5.3. Методика гидравлического расчета по характеристикам сопротивления

1. Подготовительная часть

Для выполнения гидравлического расчета необходимо начертить аксонометрическую схему в масштабе. Вычерчивается она только после того, как будут нанесены на поэтажные планы все стояки, нагревательные приборы и магистрали. Аксонометрическую схему желательно начинать с изображения местного теплового пункта, подающей и обратной

магистралей и присоединения к ним стояков. Для того, чтобы не получилось накладки изображения различных стояков друг на друга, рекомендуется вычерчивать схему с разрывом. На схему наносится все основное и вспомогательное оборудование, применяемое в системе отопления (регулировочная и запорная арматура, воздухосборники, компенсаторы теплового удлинения и др.).

2. Определение циркуляционных колец и разбивка их на расчетные участки

Расчет начинают с основного циркуляционного кольца системы. В нем установлена максимальная тепловая нагрузка или кольцо

наиболее удаленно от местного теплового пункта. В насосной вертикальной однотрубной системе это кольцо проходит через наиболее нагруженный стояк из удаленных от теплового пункта при тупиковом движении воды или через наиболее нагруженный из средних стояков при попутном движении воды в магистралях. В горизонтальной однотрубной системе одноэтажного здания основное циркуляционное кольцо выбирают по меньшему значению в двух кольцах,

проходящих через ветви на верхнем и нижнем этажах. Так же поступают при расчете гравитационной системы, сравнивая значения R₁ в циркуляционных кольцах, проходящих через отопительные приборы, находящиеся на различных расстояниях от теплового пункта. Второстепенными циркуляционными кольцами являются все ответвления от основного кольца. Циркуляционные кольца разбивают на расчетные участки. Расчетным участком называют отрезок трубопровода одного диаметра с постоянным расходом (рис. 5. 4). Для удобства использования расчетной схемы (рис. 5. 4) стояки обозначают Ст 1, Ст 2 и т. д.; расчетные участки разводящих магистралей обозначают двумя цифрами, соответствующими номерам стояков в начале и конце участков (например, 1-2), причем на обратных трубопроводах - цифрами со штрихом (Г-2'); узловые точки разводящих трубопроводов в расчетные кольца отмечают буквами (А, Б...); элеваторный узел (ЭУ).

3. Расчет тупиковой вертикальной однотрубной системы отопления

Гидравлический расчет рационально начинать с последнего по ходу теплоносителя стояка, входящего в основное циркуляционное кольцо (например, на рис. 5.4 это Ст 1). Характеристику сопротивления стояка со стандартными элементами определяют по (5.17), а для нестандартных элементов рассчитывают по (5.3). Выбирая диаметр труб, руководствуются соотношением (5.15), исходя из Δр_Р. После этого определяют потерю давления в стояке по формуле (4. 2), Продолжается расчет определением потерь давления (5.2) в параллельных участках магистральных трубопроводов (на рис. 5.4 это 1-2и 1'-2')- Для этого надо подсчитать расход теплоносителя в них (5.4), назначить диаметр, исходя из (5.15), и определить характеристику сопротивления по (5.3). Сумма потерь давления тупикового стояка (Ст 1) и параллельных участков магистральных трубопроводов (1-2, 1'-2') является располагаемым давлением для следующего стояка (Ст 2). Величина характеристик сопротивления следующих стояков 2....N (параллельные участки) должна быть равна значению

(5. 18)

где - потери давления в 1 -ом тупиковом стояке (рис. 5.4), Па;

- потери давления в подающих и обратных магистралях до

рассматриваемого стояка, Па; расход теплоносителя в

рассматриваемом стояке, кг/ч.

Зная располагаемое давление и расход теплоносителя в рассматриваемом стояке, конструируем его так, чтобы суммарная характеристика узлов, найденная по формуле (5. 17), равнялась или была близка (невязка ±10 %) к гидравлической характеристике, определяемой по формуле (5. 18). Если для стояка с одним диаметром труб не удается выполнить это условие, конструируем составные стояки, в первую очередь такие, у которых изменены диаметры присоединительных участков от магистралей до нижних подводок к нагревательным приборам. Далее аналогично ведем расчет магистралей и стояков 3...N, входящих в основное кольцо. Расчет основного и вспомогательных колец следует вести согласно формулам

(5. И)-(5.14).