Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды: d=, м (5.1)где G, кг/с — расход воды;, кг/м3 — плотность воды; v, м/с — ее скорость. Скорость воды в трубах не должна превышать допустимых значений. Для жилых и общественных зданий [6]: Диаметр трубы, м…10 15 20 и более.
Предельная скорость, м/с…1,5 1,2 1Для производственных зданий v=3м/с.Потери давления в трубопроводах P, Па, с учетом запаса давления определяются по формуле, Па (5.2)(Па) (Па) (Па) (Па) (Па) где Рр — расчетное располагаемое циркуляционное давление, Па (5.3)(Па)(Па)(Па)(Па)(Па)где Рн — циркуляционное давление, создаваемое насосом, ПаРе — естественное циркулярное давление, ПаБ — коэффициент, учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении. Для двухтрубных систем равен 0,4, для однотрубных систем равен 1,0. Насосное циркуляционное давление Рн определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Если система отопления присоединяется через элеватор, то Рн равно давлению, создаваемому элеватором., Па (5.4), Пагде Раб — перепад давлений в тепловой сети на входе в абонентский ввод.
Раб=0,15МПа =1,5∙105 Па;э = 0,2−0,3 — КПД элеватора;u — коэффициент смешения элеватора. (5.5)где t1- расчетная температура воды в прямом трубопроводе тепловой сети. Принимается по заданию (t1=150 оС) tг = 95 оС, tо = 70 оC- расчетные температуры горячей и обратной воды в системе отопления. Естественное циркулярное давление Ре зависит от принятой схемы системы отопления (однотрубная или двухтрубная) При определении Ре пользуются понятиями центра нагрева (ЦН) и центра охлаждения (ЦО). В качестве центра нагрева принимается ось элеватора, а в качестве центра охлаждения — середина отопительного прибора., Па (5.6)(Па) (Па) (Па) (Па) (Па)где, Qi — нагрузка i-го отопительного прибора, Втhi-расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора i-го этажа. Таблица 5.1Гидравлический расчет магистрали№ участка.
Тепловая нагрузка уч-ка.
Расход воды на участке.
Длина участка.
Диаметр трубы.
Скорость воды на участке.
Удельные потери натрение.
Потери на трение.
Сумма КМСПотери в МССуммарные потеридавленияQiGуч. ilidiwiRiRi∙li∑ξZiRi∙li+ZiВткг/чмммм/сПа/мПаПаПа1 234 567 891 011.
Главное циркуляционное кольцо через нижний отопительный прибор.
1 890 733 249,672,9400,684 164 475,612,53 366,563842,16 243 151,61574,319,1320,43 693 846,33320,721 167,02320193,8 736,713,0250,3 589 528 510 701,68986,68 418 103,25660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,3254639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,7861654,5460,368,7150,891 195,727,5119,93 215,63151654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,92164639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,781718103,25 660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,321820193,8 736,713,0250,358 952 853 210,5495,51 943 151,61574,317,7320,43 693 716,11,5160,36 876,4620890733249,672,9400,684 164 475,63807,981 283,58∑10 740,15Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 2 этажа.
1 890 733 249,672,9400,684 164 475,612,53 366,563842,16 243 151,61574,319,1320,43 693 846,33320,721 167,02320193,8 736,713,0250,3 589 528 510 701,68986,68 418 103,25660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,3254639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,7861654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,9271173,8242,823,0150,616 188,520,3538,35 141 173,8242,823,0150,6 161 813,3921,39 151 654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,92164639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,781718103,25 660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,321820193,8 736,713,0250,358 952 853 210,5495,51 943 151,61574,317,7320,43 693 716,11,5160,36 876,4620890733249,672,9400,684 164 475,63807,981 283,58∑10 767,181234567891011.
Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 3 этажа.
1 890 733 249,672,9400,684 164 475,612,53 366,563842,16 243 151,61574,319,1320,43 693 846,33320,721 167,02320193,8 736,713,0250,3 589 528 510 701,68986,68 418 103,25660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,3254639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,7861654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,9271173,8242,823,0150,6 161 812,3920,398 951,0334,703,0150,494 128,512,2924,2 913 951,0334,703,0150,4 941 211,4513,45 141 173,8242,823,0150,6 161 813,3921,39 151 654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,92164639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,781718103,25 660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,321820193,8 736,713,0250,358 952 853 210,5495,51 943 151,61574,317,7320,43 693 716,11,5160,36 876,4620890733249,672,9400,684 164 475,63807,981 283,58∑10 786,96Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 4 этажа.
