3.5 Определение циркуляционных расходов
Циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения определяется исходя из теплопотерь. Согласно [1] циркуляционный расход горячей воды определяется по формуле:
,
л/с (3.10)
где 4,19 – удельная теплоемкость воды, кДж/кг оС;
– суммарные
теплопотери, кВт;
β – коэффициент разрегулировки циркуляции принимаемый равным 1,0.
t – разность температур в подающих трубопроводах системы горячего водоснабжения от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки (не более 100С).
Циркуляционные расходы воды на отдельных участках системы с циркуляционными стояками переменного гидравлического сопротивления распределяются пропорционально теплопотерям трубопроводов, поэтому их удобно определять методом экстраполяции.
Потери теплоты в системе горячего водоснабжения составят:
л/с;
3.6 Гидравлический расчет циркуляционной сети
Все циркуляционные кольца (через каждый водоразборный стояк) состоят из распределительных трубопроводов, диаметры которых уже были подобраны в режиме максимального водоразбора, и циркуляционных трубопроводов. Гидравлический расчет циркуляционных колец для режима циркуляции производится в 2 этапа:
- расчет потерь давления в распределительных трубопроводах при условии отсутствия водоразбора и пропуске только циркуляционных расходов воды
- расчет потерь давления в циркуляционных трубопроводах при пропуске циркуляционных расходов воды
Цель гидравлического расчета – определение диаметров циркуляционных трубопроводов, потерь напора в них и циркуляционных кольцах в целом.
Гидравлический расчет производится аналогично расчету подающих трубопроводов. Потери давления определяются по номограмме [1] по формуле:
h = l · I · Ki · (1+Kl), м (3.11)
При определении потерь напора, м, на участках подающих трубопроводов при пропуске только циркуляционного расхода, можно пользоваться следующей формулой:
hcirр.Т = hрТ · (qcir/qh)2, м (3.12)
где hрТ, qh – расчетные значения потерь напора и расхода на участке, взятые из гидравлического расчета подающих трубопроводов.
Диаметр циркуляционных трубопроводов рекомендуется принимать на 1-2 сортамента меньше диаметров соответствующих участков подающих трубопроводов.
Невязка потерь давления в различных циркуляционных кольцах допускается не более 10%. При невозможности увязки потерь напора путем изменения диаметров трубопроводов на участках циркуляционной сети предусматривается установка диафрагм у основания циркуляционных стояков. Диаметр отверстия диафрагмы для стальных трубопроводов определяется по формуле:
,
мм (3.13)
где Hcр – избыточное давление, которое необходимо погасить диафрагмой, м, определяемой как разность давлений в параллельных циркуляционных кольцах.
Если при расчете диаметр диафрагмы получается менее 10мм, допускается вместо нее устанавливать кран для регулировки давления.
В курсовом проекте необходимл осуществить гидравлическую увязку двух циркуляционных колец: через дальний и ближний стояки.
Таблица №5 - Гидравлический расчет циркуляционной сети |
|
|
|
|
|||||||||
№ |
l |
qcir |
d |
V |
гидрал. Уклон |
Ke |
Δh |
Σhуч |
Примеч. |
||||
уч. |
м |
|
мм |
V |
Kv |
VKv |
i |
Ki |
iKi |
