3 Выбор системы отопления и параметров теплоносителя
В
курсовом проекте спроектирована
центральная система водяного отопления.
Источником теплоснабжения является –
ТЭЦ. Параметры теплоносителя во внешней
тепловой сети – 95-70
.
Для данного проекта применяется
двухтрубная горизонтальная тупиковая
система водяного отопления.
4 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Производится гидравлический расчёт основного циркуляционного кольца системы отопления с чугунными секционными радиаторами М-140-108. Трубы стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), легкие.
Целью гидравлического расчета трубопроводов системы отопления является выбор таких диаметров трубопроводов для наиболее протяжённого и нагружённого циркуляционного кольца системы, по которым при располагаемом перепаде давлений в системе обеспечивается пропуск заданных расходов теплоносителя.
Расчет представлен в таблице 2.
Графа 1- Нумеруются участки как подающей так и обратной магистрали;
Графа 2- Из таблицы 1-Расчет теплопотерь, выписываются соответствующая тепловая нагрузка;
Графа 3- Записывается расход водыG, кг/ч, определяемый:
, кг/ч
(4)
где, Q- тепловая нагрузка участка, Вт;
-коэффициент
учета дополнительного теплового потока
устанавливаемых отопительных приборов;
-коэффициент
учета дополнительных потерь теплоты
отопительными приборами у наружных ограждений;
Графа
4-Указываются длина участка
,
м;
Графа 5-Указываются диаметры трубы Ду, мм;
Графа 6-Указывается скорость воды на участкеV,м/с (1, табл. 11.1-11.2 прил.11);Графа 7- Указывается удельная потеря давления на трениеR, Па/м (1, табл. 11.1-11.2 прил.11);
Графа
8-Потеря давление на трение,
,
Па ;
Графа 9-Сумма коэффициентов местных сопротивлений;
Графа 10-Величина динамического давления (1, прил.11 табл. 11.3), в зависимости от скорости движения воды;
Графа 13-К местным сопротивлением относятся вентили, пробковые краны, трехходовые краны, тройники, отводы и другие фасонные части и арматура. Коэффициенты местных сопротивлений (1, прил. 11.10.-11.20) относят к тем участкам трубопроводов с меньшим расходом.
Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца Таблица 2
|
№ участка |
Тепловая нагрузка участка Q, Вт |
Расход воды на участке G,кг/м |
Длина участка l, м |
Диаметр трубы Ду, мм |
Скорость воды V ,м/с |
Удельная потеря давления на трение R, Па/м |
Потеря давления на трение Rl,Па |
Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, |
Динамическое давление, Па |
Потеря давления в местных сопротивлениях, Па |
Суммарная потеря давления на участке Rl+Z, Па |
Местные сопротивления, коэффициенты местных сопротивлений |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
1 |
1835 |
66,96 |
1 |
10 |
0,144 |
40 |
40 |
10 |
9,58 |
95,8 |
135,8 |
|
|
2 |
