4 РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ ДВУХТРУБНОЙ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Как известно из гидравлики при движении реальной жидкости по трубам всегда имеют место потери давления на преодоление сопротивления двух видов – трения и местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся тройники крестовины, отводы, вентили, краны нагревательных приборов, котлы, теплообменники и т. д

Потери давления Rт, Па, на преодоление трения на участке трубопровода с

постоянным расходом движущейся среды (воды, пара) и неизменным диаметром определяют по формуле:

,

где R – удельная потеря давления;

l – длина участка трубопровода.

Потерю давления на преодоление местных сопротивлений, Па, оп­ределяют по формуле:

где – сумма коэффициентов местных сопротивлений в данном участке трубопро­вода, величина безразмерная;

– динамическое давление воды в данном участке трубопровода, Па.

Общее сопротивление, возникающее при движении воды в трубопроводе циркуляционного кольца, включая отопительный прибор, котел и арматуру, может быть представлено как сумма потерь давления на трение ΣR·l и сумма потерь в местных сопротивлениях ΣΖ уравнением:

,

где Ρр – располагаемое давление.

Расчёт сети начинают с главного циркуляционного кольца, для которого Rср имеет наименьшую величину.

Кроме величины Rср, для подбора диаметра трубопроводов по таблице или номограмме необходимо знать количество воды G, кг/ч, протекающей по каждому расчетному участку циркуляционного кольца.

Величина G определяется по формуле:

, кг/ч

где Q – тепловая нагрузка расчетного участка по теплоотдаче приборов, Вт;

tг-tо – перепад температур воды в системе, оС;

с – теплоемкость воды, кДж/(кг·К);

3,6 – коэффициент перевода единиц Вт в кДж/ч.

Ориентируясь на полученное значение Rср, и определив количество воды

G, кг/ч, можно с помощью номограммы или расчетной таблицы подобрать оптимальные диаметры труб расчетного кольца. Все данные, получаемые при расчете трубопровода, заносят в таблицу.

При расчете отдельных участков трубопровода необходимо иметь в виду следующее: местное сопротивление тройников и крестовин относят лишь к расчетным участкам с наименьшим расходом воды; местные сопротивления нагревательных приборов, котлов и бойлеров учитывают поровну в каждом примыкающем к ним трубопроводе.

Если по произведенному расчету с учетом запаса до 10% расходуемое давление в системе будет больше или меньше располагаемого давления, то на отдельных участках кольца следует изменить диаметры труб.

Невязка в расходуемом давлении между отдельными циркуляцион­ными кольцами допускается в однотрубных системах и двухтрубных си­стемах с попутным движением воды до 15%, а в двухтрубных с тупиковой разводкой – до 25%.

Расчет трубопроводов двухтрубной системы водяного отопления с искусственной циркуляцией воды отличается от расчета трубопроводов такой же системы, но с естественной циркуляцией воды определением располагаемого давления. В системе с искусственной циркуляцией оно складывается из давления, возникающего в результате охлаждения воды в приборах и трубопроводах, и давления, которое создается насосом.

Располагаемое давление в этом случае определяется по выражению

,

где ΔРпр – естественное давление, возникающее при охлаждении воды в приборах. Па,

ΔРтр – естественное давление, возникающее в результате охлаждения воды в трубо­проводах, Па;

Рнас – давление, создаваемое насосом, Па.

Аксонометрическая схема системы отопления представлена на рисунке 4.

Гидравлический расчёт системы отопления сводим в таблицу 3.

Рисунок 4 Аксонометрическая схема системы отопления

Таблица 3 Гидравлический расчёт системы отопления.