Гидравлический расчет однотрубной тупиковой системы водяного отопления с нижней разводкой магистралей — КиберПедия 

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Гидравлический расчет однотрубной тупиковой системы водяного отопления с нижней разводкой магистралей

2021-12-07 54
Гидравлический расчет однотрубной тупиковой системы водяного отопления с нижней разводкой магистралей 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

В курсовой работе применяется наиболее экономичная однотрубная проточно-регулируемая система с нижней разводкой и П-образными стояками.

Гидравлический расчёт трубопроводов системы отопления выполняется по методу характеристик сопротивления с постоянными перепадами температур воды в стояках.

Для гидравлического расчёта из всей системы отопления выбираем наиболее нагруженную ветвь. Её чертёж со всеми необходимыми данными представлен на расчётной схеме в масштабе 1:100.  

В связи с тем, что для проектируемой  системы отопления не задан определённый располагаемый перепад давлений, гидравлический расчёт начинаем с последнего по ходу горячей воды стояка 1.

Общая методика расчёта методом характеристик сопротивления:

· Определяем тепловые нагрузки всех стояков в системе отопления как сумму общих потерь теплоты отопительных приборов:

             

              

            Для остальных стояков расчёт производится аналогичным образом:

Qст2=19544,861 Вт

Qст3=8010,731  Вт

Qст4= 11104,31 Вт

Qст5= 11104,31 Вт

Qст6=8010,731  Вт

 

Qст7=19544,861 Вт

Qст8=13496,65 Вт

Qст9=17375,07 Вт

Qст10=23785,441 Вт

Qст11=5172,25 Вт

Qст12=23785,441 Вт

Qст13=23785,441 Вт

Qст14=5172,25 Вт

Qст15=23785,441 Вт

Qст16=17375,07 Вт

· Определяем расходы воды по стоякам:

         

tг- расчетная температура горячей воды в начале подающей

магистрали системы отопления, °С;

tо- расчетная температура горячей воды на обратной магистрали системы отопления, °С;

β1- поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь, принимаемых к установке отопительных приборов, в нашем случае β1=1.02;

β2- поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен, для нашего случая β2=1.02;

Значения tг и tо принимаем из задания равными соответственно 95 и 70°С.

               

               

          

             

            Для остальных стояков расчёт производится аналогичным образом:

Gст5= 397,34 кг/ч

Gст6= 286,65 кг/ч

Gст7= 699,38 кг/ч

Gст8= 482,96 кг/ч

Gст9= 621,74 кг/ч

Gст10= 851,12 кг/ч

Gст11= 185,08 кг/ч

Gст12=851,12 кг/ч

Gст13= 851,12 кг/ч

Gст14= 185,08 кг/ч

Gст15= 851,12 кг/ч

Gст16= 621,74 кг/ч

· Действительные потери давления в стояке рассчитывают по формуле:

               

kед- коэффициент, учитывающий единицы измерения давления;

- характеристика сопротивления стояка;

· В зависимости от принятого диаметра участка магистрали определяем его характеристику сопротивления:

                 

А- удельное динамическое давление в трубопроводе;

L- длина участка трубопровода;

d- диаметр трубопровода;

l- коэффициент трения;

- сумма коэффициентов всех сопротивлений на участке;

· Потери давления на участке магистрали определяются по формуле:

                      

· Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь давления в стояке 1, в подающей и обратной магистрали:

                     

· По известным значениям располагаемого перепада давления  и расхода теплоносителя для второго стояка  находим требуемую характеристику сопротивления для данного стояка.

· По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 8%:

                   

· Общее гидравлическое сопротивление системы отопления высчитывается по формуле:

                  

     Гидравлический расчет выбранной ветви:

Расчет Ст1:

Принимаем d=20мм

G=482,96 кг/ч

расчет характеристики сопротивления Ст1:

 16 вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем с d=20мм:

S1=16*3,15*10-4=50,4*10-4 кгс/м2

радиаторный узел верхнего этажа(2шт):

S2=2*1,46*10-4=2,92*10-4 кгс/м2

Прямые участки труб Ст1 с d=20мм общей длиной L:

L= 3,276+0,3*16+2=10,076 м

S3=10,076 *0.59*10-4 =5,945*10-4 кгс/м2

Местные сопротивления:

Вентиль (2 шт.) на подающей магистрали x=2*3=6

Кран пробочный (2 шт.) на обратной магистрали: x=2*1.5=3

Отводы гнутые под углом 900 (1): x=1*1=1

по формуле , для труб с d=20мм A=0.325*10-4 кгс/м2,   находим

Полная характеристика сопротивления Ст1:

Sст1 =(50,4+2,92+3,25+5,945) *10-4 = 62,515*10-4 кгс/м2

Расчет потерь давления для Ст1:

=∑ S *G2

=482,962*62,515*10-4 = 1458,2 кгс/м2

Расчет участка 1-2.