|
Па/м |
Па/м |
|
циркуляционне кольцо через стояк №3 |
|||||||||||||
подающие теплопроводы в режиме циркуляции |
|||||||||||||
19-ЦТП |
8,5 |
1,21 |
80 |
0,24 |
1,13 |
0,27 |
1,408 |
1,37 |
1,93 |
0,2 |
19,68 |
19,68 |
стальные |
18-19 |
32,5 |
0,8 |
65 |
0,24 |
1,15 |
0,28 |
1,821 |
1,44 |
2,62 |
0,2 |
102,27 |
121,94 |
стальные |
17-18 |
40 |
0,392 |
50 |
0,2 |
1,2 |
0,24 |
1,762 |
1,61 |
2,84 |
0,2 |
136,17 |
258,11 |
стальные |
16-17 |
7,7 |
0,383 |
50 |
0,2 |
1,2 |
0,24 |
1,713 |
1,61 |
2,76 |
0,2 |
25,48 |
283,59 |
стальные |
15-16 |
7,8 |
0,285 |
50 |
0,15 |
1,2 |
0,18 |
0,996 |
1,61 |
1,60 |
0,2 |
15,01 |
298,60 |
стальные |
14-15 |
20,3 |
0,195 |
40 |
0,16 |
1,26 |
0,20 |
1,478 |
1,79 |
2,65 |
0,2 |
64,45 |
363,05 |
стальные |
13-14 |
20,3 |
0,097 |
32 |
0,12 |
1,28 |
0,15 |
1,231 |
1,93 |
2,38 |
0,2 |
57,88 |
420,93 |
стальные |
12-13 |
2,2 |
0,023 |
25 |
0,05 |
1,38 |
0,07 |
0,305 |
2,34 |
0,71 |
0,2 |
1,88 |
422,81 |
стальные |
11-12 |
3,5 |
0,022 |
25 |
0,05 |
1,38 |
0,07 |
0,281 |
2,34 |
0,66 |
0,2 |
2,76 |
425,57 |
стальные |
11-5 |
17,5 |
0,021 |
32х5.4 |
0,06 |
- |
- |
0,572 |
- |
- |
0,5 |
15,02 |
440,59 |
ПП |
4-5 |
3,1 |
0,021 |
25х4.2 |
0,1 |
- |
- |
1,859 |
- |
- |
0,5 |
8,64 |
449,23 |
ПП |
циркуляционные теплопроводы |
|||||||||||||
4-1" |
11,1 |
0,021 |
15 |
0,12 |
1,68 |
0,20 |
3,035 |
3,87 |
11,75 |
0,1 |
143,41 |
143,41 |
стальные |
1''-2'' |
0,4 |
0,042 |
15 |
0,24 |
1,68 |
0,40 |
10,707 |
3,87 |
41,44 |
0,1 |
18,23 |
161,64 |
стальные |
2''-3'' |
0,2 |
0,063 |
20 |
0,2 |
1,48 |
0,30 |
5,515 |
2,77 |
15,28 |
0,1 |
3,36 |
165,00 |
стальные |
3''-4'' |
27,7 |
0,084 |
25 |
0,17 |
1,38 |
0,23 |
3,142 |
2,34 |
7,35 |
0,1 |
224,02 |
389,03 |
стальные |
4''-5'' |
20,6 |
0,084 |
25 |
0,17 |
1,38 |
0,23 |
3,142 |
2,34 |
7,35 |
0,2 |
181,75 |
570,78 |
стальные |
5"-6" |
20,6 |
0,168 |
32 |
0,21 |
1,28 |
0,27 |
3,34 |
1,93 |
6,45 |
0,2 |
159,35 |
730,13 |
стальные |
6"-7" |
4,9 |
0,252 |
40 |
0,2 |
1,26 |
0,25 |
2,358 |
1,79 |
4,22 |
0,2 |
24,82 |
754,95 |
стальные |
7"-8" |
7,7 |
0,383 |
40 |
0,31 |
1,26 |
0,39 |
5,081 |
1,79 |
9,09 |
0,2 |
84,04 |
838,98 |
стальные |
8"-9" |
40 |
0,392 |
40 |
0,31 |
1,26 |
0,39 |
5,303 |
1,79 |
9,49 |
0,2 |
455,63 |
1 294,62 |
стальные |
9"-10" |
32,5 |
0,8 |
50 |
0,41 |
1,2 |
0,49 |
6,614 |
1,61 |
10,65 |
0,2 |
415,29 |
1 709,91 |
стальные |
10"-ЦТП |
8,5 |
1,21 |
50 |
0,62 |
1,2 |
0,74 |
14,337 |
1,61 |
23,08 |
0,2 |
235,44 |
1 530,06 |
стальные |
циркуляционное кольцо через стояк №1 ΔP=881,12Па |
|||||||||||||
14-13' |
2,2 |
0,065 |
32 |
0,08 |
1,28 |
0,10 |
0,598 |
1,93 |
1,15 |
0,2 |
3,05 |
3,05 |
стальные |
13'-14' |
1,4 |
0,043 |
32 |
0,05 |
1,28 |
0,06 |
0,285 |
1,93 |
0,55 |
0,2 |
0,92 |
3,97 |
стальные |
12'-13' |
0,4 |
0,021 |
25 |
0,04 |
1,38 |
0,06 |
0,259 |
1,93 |
0,50 |
0,2 |
0,24 |
4,21 |
стальные |
6'-12' |
17,5 |
0,021 |
32х5.4 |
0,06 |
- |
- |
0,572 |
- |
- |
0,5 |
15,02 |
19,23 |
ПП |
5'-6' |
3,1 |
0,021 |
25х4.2 |
0,1 |
- |
- |
1,859 |
- |
- |
0,5 |
8,64 |
27,87 |
ПП |
5'-1" |
3,6 |
0,021 |
15 |
0,12 |
1,68 |
0,20 |
3,035 |
3,87 |
11,75 |
0,1 |
46,51 |
74,38 |
стальные |
1''-2'' |
0,4 |
0,042 |
