Glavni / Kotli

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema glede na cevovode.

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema glede na cevovode.

Pri nadaljnjih izračunih bomo uporabili vse glavne hidravlične parametre, vključno s pretokom hladilne tekočine, hidravlično odpornostjo ventilov in cevovodov, hitrostjo hladilne tekočine itd. Obstaja popolna povezava med temi parametri, na katere se je treba pri izračunu sklicevati.

Če na primer povečate hitrost hladilne tekočine, se hkrati poveča hidravlična odpornost cevovoda. Če povečate pretok hladilne tekočine, ob upoštevanju plinovoda določenega premera, hkrati povečate hitrost hladilne tekočine in hidravlični upor. In večji je premer cevovoda, manj bo hitrost hladila in hidravlična odpornost. Na podlagi analize podatkovnih razmerij lahko hidravlični izračun ogrevalnega sistema (računski program v omrežju) spremenite v analizo parametrov učinkovitosti in zanesljivosti celotnega sistema, kar pa bo pomagalo zmanjšati stroške uporabljenih materialov.

Ogrevalni sistem vključuje štiri osnovne komponente: toplotni generator, grelne naprave, cevovod, zaporni in regulacijski ventili. Ti elementi imajo individualne parametre hidravlične upornosti, ki jih je treba upoštevati pri izračunu. Spomnimo se, da hidravlične značilnosti niso skladne. Vodilni proizvajalci materialov in opreme za ogrevanje nujno zagotavljajo informacije o specifični izgubi tlaka (hidravličnih značilnosti) proizvedene opreme ali materialov.

Na primer, izračun polipropilenskih plinov v podjetju FIRAT močno olajša zgornji nomogram, kar kaže na specifično izgubo tlaka ali izgubo tlaka v cevovodu za 1 meter tekoče cevi. Analiza nomograma vam omogoča, da jasno ugotovite zgoraj ugotovljena razmerja med posameznimi značilnostmi. To je glavno bistvo hidravličnih izračunov.

Hidravlični izračun vodnih ogrevalnih sistemov: pretok hladilne tekočine

Menimo, da ste že pripravili analogijo med izrazom "pretok hladilne tekočine" in izraz "količina hladila". Torej je pretok hladilne tekočine neposredno odvisen od tega, kakšna toplotna obremenitev pade na hladilno sredstvo pri prenosu toplote na grelec iz toplotnega generatorja.

Hidravlični izračun vključuje določitev stopnje pretoka hladilne tekočine glede na določeno območje. Izračunana površina je del s stabilnim pretokom hladilne tekočine in s konstantnim premerom.

Hidravlični izračun ogrevalnih sistemov: primer

Če podružnica vključuje deset kilovatnih radiatorjev in pretok hladilne tekočine izračunamo pri prenosu toplotne energije pri 10 kilovatih, potem je izračunani odsek rez iz toplotnega generatorja v radiator, ki je prvi v veji. Toda le pod pogojem, da je za to področje značilen konstanten premer. Drugi odsek se nahaja med prvim radiatorjem in drugim radiatorjem. V tem primeru, če je bil v prvem primeru izračunana hitrost prenosa 10-kilovatne toplotne energije, potem bo v drugem odseku izračunana količina energije znašala 9 kilovatov, pri čemer se bodo postopki postopoma zmanjševali. Hidravlično odpornost je treba izračunati hkrati za dovodne in povratne cevovode.

Hidravlični izračun enocevnega ogrevalnega sistema vključuje izračun pretoka hladilne tekočine

za izračunano površino v skladu z naslednjo formulo:

QLuch - toplotna obremenitev izračunane površine v vatih. Na primer, za naš primer bo obremenitev toplote na prvem odseku 10.000 vatov ali 10 kilovatov.

c (specifična toplotna kapaciteta vode) - konstanta je enaka 4,2 kJ / (kg • ° C)

tg je temperatura vročega hladilnega sredstva v ogrevalnem sistemu.

To je temperatura hladnega hladiva v sistemu ogrevanja.