  Принимаем диаметр участка d=20 мм

G= 482,96кг/ч

   Расчет характеристики сопротивления на участке 1-2:

А=0,325 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при делении

Отводы гнутые под углом 900 (1): x=1*1=1

    Расчет потери давления для участка 1-2:

уч1-2=Sуч1-2*G2

уч1-2=4,066*10-4*482,962=94,85 кгс/м2

Расчет участка 1’-2’.

  Принимаем диаметр участка d=20 мм

G= 482,96кг/ч

   Расчет характеристики сопротивления на участке 1-2:

А=0,325 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при слиянии

Отводы гнутые под углом 900 (1): x=1*1=1

    Расчет потери давления для участка 1-2:

уч1’-2’=Sуч1’-2’*G2

уч1’-2’=6,607*10-4*482,962=154,11 кгс/м2

Расчет Ст2.

=1458,2+94,85+154,11=1707,16 кгс/м2

Принимаем d=25мм

G=699,38 кг/ч

расчет характеристики сопротивления Ст2:

16 вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем с d=25мм:

S1=16*1,51*10-4=24,16*10-4 кгс/м2

радиаторный узел верхнего этажа(2шт):

S2=2*1,09*10-4=2,18*10-4 кгс/м2

Прямые участки труб Ст2 с d=25мм общей длиной L:

L= 0,347+0,3*16+2=7,147 м

S3=7,147 *0.18*10-4 =7,327*10-4 кгс/м2

Местные сопротивления:

Вентиль (2 шт.) на подающей магистрали x=2*3=6

Кран пробочный (2 шт.) на обратной магистрали: x=2*1.5=3

 Отступ от стояка к магистрали(1шт) x=0.5

Внезапное сужение x=0.5

Тройник на ответвления при делении и слиянии

x=0,6+3,2=3,8

по формуле , для труб с d=25мм A=0.125*10-4 кгс/м2,   находим

Полная характеристика сопротивления Ст2:

Sст2 =(24,16+2,18+7,327+1,725) *10-4 = 35,392*10-4 кгс/м2

Расчет потерь давления для Ст2:

=∑ S *G2

=699,382*35,392*10-4 = 1731,14 кгс/м2

  Невязка давлений

Расчет участка 2-3.

  Принимаем диаметр участка d=25 мм

G= 1182,34 кг/ч

   Расчет характеристики сопротивления на участке 2-3:

А=0,125 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при делении

    Расчет потери давления для участка 2-3:

уч2-3=Sуч2-3*G2

уч2-3=0,5272*10-4*1182,342=73,7 кгс/м2

Расчет участка 2’-3’.

Принимаем диаметр участка d=25 мм.

G= 1182,34 кг/ч

  Расчет характеристики сопротивления на участке 2-3:

Тройник на проход при слиянии

   Расчет потери давлений для участка 2-3

уч2’-3’=Sуч2’-3’*G2

уч2’-3’=0,551*10-4*1182,342=77,03 кгс/м2

Расчет Ст3.

  =1707,16+73,7+77,03=1857,9 кгс/м2

Принимаем d=15мм

G=286,65 кг/ч

расчет характеристики сопротивления Ст3:

 8 вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем с d=15мм:

S1=8*13,38*10-4=107*10-4 кгс/м2

радиаторный узел верхнего этажа(1шт):

S2=1*5,03*10-4=5,03*10-4 кгс/м2

Прямые участки труб Ст3 с d=15мм общей длиной L:

L= 05+05+0,5+26,1+0,3*8+1=31м

S3=31 *2,89*10-4 =89,59*10-4 кгс/м2

Местные сопротивления:

