1.6. Гидравлический расчет теплопроводов.

Системы отопления представляют собой разветвлённую сеть теплопроводов, выполняющих важную функцию распределения теплоносителя по отопительным приборам. Целью гидравлического расчёта является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.

Принимаем двухтрубную горизонтальную кольцевую систему с верхней разводкой. Котёл отопительный водогрейный АОГВ-7,4-3,7,4 кВт размером 420*480*980

Потери давления R_T, Па, на преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом движущейся среды (воды, пара) и неизменным диаметром определяют по формуле:

, где

- диаметр трубопровода, м;

- коэффициент гидравлического трения;

- скорость движения воды в теплопроводе;

- плотность движущейся среды, кг/м³;

- удельные потери давления, Па/м;

- длина участка теплопровода, м.

Потери давления на преодоление местных сопротивлений Z, Па, определяется по формуле:

, где

– сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке теплопровода;

– динамическое давление воды на данном участке теплопровода, Па, определяется в зависимости от скорости движения воды в трубопроводе.

В системах водяного отопления с естественной циркуляцией расчётное циркуляционное давление в общем случае определяется:

, где

-давление, вызываемое охлаждением воды в теплопроводах, Па;

-давление, возникающее за счёт охлаждения воды в отопительных приборах, Па.

При верхней разводке:

, где

- расстояние по вертикали от середины котла (центра нагрева) до середины отопительного прибора;

-ускорение свободного падения, м/с²;

-плотности обратной и горячей воды, кг/м³;

Для предварительного выбора диаметров трубопроводов определяют среднее значение удельного падения давления по главному циркуляционному кольцу R_СР:

, где

- коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчётного циркуляционного давления (для системы с искусственной циркуляцией к=0,35);

-общая длинна расчётного циркуляционного кольца, м.

Определяем расход воды на расчетных участках , кг/ч:

,где

- тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов, обслуживаемых протекающей по участку водой, Вт;

- удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кгК).

Для участка №1:

;

Т.к. , а , то примем диаметр трубы .

По номограмме определяем скорость движения жидкости внутри трубы V = 0,1 м/с.

Для нахождения удельных потерь давления на участках R, необходимо знать коэффициент гидравлического трения , который определяется по уравнению Копьева: ;

Для 1 участка:

Отсюда R:

;

;

Все расчетные данные заносят в таблицу 3.

Таблица 3.

Номер участка	Вт	, кг/ч	d, мм	V, м/с	R, Па/м	Rl, Па		Z, Па	Rl+Z, Па
1	4850	208	32	0,1	5	9,5	4	19,4	28,9
2	3300	141	20	0,08	3,2	33,61	1,5	4,66	38,28
3	1660	71,4	15	0,06	1,8	11,9	1,5	2,62	14,52
4	1660	71,4	15	0,06	1,8	11,9	1,5	2,62	14,52
5	1640	70,5	15	0,05	1,25	13,13	1	1,22	14,35
6	1550	66,7	15	0,05	1,25	4,55	1	1,22	5,22
								Итого: 115,8 Па

Диаметры трубопроводов считаются подобраны верно, если имеется некоторый запас давления в кольце на неучтённые местные сопротивления и возможные неточности в монтаже системы отопления.

Условие выполняется следовательно диаметры труб подобраны верно.