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema: pretok hladilne tekočine

Najmanjša hitrost hladila mora imeti mejno vrednost 0,2 - 0,25 m / s. Če je hitrost manjša, se iz hladila izteče presežni zrak. To bo povzročilo zastoje zračnega prometa v sistemu, kar pa lahko povzroči delno ali popolno odpoved ogrevalnega sistema. Kar zadeva zgornji prag, mora hitrost hladilne tekočine doseči 0,6 - 1,5 m / s. Če se hitrost ne dvigne nad tem indikatorjem, se hidravlični hrup ne bo pojavil v cevovodu. Praksa kaže, da je optimalno število vrtljajev za ogrevalne sisteme 0,3 - 0,7 m / s.

Če je treba natančneje izračunati obseg hitrosti hladilne tekočine, je treba upoštevati parametre materiala cevovodov v ogrevalnem sistemu. Natančneje, za notranjo površino cevi potrebujete koeficient hrapavosti. Na primer, če govorimo o jeklenih cevovodih, se šteje, da je hitrost hladilne tekočine na ravni 0,25 - 0,5 m / s optimalna. Če je cevovod polimer ali baker, se lahko hitrost poveča na 0,25-0,7 m / s. Če želite biti varni, natančno preberite, katere hitrosti priporočajo proizvajalci opreme za ogrevalne sisteme. Točnejši obseg priporočene hitrosti hladilne tekočine je odvisen od cevovodnega materiala, uporabljenega v ogrevalnem sistemu, in natančneje od koeficienta hrapavosti notranje ploskve cevovodov. Na primer, za jeklene cevovode je bolje, da se hitrost hladilne tekočine drži od 0,25 do 0,5 m / s za baker in polimer (polipropilen, polietilen, kovinsko-plastični cevovodi) od 0,25 do 0,7 m / s ali uporabite priporočila proizvajalca, če so na voljo.

Izračun hidravličnega upora ogrevalnega sistema: izguba tlaka

Izguba tlaka na določenem območju sistema, ki se imenuje tudi izraz "hidravlična upornost", je vsota vseh izgub zaradi hidravličnega trenja in lokalnih uporov. Ta indikator, izmerjen v Pa, se izračuna po formuli:

ΔPuch = R * l + ((p * v2) / 2) * Σζ

kjer
ν je hitrost uporabljenega hladila, izmerjena v m / s.

ρ je gostota hladilne tekočine, merjena v kg / m3.

R je izguba tlaka v cevovodu, izmerjena v Pa / m.

l - predvidena dolžina plinovoda na območju, merjena v m.

Σζ je vsota koeficientov lokalnih uporov na mestu opreme, ventilov in fitingov.

Kar zadeva celotno hidravlično upornost, je vsota vseh hidravličnih uporov izračunanih odsekov.

Hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema: izbira glavne veje sistema

Če sistem zazna povezano gibanje hladilne tekočine, potem za dvocevni sistem izberemo obroč najbolj obremenjenega dvižnega voda skozi spodnjo grelno napravo. Za enocevni sistem - obroč po najbolj obremenjenem dvigalu.

Če je za sistem značilno gibanje hladilne tekočine, se pri dvocevnem sistemu izbere obroč spodnje grelne naprave za najbolj obremenjene od najbolj oddaljenih dvižnih vodnikov. V skladu s tem je za enosmerni ogrevalni sistem obroč izbran med najbolj obremenjenimi oddaljenimi dvižnimi vodili.

Če govorimo o vodoravnem ogrevalnem sistemu, se izbere obroč po najbolj obremenjenem delu, ki spada v spodnje nadstropje. Ko govorimo o nakladanju, mislimo na indikator "toplotna obremenitev", ki je bila opisana zgoraj.

Proizvodna tehnologija (proizvodnja) ustreznih plastičnih oken.

Tekoče ozadje - prednosti in slabosti, tehnologija prijave za fotografijo.

Kamnita ozadja - izredno tanek obarvani kamen za notranjost.

Popravljanje plastičnih oken in pvc profilov.

Kako zagnati plinski bypass kotlov prvič?

Ali je vredno, da se poceni gotova plastična okna dajo, stroški.