Вентиль (2 шт.) на подающей магистрали x=2*3=6

Кран пробочный (2 шт.) на обратной магистрали: x=2*3.5=7

Отводы гнутые под углом 900: x=6

Отступ от стояка к магистрали(1шт) x=0.5

Внезапное сужение x=0.5

Тройник на ответвления при делении и слиянии

x=0,25+(-3,9)=21,4

по формуле , для труб с d=15мм A=1,08*10-4 кгс/м2,   находим

Полная характеристика сопротивления Ст3:

Sст2 =(107+5,03+89,59+44,71) *10-4 = 246,3*10-4 кгс/м2

Расчет потерь давления для Ст3:

=∑ S *G2

=286,652*246,3*10-4 = 2024 кгс/м2

  Невязка давлений

Расчет участка 3-4.

  Принимаем диаметр участка d=32 мм.

G= 1468,99 кг/ч

Расчет характеристики сопротивления на участке 3-4:

А=0.04 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при делении

  Расчет потери давления для участка 3-4:

уч3-4=Sуч3-4*G2

уч3-4=0,1192*10-4*1468,992=25,72 кгс/м2

Расчет участка 3’-4’.

  Принимаем диаметр участка d=32 мм.

G= 1468,99 кг/ч

Расчет характеристики сопротивления на участке 3’-4’:

А=0.04 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при слиянии

  Расчет потери давления для участка 3’-4’:

уч3’-4’=Sуч3’-4’*G2

уч3’-4’=0,17*10-4*1468,992=36,69 кгс/м2

Расчет Ст4.

=1857,9+25,2+36,69=1919,79 кгс/м2

Ориентировочный расчёт показывает, что сконструировать стояк 4 из труб одного диаметра так, чтобы его характеристика сопротивления соответствовала требуемой, нельзя. Поэтому конструируем стояк из следующих частей:

· подъёмного участка с радиаторным узлом верхнего этажа и опускной части до этажестояка шестого этажа диаметром 15мм.

· опускной части от этажестояка шестого этажа до магистрали 20мм.

Подъемная часть(d=15мм):

S1=13,38*3*10-4=40,14*10-4 кгс/м2

радиаторный узел верхнего этажа с d=15мм: S2=1*5,03*10-4 =5,03*10-4 кгс/м2

Прямые участки труб Ст4 с d=15мм общей длиной L:

L= 0,328+05+0,5+9+0,3*3=11,228 м

S3=11,228*2,89*10-4 =32,45*10-4 кгс/м2

Местные сопротивления:

Отводы гнутые под углом 900: x=2

  Опускная часть(d=20мм)::

S1=3,15*5*10-4=15,75*10-4 кгс/м2

  Прямые участки труб с d=20 мм:

S3= (17,1+0,3*5+1)*0.59*10-4 =10,7675*10-4 кгс/м2

  Местные сопротивления:

Вентиль на подающей магистрали e=2*3=6

Кран пробочный (2 шт.) на обратной магистрали: x=2*1.5=3

Отвод гнутый под углом 900: e=4

Отступ от стояка к магистрали(1шт) e=0.5

Внезапное сужение x=0.5;

по формуле  , для труб с с d=20мм A=0.325*10-4 кгс/м2, находим

Тройник на ответвления при делении и слиянии

x=0,25+(-3,9)=21,4

         Полная характеристика сопротивления Ст4

Sст4 =(40,14+5,03+32,45+2,16+15,75+10,7675+11,505) *10-4= 117,8*10-4 кгс/м2

  Расчет действительной потери давления для Ст4:

=∑S*G2

=117,8*10-4*397,342=1859,82кгс/м2

Невязка давлений

Расчет участка 4-5.

Принимаем диаметр участка d=40 мм.

G= 1866,33 кг/ч 

Расчет характеристики сопротивления на участке 4-5:

А=0.0235 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при делении с поворотом x=0,6

Вентиль x=2,5

Расчет потери давления для участка 4-5:

=∑S*G2

Расчет участка 4’-5’.

Принимаем диаметр участка d=40 мм.

G= 1866,33 кг/ч

Расчет характеристики сопротивления на участке 4-5:

Тройник на проход при слиянии с поворотом x=3,2

Вентиль x=2,5

Расчет потери давлений для участка 4-5

=∑S*G2

Расчет участка 5-6.

Принимаем диаметр участка d=50 мм.

