5. Разработка расчетной схемы
В курсовом проекте с целью сокращения объема работы расчет производится только для двух из циркуляционных колец – главного (основного) кольца (ГЦК)системы и еще одного (расчетного второстепенного кольца). Подробный расчет отопительных приборов производится только для двух стояков, входящих в упомянутые кольца. Рабочая расчетная схема выполняется для выбранных колец.
Правила выбора главного циркуляционного кольца (ГЦК) изложены в [9, гл. 8.3]. Требуется просчитать нагрузку всех стояков и ветвей, после чего определяется ГЦК.
Аксонометрическая схема вычерчивается для двух веток: первая ветвь – стояки №1-6, 15,16,17 суммарная тепловая нагрузка ветви равна 32952,58 Вт, вторая ветвь – стояк №7-13, суммарная тепловая нагрузка ветви равна 31813,39 Вт. Рабочая расчетная схема выполнена для главного циркуляционного кольца.
1 ветка
Ст 1-6, 15,16,17 = 32952,58 Вт
2 ветка
Ст 7-13 = 31813,39 Вт
Исходя из расчетов, первая ветка самая нагруженная по ней и был произведен расчет.
На схеме проставляются арматура, устройства для удаления воздуха. Арматура на стояках и отопительных приборах из-за малости масштаба не изображается
В данной работе рассчитаны стояки №6 и №15. (см. приложение Б)
6. Гидравлический расчет системы отопления
Задачей
гидравлического расчета является
определение диаметров всех трубопроводов
системы при заданном располагаемом
перепаде давления на вводе
.
Гидравлический расчет для двухтрубной системы целесообразно производить методом удельных потерь на трение.
Для этого циркуляционное кольцо было разбито на участки, для каждого из которых были найдены необходимые значения коэффициентов местного сопротивления, взятые из [8 табл. II.11].
Окончательные результаты гидравлического расчета ГЦК представлены в таблице.
Расход
теплоносителя –
где
– поправочные коэффициенты:
коэффициент, учитывающий номенклатурный
шаг приборов [4, табл. 9.4];
–коэффициент
учета дополнительных потерь теплоты
приборами, расположенными у наружных
ограждений[5, табл. 9.5]
Длина участка была найдена с помощью аксонометрической схемы.
Диаметры были подобраны по [4, табл. II.1] по расходу теплоносителя и среднему линейному сопротивлению.
По этой же таблице были взяты скорости теплоносителя и удельные линейные потери. Линейные потери же являются произведением удельных потерь и длины соответствующего участка.
Местные потери были определены при помощи [4, табл. II.3] по значениям скоростей каждого участка.
Общие потери на участках это сумма линейных и местных потерь.
Коэффициенты местных сопротивлений на каждом участке кольца подсчитываются отдельно. Значения коэффициентов местных сопротивлений (КМС) приведены в [4] и [6].
Участок0-1dу=50 ζ
Вентиль 2
Отвод на 90 (2 шт) 0,5*2
Σζ =3
Участок1-2,dу=40 ζ
Тройник на поворот 1,5
Вентиль 2,5
Σζ =4
Участок2-3,dу=40 ζ
Тройник на проход 1
Отвод на 90 0,5
Σζ =1,5
Участок3-4,dу=40 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок4-5,dу=32 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок5-6,dу=32 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок6-7,dу=32 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок7-8,dу=25 ζ
Тройник на проход 1
Отвод на 90 1
Σζ =2
Участок8-9,dу=20 ζ
Тройник на проход 3
Σζ =3
Участок9-10,dу=15 ζ
Тройник на проход 1
Отвод на 90 1,5
Утка 1,5
Вентиль 3
Σζ =7
Участок10-11,dу=15 ζ
Тройник на поворот 1,5
Скоба 3
Радиаторный терморегулятор 2500
Прибор 1,2
Σζ =5,7
Участок11′-10′,dу=15 ζ
Шаровый кран 4
Тройник на противоток 3
Σζ =7
Участок10′-9′,dу=15 ζ
Тройник на проход 1
Отвод на 90 1,5
Утка 1,5
Вентиль 3
Σζ =7
Участок9′-8′,dу=20 ζ
Тройник на проход 3
Σζ =3
Участок8′-7′,dу=25 ζ
Тройник на проход 1
Отвод на 90 1
Σζ =2
Участок7′-6′dу=32 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок6′-5′,dу=32 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок5′-4′,dу=32 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок4′-3′,dу=40 ζ
Тройник на проход 1
Σζ =1
Участок3′-2′,dу=40 ζ
Тройник на проход 1
Отвод на 90 0,5
Σζ =1,5
Участок2′-1′,dу=40 ζ
Вентиль 2,5
Скоба 2
Тройник на противоток 3
Σζ =7,5
Участок1′-0′,dу=50 ζ
Вентиль 2
Отвод на 90 (2 шт) 0,5*2
Σζ =3
Определение потерь на местных сопротивлениях Z, Па производится по данным[4,таблицаII.3].