1 890 733 249,672,9400,684 164 475,612,53 366,563842,16 243 151,61574,319,1320,43 693 846,33320,721 167,02320193,8 736,713,0250,3 589 528 510 701,68986,68 418 103,25660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,3254639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,7861654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,9271173,8242,823,0150,6 161 812,3920,398 951,0334,703,0150,4 941 211,4513,459 710,7125,933,0150,36 398,56,1215,1 212 710,7125,933,0150,363 910,729,7 213 951,0334,703,0150,4 941 211,4513,45 141 173,8242,823,0150,6 161 813,3921,39 151 654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,92164639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,781718103,25 660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,321820193,8 736,713,0250,358 952 853 210,5495,51 943 151,61574,317,7320,43 693 716,11,5160,36 876,4620890733249,672,9400,684 164 475,63807,981 283,58∑10 800,96Циркуляционное кольцо через верхний отопительный прибор.
1 890 733 249,672,9400,684 164 475,612,53 366,563842,16 243 151,61574,319,1320,43 693 846,33320,721 167,02320193,8 736,713,0250,3 589 528 510 701,68986,68 418 103,25660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,3254639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,7861654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,9271173,8242,823,0150,6 161 812,3920,3 912 345 678 910 118 912,0334,703,0150,4 941 211,4513,459 710,7125,933,0150,363 910,729,7 210 456,1316,643,5150,20 278,51,78,711 456,1316,643,5150,202 710,27,212 710,7125,933,0150,363 910,729,7 213 951,0334,703,0150,4 941 211,4513,45 141 173,8242,823,0150,6 161 813,3921,39 151 654,5460,368,7150,891 195,72087,22 182,92164639,40 169,265,5150,24 987 478,5130,28 508,781718103,25 660,463,6250,32 076 273,6162,72 336,321820193,8 736,713,0250,358 952 853 210,5495,51 943 151,61574,317,7320,43 693 716,11,5160,36 876,4620890733249,672,9400,684 164 475,63807,981 283,58∑10 811,46 В первой графе записываются номера участков от 1 до n прямых и обратных трубопроводов основного циркуляционного кольца. Во второй графе записываются тепловые нагрузки Qi, Вт, участков, которые можно определить, зная общую тепловую нагрузку на систему отопления Qот и тепловые нагрузки отдельных отопительных приборов. Тепловые нагрузки отопительных приборов берутся из табл. 3.
4. Они равны теплопотерям помещения Qот, где установлен данный прибор. В третьей графе записываются расход воды на участках Gуч. i, кг/ч, который вычисляется по формуле: гдесв — удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187.
Дж/(кг∙К);
— расчетные температуры горячей и обратной воды tг=950С и tо=700С;
— коэффициент, зависящий от номенклатурного ряда отопительных приборов ([7] табл. 9.4, стр. 45), =1,04;
— коэффициент, зависящий от места установки отопительных приборов ([7] табл. 9.5, стр. 46), =1,02.В четвертой графе записываются длина участков li, согласно плану и размеру здания. Пятая, шестая, седьмая и восьмая графы заполняются на основе данных таблицы 4.2, по которой, зная расход воды на участке Gуч. i, Определяются величины диаметр трубы di, скорость воды на участке wi, удельные потери на трение Ri. В девятую графу заносят значения коэффициентов местных сопротивлений участков на основе данных таблицы 4.
3. Местные сопротивления, расположенные на границе двух участков, относят к тому участку, где меньше расход теплоносителя. Десятая графа заполняется на основе данных таблицы 3.4 с учетом того, что потери в местных сопротивлениях определяются по формуле: Zi= ∑ξ∙Zi табл. Суммарные потери давления на участке Ri∙li+Zi записываются в одиннадцатую графу. Определяем потери давления в главном циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках через нижний отопительный прибор. Аналогично определяем потери давления в верхнем циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках через верхний отопительный прибор. При этом в обоих случаях должно соблюдаться условие: запас давления менее 10%. Если это условие не соблюдается, то подбираем другие диаметры на отдельных участках. Все остальные участки трубопровода рассчитываются аналогично. Таблица 5.2Таблица удельных потерь на трение в трубопроводах систем водяного отопления при tг= 105−95С, tо=70С и k=0,2 мм.