15 |
0,24 |
1,68 |
0,40 |
10,707 |
3,87 |
41,44 |
0,1 |
18,23 |
92,61 |
стальные |
2''-3'' |
0,2 |
0,063 |
20 |
0,2 |
1,48 |
0,30 |
5,515 |
2,77 |
15,28 |
0,1 |
3,36 |
95,98 |
стальные |
3''-4'' |
27,7 |
0,084 |
25 |
0,17 |
1,38 |
0,23 |
3,142 |
2,34 |
7,35 |
0,1 |
224,02 |
320,00 |
стальные |
|
ΔPнев=((881,12-320)/881,12)*100%=63,7% |
|
|
|
Pизб=561,12Па |
|
|
||||||
|
|
кран для регулирования давления |
|
|
|
|
|
|
|||||
циркуляционное кольцо через стояк №2 ΔP=881,12Па |
|||||||||||||
14-13' |
2,2 |
0,065 |
32 |
0,08 |
1,28 |
0,10 |
0,598 |
1,93 |
1,15 |
0,2 |
3,05 |
3,05 |
стальные |
13'-14' |
1,4 |
0,043 |
32 |
0,05 |
1,28 |
0,06 |
0,285 |
1,93 |
0,55 |
0,2 |
0,92 |
3,97 |
стальные |
6'-13' |
17,5 |
0,021 |
32х5.4 |
0,06 |
- |
- |
0,572 |
- |
- |
0,5 |
15,02 |
18,99 |
ПП |
5'-6' |
3,1 |
0,021 |
25х4.2 |
0,1 |
- |
- |
1,859 |
- |
- |
0,5 |
8,64 |
27,63 |
ПП |
5'-2" |
3,6 |
0,021 |
15 |
0,12 |
1,68 |
0,20 |
3,035 |
3,87 |
11,75 |
0,1 |
46,51 |
74,14 |
стальные |
2''-3'' |
0,2 |
0,063 |
20 |
0,2 |
1,48 |
0,30 |
5,515 |
2,77 |
15,28 |
0,1 |
3,36 |
77,50 |
стальные |
3''-4'' |
27,7 |
0,084 |
25 |
0,17 |
1,38 |
0,23 |
3,142 |
2,34 |
7,35 |
0,1 |
224,02 |
301,53 |
стальные |
|
ΔPнев=((881,12-301,53)/881,12)*100%=65,8% |
|
|
|
Pизб=579,59 Па |
|
|
||||||
|
|
кран для регулирования давления |
|
|
|
|
|
|
|||||
циркуляционное кольцо через стояк №3 ΔP=881,12Па |
|||||||||||||
12-13 |
2,2 |
0,023 |
25 |
0,05 |
1,38 |
0,07 |
0,305 |
2,34 |
0,71 |
0,2 |
1,88 |
1,88 |
стальные |
11-12 |
3,5 |
0,022 |
25 |
0,05 |
1,38 |
0,07 |
0,281 |
2,34 |
0,66 |
0,2 |
2,76 |
4,65 |
стальные |
11-5 |
17,5 |
0,021 |
32х5.4 |
0,06 |
- |
- |
0,572 |
- |
- |
0,5 |
15,02 |
19,66 |
ПП |
4-5 |
3,1 |
0,021 |
25х4.2 |
0,1 |
- |
- |
1,859 |
- |
- |
0,5 |
8,64 |
28,31 |
ПП |
4-1" |
11,1 |
0,021 |
15 |
0,12 |
1,68 |
0,20 |
3,035 |
3,87 |
11,75 |
0,1 |
143,41 |
171,72 |
стальные |
1''-2'' |
0,4 |
0,042 |
15 |
0,24 |
1,68 |
0,40 |
10,707 |
3,87 |
41,44 |
0,1 |
18,23 |
189,95 |
стальные |
2''-3'' |
0,2 |
0,063 |
20 |
0,2 |
1,48 |
0,30 |
5,515 |
2,77 |
15,28 |
0,1 |
3,36 |
193,31 |
стальные |
3''-4'' |
27,7 |
0,084 |
25 |
0,17 |
1,38 |
0,23 |
3,142 |
2,34 |
7,35 |
0,1 |
224,02 |
417,33 |
стальные |
|
ΔPнев=((881,12-417,33)/881,12)*100%=52,6% |
|
|
|
Pизб=463,79 Па |
|
|
||||||
|
|
кран для регулирования давления |
|
|
|
|
|
|
|||||
циркуляционное кольцо через стояк №4 ΔP=881,12Па |
|||||||||||||
14-13' |
2,2 |
0,065 |
32 |
0,08 |
1,28 |
0,10 |
0,598 |
1,93 |
1,15 |
0,2 |
3,05 |
3,05 |
стальные |
13'-15' |
1,4 |
0,043 |
32 |
0,05 |
1,28 |
0,06 |
0,285 |
1,93 |
0,55 |
0,2 |
0,92 |
3,97 |
стальные |
6'-15' |
17,5 |
0,021 |
32х5.4 |
0,06 |
- |
- |
0,572 |
- |
- |
0,5 |
15,02 |
18,99 |
ПП |
5'-6' |
3,1 |
0,021 |
25х4.2 |
0,1 |
- |
- |
1,859 |
- |
- |
0,5 |
8,64 |
27,63 |
ПП |
5'-3" |
7,1 |
0,021 |
15 |
0,12 |
1,68 |
0,20 |
3,035 |
3,87 |
11,75 |
0,1 |
91,73 |
119,36 |
стальные |
3''-4'' |
27,7 |
0,084 |
25 |
0,17 |
1,38 |
0,23 |
3,142 |
2,34 |
7,35 |
0,1 |
224,02 |
343,39 |
стальные |
|
ΔPнев=((881,12-343,39)/881,12)*100%=61% |
|
|
|
Pизб=537,73 Па |
|
|
||||||
|
|
кран для регулирования давления |
|
|
|
|
|
|
|||||