Kako uporabljati belo barvo lesa za delo z lesom?

Delovanje in nadzor mešalnega betona s prisilnim delovanjem.

Stenski bloki za gradnjo - proizvodnja, vrste, tehnologije.

Kako lepiti tapet za papir - priprava, lepljenje, težka mesta.

Odpornost ogrevalnega sistema

Izračun hidravličnega upora v ogrevalnem sistemu.

Spodaj so prave naloge.

Seveda lahko za to uporabite posebne programe, vendar je zelo težko uporabljati programe, če ne poznate osnov hidravlike. Nekateri programi ne žvečijo formula, kar je hidravlični izračun. Nekateri programi ne opisujejo nekaterih lastnosti razvodnih cevovodov in ugotovijo odpornost v kompleksnih vezjih. In zelo je težko razmisliti, zahteva dodatno izobraževanje in znanstveni in tehnični pristop.

Obstajajo lokalni hidravlični upori, ki ustvarjajo različne elemente sistemov, na primer: krogelni ventil, različna obračanja, oženje ali širitev, vlaki in podobno. Zdi se, da je z zavoji in omejitvami razumljivo, razširitve v ceveh pa ustvarjajo hidravlične odpornosti.

Dolžina ravne cevi ustvarja tudi odpornost na gibanje. Kot ravna cev brez zožitve, vendar še vedno ustvarja odpornost na gibanje. In daljše je cev, večja je upornost v njej.

Ti odporniki, čeprav različni, toda za ogrevalni sistem, preprosto ustvarijo odpornost proti gibanju, vendar se formule za iskanje te upornosti razlikujejo drug od drugega.

Za ogrevalni sistem ni pomembno, kateri odpor je lokalni ali vzdolž dolžine cevovoda. Ta odpornost enako vpliva na gibanje vode v cevovodu.

Odpornost se meri v metrih vodnega stolpca. Tudi upor se lahko imenuje kot izguba tlaka v cevovodu. Toda ta upor se izmeri izmerjeno v metrih vodne stebre ali se pretvori v druge enote merjenja, na primer: Bar, atmosfera, Pa (Pascal) in podobno.

Kakšen je upor v plinovodu?

Da bi to razumeli, upoštevajte poglavje cevi.

Tlačni merilniki, nameščeni na pretočnih in povratnih ceveh, kažejo pritisk na pretočno cev in na povratno cev. Razlika med merilniki kaže padec tlaka med dvema točkama pred črpalko in po črpalki.

Na primer, predpostavimo, da na napajalni cevi (na desni) merilna igla označuje 2,3 Bar in na povratni cevi (na levi) merilna puščica kaže 0,9 Bar. To pomeni, da je padec tlaka:

Vrednost Bar pretvori v metre vodnega stolpca, je 14 metrov.

Zelo pomembno je razumeti, da je padec tlaka, glava črpalke in upor v cevi vrednosti, ki se merijo s tlakom (merilniki vode, bar, Pa itd.)

V tem primeru, kot je prikazano na sliki z merilniki tlaka, razlika na merilcih tlaka kaže ne samo padec tlaka med obema točkama, temveč tudi glavo glave črpalke v določenem času, prav tako pa kaže upornost v cevovodu z vsemi elementi, ki se pojavijo vzdolž cevovodne poti.

Z drugimi besedami, odpornost ogrevalnega sistema je padec tlaka v cevovodni poti. Črpalka ustvari ta padec tlaka.

Z nameščanjem merilnikov na dveh različnih točkah bo mogoče najti izgubo tlaka na različnih točkah v cevovodu, na katerega namestite merilnike.

V fazi projektiranja ni mogoče ustvariti podobnih povezav in namestiti merilnike tlaka na njih, in če obstaja takšna priložnost, potem je zelo drago. Da bi natančno izračunali padec tlaka, je treba merilnike tlaka namestiti na istih cevovodih, to pomeni, da morajo izključiti razliko v premerih in odpraviti razliko v smeri pretoka tekočine. Tudi merilniki ne smejo biti na različnih višinah od ravni obzorja.

