Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по отоплению

- температура  теплоносителя в обратной магистрали  системы отопления.

     Естественное  давление для расчёта основного  циркуляционного кольца определяется по приближённой формуле:

Где:

β – средняя  величина изменения плотности воды при разности температур 1⁰С в интервале расчётных температур теплоносителя в системе отопления, , принимаемая по табл.10.4[6];

 g – ускорение свободного падения тел, равное 9,81 м/с²;

 h_i – вертикальное расстояние между центрами охлаждения отопительного прибора i-го узла и осью элеватора,м;  
 

Таким образом 

             6.Рассчитывается ориентировачное значение средней величины удельной потери давления на трение в трубопроводах основного циркуляционного кольца R_СР (Па/м):

                                                

где:

 m – коэффициент, учитывающий долю потери давления на трение от общей величины располагаемого давления в системе, принимаемый для однотрубных систем, равным 0,65;

 L_i – длина i-го участка основного циркуляционного кольца, м.

            7.Принимаем по номограмме(приложение Б[7]) диаметр трубопровода участка d, мм. Выбор производится по ранее найденным величинам R_СР и G, принимается ближайший по стандарту. Далее по принятому d и известному G находится фактическое значение удельных потерь давления на трение R(Па/м) и скорость воды(м/с). Скорость движения воды при этом не должна превышать:

- в трубопроводах,  прокладываемых в основных помещениях, при диаметре 15 мм – 1,2 м/с; 20 мм  и более – 1 м/с.

- в трубопроводах – во вспомогательных помещениях – независимо от диаметра труб – 1,5 м/с.

            8. Определяется динамическое давление:

, Па

где:

ρ – плотность воды, кг/м³, принимаемая по таблице I.6[6];

υ – скорость движения воды, м/с.

             9. Принимаются (приложение В[7]) для рассчитываемого участка коэффициенты местных сопротивлений и определяется их сумма Σξ. При этом тройники и крестовины, расположенные на границе двух участков по ходу рассчитываемого циркуляционного кольца, относят к участкам с меньшим массовым расходом воды. Сопротивление узлов отопительных приборов принято по таблице 7.21[7].

             10. Определяется потеря давления на трение RL и местные сопротивления Z= ΣξP_Д. Путём суммирования этих потерь выявляется полная потеря давления на участке ΔР.

              11. Устанавливаются по выражению суммарная потеря давления на всех участках основного циркуляционного кольца.

              12. Определяется фактическое отклонение потерь давления от величины располагаемого давления в системе:

            (для однотрубных систем)

При этом с допущением некоторого запаса должно быть выдержано  условие:

                                                 

Если отклонение Δ выше 15%, то необходимо на отдельных  участках рассчитываемого кольца подобрать  настройку балансового вентиля.

Настройка балансового  вентиля определяется следующим  образом:

- Определяется  величина давления, необходимая для выполнения условия , т.е.

- По формуле  определяется требуемое сопротивление клапана.

- По определённому  местному сопротивлению клапана , по техническим характеристикам, определяется пропускная способность К_V, м³/час и настройка n(сопротивление следует принимать меньших значений).

- Фактическое  значение сопротивления в клапане  добавляется к общим сопротивлениям на участке.

             6.1. Гидравлический расчёт основного циркуляционного кольца.

1. В качестве  циркуляционного кольца принимается  система 1.

2. Тепловая нагрузка  на участках кольца:

- участок  1: Q=94670 Вт

- участок  2: Q=25949 Вт

- участок 3: Q= 13897Вт

- участок  4: Q=25949 Вт

- участок  5: Q=94670 Вт

3. Длина участков:

- участок  1: L=1,17 м

- участок  2: L=9,35 м

- участок  3: L=41,51 м

- участок  4: L=42,55 м

- участок  5: L=0,55 м

4. Вычисляется  расход воды на участках:

- участок  1:

- участок  2:

- участок  3:

- участок  4:

- участок  5:

5. Располагаемое  циркуляционное давление равно 19941 Па

6. Рассчитывается  ориентировачное значение средней величины удельной потери давления на трение в трубопроводах основного циркуляционного кольца R_СР (Па/м):

7.По номограмме определяется скорость и удельные потери давления на трение на каждом участке:

- участок 1: R= 130Па/м, υ= 0,57м/с.

- участок 2: R=55 Па/м, υ= 0,28м/с.

- участок 3: R= 70Па/м, υ= 0,26м/с.

- участок 4: R=55 Па/м, υ= 0,28м/с.

- участок 5: R= 130Па/м, υ= 0,57м/с.

8. Определяется  динамическое давление на каждом  участке:

- участок 1:

- участок  2:

- участок  3:

- участок  4:

- участок  5:

9. Определяются коэффициенты местных сопротивлений на каждом участке по приложению В[7]:

-Уч1: внезапное расширение, шаровой кран = 1,5

-Уч.2: внезапное  сужение, кран шаровой, 4 отвода 90°  = 6.

-Уч.3: 2 тройника  проходных, вентиль балансовый, 2 отвода 90°, кран шаровой, 7 узлов  = 38,9(сопротивление балансового вентиля  не учитываем). Из значения сопротивления радиаторного узла табл.10.17[1] вычтено сопротивление КРТ табл. II.22 [1].