Расход теплоносителя рассчитываем по формуле
,кг/ч
Результатом расчета является сумма потерь давления на всем ГЦК.
Таблица3–Таблица гидравлического расчета двухтрубной системы(ГЦК).
|
№ участка |
Тепловая нагрузка участка, Q, Вт |
Расход теплоносителя, G, км/ч |
Длина участка, l, м |
Диаметр условного прохода трубы |
Скорость теплоносителя, V, м/с |
Удельные линейные потери, R, Па/м |
Линейные потери, Rl, Па |
Сумма коэф. Местных сопр. |
Местные потери Z, Па |
Общие потери на участке Rl+Z, Па |
|
0-1 |
67765,97 |
2472,88 |
9,4 |
50 |
0,314 |
28 |
263,20 |
3 |
145 |
408,20 |
|
1-2 |
35952,58 |
1311,96 |
6 |
40 |
0,286 |
32 |
192,00 |
4 |
159 |
351,00 |
|
2-3 |
31194,47 |
1138,33 |
3,8 |
40 |
0,235 |
22 |
83,60 |
1,5 |
40,95 |
124,55 |
|
3-4 |
26436,36 |
964,70 |
6,2 |
40 |
0,206 |
17 |
105,40 |
1 |
20,5 |
125,90 |
|
4-5 |
20952 |
764,57 |
3,6 |
32 |
0,215 |
22 |
79,20 |
1 |
22,6 |
101,80 |
|
5-6 |
19397 |
707,83 |
5 |
32 |
0,199 |
19 |
95,00 |
1 |
19,6 |
114,60 |
|
6-7 |
14937 |
545,07 |
6,2 |
32 |
0,149 |
11 |
68,20 |
1 |
11,7 |
79,90 |
|
7-8 |
10265 |
374,59 |
3,8 |
25 |
0,185 |
24 |
91,20 |
2 |
31,7 |
122,90 |
|
8-9 |
6339 |
231,32 |
6,2 |
20 |
0,187 |
34 |
210,80 |
1 |
15,8 |
226,60 |
|
9-10 |
1974 |
72,03 |
7,1 |
15 |
0,107 |
18 |
127,80 |
7 |
37,7 |
165,50 |
|
10-11 |
987 |
36,02 |
1,07 |
15 |
0,053 |
3,6 |
3,85 |
5,7 |
2508,13 |
2511,98 |
|
11'-10' |
987 |
36,02 |
0,8 |
15 |
0,053 |
3,6 |
2,88 |
7 |
10,4 |
13,28 |
|
10'-9' |
1974 |
72,03 |
7,1 |
15 |
0,107 |
18 |
127,80 |
7 |
37,7 |
165,50 |
|
9'-8' |
6339 |
231,32 |
6,2 |
20 |
0,187 |
34 |
210,80 |
1 |
15,8 |
226,60 |
|
8'-7' |
10265 |
374,59 |
3,8 |
25 |
0,185 |
24 |
91,20 |
2 |
31,7 |
122,90 |
|
7'-6' |
14937 |
545,07 |
6,2 |
32 |
0,149 |
11 |
68,20 |
1 |
11,7 |
79,90 |
|
6'-5' |
19397 |
707,83 |
5 |
32 |
0,199 |
19 |
95,00 |
1 |
19,6 |
114,60 |
|
5'-4' |
20952 |
764,57 |
3,6 |
32 |
0,215 |
22 |
79,20 |
1 |
22,6 |
101,80 |
|
4'-3' |
26436,36 |
964,70 |
6,2 |
40 |
0,206 |
17 |
105,40 |
1 |
20,5 |
125,90 |
|
3'-2' |
31194,47 |
1138,33 |
3,8 |
40 |
0,235 |
22 |
83,60 |
1,5 |
40,95 |
