці

Загальні втрати тиску на ділянці:

H_діл = H_l+ Z= + , Па

Гідравлічний розрахунок проводимо через стояк 3 (5 – ий поверх)

Визначаємо насосний тиск в системі опалення :

∆P_н= (80···140) · ∑L =100 · 104,3 = 10430, Па

Природній тиск визначаємо за формулою :

∆P_пр= βgh_i(t_г-t_о) = 0,64·9,81·14·(90-70) = 1758, Па

Визначаємо розрахунковий тиск в циркуляційному кільці

∆P_р=∆P_н+В · ∆P_пр = 10430 + 0,6 · 1758 = 11484,8 , Па

Середні питомі втрати тиску визначаємо за формулою :

R_ср= ∆P_р / ∑L · β = 11484,8/104,3· 0,65 = 71,6, Па/м

Підрахунок коефіцієнтів місцевих опорів для кожної розрахункової ділянки проводимо згідно каталогу для металопластикових труб « fusioterm » фірми « aquatherm » ( Німеччина. )

• Ділянка 1-2 :

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

∑ξ = 1,35

• Ділянка 2-3 :

• Трійник з поворотом на розділення потоків ξ = 1,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

∑ξ = 3,45

• Ділянка 3-4 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Ділянка 4-5 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Ділянка 5-6 :

• Трійник з поворотом на розділення потоків ξ = 1,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

∑ξ = 4,65

• Ділянка 6-7 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Ділянка 7-8 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Ділянка 8-9 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Ділянка 9-10 :

• Трійник на прямий прохід на розділення потоків ξ = 0,25

• Ділянка 10-11 :

• трійник з поворотом на розділення потоку ξ = 1,8х2= 3,6

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2 х2=2,4

• Кран кульовий х 2 ξ = 0,15х2 = 0,3

• Фільтр ξ = 1,5

• Квартирний лічильник тепла M – Cal ξ = 2

∑ξ =9,8

• Ділянка 11-12 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Відвід ˂ 90^о х2 ξ = 1,2х2 = 2,4

• Трморегулюючий вентель ξ = 23

• Нагрівальний прилад ξ = 2,5

∑ξ =28,15

• Ділянка 12-13 :

• Трійник з поворотом на з’єднання потоків ξ = 3

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2 х3

• Кран кульовий ξ = 0,15

∑ξ =6,75

• Ділянка 13-14 :

• Трійник на прямий потік на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Ділянка 14-15 :

• Трійник на прямий прохід на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Ділянка15-16:

• Трійник на прямий прохід на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Ділянка16-17:

• Трійник на прямий прохід на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Ділянка 17-18 :

• Трійник на прямий прохід на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

∑ξ = 3,65

• Ділянка 18-19 :

• Трійник з поворотом на з’єднання потоків ξ = 3

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Ділянка 19-20 :

• Трійник на прямий потік на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• 20-21 :

• Трійник на прямий потік на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

∑ξ = 2,45

• Ділянка 21-22 :

• Трійник з поворотом на з’єднання потоків ξ = 3

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Кран кульовий ξ = 0,15

∑ξ = 2,45

Гідравлічний розрахунок проводимо через 3-ий стояк ( 1-ий поверх )

Визначаємо насосний тиск в системі опалення :

∆P_н= (80···140) · ∑L =100 · 80,3 = 8030, Па

Природній тиск визначаємо за формулою :

∆P_пр= βgh_i(t_г-t_о) = 0,64·9,81·2,3·(90-70) = 289, Па

Визначаємо розрахунковий тиск в циркуляційному кільці

∆P_р=∆P_н+В · ∆P_пр = 8030 + 0,6 · 289 = 8203,4 , Па

Середні питомі втрати тиску визначаємо за формулою :

R_ср= ∆P_р / ∑L · β = 8203,4/80,3· 0,65 = 66,4, Па/м

Підрахунок коефіцієнтів місцевих опорів для кожної розрахункової ділянки проводимо згідно каталогу для металопластикових труб « fusioterm » фірми « aquatherm » ( Німеччина. )

• Ділянка 1-2 :

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

∑ξ = 1,35

• Ділянка 2-3 :

• Трійник з поворотом на розділення потоків ξ = 1,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

∑ξ = 3,45

• Ділянка 3-4 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Ділянка 4-5 :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Ділянка 5-6 :

• Трійник з поворотом на розділення потоків ξ = 1,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

∑ξ = 4,65

• Ділянка 6-7’ :

• трійник з поворотом на розділення потоку ξ = 1,8х2= 3,6

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2 х2=2,4

• Кран кульовий х 2 ξ = 0,15х2 = 0,3

• Фільтр ξ = 1,5

• Квартирний лічильник тепла M – Cal ξ = 2

∑ξ =9,8

• Ділянка 7’-8’ :

• Трійник на прямий потік на розділення потоків ξ = 0,25

• Відвід ˂ 90^о х2 ξ = 1,2х2 = 2,4

• Трморегулюючий вентель ξ = 23

• Нагрівальний прилад ξ = 2,5

∑ξ =28,15

• Ділянка 8’-17 :

• Трійник з поворотом на з’єднання потоків ξ = 3

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2 х3

• Кран кульовий ξ = 0,15

∑ξ =6,75

• Ділянка 17-18 :

• Трійник на прямий прохід на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

∑ξ = 3,65

• Ділянка 18-19 :

• Трійник з поворотом на з’єднання потоків ξ = 3

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Ділянка 19-20 :

• Трійник на прямий потік на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• 20-21 :

• Трійник на прямий потік на з’єднання потоків ξ = 0,8

• Кран кульовий ξ = 0,15

• Кран для спуску води ξ = 1,5

∑ξ = 2,45

• Ділянка 21-22 :

• Трійник з поворотом на з’єднання потоків ξ = 3

• Відвід ˂ 90^о ξ = 1,2

• Кран кульовий ξ = 0,15

∑ξ = 2,45