Гидравлический расчет системы отопления
Скорость теплоносителя V, м/с. Вид местного сопротивления. Тепловая нагрузка Qуч, Вт. Потери на трение R•l, Па. Сумма коэффициентов? ж. Расход воды Gуч, кг/ч. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Тройник на проход. Отвод под углом 90°. Отвод под углом 90°. Отвод под углом 90°. Отвод… Читать ещё >
Гидравлический расчет системы отопления (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давлений и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов.
На основании расчета теплопотерь составляем аксонометрическую схему системы отопления, рисунок 4.1.
Гидравлический расчет выполняем способом удельных линейных потерь давления.
Потери давления на участке трубопровода? р, Па, складываются из линейных и местных потерь и находятся по формуле.
(4.1).
где R — удельная линейная потеря давления на один метр трубы, Па/м;
? — длина рассчитываемого участка, м;
Z — местные потери давления на участке, Па.
Расход на каждом участке Gi, кг/ч, определяем по формуле.
(4.2).
где Qi — тепловая нагрузка участка, Вт;
с — удельная массовая теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/(кгК);
tп — температура воды в прямой магистрали, tг = 90 0С;
tо — температура воды в обратной магистрали, tо = 70 0С;
в1, в2 — поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещение, в1 = 1,03, в2 = 1,02.
Рисунок 4.1 — Схема системы отопления Определим расход воды на участке К — 1 по формуле (4.2).
кг/ч Принимаем ориентировочный диаметр трубопровода d = 20 мм. Зная расход воды и диаметр труб, по [6] определяем скорость воды в трубах хК-1 = 0,082 м/с и удельные линейные потери давления RК-1 = 7,5 Па/м.
Длина участка К-1 составляет 6,9 м, так как система двухтрубная. Значения коэффициентов местных сопротивлений определим по [7], их значения для каждого участка приводим в таблице 4.2. Потери давления на местные сопротивления принимаем по [7] в зависимости от скорости воды в трубах и суммы коэффициентов местных сопротивлений, ZК-1 = 21,9 Па.
Таблица 4.2 — Значения коэффициентов местных сопротивлений.
Участок. | Вид местного сопротивления. | Количество, n. | ж. | ж• n. | Уж. | |
К — 1. | Шаровой кран. | 7,2. | ||||
Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | ||||
Тройник на проход. | ||||||
1 — Ст1. | Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | 8,2. | ||
Радиатор | ||||||
Шаровой кран. | ||||||
Терморегулятор | ||||||
1 — 2. | Тройник на проход. | |||||
2 — Ст2. | Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | 8,2. | ||
Радиатор | ||||||
Шаровой кран. | ||||||
Терморегулятор | ||||||
2 — 3. | Тройник на проход. | |||||
3 — Ст3. | Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | 8,2. | ||
Радиатор | ||||||
Шаровой кран. | ||||||
Терморегулятор | ||||||
3 — 4. | Отвод под углом 90°. | 0,6. | 2,4. | 2,4. | ||
4 — Ст4. | Радиатор | 10,2. | ||||
Шаровой кран. | ||||||
Терморегулятор | ||||||
Тройник на проход. | ||||||
Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | ||||
К — 5. | Шаровой кран. | 7,2. | ||||
Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | ||||
Тройник на проход. | ||||||
5 — Ст5. | Терморегулятор | 10,2. | ||||
Шаровой кран. | ||||||
Радиатор | ||||||
Тройник на проход. | ||||||
Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | ||||
5 — 6. | Тройник на проход. | |||||
6 — Ст6. | Терморегулятор | 10,2. | ||||
Шаровой кран. | ||||||
Радиатор | ||||||
Тройник на проход. | ||||||
Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | ||||
6 — 7. | Отвод под углом 90°. | 0,6. | 3,6. | 3,6. | ||
7 — Ст7. | Терморегулятор | 10,2. | ||||
Шаровой кран. | ||||||
Радиатор | ||||||
Тройник на проход. | ||||||
Отвод под углом 90°. | 0,6. | 1,2. | ||||
Потери давления на данном участке трубопровода? р, Па, найдем по формуле (4.1):
Па.
Расчет остальных участков произведен аналогично при помощи программы Microsoft Excel и сведен в таблицу 4.3.
Полные потери давления приведены в таблицах 4.2 и 4.3.
Таблица 4.3 — Результаты гидравлического расчета системы отопления.
Участок. | Тепловая нагрузка Qуч, Вт. | Расход воды Gуч, кг/ч. | Длина участка L, м. | Диаметр трубы d, мм. | Удельное сопротивление R, Па/м. | Скорость теплоносителя V, м/с. | Сумма коэффициентов? ж. | Потери на трение R•l, Па. | Потери на местные сопротивления Z, Па. | R? + Z, Па. | |
К — 1. | 2389,35. | 107,8. | 6,9. | 7,5. | 0,082. | 7,2. | 52,16. | 21,9. | 74,06. | ||
1 — Ст1. | 396,6. | 17,9. | 5,67. | 0,5. | 0,014. | 8,2. | 2,84. | 0,88. | 3,72. | ||
1 — 2. | 1992,75. | 89,9. | 7,15. | 5,5. | 0,069. | 39,37. | 4,79. | 44,16. | |||
2 — Ст2. | 242,7. | 10,95. | 5,67. | 0,5. | 0,014. | 8,2. | 2,84. | 0,88. | 3,72. | ||
2 — 3. | 1750,05. | 78,9. | 4,24. | 3,6. | 0,060. | 15,26. | 3,52. | 18,78. | |||
3 — Ст3. | 669,5. | 30,2. | 5,67. | 0,8. | 0,023. | 8,2. | 4,54. | 2,44. | 6,98. | ||
3 — 4. | 1080,55. | 48,7. | 5,9. | 1,3. | 0,037. | 2,4. | 7,75. | 1,56. | 9,31. | ||
4 — Ст4. | 1080,55. | 48,7. | 8,88. | 1,3. | 0,037. | 10,2. | 11,54. | 7,82. | 19,36. | ||
К — 5. | 3010,17. | 0,98. | 11,2. | 0,103. | 7,2. | 37,7. | 44,7. | ||||
5 — Ст5. | 726,32. | 32,7. | 8,88. | 0,86. | 0,025. | 10,2. | 7,6. | 2,44. | 10,04. | ||
5 — 6. | 2283,85. | 7,78. | 0,072. | 46,7. | 4,79. | 51,47. | |||||
6 — Ст6. | 928,1. | 8,88. | 1,1. | 0,032. | 10,2. | 9,7. | 5,99. | 15,69. | |||
6 — 7. | 1355,75. | 29,2. | 1,8. | 0,047. | 3,6. | 4,89. | 56,89. | ||||
7- Ст7. | 1355,75. | 8,88. | 1,8. | 0,047. | 10,2. | 12,2. | 28,2. | ||||
Из приведенного расчета видно, что расхождение в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках меньше допустимого. Поэтому можно не ставить дроссельные шайбы.