В расчётах принимается, что средняя потеря давления составляет 100 Па на 1 м длины трубопровода.
Далее приводится расчёт кольца, проходящего в помещении механического цеха.
Общая длина трубопровода рассчитываемого кольца Σl = 145,4 м.
Схема системы отопления приведена на рисунке 4.4.
Располагаемое циркуляционное давление в системе, Па,
,
.
Средняя потеря давления на трение, Па/м,
,
.
Для каждого участка определяется расход теплоносителя.
Для первого и последнего участков расход будет одинаков, кг/ч,
,
где Q – тепловая нагрузка участка, Вт;
Δt – расчётный температурный перепад теплоносителя в системе отопления, 0С;
.
Далее по /10, приложение 6/ по значениям 
и 
определяются диаметры труб, а также скорость теплоносителя ω и фактическое значение по участкам циркуляционного кольца. Полученные данные заносятся в таблицу 4.4.
По /10, приложение 4/ подсчитываются суммы коэффициентов местных сопротивлений на каждом расчётном участке. Все результаты заносятся в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 – Расчёт трубопроводов системы водяного отопления
| № участка | Q, Вт | G, кг/ч | l, м | Диаметр трубы, мм | ω, м/с |  ,
Па/м
| ΔРл, Па | Σζ | ΔРм, Па | ΔРл+ΔРм, Па |
| Главное циркуляционное кольцо, проходящее через прибор 16 | ||||||||||
| 1 | 21600 | 740 | 39,3 | 25 | 0,38 | 85 | 3340,5 | 4,5 | 319,5 | 3660 |
| 2 | 18900 | 650 | 4 | 25 | 0,32 | 65 | 260 | 1 | 50,3 | 310,3 |
| 3 | 16200 | 555 | 5,6 | 25 | 0,28 | 60 | 336 | 5 | 193 | 529 |
| 4 | 13500 | 465 | 4 | 25 | 0,23 | 35 | 140 | 1 | 26,1 | 166,1 |
| 5 | 10800 | 370 | 5,6 | 20 | 0,3 | 80 | 448 | 7 | 309,4 | 757,4 |
| 6 | 8100 | 280 | 4 | 20 | 0,23 | 45 | 180 | 1 | 26,1 | 206,1 |
| 7 | 5400 | 185 | 5,6 | 15 | 0,28 | 95 | 532 | 7 | 270,2 | 802,2 |
| 8 | 2700 | 95 | 4,1 | 15 | 0,15 | 28 | 114,8 | 2,5 | 27,8 | 142,6 |
| 9 | 1350 | 45 | 0,2 | 15 | 0,06 | 4 | 0,8 | 6,5 | 11,5 | 12,3 |
| 10 | 1350 | 45 | 0,2 | 15 | 0,06 | 4 | 0,8 | 1 | 1,8 | 2,6 |
| 11 | 2700 | 95 | 4,1 | 15 | 0,15 | 28 | 114,8 | 4,5 | 50 | 164,8 |
| 12 | 5400 | 185 | 5,6 | 15 | 0,28 | 95 | 532 | 7 | 270,2 | 802,2 |
| 13 | 8100 | 280 | 4 | 20 | 0,23 | 45 | 180 | 1 | 26,1 | 206,1 |
| 14 | 10800 | 370 | 5,6 | 20 | 0,3 | 80 | 448 | 7 | 309,4 | 757,4 |
| 15 | 13500 | 465 | 4 | 25 | 0,23 | 35 | 140 | 1 | 26,1 | 166,1 |
| 16 | 16200 | 555 | 5,6 | 25 | 0,28 | 60 | 336 | 5 | 193 | 529 |
| 17 | 18900 | 650 | 4 | 25 | 0,32 | 65 | 260 | 1 | 50,3 | 310,3 |
| 18 | 21600 | 740 | 39,9 | 25 | 0,38 | 85 | 3391,5 | 5,5 | 390,5 | 3782 |
| Σ(ΔРл+ΔРм)1÷18 = 13306,5 | ||||||||||
| Малое циркуляционное кольцо, проходящее через прибор 1 | ||||||||||
| 19 | 2700 | 95 | 0,1 | 15 | 0,15 | 28 | 2,8 | 1,5 | 16,7 | 19,5 |
| 20 | 1350 | 45 | 0,2 | 15 | 0,06 | 4 | 0,8 | 6,5 | 11,5 | 12,3 |
| 21 | 1350 | 45 | 0,2 | 15 | 0,06 | 4 | 0,8 | 1 | 1,8 | 2,6 |
| 22 | 2700 | 95 | 0,1 | 15 | 0,15 | 28 | 2,8 | 3 | 33,3 | 36,1 |
| Σ(ΔРл+ΔРм)19÷22 = 70,5 | ||||||||||
Расчёт сумм коэффициентов местных сопротивлений приводится ниже.