-Уч.4: 7 отводов  90°, внезапное расширение=8

-Уч.5:  внезапное  сужение, кран шаровой=0,5

10. Определяется  потеря давления на каждом  участке и общая сумма потерь.

- участок 1: Р_УЧ=

- участок  2: Р_УЧ=

- участок  3: Р_УЧ=

- участок  4: Р_УЧ=

- участок  5: Р_УЧ=

Общие потери в  кольце ΣР_УЧ= 9330 Па.

11. Определяется фактическое отклонение потерь давления от величины располагаемого давления в системе:

           

12. Определяется  настройка балансового вентиля:

 

Коэффициент местных  сопротивлений для балансового вентиля:

- Определяется  настройка [8] и сопротивление  клапана: настройка 1,7 , сопротивление 318,7 .

Добавляем 359,1 в  сумму местных сопротивлений  участка. Потери давления на участке

13. Общие потери  давления в циркуляционном кольце Σ∆P=19736Па.

14. Определяется  фактическое отклонение потерь  давления от величины располагаемого  давления в системе:

           

Увязка допустима.

Остальные ветки  рассчитываются аналогично. Данные по расчёту сведены в таблицу 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                      

                      7. Тепловой расчёт системы отопления.

     Целью теплового расчёта является определение  типоразмера отопительных приборов таким образом, чтобы принятые приборы  полностью восполняли тепловые потери помещения.

     Тепловой  расчёт производится на основании методики, изложенной в рекомендациях [9].

Последовательность  расчёта следующая:

1. В графу 1 записываются номера помещений по ходу движения воды в ветке, на которой установлены нагревательные приборы.
2. В графу 2 записывается обозначение рассчитываемой ветки.
3. В графу 3 записывается тепловая нагрузка Q_П.Т.,Вт, на отопительный прибор(из бланка потерь тепла).
4. В графу 4 записывается коэффициент учёта дополнительного теплового потока прибора за счёт округления сверх расчётной величины β1=1,15 (согласно рекомендациям [9]).
5. В графу 5 записывается коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительных приборов, расположенных у наружных ограждений β2=1,02(согласно рекомендациям [9]).
6. В графу 6 записывается тепловая нагрузка отопительного прибора, начиная с первого по ходу движения воды в ветке, Вт.

Q_оп=Q_пр* β₁* β₂, Вт.

7. В графу 7 записывается расход воды на ветке:

Gв=ΣQв*3,6/с*(t_г-t_о), кг/ч

               ΣQ_в – сумма тепловых нагрузок приборов на данной ветке, Вт

               С – удельная теплоёмкость  воды =4,19 кДж/кг ⁰с

               t_г-t_о – температура горячей и охлаждённой воды в ветке (105-70)

8. В графу 8 записывается расход воды через отопительный прибор

Gоп=α_оп*Gст, кг/ч

Gст – расход воды в ветке, кг/ч

α_оп – коэффициент затекания воды в прибор, принимается по таблице рис. 7.21.[7]

9. В графу 9 записывается начальная температура теплоносителя для первого прибора по ходу воды в ветке. Для следующих приборов t_нач=t_см
10. В графу 10 записывается температурный перепад теплоносителя в отопительных приборах, ⁰С

Δ tо.п.=(3,6* Q_оп)/(с* Gоп), ⁰С

11. В графу 11 записывается средняя температура в отопительном приборе:конечная температура теплоносителя в отопительном приборе

t _ср.оп.= t_нач- Δ tо.п/2, ⁰С.

12. В графу 12 записывается конечная температура теплоносителя в отопительном приборе:

t _кон= t_нач- Δ tо.п, ⁰С.

13. В графу 13 записывается температура воздуха в помещении, ⁰С температура смеси
14. В графу 14 записывается фактический температурный напор

                                               ∆t_ср= t _ср.оп.- tint, ⁰С 

15. В графу 15 записывается температура смеси

                                 tсм = (tкон* Gоп+( Gв- Gоп)* tнач.)/ Gв, ⁰С

16. В графу 16 записывается безразмерный поправочный коэффициент на расчётное атмосферное давление(табл. 4.2. [9]).
17. В графу 17 записывается эмпирический показатель степени при относительном расходе теплоносителя(принимается по табл. 4.1 [9]). поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается влияние схемы движения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи прибора при нормированных температурном напоре, расходе теплоносителя и атмосферном давлении (принимается по табл. 4.1 [9]):
18. В графу 18 записывается поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается влияние схемы движения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи прибора при нормированных температурном напоре, расходе теплоносителя и атмосферном давлении (принимается по табл. 4.1 [9]):
19. В графу 19 записывается эмпирический показатель степени при относительном температурном напоре (принимаются по таб. 4.1 [9]).
20. В графу 20 записывается безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитыва-ется специфика зависимости теплового потока и коэффициента теплопередачи панельного радиатора от его длины при движении теплоносителя по схемам «снизу-вверх» и «снизу-вниз» (принимается по табл. 4.4 [9]); при движении теплоно-сителя по схеме «сверху-вниз» р=1
21. В графу 21 записывается комплексный коэффициент приведения номинального теплого потока к расчётным условиям: