ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СИСТЕМ С «ОПРОКИНУТОЙ» ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
Устойчивая работа систем отопления с опрокинутой цирку линией и значительной степени зависит от тщательности теплогидравлического расчета се элементов в процессе проектирования. Гели в однотрубных системах отопления с верхней разводкой уменьшение затекания в какую-либо параллельную ветвь влечет повышение в ней гравитационного давления, влекущего автоматическое выравнивание распределения теплоносителя, то в системах с нижней разводкой подаю шей магистрали и обратной магистралью, проложенной в верхней части здания, уменьшение расхода теплоносителя в одной из параллельных ветвей может привести к устойчивому опрокидыванию циркуляции.Такое опрокидывание вызывается контрнапором, создаваемым увеличившимся гравитационным давлением. Это явление необходимо проследи ть во тем диапазоне изменения расходов теплоносителя и перепадов темпера гур, имеющих место в процессе эксплуатации системы отопления. Решение такой задачи аналитическим методом настолько трудоемко, что практически неосуществимо в условиях проектной организации. Кроме того, аналитическое решение задачи не дает наглядного представления о характере процесса и не выявляет зону устойчивой работы Поэтому наиболее приемлемым будет графоаналитический метод решения поставленной задачи.
Рассмотрим конгер нагревательного элемента, заделанного в массив бетона (рис. 2.20).
Определим возникающие гравитационные давления в обеих ветвях при различных расходах теплоносителя G и начальных температуры в точке А. Результаты расчетов приведены в 1.2
Используя данные табл. 2.8, можно построить семейство кривых изменения гравитационного давления в зависимости от начальной температуры t и расхода G. Чтобы не затемнять после дующее решение задачи на рис. 2.21 и 2.22, построим графики изменения гравитационного давления при начальной температуре 95°С. Так как гравитационное давление при направлении движения теплоносителя снизу — вверх является компонентом гидравлического сопротивления участка сети, падение давления в каждом участке в зависимости от расхода будет равно сумме ординат кривых H = SG2 и Лг кГ/м2. Суммарная кривая дает изменение, падения давления в участке с учетом гравитационного давления.
Для графического решения задачи о распределении теплоносителя с учетом гравитационного давления при совместной работе параллельных ветвей и различных расходах воды в общих участках переносим с рис. 2.22 на прозрачную бумагу кривые H2 — S0G2 и H + hr Зеркальное изображение этих кривых (перевернув прозрачный листок рис. 2.22) перемещаем по графику па рис. 2.21. Пересечения правой части ветвей обеих кривых лают на оси абсцисс распределение по каждой ветви. Можно также проследить, как давление влияет на перераспределение теплоносителя по параллельным участкам. Чтобы ли че усвоить графическое решение задачи, в табл. 2.9 приводятся результаты решении, которые необходимо проследить но совмещенным графикам.
При расходе G = 250 кг/ч мы видим, что на холодной вою Gi=lfi() 11 б2=100 кг/ч. Кривые Il + hr не пересекаются.
Отсюда можно сделать следующие практические выводы.
1. Чтобы восстановить нормальную циркуляцию воды, питаемых снизу —вверх, необходимо увеличить расход воды но общим участкам.
2. Всякий разветвленный контур с двумя или несколькими паралельными ветвями различною сопротивления при подаче
4. При конструировании регистров отопительных панелей, предназначенных для присоединения по схеме снизу — вверх, следует стремиться необходимую протяженность трубопроводов распределять так, чтобы разность гидравлических характеристик параллельных ветвей была наименьшей (рис. 2.23).
Аналогично могут быть построены графики для параллельно работающих стояков. На рнс. 2.24 приведены схемы стояков, обеспечивающие гидравлическую, а следовательно, и тепловую работы приборов. Приборы с одинаковыми схемами нагревательных элементов, по питаемые or П-образных стояков (схема Ilf), присоединенных к магистралям, проложенным в подвале или при опрокинутой схеме стояка (схема IV), будут в гидравлическом отношении неустойчивыми и обеспечение нормальной теплоотдачи приборов потребует весьма тщательной регулировки, которая не всегда может дать необходимые результаты.
На рнс. 2.23 приведены различные схемы нагревательных элементов длиной 12 м. Как видно, нагревательным элементам можно придать любую конфигурацию в зависимости от свободного пространства в панели. Во внутренних бетонных перегородках обычно бывает достаточно места, чтобы осуществите схемы I, II и III. В наружных стеновых панелях с балконной дверью площадь для размещения нагревательных элементов весьма ограничена, н может оказаться возможной форма нагревательного элемента, приведенная па схеме IV. При питании нагревательных элементов снизу - - вверх соотношение гидравлических характеристик параллельных ветвей оказывает решающее влияние на устойчивость работы приборов. В случае большой разности в величине гидравлических характеристик и невозможности придать параллельным ветвям равновеликие сопротивления за счет формы нагревательного элемента на участках с малым сопротивлением необходимо предусматривать кольцевой сжим. Сопротивление сжима должно быть не менее полной величины гравитационного давления, способного возникнуть в малом кольце циркуляции.
Сопротивление кольцевых сжимов может быть принято по графикам, прицеленным на рис. 2.25.
Шаповалов И.С. ПРОЭКТИРОВАНИЕ ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ — М.: Стройиздат, 1966.
