3.1. Конструирование системы отопления
В данном курсовом проекте запроектирована двухтрубная система отопления с нижней разводкой и попутным движением воды с параметрами теплоносителя °C.
Система отопления выполнена из водогазопроводных труб по ГОСТ3262-85* на сварке. При проектировании отопления были использованы трубы диаметром от 25мм до 40мм.
Понижение температуры от 150°C до 95°C осуществляется в элеваторном узле на тепловом пункте, размещенном в подвале. Прокладка трубопроводов в помещении - открытая.
Для отключения и опорожнения стояков предусмотрена запорная арматура. Запорная арматура предусмотрена при выходе из теплового пункта, в начале каждой ветки.
Для возможности опорожнения системы и удаления воздуха магистральные трубопроводы прокладывают с уклоном не менее 0,002 в сторону ввода.
3.2 Гидравлический расчет системы отопления
Расчётное циркуляционное давление определяется по формуле:
, (18) где - давление, Па, создаваемое насосом или элеватором.
- естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце от охлаждения воды в нагревательных приборах и в трубах;
- поправочный коэффициент, учитывающий значение естественного циркуляционного давления в период поддержания расчетного гидравлического режима в системе; для двухтрубных систем Б=0,4. Для небольших систем принимается равным:
, (19)
где - сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м; для двухтрубной системы
(20)
где – среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 1˚С (при разности , ); – произведение тепловой нагрузки прибора на вертикальное расстояние от его условного центра до центра нагревания воды в системе отопления (до центра элеватора в тепловом пункте); – коэффициент учета дополнительно теплового потока при округлении сверх расчетной величины [7] ( ); – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений [7] ( ); c – удельная массовая теплоемкость воды, c = 4,19 кДж/кг˚C; – расход воды в стояке (рассчитывается по формуле 23). Исходя из формул 19 и 20 формула 18 примет следующий вид:
Па (21)
Средние удельные потери давления на трение находят по формуле:
(22)
где 0,65 – коэффициент, учитывающий, что 65% располагаемого давления расходуется на преодоление линейных потерь;
Подсчитывают расход воды на участках
(23)
где – тепловая нагрузка соответствующего участка, ;с, , – см формулу 20.
По и по [8 прил. 2] подбираются возможные диаметры потока для расчетного кольца, а по [8 прил. 4] – динамический напор
Общие потери давления в расчетном кольце определяются по формуле:
(24)
Z можно определить по формуле
(25)
Дальнейшие вычисления приводиться не будут т.к. они производились в программе Excel. Ход вычислений описан в теоретической части.
Потери давления в главном циркуляционном кольце сравнивают с располагаемым перепадом давления:
(26) Расчеты:
По формуле 21 определяем расчетное циркуляционное давление:
Па
По формуле 22 Определим потери давления на трение:
Дальнейшие сводим в таблицу. Ход вычислений описан в теоретической части.
