5.3. Методы гидравлического расчета систем водяного отопления

Приступать к расчету трубопроводов можно только после подготовки схемы системы отопления к расчету, а это значит, что должны быть известны длины участков, требуемые расходы на участках и местные сопротивления. В большинстве случаев значение располагаемого перепада давлений бывает задано, тогда ориентируются на него; в противном случае ориентируются на допустимые скорости движения воды в трубопроводах. В том и другом случаях эти величины дают возможность только предварительно определить диаметры трубопроводов. Окончательные значения диаметров получают после увязки полуколец.

Метод расчета трубопроводов по удельным потерям. Этот метод заключается в раздельном определении потерь давления на трение и в местных сопротивлениях.

Расчет начинают с определения ориентировочного значения удельных потерь на трение по выражению

R_ор = 0,9k Δр_р.ц /Σl (5.34)

где Δр_р.ц — располагаемое давление для расчета системы отопления; k — доля потерь давления на трение, принимаемая для систем с естественной циркуляцией равной 0,5, для систем с искусственной циркуляцией равной 0,65; Σl — сумма длин рассчитываемых участков, для которых давление Δр_р.ц является располагаемым.

Найденная величина R_ор является приближенной, но весьма удобной для ориентировки в табличных данных. При подборе диаметров труб для конкретных участков могут применяться величины, большие или меньшие R_ор.

Найдя в прил. 7 полученное значение R или близкое к нему и двигаясь от него вправо, отыскивают заданный расход воды G, кг/ч (верхняя строка). Графа таблицы, в которой найдено значение заданного расхода, укажет, какому диаметру он соответствует. Под значением расхода в таблице приведена скорость движения воды υ, м/с. Произведение Rl дает значение потерь давления на трение на данном участке. По скорости определяют значение динамического давления р_д = (v²/2) ρ (прил. 9), умножая которое на сумму коэффициентов местных сопротивлений Σξ, получают потери давления в местных сопротивлениях на рассчитываемом участке Z. Для удобства расчета запись ведут в табличной форме (табл. V.3 в примере V.2).

Метод расчета по удельным потерям наиболее точен, так как в табличных значениях удельных потерь на трение учтен характер движения теплоносителя по трубам.

Метод расчета трубопроводов по приведенным длинам. Этот метод удобно применять в тех случаях, когда основными являются потери давления на трение, а потери в местных сопротивлениях незначительны. При этом местные сопротивления заменяются эквивалентными длинами. Эквивалентной длиной называется длина трубы, на которой потери на трение равны динамическому давлению (или потерям в местном сопротивлении при коэффициенте местного со­противления ξ, равном 1). Значение эквивалентной длины определяется из уравнения

Δр =

Отсюда

l_эк = d/λ (5.35)

Общие потери на участке тогда выразятся уравнением

Δр_уч = ( l+ l_эк Σξ) = l_пр R (5.36)

где l_пр = (l+ l_эк Σξ)— приведенная длина участка, м;

l — фактическая длина участка, м;

l_эк — эквивалентная длина, м, принимаемая по табл. V. 1;

Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений.

ЛЕКЦИЯ 5