ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

(ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ)

Гидравлический расчет системы отопления выполняют двумя основными способами:

1 - по характеристикам гидравлического сопротивления (исходя из выбранного диаметра труб, когда определяется расход воды в них), рекомендуется для однотрубных систем,

2 - по удельным и линейным потерям давления (исходя из принятого расхода волы в трубах, когда подбираются их диаметры), для однотрубных и

двухтрубных систем, смотри прил. 1. Методом характеристик получают неравные перепады температур воды в стояках и но всей системе. Разность температуры в стояке определяется:

Этот метод применяют при повышенной скорости движения теплоносителя (0,8-1,5 м/с). В результате расчета получают действительное значение расхода воды в стояках и температуры воды. При расчете по этому способу линейные (от трения) и местные (в местах сопротивления) потери давления на участке системы находят по формуле:

(4.2)

Характеристику гидравлического сопротивления участка Sj определяют по формуле

где А, -удельное динамическое давление на участке, Па/(кг/ч)2, принимается по [15, табл. 4.6 с. 12]; /d_в - приведенный коэффициент гидравлического трения, принимается по [15, табл. 4.6 с. 12], м^-1; l_i - длина участка, м; -сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, выбирается по [15, табл. 4.12-4.13 с. 19 -20]; - приведенный коэффициент сопротивления участка.

Расход воды G_i на рассчитываемом участке, определяется по формуле

, (4.4)

Потери давления на участке можно определять также по формуле:

(4.5)

где _i - проводимость участка, кг/(чПа), связана с характеристикой сопротивления зависимостью

(4.6)

При соединении отдельных участков в циркуляционное кольцо общая характеристика сопротивления:

а) при последовательном соединении N участков

(4.7)

б) при параллельном соединении N участков (образующий трубный или приборный узел между общими точками деления и слияния потоков), отнесенная к общему расходу воды,

(4.8)

При тепло гидравлическом расчете стояков с замыкающими участками значения коэффициента затекания воды в приборы принимают по [15, табл. 5.3 с. 22] или вычисляют по формуле

(4.9)

где S₁, - характеристика сопротивления и проводимость прибора с параллельными подводками после замыкающего участка; S₂, -характеристика сопротивления и проводимость смещенного замыкающего участка. Так следует поступать, когда дополнительная характеристика гидравлического сопротивления S_E замыкающего участка, связанная с действием естественного циркуляционного давления в малом кольце отопительного прибора, удовлетворяет условию S_E < S_ЕПРЕД, S_ЕПРЕДопределяется по [15, табл. 4.8 с. 14].

Значение S_Е определяется по формуле:

а) при одностороннем присоединении прибора к стояку

б) при двустороннем присоединении приборов к стояку

где - по [15, табл. 4.1 с. 9]; h_ПР- высота прибора, м; Q_ПР - тепловая нагрузка

отопительного прибора, Вт.

Если S_Е>S_{Е ПРЕД} - то коэффициент затекания воды в прибор рассчитывают по

(4.8)

б) при двустороннем присоединении приборов к стояку

формуле

(4.10)

где знак "+" принимают при движении воды в стояке сверху- вниз, знак – при движении снизу - верх.

Потери давления в основном циркуляционном кольце составляют: а) при последовательном соединении N участков

(4.11)

б) при параллельном соединении ветвей = , откуда следует

(4.12)

Расчет второстепенных циркуляционных колец системы проводят, исходя из расчета основного кольца. В каждом новом кольце рассчитывают только дополнительные (не общие) участки, параллельно соединенные с участками основного кольца.

При этом стремятся к получению равенства

(4.13)

где - располагаемое циркуляционное давление для расчета дополнительны (не общих) участков.

Это давление принимают равным потерям давления (ранее вычисленным) на параллельно соединенных с ним участках, входящих в основное кольцо

(4.14)

с поправкой на разность естественных циркуляционных давлений в рассчитываемом и основном кольцах по формуле

Расхождение (невязка) в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках допустимо при тупиковом движении воды в магистралях ±10%, при попутном движении +5%.

Гидравлический расчет однотрубной вертикальной системы со стояками не унифицированной конструкции и тупиковым движением воды в магистралях.

Диаметры труб выбирают, исходя из расчетного циркуляционного давления А Р_Р (см. п. 4. 1). Для этого в циркуляционном кольце системы для каждого участка вычисляют удельную характеристику сопротивления по формуле

(4.15)

среднее ориентировочное значение удельной линейной потери по длине, Па/м; к - коэффициент, учитывающий долю местных потерь давления в системе [15, табл. 4. 5 с. 12], для насосной к = 0,35.

Диаметры труб назначают, сопоставляя полученные значения по формуле S_УДм с величинами S_УД для стандартных диаметров труб [15, табл. 4.6 с. 12]. Для повышения тепловой устойчивости системы при выборе диаметра труб принимают: для стояков - ближайший меньший диаметр, для магистралей - ближайший больший диаметр труб.

Гидравлический расчет однотрубной вертикальной системы со стояками унифицированной конструкции и тупиковым движением воды в магистралях.

Характеристика сопротивления стояка унифицированной конструкции, согласно (4. 6), определяется по формуле (4.16)

(4.16)

где S_i- характеристика унифицированного участка стояка ; S_V3, характеристика унифицированного узла стояка в зависимости от схемы присоединения. Формулу (4.16) иначе можно записать в следующем виде

(4.17)

где п, р- количество соответственно этажестояков и приборов в стояке; S_ЭТi, - характеристика сопротивления одного этажестояка, [15, табл. 4.7 с. 13]; S_ПРi, S_Пi–характеристика сопротивления соответственно одного отопительного прибора и подводки к отопительному прибору, [15, табл. 4.10 с. 15-16] в зависимости от схемы присоединения [15, табл. 4.9 с. 15]; S_ПМ , S_ОМ - характеристика сопротивления присоединения соответственно к подающей и к обратной магистрали, [15, табл. 4.7 с. 13]; S_ПУ -характеристика сопротивления прямого участка трубы (нестандартные перекрытия,

холостой подающий стояк), [15, табл. 4.7 с. 13]; 1- длина прямого участка трубы, м;

S_НЭ- характеристика сопротивления нестандартного элемента стояка (компенсатор), определяется по формуле (4.3).

Диаметры труб магистралей назначают, сопоставляя полученные значения по формуле Буд с величинами 8уд для стандартных диаметров труб [15, табл 4.6 с. 12].

При вычислении 8УД(4. 15), среднее ориентировочное значение удельной линейной потери по длине определяют по формуле

Где - общая длина последовательных участков (магистралей), составляющих основное расчетное циркуляционное кольцо без длины тупикового стояка, м.