G= 3732,66 кг/ч

Расчет характеристики сопротивления на участке 5-6:

А=0.0084 *10-4 кгс/м2

Тройник на проход при делении с поворотом x=1

Вентиль x=2

Расчет потери давления для участка 5-6:

=∑S*G2

Расчет участка 5’-6’.

Принимаем диаметр участка d=50 мм.

G= 3732,66 кг/ч

  Расчет характеристики сопротивления на участке 5-6:

Тройник на проход при слиянии с поворотом x=5,2

Вентиль x=2

Расчет потери давлений для участка 5-6

=∑S*G2

Расчет участка 6-У.

  Принимаем диаметр участка d=70 мм.

G= 8750,78 кг/ч

  Расчет характеристики сопротивления на участке 6-У:

А=0.003 *10-4 кгс/м2

Отводы, гнутые под углом 900 x=0.3

   Расчет потери давления для участка 6-У:

=∑S*G2

Расчет участка 6’-У’.

   Принимаем диаметр участка d=70 мм.

G= 8750,78 кг/ч

   Расчет характеристики сопротивления на участке 6:

Отводы, гнутые под углом 900 x=0.3

   Расчет потери давлений для участка 6

=∑S*G2

 

Все полученные данные заносятся в таблицу:

 


                      №участка

Тепловая нагр Q Вт

Расход теплоносит G кг\ч

Длина участка L, м

Диаметр d, мм

Приведенный коэф трения на 1м длины l/d,1/м

Приведенный коэф трения на участке L (l/d)

Сумма к.м.с. На участке ∑e

Приведенный коэф сопротивления участка eпр

Удельное скоросное давление в трубопроводе А*10, (кгс/м2),(кг/ч)

Характеристика сопротивления участка S*10

Потеря давления на участке Р, кгс/м2

Располагаемый перепад давлений в стояке Рст, кгс/м2

Требуемая хар-ка сопротивления стояка S*10,(кгс/м),/(кг/ч)

Действительная хар-ка сопротивления стояка S*10 (кгс/м)/(кг/м)

Действительная потеря давления в стояке Рст, кгс/м2

Невязка давлений,%

Ст1

13496,65

482,96

 

20

1,8

 

 

 

0,325

 

1891.3

 

 

62,515

1458,2

 

Ст2

19544,861

699,38

 

25

1,4

 

 

 

0.125

 

 

1707,16

34,9

35,392

1731,14

1,4

2 3

33041,46

1182,34

2,87

25

1.4

8.06

0.5

8.56

0.125

0.5272

73.57

 

 

 

 

 

2' 3'

33041,46

1182,34

2,72

25

1.4

7.64

3

10.64

0.125

0,551

79.48

 

 

 

 

 

Ст3

8010,731

286,65

 

15

2,7

 

 

 

1,08

 

 

1857,9

226,11

246,3

2024

5

3 4

41052,19

1468,99

2,68

32

1

5.58

0.3

5.88

0.04

0.1192

37.38

 

 

 

 

 

3' 4'

41052,19

1468,99

2,85

32

1

5.46

1.2

6.66

0.04

0.17

42.34

 

 

 

 

 

Ст4

11104,61

397,34

 

15 и 20

 

 

 

 

 

 

 

1919,79

121,59

117,8

1859,82

3,1

4 5

52156,8

1866,33

2,18

40

0.8

0.46

9.5

9.96

0.0235

0.11327

60.42

 

 

 

 

 

4' 5'

52156,8

1866,33

2,19

40

0.8

1.06

9.5

10.56

0.0235

0.1751

81.38

 

 

 

 

 

5 6

104313,6

3732,66

10,64

50

0.55

1.21

8.5

9.71

0.0084

0.0576

70.4

 

 

 

 

 

5' 6'

104313,6

3732,66

9,87

50

0.55

1.26

8.5

9.76

0.0084

0.106

63.45

 

 

 

 

 

6 У

244550

8750,78

3,2

70

0.4

0.825

1.8

2.625

0.003

0.00474

73.82

 

 

 

 

 

6' У'

244550

8750,78

2,49

70

0.4                           

0.935

1.8

2.735

0.0083

0.0039

77.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарные потери давления:

2287,45

 

 

 

 

 


Поделиться с друзьями:

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.465 с.