Принимается, что проточный воздухосборник установлен в тепловом пункте и поэтому в расчётах не участвует.
Участок 1 (d = 25 мм): задвижка – ζ = 0,5; четыре поворота 900 – ζ = 4·1=4; Σζ = 4,5.
Участок 2 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 3 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1=4; Σζ = 5.
Участок 4 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 5 (d = 20 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1,5=6; Σζ = 7.
Участок 6 (d = 20 мм): тройник на проход – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 7 (d = 15 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1,5=6; Σζ = 7.
Участок 8 (d = 15 мм): тройник на проход – ζ = 1; поворот 900 – ζ = 1,5; Σζ = 2,5.
Участок 9 (d = 15 мм): тройник на ответвление – ζ = 1,5; кран двойной регулировки – ζ = 4; половина радиатора – ζ = 1; Σζ = 6,5.
Участок 10 (d = 15 мм): половина радиатора – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 11 (d = 15 мм): тройник на противоток – ζ = 3; поворот 900 – ζ = 1,5; Σζ = 4,5.
Участок 12 (d = 15 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1,5=6; Σζ = 7.
Участок 13 (d = 20 мм): тройник на проход – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 14 (d = 20 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1,5=6; Σζ = 7.
Участок 15 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 16 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1=4; Σζ = 5.
Участок 17 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 18 (d = 25 мм): тройник на проход – ζ = 1; четыре поворота 900 – ζ = 4·1=4; задвижка – ζ = 0,5; Σζ = 5,5.
Участок 19 (d = 15 мм): тройник на ответвление – ζ = 1,5; Σζ = 1,5.
Участок 20 (d = 15 мм): тройник на ответвление – ζ = 1,5; кран двойной регулировки – ζ = 4; половина радиатора – ζ = 1; Σζ = 6,5.
Участок 21 (d = 15 мм): половина радиатора – ζ = 1; Σζ = 1.
Участок 22 (d = 15 мм): тройник на противоток – ζ = 3; Σζ = 3.
В качестве примера приводится расчёт первого участка главного циркуляционного кольца, проходящего через прибор 16.
Линейное падение давления, Па,
,
где Rл – удельное падение давления, Па/м;
l – длина участка трубопровода, м;
.
Далее по /10, приложение 5/ по значению скорости потока ω определяется значение динамического давления на участке Рд, Па,
Рд = 71.
Потери давления в местных сопротивлениях, Па,
ΔРм = Σζ · Рд,
ΔРм = 4,5 · 71=319,5.
Общие потери давления на участке 1, Па,
ΔР1 = ΔРл + ΔРм,
ΔР1 = 3340,5 + 319,5 = 3660.
Запас давления в кольце на неучтённые местные сопротивления и возможные неточности в монтаже системы отопления, %,
,
.
Так как запас давления не превышает 10%, то диаметры трубопроводов считаются подобранными правильно.
Расчёт потерь давления в малом циркуляционном кольце, проходящем через прибор 1, производится аналогично. Исходные данные и результаты расчёта приводятся в таблице 4.4.
Общие потери давления в малом циркуляционном кольце, Па,
,
,
что значительно меньше располагаемого циркуляционного давления в системе.
Так как диаметры трубопроводов участков 19, 20, 21, 22 уменьшить нельзя (они минимальны), поэтому избыток располагаемого давления следует погасить краном двойной регулировки, установленным на подводе к нагревательному прибору 1.
Подводы к остальным приборам системы отопления также принимаются диаметром 15 мм.
Расчётная схема для системы отопления, проходящей через бытовые помещения, приводится на рисунке 4.5.
Общая длина трубопровода рассчитываемого кольца Σl = 161,4 м.
Располагаемое циркуляционное давление в системе, Па,
,
.
