Файл: Учебное пособие соответствует рабочей программе дисциплины Теплогазоснабжение и вентиляция.doc

Окончание табл. 2.2

Номер участка	Диаметр d, мм	Местное сопротивление	Обозначение на схеме	Коэффициент местного сопротивления 	 
2–3	25	Тройник на ответвлении		1,5	1,5
3–4	20	Тройник на проходе		1	1,0
4–5	15	Отвод 90°		0,5	0,5
5–6	15	2 проходных крана		24	33,7
		2 тройника на проходе		21
		3 радиаторных узла с движением воды снизу вверх, d = 15 – 15 – 15		5,13
		3 радиаторных узла с движением воды сверху вниз, d = 15 – 15 – 15	То же	2,83
6–7	15	Отвод 90°		0,5	0,5
7–8	25	Тройник на ответвлении		1,5	1,5
8–9	25	Тройник на ответвлении		1,5	1,5
9–10	25	Тройник на ответвлении		1,5	6,5
		Вентиль		3
		Тройник на проходе		1
		2 отвода 90°		20,5

---

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке составила  = 6,5. На последующих участках подающей магистрали учитываются впередилежащие по ходу воды местные сопротивления, на обратной магистрали – лежащие сзади.

В итоге потери напора в большом кольце составляют 8693 Па, что не превышает расчетного циркуляционного давления Р_р = 11018Па, запас давления составляет 21 %.

Таким образом, работоспособность большого кольца системы отопления при назначенных диаметрах в заданных условиях обеспечена.

Пример 2.2. Конструирование и расчет системы водяного отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией.

Исходные данные: чердачное жилое здание повышенной комфортности с теплопотерями помещений (см. пример 2.1). В качестве источника теплоснабжения используется тепловая сеть с температурой теплоносителя воды 130/70 °С. Система отопления здания подключается к системе теплоснабжения через теплообменник (водонагреватель).

Решение. В здании принимается однотрубная система водяного отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией с температурой теплоносителя 85/60 °С. Тепловой узел с водонагревателем размещен в подвале здания, главный стояк – в углу лестничной клетки, подающие магистрали проложены на чердаке на расстоянии 1 м от наружных стен, с уклоном 0,003 в сторону стояков. В верхней точке системы, вблизи главного стояка, для компенсации температурных расширений воды предусмотрен расширительный бак. Циркуляционные магистрали монтируются в подвале непосредственно вдоль наружных стен, с уклоном 0,003 в сторону ввода.

Стояки проложены открыто, в том числе в двух углах здания. Нагревательные приборы размещены так же, как и в примере 2.1. В угловых стояках предусмотрено двухстороннее присоединение нагревательных приборов, в остальных – одностороннее. В узлах присоединения нагревательных приборов к стоякам предусмотрены терморегулирующие проходные краны с термостатической головкой.

В качестве нагревательных приборов использованы чугунные секционные радиаторы МС-140-108. Для опорожнения стояков в их нижней части и верхней точке предусмотрены тройники с пробковыми кранами на ответвлении.

Лестничная клетка оборудуется самостоятельным стояком с одним нагревательным прибором, присоединенным по проточной схеме.

Трассировка трубопроводов в подвале и на чердаке и их аксонометрическая схема представлены на рис. 2.11, 2.12, 2.13.

---

В качестве расчетного кольца выбрано кольцо, проходящее через стояк 1. На этом стояке предусмотрено двустороннее присоединение нагревательных приборов, при этом тепловая нагрузка между приборами, находящимися в одной комнате, делится поровну. Для определения циркуляционного давления в большом кольце, проходящем через стояк 1, по формуле (2.7) вычисляются температуры воды на характерных промежуточных участках. При этом считается, что остывание воды происходит только в нагревательных приборах, а падение температуры в стояке составляет 25 °С:

t₁ = 85 – 1980 ∙ 25 / 5190 = 75,5 °С; t₂ = 85 – 3300 ∙ 25 / 5190 = 69,1 °С.