Znanstveniki so nam pripravili koristne formule, ki pomagajo najti teoretične izgube tlaka, ne da bi pri tem uporabili praktične teste.

Analiziramo upor ogrevanja vode. Oglejte si sliko.

Za rešitev tega problema smo uporabili naslednje materiale:

Najprej najdemo pretočno hitrost v cevi.

Q = 1,6 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000026666 m 3 / s.

V = (4 • 0,000026666) / (3,14 • 0,012 • 0,012) = 0,24 m / s

Poiščite številko Reynolds

ν = 0,65 · 10 -6 = 0,00000065. Iz tabele. Za vodo pri temperaturi 40 ° C

Δe = 0,01mm = 0,00001m. Vzame se iz mize, za kovinsko plastično cev.

Nato pregledamo tabelo, kjer najdemo formulo za iskanje koeficienta hidravličnega trenja.

Na prvem mestu dobim

4000 0,25 = 0,3164 / 4430 0,25 = 0,039

Nato izpolnimo formulo:

h = λ • (L • V 2) / (D • 2 • g) = 0,039 • (40 • 0,24 • 0,24) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,38 m.

Našli smo upor na vogalih

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,24 2) / (2 • 9,81) = 0,00091 m.

Ta številka se pomnoži s številom obratov za 90 stopinj

Posledično je skupni upor polaganja cevi: 0,38 + 0,0273 = 0,4 m.

Teorija lokalne odpornosti

Želim opaziti proces izračuna upora lokalnih kotov in različnih razširitev in omejitev v cevovodu.

Izguba pritiska na lokalno upornost se ugotovi z uporabo te formule:

V tej formuli se spremeni samo lokalni odporni koeficient, lokalni odporni koeficient za vsak element je drugačen.

Več o iskanju koeficienta

Normalni 90-stopinjski dotik.

Koeficient lokalne upornosti je približno enota.

Formula za druge kote:

Postopna ali gladka rotacija cevi

Postopno vrtenje cevi (komolec ali zaobljeno koleno) bistveno zmanjša hidravlični upor. Velikost izgube je znatno odvisna od razmerja R / d in kota α.

Koeficient lokalne upornosti za gladek obrat lahko določimo z eksperimentalnimi formulami. Za vrtenje pod kotom 90 ° in R / d> 1 je enako:

za kot zasuka nad 100 °

Za kot vrtenja manj kot 70 °

kjer je n stopnja zožitve cevi.

ω1, ω2 - prerez notranjega prehoda cevi.

Obstajajo tudi gladke širitve in kontrakcije, vendar pa je odpornost na tok že znatno nižja.

Nenadna širitev in krčenje je zelo pogosta, na primer pri vstopu v radiator, doseže se nenadna ekspanzija, in ko tekočina zapusti radiator, pride do nenadnega krčenja. Tudi v puščicah in kolektorjih je opaziti nenadno širjenje in krčenje.

Podrobneje o posledicah bomo govorili v drugih člankih.

Našli smo upor za sistem ogrevanja radiatorjev. Oglejte si sliko.

Najprej izračunamo upor vzdolž dolžine cevovoda.

Najprej najdemo pretočno hitrost v cevi.

Q = 2 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000033333 m 3 / s.

V = (4 • 0,000033333) / (3,14 • 0,012 • 0,012) = 0,29 m / s

Poiščite številko Reynolds

ν = 0,65 · 10 -6 = 0,000000475. Iz tabele. Za vodo pri temperaturi 60 ° C

Δe = 0,01mm = 0,00001m. Vzame se iz mize, za kovinsko plastično cev.

Nato pregledamo tabelo, kjer najdemo formulo za iskanje koeficienta hidravličnega trenja. Na prvem mestu dobim

4000 0,25 = 0,3164 / 7326 0,25 = 0,034

Nato izpolnimo formulo:

h = λ • (L • V2) / (D • 2 • g) = 0,034 • (5 • 0,29 • 0,29) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,06 m.

Poiščite odpornost na gladkem obratu.

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0013 m.

