В здании предусматривается запроектировать систему водяного отопления по заданию преподавателя. Расчетные температуры теплоносителя в системе отопления принять равными 95-70°С для двухтрубных систем, 95-70°С для однотрубных систем жилых, общественных зданий.

При системе отопления с нижней разводкой подающая магистраль прокладывается в подвале на высоте 30-50 см ниже потолка и на расстоянии 0,5 м от внутренней поверхности наружных стен, обратная магистраль - непосредственно у наружных стен не отапливаемого подвала на высоте 30 см ниже потолка. Удаление воздуха из системы осуществляется через шаровые краны с воздухоотводчиком фирмы Dunfoss.

При системе отопления с нижней разводкой подающая и обратная магистрали прокладываются рядом у наружных стен не отапливаемого подвала. Удаление воздуха из системы осуществляется через специальные краны, установленные на приборах верхнего этажа.

Нагревательные приборы устанавливаются под каждым окном в квартирах; на лестничной клетке - только на первом этаже при входе (за пределами тамбура). Нагревательные приборы на планах условно изображаются прямоугольником 2x12 мм, на схеме - 6x12 мм. В помещениях с двумя наружными стенами углы, образованные ими, предохраняются от отсыревания установкой в них стояков отопления.

Целью гидравлического расчета является такой подбор диаметров трубопроводов, при котором при заданных тепловых нагрузках и расчетной

величине располагаемого циркуляционного давления было бы удовлетворено равенство:

?(Rl + z) = 0 ,9 Р, Па, (14)

где Р - располагаемое циркуляционное давление, R- удельные потери давления на трение, Па/м

1 - длина участков расчетного кольца, м

z - потери давления в местных сопротивлениях, Па.

Прежде, чем приступить к расчету, следует вычертить в масштабе 1:100 аксонометрическую схему системы отопления (принятую по заданию) с показом всей необходимой арматуры, поворотов. Для отключения стояков в местах присоединения их к горячей и обратной магистрали устанавливаются пробочные краны, вентили, шаровые краны. Для опорожнения стояков устанавливаются тройники с пробками или штуцера, для выпуска воздуха-штуцера с запорной арматурой. Расчет осуществляется для двух циркуляционных колец: расчетного - самого нагруженного и протяженного и кольца с наименьшей нагрузкой - ближнего.

В однотрубных системах самое нагруженное и протяженное кольцо принимается через самый удаленный стояк, в двухтрубных с тупиковым движением воды - кольцо через нижний нагревательный прибор стояка, наиболее нагруженного и удаленного от теплового пункта.

Рассчитываемые кольца разделяют по ходу движения теплоносителя на отдельные расчетные участки с неизменным расходом теплоносителя и постоянным диаметром.

Тепловая нагрузка магистральных участков определяется суммой тепловых нагрузок стояков, обслуживаемых этим участком. Тепловая нагрузка собирается на каждый стояк по помещениям, находящимся друг над другом

на разных этажах.

Расчет рекомендуется вести в такой последовательности:

а) определить необходимый расход теплоносителя на участке

G= Q/( tг - t о)* 1,16, кг/ч (15)

зная располагаемое давление Р, определить среднюю величину удельной потери давления на трение R ср. по длине рассчитываемого циркуляционного кольца

R ср =0,65 Р: ?l, Па/м (16)

где ?l - сумма длин участков циркуляционного кольца, м

0,65 - доля потерь располагаемого давления на трение;

в)по найденным значениям Rср и G, определить ориентировочный диаметр трубопровода d и по нему принять ближайший по стандарту. Далее по принятому d и известному G следует определить фактическое значение удельного сопротивления R, скорости v.

г) определить сумму коэффициентов местных сопротивлений ?о, на рассчитываемом участке. При расчете для смежных участков местное сопротивление тройника относить к участку с меньшей тепловой нагрузкой.

д)определить потери давления по длине участка R*L и в местных сопротивлениях z , найти полные потери давления на каждом участке (R* L + z);

z =v 2* с/2 * ?о (17)

е) проверить правильность гидравлического расчета циркуляционного кольца из условия:

?1 = Р-?(R 1 + z)д.к./ Р *100% ? 10% (18)

При несоответствии этого условия следует на отдельных участках увеличить или уменьшить диаметр трубопровода.

После расчета наиболее протяженного кольца переходят к расчету ближнего кольца. Допустимая невязка в кольцах однотрубных систем до 15%, в двухтрубных системах 25%.

Значение невязки вычисляется по формуле:

?2=?(R1+z)д.к.-?(R1+z)б.к./?(R1+z)д.к*100% ? 15% (19)

Если путем изменения диаметров труб не удается увязать кольца, устанавливается балансировочный клапан.

