Расчет трубопроводов двухтрубной системы водяного отопления
Как известно из гидравлики, при движении реальной жидкости по трубам всегда имеют место потерн давления на преодоление сопротивления двух видов — трения и местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся тройники, крестовины, отводы, вентили, краны, нагревательные приборы, котлы, теплообменники и т.д.
Потерн давления, Па, па преодоление трения на участке трубопровода с постоянным расходом движущейся среды (воды, пара) и неизменным диаметром определяют по формуле
Коэффициенты местного сопротивления приведены а прил. 9.
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 2RI и сумма потерь в местных сопротивлениях SZ уравнением
При расчете главного циркуляционного кольца разрешается оставлять запас давления на неучтенные сопротивления, но не более 10% расчетных потерь давления.
На основании формул (II.57) и (11,58) составлены расчетные таблицы и номограммы. Таблица для расчета трубопроводов системы водяного отопления в сокращенном виде приведена в прил. 10.
Номограмма, связывающая значения R, d, w и G, представлена на рис. 11.59. В левой части номограммы имеется логарифмическая сетка для определения величины местных сопротивлений, Па. Пользование номограммой не представляет затруднений. Например, если известно, что по трубе диаметром 50 мм протекает воды 0,41 кг/с (1500 кг/ч), то по точке пересечения линий G=0,41 кг/с и d=50 мм находим на наклонной линии сопротивление R трения на 1 м, равное 10 Па, а на линии скорости движения воды находим :е>=0,19 м/с.
Если от точки Б идти влево по линии ay=con$t до пересечения с вертикальной прямой, соответствующей, например, ?=5 (точке г), то на наклонных прямых получаем величину местных сопротивлений Z=90 Па.
Для гидравлического расчета трубопровода выполняют схему системы отопления в аксонометрической проекции, на которой приводят все исходные данные. К составлению такой схемы приступают после того, как будет закончена следующая расчетно-графическая работа: 1) подсчитаны теплопотери помещениями здания; 2) выбран тип отопительных приборов и определено их число для каждого помещения; 3) размещены на поэтажных планах здания отопительные приборы, горячие и обратные стояки, а на планах чердака и подвала — подающие и обратные магистрали; 4) выбрано место для теплового пункта или котельной; 5) определены размеры расширительного сосуда, если он требуется, И способ воздухоудаления; 6) показано на плане чердака или верхнего этажа (при совмещенной крыше) размещение расширительного сосуда и приборов воздухоудаления.
На планах этажей, чердака и подвала горячие и обратные стояки системы отопления должны быть пронумерованы, а на аксонометрической схеме кроме стояков нумеруются и все расчетные участки циркуляционных колец — участки труб, в которых протекает неизменное количество воды.
Для расчета трубопровода дополнительно на схеме указывают тепловую нагрузку и длину каждого расчетного участка трубопровода циркуляционного кольца, а также всю запорно-регулировочную арматуру (краны, задвижки и т.д.). Сумма длин всех расчетных участков составляет величину Zt расчетного циркуляционного кольца.
При расчете трубопровода двухтрубной системы водяного отопления с естественной циркуляцией принято считать, что потеря давления в местных сопротивлениях ориентировочно составляет 50% располагаемого циркуляционного давления. Следовательно, возможная средняя удельная потеря давления на трение R0p, Па, на 1 м длины может быть определена из выражения
Расчет сети начинают с главного циркуляционного кольца, для которого р имеет наименьшую величину.
Кроме величины для подбора диаметра трубопроводов по таблице или номограмме необходимо знать количество воды О, кг/ч, протекающей по каждому расчетному участку циркуляционного кольца. Величина G определяется по формуле
Ориентируясь па полученное значение СР и определив количество воды G, кг/ч, можно с помощью номограммы (см, рис, 11,59) или расчетной таблицы (см. прил. 10) подобрать оптимальные диаметры труб расчетного кольца. Все данные, получаемые при расчете трубопровода, заносят в специальную таблицу (табл. 11.12).
При расчете отдельных участков трубопровода необходимо иметь в виду следующее: местное сопротивление тройником 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.
Неувязка 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%. Пример расчета трубопровода приведен в § 86.