Ta številka se pomnoži s številom obratov za 90 stopinj

Odkrijte upor pri kolenu (90 ° naravnost)

Kjer je zožitev in širitev - to bo tudi hidravlična odpornost. Ne bom začel upoštevati zožitve in širitve na kovinsko-plastični pribor, saj se bomo kljub temu dotaknili te teme. Potem šteješ.

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (2 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0086 m.

Ta številka se pomnoži s številom obratov za 90 stopinj

Našli smo upor na vhodu v radiator.

Vhod v radiator ni nič drugega kot širitev cevovoda, zato bomo našli koeficient lokalne upornosti za cev, ki se bo nadaljeval z močno širitvijo.

Najmanjši premer je 15 mm, največji premer na radiatorju pa 25 mm.

Poiščite prečni prerez dveh različnih premerov:

ω₁ = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω₂ = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,41 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00075 m.

Našli smo upor na izstopu iz radiatorja.

Izhod iz radiatorja ni nič drugega kot zožitev cevovoda, zato bomo našli koeficient lokalnega upora za cev, ki se bo močno zmanjšal.

Območja, ki so že znana

ω₂ = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω₁ = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,32 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00059 m.

Nadalje se vse izgube dodajajo, če so te izgube medsebojno usklajene.

Da ne bi računali vse matematike ročno, sem pripravil poseben program:

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema: skoraj zapleten

Kaj je hidravlični izračun ogrevalnega sistema? Katere vrednote potrebujejo izračune? Končno, glavna stvar: kako jih izračunati, ne da bi imeli natančne vrednosti hidravlične odpornosti vseh delov, ogrevalnih naprav in elementov ventilov? Ugotovimo to.

Načrt ogrevanja se začne s preračunavanjem.

Kaj pričakujemo

Za vsak ogrevalni sistem je najpomembnejši parameter toplotna moč.

• Temperatura hladilnega sredstva.
• Toplotna moč grelnih naprav.

Opomba: v dokumentaciji je zadnji parameter prikazan za fiksno temperaturo delta med temperaturo hladilne tekočine in zrakom v ogrevanem prostoru pri 70 ° C.
Zmanjšanje temperaturne delte za polovico bo povzročilo dvojno zmanjšanje toplotne moči.

Izpustili bomo metode za izračun toplotne moči za prizori: imeli so dovolj tematskih materialov, ki so jim namenjeni.

Za zagotovitev prenosa toplote iz avtoceste ali kotla na ogrevalne naprave pa sta pomembni še dva parametra:

1. Notranji del cevovoda, vezan na njegov premer.

Različni tipi cevi zunanji in notranji premer so različno povezani.

1. Pretok v tem plinovodu.

V avtonomnem ogrevalnem sistemu s prisilno cirkulacijo je pomembno vedeti nekaj več vrednot:

1. Contour hidravlična odpornost. Izračun hidravlične odpornosti ogrevalnega sistema bo določil zahteve za tlak, ki ga ustvari obtočna črpalka.
2. Hitrost pretoka hladilne tekočine skozi tokokrog, določena z delovanjem obtočne črpalke ogrevalnega sistema z ustreznim pritiskom.

Težave

Kot pravijo v Odesi, "so."

Da bi izračunali celotno hidravlično odpornost vezja, morate upoštevati:

• Odpornost ravnih cevnih odsekov. Določena je po materialu, notranjem premeru, pretoku in stopnji hrapavosti stene.

Ta nomogram za hidravlični izračun ogrevalnih sistemov vam omogoča, da določite izgubo tlaka za različne premere in vrednosti pretoka.

• Odpornost vsakega prehoda in prehoda.
• Odpornost vsakega ventilskega elementa.
• Odpornost vseh grelnih naprav.
• Odpornost toplotnega izmenjevalca kotla.

Zbiranje vseh potrebnih podatkov bo očitno postalo problem tudi v najpreprostejši shemi.

Formule

Na srečo je za avtonomni ogrevalni sistem hidravlični izračun ogrevanja lahko izveden s sprejemljivo natančnostjo in brez prehajanja v divjino.