Соответствующие плотности воды определяются по прил. 7:

_г = 968,6 кг/м³; _о = 983,24 кг/м³; ₁ = 974,5 кг/м³; ₂ = 978,2 кг/м³.



Рис. 2.11. План подвала (к примеру 2.2)



Рис. 2.12. План чердака (к примеру 2.2)



Рис. 2.13. Расчетная схема большого кольца однотрубной системы водяного отопления с верхней разводкой и циркуляцией за счет перепада давлений в тепловой сети (к примеру 2.2)

Положение центра водонагревателя назначается на 0,6 м выше пола подвала, т.е. расстояние от центра водонагревателя до центра прибора 1-го этажа составит 2,5 м. По формуле (2.6) определяется циркуляционное давление вследствие остывания воды в приборах:

Р_{е. пр} = 9,81 ∙ 2,5 (983,2 – 968,6) + 9,81 ∙ 2,8 (978,2 – 968,6) + + 9,81 ∙ 2,8 (974,5 – 968,6) = 783,9 Па.

В соответствии с верхней разводкой величина циркулярного давления вследствие остывания воды в трубах принимается 150 Па, по формулам (2.2) и (2.3) определяется естественное циркуляционное давление в расчетном кольце:

Р_р = Р_е = 783,9 + 150 = 933,9 Па.

Далее выполняется расчетная аксонометрическая схема большого циркуляционного кольца, обозначаются расчетные участки (рис. 2.13). Расчетный стояк рассматривается как один участок.

Среднее значение удельных потерь давления определяется по формуле (2.12):

---

R =_ср =9 8, Па/м.

Методика дальнейших расчетов аналогична методике расчета, представленной в примере 2.1. Результаты представлены в табличной форме

(табл. 2.3, 2.4).

Таблица 2.3

Таблица гидравлического расчета системы отопления (к примеру 2.2)

№ участка	Q1, Вт	QУЧ, Вт	G, кг/ч	L, м	d, мм	V, м/с	R, Па/м	RL, Па		PV, Па	Z, Па	RL+Z, Па
	Расчёт участков большого кольца
1–2	39720	42103	1452	17	50	0,18	13	221	5,0	16	80	301
2–3	19860	21052	726	4,5	50	0,12	4,2	19	1,5	7	11	30
3–4	8350	8851	305	6	40	0,08	3	18	1,0	3	3	21
4–5	5190	5501	190	3	25	0,12	13	39	0,5	7	4	43
5–5′	5190	5501	190	10,5	25	0,12	13	136	12	7	84	220
5′–4′	5190	5501	190	3	25	0,12	13	39	0,5	7	4	43
4′–3′	8350	8851	305	6	40	0,1	3	18	1,5	3	4	22
3′–2′	19860	21052	726	4,5	50	0,12	4,2	19	1,5	7	11	30
2′–1′	3972	42103	1452	5	50	0,18	13	65	3,5	16	56	121
Итого												831

---

Таблица 2.4 Описание местных сопротивлений в системе отопления (к примеру 2.2)

Номер участка	Диаметр d, мм	Местное сопротивление	Обозначение на схеме	Коэффициент местного сопротивления 	 
1–2	50	Задвижка		0,5	5,0
		4 отвода 90°		0,54
		Тройник на ответвлении		1,5
		Тройник на проходе		1

Окончание табл. 2.4

Номер участка	Диаметр d, мм	Местное сопротивление	Обозначение на схеме	Коэффициент местного сопротивления 	 
2–3	50	Тройник на ответвлении		1,5	1,5
3–4	40	Тройник на проходе		1	1,0
4–5	25	Отвод 90°		0,5	0,5
5–5′	25	2 проходных крана		22	12,0
		2 тройника на проходе		12
		3 радиаторных узла
		с движением воды сверху вниз, d = 25 – 20– 20		2,03
5′–4′	25	Отвод 90°		0,5	0,5
4′–3′	40	Тройник на проходе		1	1,5
3′–2′	50	Тройник на ответвлении		1,5	1,5
2′–1′	50	Тройник на ответвлении		1,5	3,5
		1 отвод 90°		0,5
		Задвижка		0,5
		Тройник на проходе		1

---