124,55 |
|
2'-1' |
35952,58 |
1311,96 |
6 |
40 |
0,286 |
32 |
192,00 |
7,5 |
298 |
490,00 |
|
1'-0' |
67765,97 |
2472,88 |
9,4 |
50 |
0,314 |
28 |
263,20 |
3 |
145 |
408,20 |
|
|
|
|
116,47 |
|
|
|
|
|
|
6306,16 |
Для данного проекта располагаемый перепад был задан преподавателем и равен 6500 Па.
Сумма общих потерь на всех участках ГЦК в итоге составила 6306,16 Па.
Расчет второстепенного кольца производился абсолютно по той же методике. Стоит отметить лишь то, что в результате гидравлического расчета второстепенного кольца была получена сумма общих потерь, равная 5762,62Па.
Коэффициенты местных сопротивлений второстепенного циркуляционного кольца.
Для второстепенного кольца производится расчет стояка по той же методике, что и для ГЦК.
Участок2-9
dу=25 ζ
Отвод на 90 (2 шт) 1
Утка 1
Вентиль 3
Σζ =5
Участок9-10,dу=20 ζ
Тройник на поворот 1,5
Скоба 2
Радиаторный терморегулятор 2500
Σζ =3,5
Участок10-9,dу=20 ζ
Шаровый кран
Тройник на противоток 3
Σζ =1,5
Участок9-2,dу=40 ζ 
Отвод на 90 (2 шт) 1
Утка 1
Вентиль 3
Σζ =5
Таблица 4–Таблица гидравлического расчета двухтрубной системы(ВЦК).
|
№ участка |
Тепловая нагрузка уча-стка Q, Вт |
Расход теплоносителя G,кг/ч |
Длина участка l, м |
Диаметр условного про-хода трубы |
Скорость теплоносителя V,м/с |
Удельные линейные потери R, Па/м |
Линейные потери Rl, Па |
Сумма коэффициентов местных сопротивленийΣζ |
Местные потери Z , Па |
Общие потери научаст-ке Rl+Z, Па |
|
0-1 |
67765,97 |
2472,88 |
9,4 |
50 |
0,314 |
28 |
263,2 |
3 |
145 |
408,2 |
|
1-2 |
35952,58 |
1311,96 |
6 |
40 |
0,286 |
32 |
192 |
4 |
159 |
351 |
|
2-12 |
4758,11 |
173,63 |
7,1 |
15 |
0,252 |
90 |
639 |
4,5 |
143 |
782 |
|
12-13 |
1189,53 |
43,4 |
1,07 |
15 |
0,064 |
7 |
7,49 |
7,2 |
2515,5 |
2522,99 |
|
13'-12' |
1189,53 |
43,4 |
0,8 |
15 |
0,064 |
7 |
5,6 |
7 |
14,5 |
20,1 |
|
12'-2' |
4758,11 |
173,63 |
7,1 |
15 |
0,252 |
90 |
639 |
4,5 |
143 |
782 |
|
2'-1' |
35952,58 |
1311,96 |
6 |
40 |
0,286 |
32 |
192 |
7,5 |
298 |
490 |
|
1'-0' |
67765,97 |
2472,88 |
9,4 |
50 |
0,314 |
28 |
263,2 |
3 |
145 |
408,2 |
|
Итого 5762,62 | ||||||||||