Курсовая работа: Тепловой расчет системы водяного отопления
На основе
гидравлического расчета осуществляется выбор диаметра труб, обеспечивающий при
располагаемом перепаде в системе отопления пропуск расходов теплоносителя.
Гидравлический
расчет системы отопления выполняем по удельной линейной потери давления.
Подбирают диаметр труб при перепадах температуры воды во всех стояках и ветвях,
таких же, как расчетный перепад температуры воды во всей системе.
1.10.1
Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельным потерям на трение
Рассмотрим
последовательность выполнения гидравлического расчета, соответствующего нашему
проекту.
1) На
аксонометрической схеме выбираем главное циркуляционное кольцо (ГЦК). В
однотрубной тупиковой системе главное циркуляционное кольцо проходит через
наиболее нагруженный и удаленный от теплового центра стояк (кольцо).
 2) Главное циркуляционное кольцо разбиваем
на расчетные участки, обозначаемые порядковым номером (по ходу движения
теплоносителя, начиная от узла ввода); указывается расход теплоносителя на
участке теплопровода Gуч, кг/ч, длина участка lуч, м, диаметр труб d, мм.
3) Определяем
расход теплоносителя на участке теплопровода, кг/ч, по формуле:
Gуч = 3,6 х Qуч х  х  / (tr – t0) х c, (1.20)
где  и  - поправочные
коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещение, принимаемые
по  ;
Qуч – тепловая нагрузка
участка, Вт;
с – удельная
массовая теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/(кг 0С);
tr и t0 – соответственно
температура воды в подающей и обратной магистрали.
4) По расходу
теплоносителя на участке теплопровода, Gуч, диаметру этого
участка d
определяем потери давления на трение Rтрения, Па/м, и скорость теплоносителя v, м/с, которая должна
соответствовать допустимой величине.
5) Потери
давления на преодоление трения, Па, на участке теплопровода длиной lуч определяется по
формуле:
Rтрения = R х lуч, (1.21)
6) После
определения потерь давления на участках выбираем коэффициенты местных
сопротивлений  на этих участках по  . Местное
сопротивление на границе двух участков относим к участку с меньшим расходом
теплоносителя.
7) По
известным скоростям движения теплоносителя v и значениям  для каждого
участка по  находится
величина потерь давления на местные сопротивления Z, Па.
 8) Общие потери давления на каком-либо
участке теплопровода, Па, определяются по формуле:
 Р = Rтрения х lуч х Z, (1.22)
9) После
расчета главного циркуляционного кольца аналогичным методом (пункты с 1 по 8)
рассчитывается второстепенное циркуляционное кольцо.
Результаты
расчета второстепенного циркуляционного кольца сводим в таблицу гидравлического
расчета главного циркуляционного кольца.
10) После
выполняем гидравлическую увязку общих потерь давления главного циркуляционного
кольца с общими потерями давления малого циркуляционного кольца, %, по формуле:
А =  %, (1.23)
Невязка
потерь давления в циркуляционных кольцах не должна превышать 15 процентов при
тупиковой схеме движения теплоносителя. Если невязка меньше 15 процентов, то на
участке с наименьшим значением R диаметр увеличивают, а если больше 15 процентов, то на
участке с наибольшим значением R диаметр уменьшают. Регулировку и увязку стояков осуществляем
при помощи балансировочных клапанов, установленных на обратном трубопроводе
каждого горизонтального кольца.
Результаты
гидравлического расчета сведены в таблицу 1.8.1
Таблица 1.8.1 –
Гидравлический расчет системы отопления
| Номер участка |
Тепловая нагрузка на участке, Qуч, Вт
|
Расход воды на участке, Gуч, кг/ч
|
Длина участка, l, м |
Диаметр участка, d, мм |
Скорость теплоносителя v, м/с |
Удельное сопротивление на трение, Rтр, Па/м
|
Потеря давления на трение на участке Rl, Па/м |
Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке Σξ |
Потери давления на местные сопротивления Z (на ед ξ ), Па |
Потери давления на местные сопротивления Z, Па |
Сумма потерь давления Σ(Rl+z), Па |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
| 1 |
76505 |
3290 |
19 |
65 |
0,242 |
12 |
228 |
14 |
28,6 |
400 |
628 |
| 2 |
65855 |
2832 |
6 |
65 |
0,208 |
9 |
54 |
0,76 |
21,3 |
16 |
70 |
| 3 |
43545 |
1872 |
17,5 |
65 |
0,135 |
4 |
70 |
3,8 |
8,91 |
34 |
104 |
| 4 |
21605 |
929 |
2,5 |
50 |
0,112 |
4 |
10 |
6,3 |
6 |
38 |
48 |
| 5 |
16265 |
699 |
3,5 |
50 |
0,085 |
2,4 |
8 |
0,86 |
3,53 |
3 |
11 |
| 6 |
10800 |
464 |
10 |
40 |
0,094 |
4 |
40 |
3 |
4,3 |
13 |
53 |
| 7 |
4980 |
214 |
30 |
20 |
0,162 |
26 |
780 |
55,4 |
13 |
720 |
1500 |
| 8 |
15810 |
680 |
3 |
50 |
0,085 |
2,4 |
7 |
1,55 |
4,41 |
7 |
14 |
| 9 |
21150 |
909 |
31,5 |
50 |
0,112 |
3,8 |
120 |
3 |
6,1 |
18 |
138 |
| 10 |
32560 |
1400 |
2 |
65 |
0,102 |
2,4 |