3670 |
133,92 |
9,4 |
15 |
0,19 |
50 |
470 |
3 |
17,6 |
52,8 |
522,8 |
|
|
3 |
7340 |
267,84 |
6 |
15 |
0,361 |
170 |
1020 |
1,5 |
65,1 |
98,65 |
1117,65 |
|
|
4 |
11010 |
386,17 |
6 |
20 |
0,299 |
80 |
480 |
1,5 |
44 |
66 |
546 |
|
|
5 |
14680 |
535,69 |
16 |
25 |
0,247 |
40 |
640 |
2,5 |
30,5 |
76,25 |
716,25 |
|
|
6 |
15560 |
567,8 |
4,5 |
25 |
0,208 |
45 |
202,5 |
1,5 |
20,5 |
30,75 |
233,25 |
|
|
7 |
16440 |
599,92 |
13,8 |
25 |
0,277 |
50 |
690,5 |
1,5 |
38,3 |
57,45 |
747,95 |
|
|
8 |
17010 |
620,72 |
3 |
25 |
0,291 |
55 |
165 |
1,5 |
41,1 |
61,95 |
226,95 |
|
|
9 |
17580 |
651,37 |
3 |
25 |
0,305 |
60 |
180 |
1,5 |
45,5 |
68,25 |
248,25 |
|
|
10 |
18150 |
662,32 |
10,4 |
25 |
0,305 |
60 |
624 |
1,5 |
45,5 |
68,25 |
692,25 |
|
|
11 |
18650 |
680,56 |
9,8 |
25 |
0,318 |
65 |
637 |
1,5 |
50 |
75 |
712 |
|
|
12 |
19650 |
717,05 |
2,7 |
25 |
0,343 |
75 |
202,5 |
1,5 |
58,2 |
87,3 |
289,8 |
|
|
13 |
20950 |
764,49 |
7,1 |
25 |
0,365 |
85 |
603,5 |
1,5 |
65,1 |
97,65 |
701,15 |
|
|
14 |
22450 |
819,23 |
2 |
25 |
0,387 |
95 |
190 |
1,5 |
74,3 |
111,45 |
301,45 |
|
|
15 |
23950 |
873,97 |
6,8 |
25 |
0,417 |
110 |
1078 |
2,5 |
86,2 |
215,5 |
1293,5 |
|
|
16 |
42240 |
1541,4 |
4 |
25 |
0,721 |
320 |
1280 |
3 |
253 |
759 |
2039 |
|
|
17 |
42240 |
1541,4 |
4 |
25 |
0,721 |
320 |
1280 |
3 |
253 |
759 |
2039 |
|
|
18 |
23950 |
873,97 |
6,8 |
25 |
0,417 |
110 |
1078 |
2,5 |
86,2 |
215,5 |
1293,5 |
|
|
19 |
22450 |
819,23 |
2 |
25 |
0,387 |
95 |
190 |
1,5 |
74,3 |
111,45 |
301,45 |
|
|
20 |
20950 |
764,49 |
7,1 |
25 |
0,365 |
85 |
603,5 |
1,5 |
65,1 |
97,65 |
701,15 |
|
|
21 |
19650 |
717,05 |
2,7 |
25 |
0,343 |
75 |
202,5 |
1,5 |
58,2 |
87,3 |
289,8 |
|
|
22 |
18650 |
680,56 |
9,8 |
25 |
0,318 |
65 |
637 |
1,5 |
50 |
75 |
712 |
|
|
23 |
18150 |
662,32 |
10,4 |
25 |
0,305 |
60 |
624 |
1,5 |
45,5 |
68,25 |
692,25 |
|
|
24 |
17580 |
651,37 |
3 |
25 |
0,305 |
60 |
180 |
1,5 |
45,5 |
68,25 |
248,25 |
|
|
25 |
17010 |
620,72 |
3 |
25 |
0,291 |
55 |
165 |
1,5 |
41,1 |
61,95 |
226,95 |
|
|
26 |
16440 |
599,92 |
13,8 |
25 |
0,277 |
50 |
690,5 |
1,5 |
38,3 |
57,45 |
747,95 |
|
|
27 |
15560 |
567,8 |
4,5 |
25 |
0,208 |
45 |
202,5 |
1,5 |
20,5 |
30,75 |
233,25 |
|
|
28 |
14680 |
535,69 |
16 |
25 |
0,247 |
40 |
640 |
2,5 |
30,5 |
76,25 |
716,25 |
|
|
29 |
11010 |
386,17 |
6 |
20 |
0,299 |
80 |
480 |
1,5 |
44 |
66 |
546 |
|
|
30 |
7340 |
267,84 |
6 |
15 |
0,361 |
170 |
1020 |
1,5 |
65,1 |
98,65 |
1117,65 |
|
|
31 |
3670 |
133,92 |
9,4 |
15 |
0,19 |
50 |
470 |
3 |
17,6 |
52,8 |
522,8 |
|
Определяем
располагаемый перепад давлений
,
Па:
(5)
где,
-естественное
циркуляционное давление,
(6)
где,
-естественное
циркуляционное давление,
возникающее в расчетном кольце системы
вследствие охлаждения воды в трубах
, Па;
-естественное
