Гидравлический расчет системы отопления

Расчет нагревательных приборов

В данной курсовой работе предусматривается проектирование однотрубной вертикальной системы отопления с замкнутыми участками и П-образными стояками.

Отопительные приборы устанавливаем для каждого отапливаемого помещения по числу имеющихся в нем окон. Приборы устанавливаем у наружных стен. В угловых комнатах приборы располагаем в наружном углу, чтобы дополнительно обогреть угол, где температура самая низкая ( во избежание выпадения росы). Нагревательные приборы лестничных клеток присоединяются к дополнительному стояку, чтобы была возможность независимого отключения этого стояка в случае замерзания воды в приборах.

Для расчета нагревательных приборов выберем самый нагруженный стояк – Ст 1 (подсчет нагрузок приводится в п. 5), нагрузка на который составляет - 6696Вт.

Рисунок 7.1 - Схема Ст 1

Определим тепловую нагрузку на стояк: нагрузка определяется из таблицы тепловых потерь Qст 1 = =1742+1530+1706+1718=6696 Вт

Найдем расход воды, поступающей в стояк по формуле:                                   G_СТ = Q_СТ/с*(t_r – t_о),                                   (7.1)

где с – теплоемкость воды = 1,163 Вт/кг*ч;

t_r – расчетная температура впадающей линии, t_r = 95 °С;

t_о – расчетная температура в обратной линии, t_о = 70 °С.

G_СТ = 6696/1,163*(95-70) = 230 кг/ч (л/ч);

Определим температуру воды, поступающей во все приборы, начиная со второго (температуру воды на входе в 1-й прибор, пренебрегая остыванием воды в подводящих трубах, принять t_r = 95°С).   t_вх = t_r - ∑ Q_п / G_СТ*с,           (7.2)

где ∑ Q_п – суммарная тепловая нагрузка помещений, расположенных по ходу движения воды до рассчитываемого этапа, Вт.

t_вх(201) = 95 – 871/(230*1,163) = 91,74

t_вх(301) = 95 – 1636/(230*1,163) = 88,88

t_вх(401) = 95 – 2493/(230*1,163) = 85.68

t_вх(401) = 95 – 3352/(230*1,163) = 82,47

t_вх(301) = 95 – 4209/(230*1,163) = 79,26

t_вх(201) = 95 – 4974/(230*1,163) = 76,40

t_вх(101) = 95 – 5845/(230*1,163) = 73,15

Рассчитаем количество воды, затекающей в приборы, по формуле:

                                     G_ПР = α* G_СТ,                                                  (7.3)

где α – коэффициент затекания воды в прибор, G_ПР = 0,6 *230 = 138 л/ч

Определим перепад температур воды в приборах и разность температур воды на входе в прибор и внутреннего воздуха для всех помещений:

                                    { ,                                                  (7.4)

Далее определим q_э – тепловой поток, отдаваемый с 1 экм поверхности нагревательного прибора, ккал/ч экм для каждого прибора и расчетную поверхность нагрева по формуле:   ,                        (7.6)

где  - расчетные тепловые потери помещения, ккал/ч;  - тепловой поток, отдавае­мый с I экм поверхности нагре­вательного прибора, ккал/ч экм. Выбирается в зависимости от ти­па прибора, схемы его подключе­ния, разности температур воды на входе в прибор и воздуха в помещении   и перепада температур воды на входе и вы­ходе из прибора . - коэффициент, учитывающий остывание воды в трубах водяного отопления до входа в рас­считываемый прибор. - коэффициент, учитывающий способ установки радиаторов. Прини­маем = 1,0 - для открытой установки и прибора у стены [4] ;

- поверхность неизолированных трубопроводов в экм, находящихся в помещении. Расчет заканчиваем определением минимального количества секций радиаторов:                    

где  - поверхность нагрева одной секции, экм.

Для радиаторов M-I40 А0 = 0,35 экм.

 

Номер помещения	∆tпр	tвх – tв	qэ	Fрад	n
101	5,43	73	428,10	1,54	4
201	4,77	69,74	405,07	1,39	4
301	5,06	66,88	413,35	1,57	4
401	5,35	63,68	355,85	1,91	5
401	5,35	60,47	331,74	2,17	6
301	5,06	57,26	309,72	2,34	6
201	4,77	54.40	290,60	2,21	6
101	5,43	51.15	261,40	2,91	8

 

Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления сводится к определению диаметров всех трубопроводов, при которых, используя располагаемое давление, можно обеспечить затекание на каждый участок, в стояк и прибор необходимого количества теплоносителя.

