Файл: Отопление жилого здания.docx

б) назначаю уклон трубопроводов для обеспечения движения, сбора и удаления воздуха, а также спуска воды при ремонте (магистральный трубопровод проложен под потолком подвала с уклоном 0,003);

в) решаю вопросы по компенсации температурных удлинений и тепловой изоляции трубопроводов, в результате чего прихожу к выводу о теплоизоляции подающих и опускных частей стояков (см. табл. 6);

г) размещаю запорную и регулирующую арматуру;

д) вычерчиваю аксонометрическую схему системы отопления в масштабе 1:100 с учетом эскизной проработки размещения элементов системы на разрезах здания.

Стояки наношу на планы и нумерую, начиная с левого верхнего угла здания по часовой стрелке: в системе с нижней разводкой - отдельно подъемную (Ст.1) и опускную (Ст. 1’) части стояка.

Размеры помещения МТП зависят от схемы присоединения различных потребителей тепловой энергии, габаритов подобранного в результате расчета оборудования с учетом требуемых для безопасной и удобной эксплуатации проходов.

6. 
   Гидравлический расчет системы отопления
   

Гидравлический расчет системы отопления производим согласно [2,5].

Целью гидравлического расчета является подбор экономически целесообразных диаметров трубопроводов, которые обеспечат пропуск расчетного количества воды, при этом потери давления на преодоление сопротивлений должны быть на 10 % меньше располагаемого перепада давлений (Δp_р).

1. 
   Определим располагаемый перепад давлений.
   

∆р_р=∆р_н+∆р_е, Па,

где ∆р_н- перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом, Па;

∆р_е- естественное (гравитационное) циркуляционное давление, Па, возникающее из-за остывания воды в отопительных приборах (∆р_пр) и трубопроводах (∆р_тр).

---

По номограмме 1 определим значение ∆р_н.

Для этого необходимо знать коэффициент смещения U и значение перепада давления в точке врезки в тепловые сети ∆р_тс=40 кПа.

,

где T1=140 °С,

t_г=105 ºС, t_о=70 ºС.

U=(140-105)/(105-70)=1,0

Зная значения U и ∆р_тс по номограмме, определим ∆р_н (см. след. стр.)



Определим естественное (гравитационное) циркуляционное давление.

Для определения гравитационного давления при расчете насосных систем можно воспользоваться упрощенной зависимостью.

∆р_е=β⋅h_о(t_г – t_о)g, Па,

гдеβ - коэффициент для перехода от плотности к температуре, (β= 0,65кг/м²⋅ºС при t_г= 105 ºС, t_о=70 ºС),

g=9.81 м/с²,

h_о-усредненная высота от центра нагрева (у ввода) до центра охлаждения воды (в центре отопительного прибора), м.

h₀=∑Q_ih_i/∑Q_i, м,

где Q_i- тепловая нагрузка на этаже рассчитываемого стояка, Вт;

h_i- высота расположения центра приборов этажа над центром теплового ввода, м;

Итак, ∆р_е= 0,65⋅21⋅(105-70)⋅9,81=4687Па.
6.1.2 Найдем располагаемый перепад давлений:

∆р_р=∆р_н+∆р_е=7143+4687=11830Па.
6.2. Вычислим среднее значение удельных потерь давления вследствие трения о стенки трубы на участках главного циркуляционного кольца.



где 0,9 – коэффициент, введенный с учетом требования, чтобы фактические потери давления были на 10 % меньше располагаемого перепада давлений;

β - коэффициент, учитывающий долю потерь давления на преодоление сопротивлений трения от общего располагаемого перепада давлений в системе (β=0,65);

- сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м.



Далее представлена расчетная схема главного циркуляционного кольца

---

Рис.1. Расчетная схема главного циркуляционного кольца

Расход воды (G, кг/ч) определяют на участках по формуле:

,

где с – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг⋅К);

₁ – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины [5] (₁=1,05);

₁ –коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений [5] (₂=1,03);

Q_уч – теплопотери на рассчитываемом участке.

Гидравлический расчет системы отопления сведен в табл. 4.