Результаты расчётов свёл в таблицу 3

Таблица 3 Гидравлический расчёт системы отопления

№ участка

Тепловая нагрузка Q , Вт

Расход теплоносителя G, кг/ч

Длина участка l, м

Диаметр в d, мм

Скорость V, м/с

Потери на трение R, Па

Удельные потери Rl, на трение Па/м

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

Потери давления в местных сопротивлениях z, Па

Сумма потерь научастке Rl+z, Па

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Дальнее кольцо

1

64814

2235

5,949

65

0,174

7

42

10

151

193

2

60236

2077

6,7669

65

0,16

6

41

4

51

92

3

57770

1992

3,05

50

0,251

18

55

3

95

149

4

54574

1882

2,1099

50

0,236

16

34

3

84

117

5

46607

1607

2,3401

50

0,201

12

28

2,5

51

79

6

42224

1456

13,7231

50

0,182

12

165

2

33

198

7

36767

1268

6

50

0,161

8

48

2

26

74

8

34609

1193

2,7333

50

0,149

7

19

2

22

41

9

30009

1035

3,358

40

0,222

20

67

2

49

116

10

28069

968

1,4348

40

0,21

18

26

2

44

70

11

26111

900

5,75

40

0,197

16

92

1

19

111

12

20513

707

1,9241

40

0,151

10

19

2

23

42

13

18300

631

3,0831

40

0,135

8

25

4,5

41

66

14

14289

493

7,582

32

0,135

10

76

2

18

94

15

10983

379

3,7692

32

0,103

6

23

1,5

8

31

16

6491

224

13,99

25

0,109

10

140

1,5

9

149

17

3231

111

3,9146

20

0,086

7

27

3

11

38

18

2419

83

4,0134

15

0,135

28

112

5

46

158

19

2814

97

3,0169

15

0,15

34

103

2

23

125

20

2255

78

4,0002

15

0,144

20

80

8

83

163

21

1918

66

3,0208

15

0,098

14

42

5,0

24

66

22

1581

55

3,0208

15

0,082

8

24

5,0

17

41

23

1244

43

3,0208

15

0,063

6

18

5,0

10

28

24

907

31

3,0208

15

0,063

6

18,1248

5,0

10

28

25

570

20

3,0208

15

0,063

6

18,1248

5,0

10

28

26

907

31

3,0208

15

0,063

6

18,1248

5,0

10

28

27

1244

43

2,8621

15

0,063

6

17,1726

5,0

10

27

28

1581

55

2,8621

15

0,082

8

22,8968

5,0

17

40

29

1918

66

2,8621

15

0,098

14

40,0694

5,0

24

64

30

2255

78

2,8621

15

0,144

20

57,242

5,0

52

109

31

2814

97

2,8621

15

0,15

34

97,3114

5,0

56

154

32

2814

97

2,8621

15

0,15

34

97,3114

5,0

56

154

33

5233

180

1,3947

20

0,142

20

27,894

6,0

60

88

34

8493

293

4,0134

25

0,141

16

64,2144

4,0

40

104

35

12985

448

3,9146

25

0,226

40

156,584

3

77

233

36

16291

562

13,99

32

0,16

14

195,815

4,5

58

253

37

20302

700

3,7692

32

0,195

20

75,384

3,5

67

142

38

22515

776

7,582

40

0,151

10

75,82

2,5

29

104

39

28113

969

3,0831

40

0,21

18

55

2

44

100

40

30071

1037

1,9241

40

0,222

20

38,482

1,5

37

75

41

32011

1104

5,75

50

0,16

6

34,5

4,5

58

92

42

36611

1262

1,4348

50

0,161

8

11,4784

2,5

32

44

43

38769

1337

3,358

50

0,171

9

30,222

1

15

45

44

44226

1525

2,7333

50

0,201

12

32,7996

2,5

51

83

45

48609

1676

6

50

0,218

14

84

2

48

132

46

53309

1838

13,7231

50

0,236

16

219,569

2

56

275

47

56576

1951

2,3401

50

0,252

18

42,1218

3,5

111

153

48

59772

2061

2,1099

65

0,16

6

12,6594

2

26

38

49

62238

2146

3,05

65

0,187

8

24,4

2

35

59

50

66816

2304

12,7159

65

0,174

7

89,0113

3

45

134

34

8493

293

4,0134

25

0,141

16

64,2144

4,0

40

104

35

12985

448

3,9146

25

0,226

40

156,584

3

77

233

36

16291

562

13,99

32

0,16

14

195,815

4,5

58

253

37

20302

700

3,7692

32

0,195

20

75,384

3,5

67

142

38

22515

776

7,582

40

0,151

10

75,82

2,5

29

104

39

28113

969

3,0831

40

0,21

18

55

2

44

100

40

30071

1037

1,9241

40

0,222

20

38,482

1,5

37

75

41

32011

1104

5,75

50

0,16

6

34,5

4,5

58

92

42

36611

1262

1,4348

50

0,161

8

11,4784

2,5

32

44

43

38769

1337

3,358

50

0,171

9

30,222

1

15

45

44

44226

1525

2,7333

50

0,201

12

32,7996

2,5

51

83

45

48609

1676

6

50

0,218

14

84

2

48

132

46

53309

1838

13,7231

50

0,236

16

219,569

2

56

275

47

56576

1951

2,3401

50

0,252

18

42,1218

3,5

111

153

48

59772

2061

2,1099

65

0,16

6

12,6594

2

26

38

49

62238

2146

3,05

65

0,187

8

24,4

2

35

59

Расчёт невязки на дальнем кольце:

Р = 7000 Па (1000 на этаж)

?д.к. = 7000 - 5030/7000* 100% ? 10%

?д.к. = 1970/7000 = 0,028 * 100% = 2,8% ? 10%

Расчёт невязки на ближнем кольце:

?б.к. =7000-5886/1000* 100% ? 15%

?б.к. = 1114/7000 = 0,15* 100% = 15 % ? 15%