2.4 Гидравлический расчет теплопроводов системы отопления

Целью гидравлического расчета трубопровода систем отопления является выбор таких сечений (диаметров) теплопроводов для наиболее протяжного и нагруженного циркуляционного кольца или ветви системы, по которым при располагаемой разности давлений в системе обеспечивается пропуск заданного расхода теплоносителеля.

Общее естественное циркуляционное давление определяется:

где h – полная высота от элеватора (теплогенератора) до верха прибора последнего этажа, м;

h = 16,9 м;

– коэффициент свободного падения

g=9,8 м/с;

– плотность воды соответственно охлажденной и горячей, , определяется по таблице 10 [5]

= 985,7 ;

= 963,6 ;

/

Расчетное циркуляционное давление:

где – искусственное давление, создаваемое насосом или элеватором, Па

Б – поправочный коэффициент, учитывающий значение естественного циркуляционного давления в период поддерживания расчетного гидравлического режима в системе для однотрубной системы Б = 1

– сумма длин участков расчетного кольца, м

= 80,1 м;

В данной курсовой работе для гидравлического расчёта трубопроводов используется метод удельных потерь давления. Поэтому вначале определяется ориентировочное значение удельной потери давления от трения при движении теплоносителя по трубам R_cр, Па/м, по формуле

Расход воды на участке:

где 0,86 – коэффициент, учитывающий теплоемкость воды;

– тепловая нагрузка участка, Вт

Для первого участка:

Используя приложение Е [5], по значению расходов воды G, определяем диаметр труб, действительные скорости движения воды  и удельные потери давления от трения R.

Для первого участка выберем диаметр трубы равный 32 мм. Методом интерполяции определим точное значение скорости и удельной потери давления на трение:

,

.

При гидравлическом расчёте потери давления на каждом участке, , Па, циркуляционного кольца определяют по формуле Дарси-Вейсбаха, известной из курса гидравлики:

Потери давления на трение на участке определяется путём умножения удельной потери давления на длину участка , м.

Потери давления в местных сопротивлениях определяем:

где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, определяется по таблице 12 [5];

– скорость воды на участке, м/с, принимается по таблице;

– плотность воды,

Для первого расчётного участка

Значения коэффициентов местных сопротивлений для рассматриваемого нами циркуляционного кольца сведены в таблицу 4:

Таблица 4 – Значения коэффициентов местных сопротивлений

1 уч-к	элеватор	2,3
	вентиль	9
	поворот	0,5
2 уч-к	тройник ответвления	1,5
	вентиль	9
3 уч-к	тройник ответвления	1,5
	вентиль	10
4 уч-к	тройник проходной	1
5 уч-к	тройник проходной	1
	поворот (2шт)	0,5
	вентиль	10
	тройник проходной(10 шт)	1
	КРП(5шт)	1,5
6 уч-к	вентиль	10
	сливной кран	2
	поворот	0,5
7 уч-к	тройник проходной	1
8 уч-к	тройник проходной	1
	вентиль	10
Продолжение таблицы 4
9 уч-к	тройник противоточный	3
	вентиль	9
10 уч-к	тройник противоточный	3
	вентиль	10

Расчеты проводятся для каждого участка системы. Результаты сводятся в Таблицу 5.

Таблица 5 – Гидравлический расчет теплопроводов

Данные по схеме				Принято
Номер участка	Тепловая нагрузка участка Q i, Вт	Расход воды на участке G i, кг/ч	Длинна участка l,м	Диаметр трубопровода d, мм	Скорость движения воды ν, м/с	Потери давления от трения	на 1 м длинны R, Па/м		Потери давления от трения	на участке Rl, м		Сумма коэффициентов местных	сопротивлений ΣZ, Па		Потери давления в местных	сопротивлениях, Z, Па		Сумма потерь давления	на участке Rl i+Z i
1	2	3	4	5	6	7		8			9			10			11
1	49502	1419	20,4	32	0,40	75,10		1532,04			11,8			909,6			2442
2	25945	744	6,5	25	0,36	96,25		625,63			10,5			655,6			1281,3
3	15039	431	1	20	0,33	100,51		100,51			11,5			603,4			703,9
4	11016	316	5,8	20	0,24	57,04		330,83			1			27,8			358,6
5	7594	218	23,7	20	0,17	27,29		646,77			29,5			410,8			1057,5
6	7594	218	6,5	20	0,17	27,29		177,39			10,5			149,6			326,9
7	11016	316	5,8	20	0,24	57,04		330,83			1			28,4			359,2
8	15039	431	0,6	20	0,33	100,51		60,31			11			590,4			650,7
9	25945	744	7,2	25	0,36	96,25		693,00			12			766,5			1459,5
10	49502	1419	2,6	32	0,40	75,10		195,26			12			946,3			1141,5
Сумма l			80,1	Сумма R		712,38
Сумма потерь давления в кольце																	9780,8

Суммируя потери давления на расчётных участках , получаем потери давления в кольце , которые должны быть в пределах 90 % располагаемого давления:

Следовательно диаметры труб подобраны правильно.