Хидравлично изчисляване на основните цели и задачи на това действие на отоплителната система

Ефективността на отоплителната система изобщо не гарантира качествени тръби и високоефективен топло генератор.

Наличието на грешки, допуснати по време на монтажа, може да попречи на работата на котел, работещ с пълна мощност: в стаите ще бъде студено или разходите за енергия ще бъдат необосновано високи.

Ето защо е важно да се започне с разработването на проект, един от най-важните от които е хидравличното изчисляване на отоплителната система.

Изчисляване на хидравликата на водната отоплителна система

Топлоносителят циркулира през системата под налягане, което не е постоянна стойност. Той се намалява поради наличието на сили на триене върху стените на тръбите, устойчивост на фитинги и фитинги. Наемодателят също допринася, като регулира разпределението на топлината в отделни помещения.

Налягането се повишава, ако температурата на нагряване на охлаждащата течност се покачи и обратно - тя намалява, когато намалява.

За да се избегне се нарушава балансът на отоплителната система, е необходимо да се създадат условия, при които всеки радиатор се доставя под формата на охлаждащата течност, ако е необходимо, за да поддържа желаната температура и компенсира неизбежната загуба на топлина.

Основната цел на хидравличното изчисление е да се пренесат очакваните разходи на мрежата в реални или оперативни.

На този етап от дизайна вие определяте:

• диаметър на тръбите и тяхната производителност;
• локални загуби на налягане в отделни секции на отоплителната система;
• изисквания към хидравличната връзка;
• загуба на налягане в цялата система (общо);
• оптимален поток охладител.

За производството на хидравлични изчисления е необходимо да се направи известна подготовка:

1. Съберете първоначалните данни и ги систематизирайте.
2. Изберете метода за изчисление.

На първо място, дизайнерът проучва топлинните и технически параметри на съоръжението и извършва топлинни инженерни изчисления. В резултат на това той има информация за необходимото количество топлина за всяка стая. След това се избират нагревателите и топлинният източник.

Схематично представяне на отоплителната система в частна къща

На етапа на разработване се взема решение за вида на отоплителната система и характеристиките на нейното балансиране, като се избират тръбите и фитингите. Накрая се изготвя аксонометрична диаграма на окабеляването, разработени са планове на помещенията с надпис:

• мощност на радиаторите;
• скорост на потока охлаждащ агент;
• монтаж на топлинна техника и др.

Изчисляване на диаметъра на тръбата

Изчисляването на напречното сечение на тръбите трябва да се основава на резултатите от изчисляването на топлината, икономически обосновани:

• за двутръбна система - разликата между tr (гореща охлаждаща течност) и (охлаждан - връщащ поток);
• за едно тръба - скоростта на потока на охлаждащата течност G, kg / h.

Освен това при изчислението трябва да се вземе предвид скоростта на работната течност (охладител) - V. Неговата оптимална стойност е в диапазона 0.3-0.7 m / s. Скоростта е обратно пропорционална на вътрешния диаметър на тръбата.

При скорост на водата от 0,6 м / сек в системата се появява характерен шум, но ако е по-малък от 0,2 м / сек, съществува риск от въздушни мехурчета.

За изчисления се изисква още една скоростна характеристика - скоростта на топлинния поток. Тя се обозначава с буквата Q, измерена във ватове и изразена в количеството топлина, прехвърлено за единица време

Q (W) = W (J) / t (s)

В допълнение към горепосочените входни данни за изчислението ще са необходими параметрите на отоплителната система - дължината на всяка секция, показваща свързаните с нея устройства. За удобство тези данни могат да бъдат обобщени в таблица, пример за която е дадена по-долу.

Таблица с параметри на графиката

Изчисляването на диаметрите на тръбите е доста сложно, така че е по-лесно да се използват референтни таблици. Те могат да бъдат намерени на местата на производителите на тръби, в SNiP или в специалната литература.

Инсталаторите при избора на диаметър на тръбите използват правилото, получено от анализа на голям брой отоплителни системи. Вярно е, че това се отнася само за малки частни къщи и апартаменти. Почти всички отоплителни котли са снабдени с поточни и връщащи тръби ¾ и ½ инча. Такава тръба и окабеляване се извършват преди първия клон. По-нататък на всяка секция, размерът на тръбата се намалява с една стъпка.