Pretok

S spodnje strani omejuje rast temperaturne razlike med pretokom in donosom ter hkrati povečano verjetnost prezračevanja. Hitri pretok bo prisilil zrak iz mostov v avtomatski odzračevalni ventil; počasna se ne more sprijazniti s to nalogo.

Po drugi strani pa prehitro pretok neizogibno povzroči hidravlični hrup. Elementi ventilov in obratov stekleničenja bodo vir nadležen hum.

Hrup v ogrevalnem sistemu je verjetno, da vas ponoči ponoči.

Za ogrevanje je območje sprejemljivega pretoka od 0,6 do 1,5 m / s; vendar se izračun drugih parametrov ponavadi izvaja za vrednost 1 m / s.

Premer

Z znano toplotno močjo ga je najlažje dvigniti glede na tabelo.

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema: glavni cilji in cilji tega ukrepa

Učinkovitost ogrevalnega sistema ne zagotavlja visokokakovostnih cevi in ​​visoko zmogljivega toplotnega generatorja.

Prisotnost napak, nastalih med namestitvijo, lahko negativno vpliva na delo kotla, ki deluje v polni zmogljivosti: ali bo v prostorih hladno, ali pa bodo stroški energije neupravičeno visoki.

Zato je pomembno, da začnemo z razvojem projekta, med katerimi je najpomembnejši del hidravlični izračun ogrevalnega sistema.

Izračun hidravličnega sistema za ogrevanje vode

Hladilno sredstvo kroži skozi sistem pod tlakom, kar ni konstantna vrednost. Zmanjšuje se zaradi prisotnosti trenja sile vode proti stenama cevi, odpornosti na cevnih priključkih in okovih. Lastnik stanovanja tudi prispeva k prilagajanju distribucije toplote v posameznih sobah.

Tlak se poveča, če se temperatura ogrevanja hladilnega sredstva poveča in obratno - se zmanjšuje, ko se zmanjša.

Da bi se izognili neravnovesju ogrevalnega sistema, je treba ustvariti pogoje, pod katerimi vsak hladilnik prejme toliko hladilne tekočine, kot je potrebno za vzdrževanje nastavljene temperature in dopolnjevanje neizogibnih toplotnih izgub.

Glavni namen hidravličnega izračuna je uskladiti ocenjene stroške omrežja z dejanskim ali obratovalnim.

Na tej stopnji oblikovanja se določijo:

• premer cevi in ​​njihova zmogljivost;
• lokalne izgube tlaka v posameznih odsekih ogrevalnega sistema;
• zahteve po hidravličnih sklopih;
• izguba tlaka v celotnem sistemu (splošno);
• optimalen pretok hladilne tekočine.

Za izdelavo hidravličnega izračuna je potrebno narediti nekaj priprave:

1. Zberite osnovne podatke in jih organizirajte.
2. Izberite način izračuna.

Prvič, oblikovalec proučuje termične parametre objekta in izvaja termično analizo. Kot rezultat, ima podatke o količini toplote, ki je potrebna za vsako sobo. Po tem se izberejo grelniki in vir toplote.

Shematska podoba ogrevalnega sistema v zasebni hiši

V fazi razvoja se odloča o vrsti ogrevalnega sistema in izberejo značilnosti njegovega ravnotežja, cevi in ​​fitingov. Po zaključku se pripravi načrt aksonometrične razporeditve, pripravijo se prostorski načrti z navedbo:

• moč radijatorja;
• pretok hladilne tekočine;
• namestitev termalne opreme itd.

Izračun premera cevi

Izračun preseka cevi mora temeljiti na rezultatih toplotnega izračuna, ekonomsko upravičen:

• za dvocevni sistem - razlika med tr (vročo hladilno sredstvo) in (ohlajeno - vračanje);
• za enocevni pretok G, kg / h.

Poleg tega mora izračun upoštevati hitrost premikanja delovne tekočine (hladilna tekočina) - V. Njena optimalna vrednost je v območju 0,3-0,7 m / s. Hitrost je obratno sorazmerna z notranjim premerom cevi.