Средняя потеря давления на трение, Па/м,
,
.
Все остальные расчёты сводятся в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 – Расчёт трубопроводов системы водяного отопления
| № участка | Q, Вт | G, кг/ч | l, м | Диаметр трубы, мм | ω, м/с | ,
Па/м
| ΔРл, Па | Σζ | ΔРм, Па | ΔРл+ΔРм, Па |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Главное циркуляционное кольцо, проходящее через прибор 36 | ||||||||||
| 1 | 77600 | 2665 | 3 | 50 | 0,33 | 30 | 90 | 0,4 | 21,4 | 111,4 |
| 2 | 73630 | 2530 | 4 | 40 | 0,52 | 95 | 380 | 1 | 133,2 | 513,2 |
| 3 | 69660 | 2395 | 4 | 40 | 0,5 | 90 | 360 | 1 | 122,8 | 482,8 |
| 4 | 65720 | 2260 | 4 | 40 | 0,48 | 80 | 320 | 1 | 113,5 | 433,5 |
| 5 | 61780 | 2125 | 4 | 40 | 0,46 | 75 | 300 | 1 | 104,2 | 404,2 |
| 6 | 57840 | 1990 | 4 | 40 | 0,44 | 70 | 280 | 1 | 95,3 | 375,3 |
| 7 | 53900 | 1850 | 4 | 40 | 0,4 | 60 | 240 | 1 | 78,7 | 318,7 |
| 8 | 49960 | 1715 | 4 | 40 | 0,35 | 45 | 180 | 1 | 60,3 | 240,3 |
| 9 | 46020 | 1580 | 4 | 32 | 0,44 | 80 | 320 | 1 | 95,3 | 415,3 |
| 10 | 42080 | 1445 | 4 | 32 | 0,4 | 70 | 280 | 1 | 78,7 | 358,7 |
| 11 | 38140 | 1310 | 4 | 32 | 0,37 | 60 | 240 | 1 | 67,4 | 307,4 |
| 12 | 34200 | 1175 | 4 | 32 | 0,32 | 45 | 180 | 1 | 50,3 | 230,3 |
| 13 | 29360 | 1010 | 4 | 32 | 0,29 | 38 | 152 | 1 | 41,4 | 193,4 |
| 14 | 24520 | 845 | 12,8 | 32 | 0,25 | 28 | 358,4 | 5 | 153,8 | 512,2 |
| 15 | 19880 | 685 | 4 | 25 | 0,35 | 75 | 300 | 1 | 60,3 | 360,3 |
| 16 | 15240 | 525 | 4 | 25 | 0,27 | 45 | 180 | 1 | 35,9 | 215,9 |
| 17 | 10600 | 365 | 4 | 20 | 0,29 | 75 | 300 | 1 | 41,4 | 341,4 |
| 18 | 5300 | 180 | 4,1 | 15 | 0,27 | 95 | 389,5 | 2,5 | 89,8 | 479,3 |
| 19 | 2650 | 90 | 0,2 | 15 | 0,14 | 25 | 5 | 6,5 | 62,4 | 67,4 |
| 20 | 2650 | 90 | 0,2 | 15 | 0,14 | 25 | 5 | 1 | 9,6 | 14,6 |
| 21 | 5300 | 180 | 4,1 | 15 | 0,27 | 95 | 389,5 | 4,5 | 161,6 | 551,1 |
| 22 | 10600 | 365 | 4 | 20 | 0,29 | 75 | 300 | 1 | 41,4 | 341,4 |
| Продолжение таблицы 4.5 | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 23 | 15240 | 525 | 4 | 25 | 0,27 | 45 | 180 | 1 | 35,9 | 215,9 |
| 24 | 19880 | 685 | 4 | 25 | 0,35 | 75 | 300 | 1 | 60,3 | 360,3 |
| 25 | 24520 | 845 | 14 | 32 | 0,25 | 28 | 392 | 5 | 153,8 | 545,8 |
| 26 | 29360 | 1010 | 4 | 32 | 0,29 | 38 | 152 | 1 | 41,4 | 193,4 |
| 27 | 34200 | 1175 | 4 | 32 | 0,32 | 45 | 180 | 1 | 50,3 | 230,3 |
| 28 | 38140 | 1310 | 4 | 32 | 0,37 | 60 | 240 | 1 | 67,4 | 307,4 |
| 29 | 42080 | 1445 | 4 | 32 | 0,4 | 70 | 280 | 1 | 78,7 | 358,7 |
| 30 | 46020 | 1580 | 4 | 32 | 0,44 | 80 | 320 | 1 | 95,3 | 415,3 |