5 |
1,61 |
5,1 |
8 |
13 |
| 11 |
37910 |
1630 |
8,5 |
65 |
0,120 |
3,2 |
27 |
1,76 |
7,04 |
12 |
39 |
| 12 |
49100 |
2110 |
2,5 |
65 |
0,152 |
5 |
8 |
2,3 |
11,7 |
27 |
35 |
| 13 |
54570 |
2347 |
25,5 |
65 |
0,168 |
6 |
153 |
7,76 |
14,1 |
109 |
262 |
| 14 |
76505 |
3290 |
3 |
65 |
0,242 |
12 |
36 |
8 |
28,6 |
229 |
265 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3180
|
|
А =  % =
13%
|
|
| 1-5 |
|
|
|
|
0,085 |
|
|
|
|
|
861 |
|
| 1(35) |
5465 |
235 |
36 |
20 |
0,181 |
32 |
1152 |
47,7 |
16,8 |
801 |
1953 |
|
| 18 |
16245 |
699 |
3 |
50 |
0,085 |
2,4 |
7 |
0,55 |
4,41 |
2 |
9 |
|
| 19 |
21935 |
943 |
12 |
50 |
0,119 |
4,5 |
54 |
3 |
7 |
21 |
75 |
|
| 14 |
|
|
|
|
0,168 |
|
|
|
|
|
265 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3163
|
|
|
А =  % =
13%
|
|
| 1-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
850 |
|
| 8 |
21940 |
943 |
3,5 |
50 |
0,119 |
4,5 |
16 |
7,3 |
7 |
51 |
67 |
|
| 29 |
10810 |
465 |
10,5 |
40 |
0,094 |
4 |
42 |
3,2 |
4,3 |
14 |
56 |
|
| 5(30) |
5470 |
235 |
37 |
20 |
0,181 |
32 |
1184 |
50,9 |
16 |
814 |
1998 |
|
| 13,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
527 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3498
|
|
|
А =  % =
3%
|
|
| 1-6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
914 |
|
| 2(16) |
5820 |
250 |
32 |
20 |
0,192 |
36 |
1152 |
54,9 |
18 |
988 |
2140 |
|
| 17 |
10780 |
462 |
3 |
40 |
0,094 |
4 |
12 |
2,2 |
4,3 |
9 |
21 |
|
|
14,18,
19
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3420
|
|
|
А =  % =
6%
|
|
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
628 |
|
| 27 |
10650 |
458 |
3 |
32 |
0,124 |
8 |
24 |
23 |
7,3 |
168 |
192 |
|
| 8 |
5690 |
245 |
38 |
20 |
0,187 |
34 |
1292 |
44,2 |
17,3 |
765 |
2057 |
|
| 19,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
340 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3217
|
|
|
А =  % =
12%
|
|
| 1,27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
820 |
|
| 1 |
4960 |
213 |
43 |
20 |
0,162 |
26 |
1118 |
61,6 |
13 |
801 |
1919 |
|
|
17-19
14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
366 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3104
|
|
|
А =  % =
15%
|
|
| 1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
698 |
|
| 20 |
22310 |
959 |
15 |
50 |
0,119 |
4,5 |
68 |
4,7 |
7 |
33 |
101 |
|
| 21 |
16840 |
724 |
7 |
50 |
0,089 |
2,6 |
18 |
1,86 |
3,8 |
7 |
25 |
|
| 22 |
11490 |
494 |
13 |
50 |
0,061 |
1,3 |
17 |
2 |
1,9 |
4 |
21 |
|
| 8 |
5770 |
248 |
31 |
20 |
0,187 |
34 |
1054 |
47,9 |
17,3 |
829 |
1883 |
|
|
24,
11-14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
656 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3364
|
|
|
А =  % =
8%
|
|
|
1,2
20-22
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
845 |
|
| 14 |
5720 |
246 |
40 |
20 |
0,187 |
34 |
1360 |
45 |
17,3 |
779 |
2139 |
|
| 23 |
11190 |
481 |
7 |
32 |
0,129 |
8,5 |
60 |
3,2 |
8,1 |
26 |
86 |
|
| 12-14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
562 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3632
|
|
|
А =  % =
0,5%
|
|
|
1,2,
20,21
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
824 |
|
| 6(25) |
5350 |
230 |
36 |
20 |
0,175 |
30 |
1080 |
67 |
15 |
1005 |
2085 |
|
| 11-14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
601 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3510
|
|
|
А =  % =
4%
|
|
|
1,2
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
799 |
|
| 7(26) |
5470 |
235 |
40 |
20 |
0,181 |
32 |
1280 |
52 |
16,7 |
868 |
2146 |
|
|
23,
12-
14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
648 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3595
|
|
|
А =  % =
2%
|
|
|
1-4
28,29
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
973 |
|
| 4 |
5340 |
230 |
38 |
20 |
0,175 |
30 |
1140 |
52,45 |
15 |
787 |
1927 |
|
| 9,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
752 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3652
|
|
| 1-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
850 |
|
| 10(36) |
5340 |
230 |
28 |
20 |
0,175 |
30 |
840 |
45,7 |
15 |
686 |
1526 |
|
| 34 |
10830 |
466 |
11 |
50 |
0,058 |
1,2 |
25 |
6,3 |
1,6 |
10 |
35 |
|
| 8-14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
766 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3147
|
|
|
А =  % =
14%
|
|
| 1-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
850 |
|
| 11 |
5490 |
236 |
34 |
20 |
0,181 |
34 |
1156 |
47,8 |
16,7 |
798 |
1954 |
|
|
34,
8-14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
801 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 3605
|
|
|
А =  % =
1%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
