Гидравлический расчет двухтрубной СВО

Таблица 3

№ участка	Тепловая нагрузка Qуч, Вт	Расход воды на участке G, кг/ч	Длина участка, м	Диаметр, мм	Скорость движения воды, W, м/с	Уудельная потеря давления, Па/м	Ппотери давления на трение, Па	Ссумма коэффициентов местных сопротивлений	Динамическое давление, Па	Дополнительные местные сопротивления, Па	Ппотери давления в местных сопротивлениях, Па	Ссуммарные потери давления, Па
					0,098				4,7
					0,263			6,5	34,3
			2,5		0,28	74,6			38,3
			4,5		0,459	187,3			103,7
			2,5		0,529	202,1			137,5
			2,2		0,529	202,1			137,5
			4,3		0,459	187,3		1,5	103,7
			2,5		0,28	74,6		2,5	38,3
			8,7		0,263				34,3
			1,1		0,098				4,7
			37,3
		42,7			0,06	5,68			1,84
			1,5		0,27	101,1			36,4
					0,27	101,1		8,5	36,4
		42,7	1,1		0,06	5,68			1,84
		48,3			0,07				2,4
			2,8		0,16				13,2
			2,8		0,16				13,2
		48,3	1,1		0,07			2,5	2,4
		63,4	7,3		0,09	12,2			3,8

Примечания:

1. потери ручных радиаторных вентилей рассчитываются по номограмме каталога фирмы Heimeier. На участках 10 и 14 принимаются максимальные предварительные настройки k_vs радиаторных вентилей (вентили приняты диаметром 15мм по диаметру подводок).

2. По каталогу фирмы ТА принимаем ручные балансировочные клапаны TBV диаметром 15мм (по диаметрам трубопроводов, на которые они установлены). Потери ручных балансировочных клапанов рассчитываются по номограмме каталога фирмы ТА. Принимаем для клапана на участке 2 настройку №10 (максимально открытый клапан), при этом потери давления на клапане составят 990Па.

 

Суммарные расчетные потери давления основного циркуляционного кольца могут быть меньше расчетного циркуляционного давления не более чем на 10%. Невязка в главном циркуляционном кольце: (7416-7246)/7416·100%=2,3%<10%.

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

Располагаемое циркуляционное давление для расчета дополнительных (не общих) участков должно быть равно потерям давления на участках (уже рассчитанных) основного кольца, замыкающих рассматриваемый стояк.

Для двухтрубной системы:

, Па (25)

Расхождение (невязка) в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках в системах с тупиковым движением воды в магистралях составляет до 15%, при попутном движении – 5%.

Стояк 3, прибор 1 этажа (Q =1181 Вт). Участки рассчитываемого кольца – 11-14. Участки рассчитываемого кольца 3-8 являются общими с участками главного циркуляционного кольца. Располагаемое давление Р_11-14= +Z)_1,2,9,10 =33+1981+1075+195=3284 Па.

Невязка в кольце: (3284-877)/3284·100%=73%>15%.

Для гидравлической увязки у основания стояка установлен ручной балансировочный клапан TBV диаметром 15мм, настройку которого необходимо подобрать. Необходимые потери на клапане 3284-877=2407Па. По номограмме каталога фирмы ТА принимаем настройку №8, при этом потери давления на клапане составят 2750 Па. Невязка в кольце составит: (3284-(877+2750))/3284·100%=-10,5%<15%.

Стояк 4, прибор 2 этажа. Участки рассчитываемого кольца – 15-18. Прибор находится выше прибора 1 этажа на 2,8 м, следовательно, располагаемое естественное давление для циркуляционного кольца через прибор 2 этажа больше на Р_е=0,4·0,64·9,8·2,8·(95-70)=175 Па. Участки рассчитываемого кольца 2-9 являются общими с участками главного циркуляционного кольца.

Для определения диаметров на участках 15-18 находим располагаемое давление Р _15-18= +Z)_1,10+ Р_е=33+195+175=403 Па.

Невязка в кольце: (403-320)/403·100%=20,6%>15%. Увязку осуществляем подбором настройки ручного радиаторного вентиля по номограмме каталога фирмы Heimeier. Принимаем настройку №9, при этом потери давления на вентиле составят 90Па. Невязка в кольце составит: (403-(320+90))/403·100%=-1,7%<15%.

Стояк 4, прибор 3 этажа. Участок рассчитываемого кольца – 19. Прибор находится выше прибора 2 этажа на 2,8 м, следовательно, располагаемое естественное давление для циркуляционного кольца через прибор 3 этажа больше на Р_е=0,4·0,64·9,8·2,8·(95-70)=175 Па. Участки рассчитываемого кольца 2-9,16,17 являются общими с участками циркуляционного кольца через прибор 2 этажа.

Для определения диаметров на участках 19,20 находим располагаемое давление Р _19-20= +Z)_15,18+ Р_е=17+(14+90)+175=296 Па.

Невязка в кольце: (296-127)/296·100%=57%>15%. Увязку осуществляем подбором настройки ручного радиаторного вентиля по номограмме каталога фирмы Heimeier. Принимаем настройку №9, при этом потери давления на вентиле составят 155Па. Невязка в кольце составит: (296-(127+155))/296·100%=4,7%<15%.

Остальные циркуляционные кольца рассчитываются аналогично.

ПРИМЕР 3. Произвести гидравлический расчет трубопроводов однотрубной тупиковой системы водяного отопления с верхней разводкой и искусственной циркуляцией, присоединенную к тепловым сетям по зависимой схеме со смесительным насосом на перемычке. Давление, передаваемое в СВО из тепловой сети (за вычетом потерь давления в тепловом пункте) Р =6000 Па; прокладка стояков открытая, трубы стальные водогазопроводные, тепловая нагрузка каждого прибора Q_пр указана на схеме (рис. 11), расчетный перепад температуры воды в системе t_Г-t_О =95-70=25⁰С, расстояние от центра прибора 1 этажа до центра нагрева в тепловом пункте h =1,85 м, высота этажа – 2,8 м.

Для регулирования теплопередачи отопительных приборов используются прямые ручные радиаторные вентили марки Termotec фирмы Heimeier. Для гидравлической балансировки СВО у основания стояков применены ручные балансировочные клапаны марки TBV фирмы ТА.

Решение. Выполнение гидравлического расчета начинаем с определения расчетного циркуляционного давления P _p, Па. Выбираем главное расчетное циркуляционное кольцо через стояк 4 как наиболее удаленный от теплового пункта и наиболее нагруженный (∑Q_пр=7680Вт).

Разбиваем главное расчетное кольцо на участки, нумеруем участки и указываем на каждом тепловую нагрузку Q_уч (Q_уч=1,05·Q_пр) и длину. Длина кольца составляет l =70,9 м.

Определяем естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в трубах: при длине трубопроводов от теплового пункта до рассматриваемого стояка 14,5м P_ℓТР =95Па по [6, прил.4].

Естественное давление в стояке 4, возникающее за счет охлаждения воды в отопительных приборах по формуле (17):

P_пр= (95-70)·(1855·1,85+(4,65+7,45+10,25)·1357+1754·13,05)=1158Па

Определяем расчетное циркуляционное давление по формуле (14): P _p=6000+1158+95=7253 Па. Гидравлический расчет производим с использованием второго направления расчета - по методу удельных потерь давления.

Ориентировочная величина удельных потерь давления на трение:

Па/м

где 0,65 – предполагаемая доля потерь давления на трение по длине трубопроводов в системе отопления от общей величины P _p.

Гидравлический расчет и местные сопротивления приведены в таблицах 4 и 5.