Таблица 4 – Гидравлический расчет системы отопления

Участ.	Q, Вт	G,кг/ч	L,м	D,мм	V,м/с	R,Па/м	R*L,Па/м	Σξ	Z, Па	Rl+Z, Па
Главное кольцо
1	128375	3408,2	40,88	50	0,422	49,1	2007,2	8,0	692	2699,2
2	69872	1855,0	6,50	40	0,393	58,9	382,9	11,0	820,6	1203,5
3	41199	1093,8	1,50	32	0,318	49,1	73,7	10,5	525	598,7
4	28997	769,8	7,01	25	0,369	98,1	687,7	1,0	67,9	755,6
5	18840	500,2	5,16	20	0,392	137	706,9	1,0	74,6	781,5
6	9905	263,0	6,50	20	0,206	39,3	255,5	4,0	86,4	341,9
7	764	20,3	3,00	15	0,06	5,4	16,2	9,0	15,93	32,1
8	764	20,3	3,00	15	0,06	5,4	16,2	9,0	15,93	32,1
9	9905	263,0	6,50	20	0,206	39,3	255,5	4,0	86,4	341,9
10	18840	500,2	5,16	20	0,392	137	706,9	1,0	74,6	781,5
11	28997	769,8	7,01	25	0,369	98,1	687,7	1,0	67,9	755,6
12	41199	1093,8	1,50	32	0,318	49,1	73,7	12,0	600	673,7
13	69872	1855,0	6,50	40	0,149	11,8	76,7	11,0	122,1	198,8
14	128375	3408,2	8,63	50	0,422	49	423,7	7,5	648,75	1072,5
			108,85							10268,4
Второстепенное кольцо
15	28673	761,2	4,69	25	0,369	98,1	460,1	10,5	712,95	1173,0
16	18171	482,4	5,67	20	0,392	137	776,8	1,0	74,6	851,4
17	9362	248,6	7,59	20	0,20	35,4	268,7	4,0	78,4	347,1
18	722	19,2	3,00	15	0,06	5,4	16,2	9,0	15,93	32,1
19	722	19,2	3,00	15	0,06	5,4	16,2	9,0	15,93	32,1
20	9362	248,6	7,59	20	0,195	35,4	268,7	4,0	78,4	347,1
21	18171	482,4	5,67	20	0	137	776,8	1,0	74,6	851,4
22	28673	761,2	4,69	25	0	98	460,1	13,0	882,7	1342,8
			41,90							4977,0

---

Таблица 5 – Местные сопротивления участков

№ уч.	Условный проход, мм	Вид местного сопротивления	ζ	Кол-во	∑ζ
1	2	3	4	5	6
Главное кольцо
1	50	1) вентиль	7	1	8
		2) отвод	0,5	2
2	40	1) тройник на ответвлении	1,5	1	11
		2) вентиль	8	1
		3) расширительный бак	1,5	1
3	32	1) тройник на ответвлении	1,5	1	10,5
		2) вентиль	9	1
4	25	1) тройник на проход	1	1	1
5	20	1) тройник на проход	1	1	1
6	20	1) тройник на проход	1	1	4
		2) отвод	1,5	2
7	15	1) тройник на ответвлении	1,5	1	9,0
		2) отвод	1,5	1
		3) клапан двухходовой	4	1
		4) радиатор	2	1
8	15	1) тройник на ответвлении	1,5	1	9,0
		2) отвод	1,5	1
		3) клапан двухходовой	4	1
		4) радиатор	2	1
9	20	1) тройник на проход	1	1	4
		2) отвод	1,5	2
10	20	1) тройник на проход	1	1	1
11	25	1) тройник на проход	1	1	1
12	32	1) тройник на слиянии	3	1	12
		2) вентиль	9	1
13	40	1) тройник на слиянии	3	1	11
		2) вентиль	8	1
14	50	1) вентиль	7	1	7,5
		3) отвод	0,5	1
Второстепенное кольцо
15	25	1) тройник на ответвлении	1,5	1	10,5
		2) вентиль	9	1
16	20	1) тройник на проход	1	1	1
17	20	1) тройник на проход	1	1	4
		2) отвод	1,5	2
18	15	1) тройник на ответвлении	1,5	1	9,0
		2) отвод	1,5	1
		3) клапан двухходовой	4	1
		4) радиатор	2	1
19	15	1) тройник на ответвлении	1,5	1	9,0
		2) отвод	1,5	1
		3) клапан двухходовой	4	1
		4) радиатор	2	1
20	20	1) тройник на проход	1	1	4
		2) отвод	1,5	2
21	20	1) тройник на проход	1	1	1
22	25	1) тройник на слиянии	3	1	13
		2) вентиль	9	1
		3) внезапное расширение	1	1

---

Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца считается законченным, когда запас перепада давлений составит



Запас перепада давлений необходим для преодоления неучтенных в расчете гидравлических сопротивлений.



Увязка параллельных колец



Итак, значение невязки не превышает 15%, гидравлический расчет закончен.

7. 
   Расчет площади нагревательной поверхности отопительных приборов
   

Расчет площади нагревательной поверхности отопительных приборов производится в зависимости от принятого вида приборов, его расположения в помещении, схемы присоединения к трубопроводам, температурного режима:

, м²,

где Q_пр – тепловая нагрузка прибора (из схемы), Вт;

Q_тр – теплоотдача трубопроводов, проложенных в помещении и обеспечивающих работу рассчитываемого прибора;

, Вт,

где q_в, q_г – теплоотдача 1 м вертикально и горизонтально проложенных трубопроводов, Вт/м², принимаемая по справочной [5] в зависимости от диаметра и разности температуры воды в трубопроводе и воздуха помещения;

l_в, l_г – длина вертикальных и горизонтальных трубопроводов;

₃ – поправочный коэффициент, учитывающий понижение температуры воды по сравнению с расчетным значением вследствие ее остывания в трубопроводах системы [7 прил.2];

₄ – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении и всякого рода укрытии [7 прил.3]

q_пр – плотность теплового потока отопительного прибора при фактических условиях работы, Вт / м²,

,

где q_ном – номинальная плотность теплового потока прибора, q_ном=500Вт/м²·К,

n, p – экспериментально определенные показатели степени [5];

b – поправочный коэффициент на атмосферное давление [5].

---