| 31 | 49960 | 1715 | 4 | 40 | 0,35 | 45 | 180 | 1 | 60,3 | 240,3 |
| 32 | 53900 | 1850 | 4 | 40 | 0,4 | 60 | 240 | 1 | 78,7 | 318,7 |
| 33 | 57840 | 1990 | 4 | 40 | 0,44 | 70 | 280 | 1 | 95,3 | 375,3 |
| 34 | 61780 | 2125 | 4 | 40 | 0,46 | 75 | 300 | 1 | 104,2 | 404,2 |
| 35 | 65720 | 2260 | 4 | 40 | 0,48 | 80 | 320 | 1 | 113,5 | 433,5 |
| 36 | 69660 | 2395 | 4 | 40 | 0,5 | 90 | 360 | 1 | 122,8 | 482,8 |
| 37 | 73630 | 2530 | 4 | 40 | 0,52 | 95 | 380 | 1 | 133,2 | 513,2 |
| 38 | 77600 | 2665 | 3 | 50 | 0,33 | 30 | 90 | 1,4 | 75 | 165 |
| Σ(ΔРл+ΔРм)1÷38 = 12828,2 | ||||||||||
| Пересчёт участков 1, 16, 23 и 38 | ||||||||||
| 1 | 77600 | 2665 | 3 | 40 | 0,55 | 110 | 330 | 0,5 | 74,4 | 404,4 |
| 16 | 15240 | 525 | 4 | 20 | 0,43 | 160 | 640 | 1 | 91,2 | 731,2 |
| 23 | 15240 | 525 | 4 | 20 | 0,43 | 160 | 640 | 1 | 91,2 | 731,2 |
| 38 | 77600 | 2665 | 3 | 40 | 0,55 | 110 | 330 | 1,5 | 223,1 | 553,1 |
| Σ(ΔРл+ΔРм) = 2419,9 | ||||||||||
| Малое циркуляционное кольцо, проходящее через прибор 1 | ||||||||||
| 39 | 3970 | 135 | 0,1 | 15 | 0,19 | 45 | 4,5 | 1,5 | 26,7 | 31,2 |
| 40 | 1985 | 70 | 0,2 | 15 | 0,11 | 17 | 3,4 | 6,5 | 39 | 42,4 |
| 41 | 1985 | 70 | 0,2 | 15 | 0,11 | 17 | 3,4 | 1 | 6 | 9,4 |
| 42 | 3970 | 135 | 0,1 | 15 | 0,19 | 45 | 4,5 | 3 | 53,4 | 57,9 |
| Σ(ΔРл+ΔРм)39÷42 = 140,9 | ||||||||||
Запас давления в главном циркуляционном кольце, проходящем через прибор 36, %,
,
,
что превышает требуемый запас 10%.
Диаметры труб 50 мм на наиболее загруженных участках 1 и 38 заменяются на 40 мм, а также диаметры труб 25 мм на участках 16 и 23 заменяются на 20 мм. При этом увеличивается скорость теплоносителя, потери давления на трение и в местах сопротивления.
Суммарные потери давления на этих участках становятся больше, чем в предыдущем случае, на 1711,7 Па. Поэтому окончательно
ΔР1÷38 = 12828,2 + 1711,7 = 14539,9 Па.
Теперь запас по давлению составляет
,
что удовлетворяет требуемому запасу.
Общие потери давления в малом циркуляционном кольце, проходящем через прибор 1, Па,
,
.
Запас давления в малом циркуляционном кольце, проходящем через прибор 1, %,
,
.
Т.е. избыток давления следует погасить краном двойной регулировки, установленным на подводе к нагревательному прибору 1.
Произведён выбор типа и расчёт количества отопительных приборов, а также выбор и расчёт диаметров трубопроводов системы отопления механического цеха с бытовыми отделениями. Для сооружения системы отопления и тепловых сетей принимаются чугунные радиаторы марки М–140 и трубы из стали 10.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 188.