Ko je hitrost vode 0,6 m / s, se v sistemu pojavi značilen hrup, če pa je manjši od 0,2 m / s, obstaja nevarnost zastojev v zračnem prometu.

Za izračune je potrebna še ena hitrostna karakteristika - hitrost toka toplote. Označuje ga črka Q, izmerjena v vatih in izražena v količini prenosa toplote na enoto časa

Q (W) = W (J) / t (s)

Poleg zgornjih začetnih podatkov bo izračun zahteval tudi parametre ogrevalnega sistema - dolžino vsakega odseka z navedbo priključenih instrumentov. Za lažje razumevanje teh podatkov lahko povzamemo v tabeli, katere primer je podan spodaj.

Tabela parametrov parcele

Kako narediti hidravlični izračun ogrevalnega sistema

Treba je opozoriti, da inženirskih izračunov vodovodnih in ogrevalnih sistemov ne moremo imenovati preprosto, vendar brez njih ni mogoče, samo zelo izkušeni praktiker lahko ogreje sistem »z očmi« in natančno izbere premer cevi. To je, če je shema dovolj preprosta in je namenjena ogrevanju majhne hiše z višino 1 ali 2 nadstropja. In ko gre za kompleksne dvocevne sisteme, morajo še vedno šteti. Ta članek je za tiste, ki so se odločili samostojno izvesti izračun ogrevalnega sistema zasebne hiše. Metodo bomo predstavili na nekoliko poenostavljen način, vendar na tak način, da bomo dobili najbolj natančne rezultate.

Namen in napredek pri izračunu

Seveda se lahko obrnete na strokovnjake za rezultate ali uporabite spletni kalkulator, kar je dovolj za vse internetne vire. Toda prvi je vreden denarja, drugi pa lahko poda napačen rezultat in ga je treba še vedno preveriti.

Zato je bolje imeti potrpljenje in se spoprijeti s poslovanjem. Upoštevati je treba, da je praktični namen hidravličnega izračuna, da izberemo pretočna področja cevi in ​​določimo padec tlaka po celotnem sistemu, da bi izbrali pravo cirkulacijsko črpalko.

Opomba Dajanje priporočil o tem, kako izvajati izračune, pomeni, da so bili toplotni izračuni že izvedeni, radiatorji pa so izbrani za napajanje. Če ne, potem moraš iti na stari način: vzemite toplotno moč vsakega radiatorja v kvadratku prostora, nato pa se bo natančnost izračuna zmanjšala.

Splošna shema za izračun je naslednja:

• priprava aksonometrične sheme: ko so že izračunane grelne naprave, je njihova moč znana, jo je treba dati na risbo blizu vsakega radiatorja;
• določitev pretoka hladilne tekočine in premera cevi;
• izračun odpornosti sistema in izbira obtočne črpalke;
• izračun količine vode v sistemu in zmogljivost ekspanzijske posode.

Vsak hidravlični izračun ogrevalnega sistema se začne z diagramom, ki je narejen v treh dimenzijah za jasnost (aksonometrija). Na njem so risani vsi znani podatki, kot primer vzamemo del sistema, prikazanega na risbi:

Določanje pretoka hladilne tekočine in premera cevi

Prvič, vsaka ogrevalna veja mora biti razdeljena na odseke, od samega začetka. Razčlenitev se opravi s tokom vode in variira od radiatorja do radiatorja. To pomeni, da se po vsaki bateriji začne nov oddelek, to je prikazano v zgornjem primeru. Začnemo s prvim odsekom in poiščemo masni pretok hladila v njej, s poudarkom na moči zadnjega grelnika:

G = 860q / Δt, kjer:

• G - pretok hladilne tekočine, kg / h;
• q je toplotna moč radijatorja na lokaciji, kW;
• Δt je razlika v temperaturi dovodnih in povratnih cevovodov, ponavadi traja 20 ° C.

Za prvi del je izračun hladilne tekočine naslednji:

860 x 2/20 = 86 kg / h.