Изчисляване на локалните съпротивления

Местното съпротивление възниква в тръбата и фитингите. Размерът на тези показатели се влияе от:

• грапавост на вътрешната повърхност на тръбата;
• наличие на разширение или стесняване на вътрешния диаметър на тръбопровода;
• оказва;
• дължина;
• наличие на тръби, сферични кранове, балансиращи устройства и техния брой.

Съпротивлението се изчислява за всеки разрез, който се характеризира с постоянен диаметър и постоянен дебит на топлоносителя (в съответствие с топлинния баланс на помещението).

Вход за изчисление:

• дължина на изчислената площ - l, m;
• диаметър на тръбата - d, mm;
• зададената скорост на топлоносителя е u, mm;
• характеристиките на управляващите вентили, осигурени от производителя;
• коефициент на триене (зависи от материала на тръбата), λ;
• загуби от триене - ΔP1, Pa;
• плътност на охлаждащата течност (изчислена) - ρ = 971,8 kg / m3;
• дебелина на стената на тръбата - dn x δ, mm;
• еквивалентната грапавина на тръбата е кг, мм.

Хидравличното съпротивление - ΔP в мрежовата секция се изчислява по формулата на Darcy-Weisbach.

Символът ξ във формулата означава коефициент на местно съпротивление.

Хидравлична връзка

Балансирането на разликите в налягането в отоплителната система се осъществява посредством управляващ и спирателен вентил.

Хидравличната връзка на системата се основава на:

• проектно натоварване (масов поток на охлаждащата течност);
• данни на производителите на тръби при динамична устойчивост;
• броя на местните съпротивления в разглежданата област;
• технически характеристики на клапана.

Характеристиките на настройка - спад на налягането, закрепване, производителност - са зададени за всеки вентил. Те определят коефициентите на течащ топлоносител във всяка стъпало и след това - във всяко устройство.

Загубите на налягане са директно пропорционални на квадрата на дебита на охлаждащата течност и се измерват в kg / h, където

S е продукт на динамичното специфично налягане, изразено в Pa / (kg / h), и редуцирания коефициент за локалните съпротивления на участъка (prpr).

Редуцираният коефициент prpr е сумата от всички местни съпротивления на системата.

Определяне на загубите

Хидравличното съпротивление на основния циркулиращ пръстен е сумата от загубите на съставните му елементи:

• първи контур - ΔPlk;
• местни системи - ΔPlm;
• генератор на топлина - ΔPtg;
• топлообменник.

Хидравлично изчисляване на отоплителната система - примерно изчисление

Като пример, помислете за двутръбна гравитационна отоплителна система.

Вход за изчисление:

• Изчисленото топлинно натоварване на системата е Qd. = 133 kW;
• параметрите на системата - tt = 750С, до = 600С;
• поток на охлаждащата течност (изчислен) - Vco = 7.6 m3 / h;
• свързването на отоплителната система към котлите се извършва чрез хидравличен сепаратор от хоризонтален тип;
• автоматизацията на всеки от котлите през годината поддържа постоянна температура на охлаждащата течност при изхода - tg = 800С;
• Автоматичният регулатор на диференциалното налягане се монтира на входа на всеки разпределител;
• Нагревателната система от разпределителите е сглобена от металопластични тръби, а топлинното захранване на разпределителите се извършва чрез стоманени тръби (вода и газ).

Диаметрите на секциите на тръбопровода бяха избрани с използване на нонограма за дадена скорост на охлаждащата течност от 0.4-0.5 m / s.

В раздел 1 е монтиран вентил dy 65. Съпротивлението му според информацията на производителя е 800 Ра.

Филтър с диаметър 65 мм и дебит 55 м3 / ч е инсталиран в секция 1а. Съпротивата на този елемент ще бъде:

0,1 х (G / kv) х 2 = 0,1 х (7581/55) x 2 = 1900 Ра.

Варианти на двутръбна отоплителна система

Съпротивлението на трипътния вентил dy = 40 mm и kv = 25 m3 / h ще бъде 9200 Ра.

Общите загуби на налягане в системата за подаване на топлина на разпределителите ще бъдат 21514 Ра или около 21,5 kPa.

По същия начин се изчисляват останалите части от системата за подаване на топлина на разпределителите. При изчисляване на отоплителната система от разпределителя основният циркулационен пръстен се избира чрез най-зареденото отоплително устройство. Хидравличното изчисление се извършва с помощта на първата посока.

Видео по темата