циркуляционное давление,
возникающее в расчётном кольце системы
вследствие охлаждения воды в отопительных
приборах,
(7)
где, h- вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в
отопительном приборе и нагревание в системе, м;
-среднее
приращение плотности воды при понижении
температуры воды
на 1
,
кг/(м
);
-температура
горячей воды в системе отопления,
;
-температура
охлажденной воды в системе отопления,
;
g-ускорение свободного падения; м/с
-перепад
давлений, создаваемый циркуляционным
насосом для
обеспечения необходимо расхода вода в системе;
;
(8)
(9)
Определение удельной потери давления на трение Rср, Па/м:
(10)
Потери давления на сетке необходимо сравнить с потерями давления в расчетном циркуляционном кольце. Невязка в расчетных потерях давления для систем водяного отопления при тупиковой разводке трубопровода не должна превышать 10% (2, п. 3.33):
%=
(11)
Когда определение диаметров трубопроводов расчетного циркуляционного кольца завершено, производится гидравлический расчет трубопроводов остальных веток системы отопления и определяется невязка. Гидравлический расчет второй ветки приведен в таблице 2.1.
Гидравлический расчет ветви 2 Таблица 2.1
|
№ участка |
Тепловая нагрузка участка Q, Вт |
Расход воды на участке G,кг/м |
Длина участка l, м |
Диаметр трубы Ду, мм |
Скорость воды V ,м/с |
Удельная потеря давления на трение R, Па/м |
Потеря давления на трение Rl,Па |
Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, ∑ξ |
Динамическое давлениеPd, Па |
Потеря давления в местных сопротивлениях, z=Pd*∑ξ Па |
Суммарная потеря давления на участке Rl+Z, Па |
Местные сопротивления, коэффициенты местных сопротивлений |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
32 |
15650 |
571,09 |
45 |
20 |
0,441 |
150 |
6750 |
26 |
82,2 |
2037,2 |
8787,2 |
|
|
33 |
16130 |
588,6 |
14,4 |
25 |
0,277 |
50 |
720 |
2,5 |
38,3 |
95,75 |
815,75 |
|
|
34 |
16650 |
607,58 |
9,3 |
25 |
0,291 |
55 |
511,5 |
1,5 |
41,1 |
61,65 |
573,15 |
|
|
35 |
17170 |
626,55 |
18,5 |
25 |
0,291 |
55 |
1017,5 |
3,5 |
41,1 |
143,85 |
1161,35 |
|
|
36 |
17650 |
644,07 |
17,6 |
25 |
0,305 |
60 |
1056 |
1,5 |
45,5 |
68,25 |
1124,25 |
|
|
37 |
18470 |
673,99 |
29,8 |
32 |
0,178 |
15 |
447 |
3,5 |
16,7 |
58,45 |
505,45 |
|
|
38 |
18470 |
673,99 |
29,8 |
32 |
0,178 |
15 |
447 |
3,5 |
16,7 |
58,45 |
505,45 |
|
|
39 |
17650 |
644,07 |
17,6 |
25 |
0,305 |
60 |
1056 |
1,5 |
45,5 |
68,25 |
1124,25 |
|
|
40 |
17170 |
626,55 |
18,5 |
25 |
0,291 |
55 |
1017,5 |
3,5 |
41,1 |
143,85 |
1161,35 |
|
|
41 |
16650 |
607,58 |
9,3 |
25 |
0,291 |
55 |
511,5 |
1,5 |
41,1 |
61,65 |
573,15 |
|
|
42 |
16130 |
588,6 |
14,4 |
25 |
0,277 |
50 |
720 |
2,5 |
38,3 |
95,75 |
815,75 |
|
Определяем
располагаемый перепад давлений
,
Па:
невязка:
%=