Вычертим схему систему отопления с установкой всей необходимой арматуры (вентелей, кранов и т.д.) и стояка с приборами расчетного циркуляционного кольца. Систему отопления разделим на участки с неизменным расходом теплоносителя и постоянным диаметром и прономеруем их.

Расчет будем проводить по методу характеристик сопротивления. При этом расчет сводиться к суммированию гидравлических потерь на всех участках системы.

Метод характеристик сопротивления определяет гидравлические потери ( ∆р, кг/м²) на участке трубопровода из соотношения:

                                  ∆р = S_i * G_i²,                                                 (8.1)

где S_i – характеристика сопротивления участка трубопровода, (кг/м²)/(кг/ч)², равная потери давления в нем при расходе теплоносителя 1 кг/ч. Определяется по формуле:

                        S_i = S_n.m. * l_i + ∑S_Mi ,                                             (8.2)

где S_n.m. – удельная характеристика сопротивления, учитывающая потери давления на трение на 1 погонный метр трубопровода, (кг/м²)/(кг/ч)²;

l_i – длина отдельного участка;

∑S_Mi – суммарная характеристика сопротивления, учитывающая все местные сопротивление на участке, (кг/м²)/(кг/ч)²;

G_i – расход теплоносителя на участке;

                                     G_i = Q_i / с * (t_r – t₀),                                (8.3)

Расчет стояка производится, как одного участка, включающего в себя этажи стояка, узлы присоединения, подводящие и отводящие трубопроводы, арматуру.

По условиям гидравлической устойчивости вертикального стояка однотрубных систем требуемые потери давления в стояке ∆р_СТ^ТР должны составлять 80-90 % от величины располагаемой разности давления ∆р_р на входе в систему отопления (от элеватора):                                ∆р_СТ^ТР = (0,8 ÷0,9)* ∆р_р,                          (8.4)

Если величина ∆р_СТ отличается от ∆р_СТ^ТР, необходимо изменить сопротивление стояка, увеличивая или уменьшая диаметр участков стояка. В расчете для зданий с числом этажей 3-5 принимаем:

∆р_р = 800÷900 кг/м².

После расчета стояка приступаем к расчету магистральных трубопроводов.

Определим полные потери давления:

∆р = ∆р_МТ + ∆р_СТ

Расчет считается законченным, если выполняется условие:

∆р ≤∆р_р

Если это условие не выполняется, надо изменить ∆р_МТ , изменяя диаметр трубопроводов на отдельных участках.

Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу 8.

 

Таблица 8- Гидравлический расчет системы отопления

 

Номер участка	G, кг/ч	d, мм	ℓ, м	SПМ, кг/м2	SПМ·ℓ, кг/м2	ΣSМ, кг/м2	S = SПМ·ℓ + ΣSМ, кг / м 2	ΔР = S·G2,  кг/м2	Суммирование по участкам, ΔР
				(кг/ч)2	(кг/ч)2	(кг/ч)2	(кг/ч)2	(кг/ч)2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0 - I	230	15	11,8	0,00029	0,003422	0,012917	0,016339	864,3	1090
I - II	354	20	7,0	0,00006	0,00042	0,000098	0,000518	64,9
II - III	481	25	6,6	0,00002	0,000132	0,00007	0,000202	46,7
III - IV	799	32	19,6	0,000004	0,0000784	0,000012	0,0000904	57,7
IV- V	785	40	7,8	0,000002	0,0000156	0,000054	0,0000696	42,9
V - VI	1584	50	3	0,0000004	0,0000012	0,000004	0,0000052	13,0

 

Т.к. ∆р = 1090кг/м² ≈ ∆р_р = 800÷1200, то можно считать, что гидравлический расчет системы отопления выполнен правильно.

Список используемой литературы

 

1. СНиП 23-01-99 Строительная климатология и геофизика, М.,1999.

2. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита, М., 2003.

3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М, 2003.

4. «Ограждающие конструкции и теплотехническое оборудование жилого здания». Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Теплотехника, газоснабжение и вентиляция». Чебоксары – 1983 г.

 

---

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 166; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!