Таблица 3 – Гидравлический расчет
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| При
ме
ча
ние
| Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца
| 1
| 58923
| 2232,4
| 6,0
| 40
| 0,486
| 90
| 540
| 1,0
| 115,7
| 117,71
| 655,74
|
| 2
| 30832
| 1168,1
| 1,5
| 32
| 0,379
| 70
| 105
| 2,0
| 140,8
| 70,61
| 245,77
|
| 3
| 28747
| 1089,1
| 3,3
| 32
| 0,379
| 70
| 233,8
| 1,0
| 70,4
| 70,61
| 304,18
|
| 4
| 25515
| 966,7
| 1,0
| 32
| 0,379
| 70
| 68,95
| 1,0
| 70,4
| 70,61
| 139,33
|
| 5
| 24098
| 913,0
| 5,3
| 32
| 0,379
| 70
| 369,6
| 1,0
| 70,4
| 70,61
| 439,98
|
| 6
| 21548
| 816,4
| 3,3
| 32
| 0,379
| 70
| 233,8
| 1,0
| 70,4
| 70,61
| 304,18
|
| 7
| 18737
| 709,9
| 10,3
| 32
| 0,379
| 70
| 723,8
| 1,5
| 105,6
| 70,61
| 829,38
|
| 8
| 14540
| 550,9
| 3,3
| 25
| 0,308
| 70
| 233,8
| 1,0
| 46,5
| 47,08
| 280,28
|
| 9
| 10951
| 414,9
| 3,3
| 20
| 0,308
| 70
| 233,8
| 1,0
| 46,5
| 47,08
| 280,28
|
| 10
| 7361
| 278,9
| 3,3
| 20
| 0,271
| 70
| 233,8
| 1,0
| 36,0
| 39,29
| 269,79
|
| 11
| 3859
| 146,2
| 8,7
| 20
| 0,271
| 70
| 609
| 10,0
| 359,9
| 39,29
| 968,86
|
| 12
| 27329
| 1035,4
| 3,3
| 32
| 0,379
| 70
| 231
| 1,0
| 70,4
| 70,61
| 301,38
|
| 13
| 30832
| 1168,1
| 3,3
| 32
| 0,379
| 70
| 233,8
| 2,0
| 140,8
| 70,61
| 374,57
|
| 14
| 58923
| 2232,4
| 6,0
| 40
| 0,486
| 90
| 540
| 1,0
| 115,7
| 117,71
| 655,74
|
|
|
|
| ∑62,15
|
|
|
|
|
|
|
| ∑6049,47
|
| Гидравлический расчет малого циркуляционного кольца
| 1
| 58923
| 2232,4
| 6,0
| 40
| 0,486
| 90
| 540
| 1,0
| 115,7
| 117,71
| 655,74
|
| 2
| 30832
| 1168,1
| 1,5
| 32
| 0,379
| 70
| 105
| 2,0
| 140,8
| 70,61
| 245,77
|
| 15
| 2085
| 79,0
| 8,7
| 20
| 0,271
| 90
| 783
| 1,0
| 36,0
| 117,71
| 818,99
|
| 2-1
| 30832
| 1168,1
| 1,5
| 32
| 0,379
| 70
| 105
| 2,0
| 140,8
| 70,61
| 245,77
|
| 1-1
| 58923
| 2232,4
| 6,0
| 40
| 0,486
| 90
| 540
| 1,0
| 115,7
| 117,71
| 655,74
|
|
|
|
| ∑23,7
|
|
|
|
|
|
|
| ∑2621,99
|
| Для каждого участка находится сумма коэффициентов местных сопротивлений ( ) по [8 прил.3]
Номер участка
| Диаметр участка d,мм
| КМС
| ∑ξ
| 1
| 2
| 3
| 4
| 1
| 40
| задвижка-ξ-0,5
| отвод под углом 90° – 1 шт. ξ-0,5
|
| 1,0
| 2
| 32
| Задвижка
ξ-0,5
| тройник на ответвление ξ-1,5
|
| 2,0
| 3
| 32
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 4
| 32
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 5
| 32
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 6
| 32
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 7
| 32
| отвод под углом 90° – 1 шт. ξ-0,5
| тройник на проход ξ-1
|
| 1,5
| 8
| 25
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 9
| 20
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 10
| 20
| тройник на проход
ξ-2
|
|
| 1,0
| 11
| 20
| радиатор
ξ-2
| кран двойной регулировки ξ-2
| крестовина на поворот – 2 шт.
ξ-2*3=6
| 10,0
| 12
| 32
| тройник на проход
ξ-1
|
|
| 1,0
| 13
| 32
| задвижка-ξ-0,5
| тройник на ответвление
ξ-1,5
|
| 2,0
| 14
| 40
| задвижка-ξ-0,5
| отвод под углом 90° – 1 шт. ξ-0,5
|
| 1,0
|
По формуле 26 сравним значения и
– значение находится в допустимом диапазоне (5–10% )
Потери давления второстепенном циркуляционном кольце не должны отличаться более чем на 5%:
– значение находится в допустимом диапазоне (5% )
|