2018-02-13
693
Система отопления двухтрубная с нижней разводкой, прокладка труб открытая. Вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления (рисунок 3.3), по которой будет проводиться гидравлический расчет.
В данной работе рекомендуется использовать метод расчета по удельным потерям, как более точный, поскольку в табличных значениях удельных потерь на трение учтен характер движения теплоносителя по трубам. Этот метод заключается в раздельном определении потерь давления на трение и в местных сопротивлениях.
Выбирается главное циркуляционное кольцо, которое разбивается на участки. За главное циркуляционное кольцо принимается наиболее неблагоприятное циркуляционное кольцо: через наиболее удаленный и загруженный стояк. На рисунке 3.3 показано главное циркуляционное кольцо состоящее из 8 участков. Гидравлический расчет также проводится в табличной форме (таблица 3.7). Чтобы заполнить первые четыри графы таблицы проводятся следующие дополнительные расчеты. При этом тепловая нагрузка вычисляется согласно аксонометрической схемы. Расход теплоносителя на 1-ом участке – по формуле
|
|
|
,
где с – теплоемкость воды, с=4,187 кДж/кг;
t1 - температура теплоносителя на вводе в здание (элеваторный узел), t1 =1300С;
t2 - температура обратного (охлажденного) теплоносителя, t2 =700С
Расход теплоносителя на всех других участках вычисляется
,
где t3 -температура горячего теплоносителя, t3 =950С.
Расчет тепловых нагрузок и расхода теплоносителя по участкам:
1) Q1=Qзд=49703,6Вт
G1= 
l = 3,65м
2) Q2= 
= 
=
= 25573,3Вт
G2= 
l = 3,64м
3) Q3= 
= 
G3= 
l = 2,85м
4) Q4= 
= 
G4= 
l = 2,2м
5) Q5= 
= 
G5= 
l = 9,36м
6) Q6= 
= 
G6= 
l = 3м
7) Q7= 
= 
G7= 
l = 3м
8) Q8= 
= 
G7= 
l = 0,6м
Результаты вычислений заносим в графы 1-4 таблицы 3.7
Таблица 3.7 - Гидравлический расчет трубопровода
| По аксонометричсхеме |
Предварительный расчет |
Окончательный расчет | |||||||||||||||||
| № участка | Тепловая нагрузка | Расход теплоносителя | Длина участка | d | v | R | Rl |
| pW | Z | Rl+Z | d | v | R | Rl |
| p | Z | Rl+Z |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 1 | 49703,6 | 712 | 3,65 | 25 | 0,348 | 90 | 328,5 | 1 | 18,68 | 18,68 | 658,68 | ||||||||
| 2 | 25573,3 | 879,5 | 3,64 | 25 | 0,438 | 140 | 509,6 | 2,5 | 93,16 | 232,9 | 742,5 | ||||||||
| 3 | 19277,5 | 662,9 | 2,85 | 25 | 0,328 | 80 | 228 | 1 | 51,96 | 51,96 | 279,96 | ||||||||
| 4 | 15314,1 | 526,6 | 2,2 | 20 | 0,422 | 160 | 352 | 1,5 | 88,75 | 133,13 | 485,13 | 25 | 0,257 | 50 | 110 | 1 | 31,89 | 31,89 | 141,89 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 5 | 8095,1 | 278,4 | 9,36 | 20 | 0,206 | 40 | 374,4 | 7,5 | 30,44 | 228,3 | 602,7 | ||||||||
| 6 | 5498,7 | 189,1 | 3 | 15 | 0,296 | 100 | 300 | 2,5 | 42,66 | 106,65 | 406,65 | ||||||||
| 7 | 3138,2 | 107,9 | 3 | 15 | 0,156 | 36 | 108 | 2 | 11,82 | 23,64 | 131,64 | ||||||||
| 8 | 1569,1 | 53,96 | 0,6 | 15 | 0,082 | 8 | 4,8 | 7,5 | 1,5 | 11,25 | 14,25 | ||||||||
Σ l =28,3 ΣRl+Z=Rl+Z=
|
|
|
3434,293091,66
Далее задавшись диаметрами труб (графа 5), из таблицы 15 приложения выписываем значения скорости движения воды (графа 6) и удельных потерь на трение (графа 7). Вычисляются потери на трение по длине трубопровода (графа 8), перемножая графы 7 и 4. Для заполнения графы 9, согласно аксонометрической схемы, по таблице 16 приложения выписываются значения коэффициентов местных сопротивлений
уч-к 1. Σξ = 2·ξзадв = 2·0,5 = 1.
уч-к 2. Σξ = ξтр.отв+ ξзадв + ξвс= 0,5+1,5+0,5 = 2,5.
уч-к 3. Σξ = ξтр.пр=1.
уч-к 4. Σξ = ξтр.пр + ξвс=1+0,5=1,5
уч-к 5. Σξ = ξкр.отв+ ξ90 + ξвент= 3+1,5+3=7,5
уч-к 6. Σξ = ξкр.пр + ξвс=2+0,5=2,5
уч-к 7. Σξ = ξкр.пр=2
уч-к 8. Σξ = ξтр.отв+ ξкр.дв.рег + ξрад=1,5+4+2=7,5.
В 10 графу из таблицы 17 приложения выписывается динамическое давление в зависимости от значения скорости. В графе 11 находятся местные потери напора перемножением предыдущих двух граф. В графе 12 находятся общие потери напора путем сложения граф 8 и 11. Далее находятся общие потери напора на всем циркуляционном кольце. Чтобы проверить правильность подбора диаметра труб необходимо подсчитать невязку
< 
где 
- сумма потерь давления на трение и в местных сопротивлениях, т.е. это общие потери напора на всем циркуляционном кольце (сумма графы 12);
рр - располагаемое давление системы. Располагаемое давление для главного циркуляционного кольца определяется по формуле
где 
- давление, создаваемое насосом. Для систем любой протяженности можно пользоваться следующей зависимостью
,
- протяженность циркуляционного кольца, сумма графы 4;
- коэффициент, учитывающий долю гравитационного давления в системе, для двухтрубных систем принимается порядка 0,4 - 0,5;
- естественное давление, возникающее при охлаждении воды в приборах,
- ускорение свободного падения, 
;
- вертикальное расстояние от середины центра генератора тепла до середины расчетного прибора;
- плотность охлажденной воды в системе, 
;
- плотность горячей воды в системе, 
;
Для рассматриваемого случая
=9,81 
7,05(977,81-961,92)=1097,84Па
h=8,6-0,25-1,3=7,05м
=80 
=80 28,3=2264Па
Принимаем Б=0,5
Па
В ходе предварительного расчета сумма общих потерь напора ∑Rl+Z= 3434,29Па. При этом невязка
>
Полученная сумма не соответствует требованию. Поэтому в графах окончательного расчета таблицы 12.4 изменен диаметр на участке 4. Теперь сумма общих потерь напора составила ∑Rl+Z= 3091,66 Па
Тогда невязка:
= 
< 
, значит диаметры труб подобранные верно.
Рисунок 3.1. План типового этажа, М:100
Рисунок 3.2.План подвала, М1:100
Рисунок 3.3.Аксонометрическая схема отопительной системы, М1:100
После проектирования и расчета системы отопления переходим к проектированию системы вентиляции здания.
Содержание задания: Запроектировать и проверить условие нормальной работы естественной канальной вентиляции жилого дома, при следующих исходных данных:
- на этаже две трехкомнатные квартиры, план типового этажа представлен на рисунке 4.1;
- материал наружных стен - кирпич