Удельные потери на трение, Па/мКоличество проходящей воды, G, кг/ч (верхняя строка) и скорость воды, v, м/с (нижняя строка) по трубам с условным диаметром прохода, dу, мм10 152 025 324 050 701 593 931 153 408,051400,57 950,0731570,743 360,0935070,1 079 710,13018980,14 510 370,078590,871 260,0972250,1 094 900,1367260,15 114 450,18227440,21 020 490,102770,1 141 840,1423320,1 617 050,19510580,22 220 900,26539590,30 230 600,126950,1 402 290,1774040,1 968 710,24113090,27 625 520,32348890,37 440 710,1481120,1 642 670,2064670,22 610 260,28415240,32 129 730,37656570,43 350 800,1671260,1 862 970,2305300,23 011 490,31817100,42 233 360,42263390,48 565 920,1941460,2 153 370,2616140,29 813 200,35519440,40 938 440,48672530,555 801 020,2151620,2 393 770,2916770,32 814 670,40621780,45 842 760,54080660,6 181 001 160,2421830,2 694 300,3327590,36 916 320,45224310,51 247 880,60590350,6 911 201 270,2662010,2 954 690,3628350,40 517 860,49426740,56 352 500,66498990,7 571 401 360,2862160,3 185 070,3929040,43 819 390,53728950,60 956 860,719105800,8 101 601 450,3042290,3 385 460,4229720,47 120 790,57530950,65 160 930,770112700,8 621 801 540,3222430,3 585 840,45110280,49 922 010,60932940,69 364 730,818119500,9 142 001 620,3392560,3 776 140,47410840,52 623 250,64335130,73 968 230,862126400,9 672 401 790,3752830,4 176 730,52011970,58 125 720,71238080,80 174 760,944140101,713 002 000,4233190,4 707 560,58413270,64 428 690,79442600,89 683 591,056______4 002 320,4873670,5 418 760,67715450,75 433 250,92049601,044____________Таблица 5.3Коэффициенты местных сопротивлений для элементов систем отопления.
ЭлементСистемы отопления.
КМС при условном диаметре трубы, dу, мм1 520 253 240 501 234 688.
Радиаторы секционные222 222.
Тройник:
на проходе111 111на ответвлении1,51,51,51,51,51,5на противотоке333 333.
Отвод 90 или утка1,51,51,51,51,51,5Крестовина:
на проходе222 222на ответвлении333 333.
Вентиль16 109 987.
Задвижка—0,50,50,50,5Кран проходной:
на проходе21,52—-на повороте334,5—-Внезапное расширение111 111.
Внезапное сужение0,50,50,50,50,50,5Таблица 5.4Потери давления в местных сопротивлениях Z1, Па, при сумме КМС = 1Скорость воды, v, м/сПотери давления, Z1, ПаСкорость воды, V, м/сПотери давления, Z1, Па 0,020,200,2530,40,040,800,3044,10,061,770,4078,40,083,140,50 122,60,104,900,601 770,127,060,803 150,1612,601,4 900,2019,601,20 720ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе проектирования двухтрубной системы отопления жилого дома с нижней разводкой были произведены: тепловой расчет, расчет отопительных приборов и гидравлический расчет. В проекте был разработан узел управления, для которого осуществили подбор оборудования и материалов. Благодаря разработке данного проекта я научился пользоваться технической литературой. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКСни.
П 2.
04.05−86 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха"/Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1998 — 64 с. Справочник по теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е и дополненное). Книга 4-я. Р. В. Щекин, С. М. Кореневский, Ф. И. Скороходько, Е. И. Чечик, Г. Д. Соболевский, В. А. Мельник, О. С. Корневская. Киев, «Будiвельник», 1976, стр.
352.Сни.
П II-3−79*. Строительная теплотехника/ Минстрой России. — М.:ГП ЦПП, 1995. — 29 С.Сни.
П 2.
01.01−82 Строительная климатология и геофизика /Госстрой СССР. — М.: Стройиздат, 1983. — 136 с.Сни.
П 2.
09.04−87 Административные и бытовые здания / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. — 16 с.Сни.
П 2.
01.07−85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. — 36 с. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч.
Ч. 1. Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; Под редакцией И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера.
— 4-е изд., перераб. И доп. — М.: Стройиздат, 1990. — 344 с. Внутренние санитарно-технические устройства.
В 2-х ч. Под редакцией И. Г. Староверова. Издание 2-е, переработанное и дополненное. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М., Стройиздат, 1977.
522 с. Курсовое идипломное приектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий. Титов В. П., Сазонов Э. В., Краснов Ю. С., Новожилов В.Т.- М.: Стройиздат, 1985 — 208 с. Проектирование промышленной вентиляции / Торговников Б. М., Табачник В. Е, Ефанов Е. М. — Киев: Будiвельник, 1983. — 256 с. Проектирование вентиляции промышленного здания. Харьков.: Высшая школа, 1989.-240 с. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства.
Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха, книга 1 и 2. Под редакцией Н. Н. Павлова. — М.: Стройиздат, 1992 — 416 с.Сни.
П 3.
05.01−85. Внутренние санитарно-технические системы/ Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. — 36 с.Сни.
П 1.
02.01−85. Внутренние санитарно-технические системы/ Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. — 36 с. Посохин В. Н., Сафиуллин Р. Г. Примеры расчетов вентиляции общественного здания: Пособие к курсовому проекту — Казань: Каз.
ГАСА, 2001;28 с.