Rezultat je treba takoj uporabiti za shemo, vendar ga bomo za nadaljnje izračune potrebovali v drugih enotah - litrih na sekundo. Če želite opraviti prenos, morate uporabiti formulo:

GV = G / 3600p, kjer:

• GV - prostorninski pretok, l / s;
• ρ je gostota vode pri temperaturi 60 ° C, kar je 0,983 kg / l.

Imamo: 86/3600 x 0,983 = 0,024 l / s. Potreba po pretvorbi enot je razložena s potrebo po uporabi posebnih pripravljenih tabel za določitev premera cevi v zasebni hiši. So prosto dostopne in se imenujejo "Shevelev mize za hidravlične izračune." Lahko jih prenesete s klikom na povezavo: http://dwg.ru/dnl/11875

V teh tabelah so objavljene vrednosti premerov jeklenih in plastičnih cevi, odvisno od hitrosti in hitrosti hladila. Če odprete stran 31, so v tabeli 1 za jeklene cevi v prvem stolpcu stroški v l / s. Da ne bi v celoti izracunali cevi za ogrevalni sistem zasebne hiše, morate izbrati le premer pretoka, kot je prikazano spodaj:

Opomba V levem stolpcu pod premerom takoj označimo hitrost premikanja vode. Za ogrevalne sisteme mora biti njegova vrednost v območju 0,2-0,5 m / s.

Torej, za naš primer bi morala biti notranja velikost prehoda 10 mm. Toda ker se takšne cevi ne uporabljajo za ogrevanje, lahko varno sprejmemo cevovod DN15 (15 mm). Postavili smo ga na diagram in pojdimo na drugi del. Ker ima naslednji radiator enako moč, nam ni treba uporabljati formul, upoštevati prejšnjo porabo vode in jo pomnožiti z 2 in doseči 0,048 l / s. Ponovno se obrnemo na mizo in najdemo v njej najbližjo primerno vrednost. Hkrati ne pozabimo spremljati hitrosti pretoka vode v (m / s), tako da ne presega določenih omejitev (prikazano na slikah v levem stolpcu z rdečim krogom):

Je pomembno. Za ogrevalne sisteme z naravno cirkulacijo naj bo hitrost hladilne tekočine 0,1-0,2 m / s.

Kot je razvidno iz slike, je razdelek 2 položen tudi s cevjo DN15. Nato po prvi formuli najdemo stopnjo pretoka na postaji številka 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg / h in ga prevedemo v druge enote:

65/3600 x 0,983 = 0,018 l / s

Če ga dodamo k vsoti stroškov prejšnjih dveh razdelkov, dobimo: 0,048 + 0,018 = 0,066 l / s in ponovno pogledamo tabelo. Ker v našem primeru ne gre za izračun gravitacijskega sistema, ampak za tlak, je cev DN15 primerna tudi za hitrost toplega nosilca:

Na ta način izračunamo vse odseke in vse podatke prenesemo na našo aksonometrično shemo:

Izračun obtočne črpalke

Izbor in izračun črpalke je namenjen odkrivanju izgube tlaka hladila, ki teče skozi celotno cevovodno omrežje. Rezultat bo številka, ki kaže, koliko tlaka naj bi razvila obtočna črpalka, da bi "potisnila" vodo skozi sistem. Ta tlak se izračuna po formuli:

P = Rl + Z, kjer:

• P - izguba tlaka v omrežju cevovodov, Pa;
• R je upornost trenja, Pa / m;
• l je dolžina cevi v enem odseku, m;
• Z - izguba tlaka pri lokalnem uporu, Pa.

Opomba Dvo- in enocevni ogrevalni sistemi se enako izraćunajo po dolžini cevi v vseh vejah in v prvem primeru v neposredni in obratni smeri.

Ta izračun je precej okoren in zapleten, medtem ko je vrednost Rl za vsak odsek zlahka mogoče najti z uporabo istih Shevelev tabel. V primeru, modri krog prikazuje vrednosti 1000i na vsakem odseku, ga je treba šteti le po dolžini cevi. Vzemite prvi odsek iz primera, njegova dolžina je 5 m. Potem bo uporovni trenje:

Rl = 26,6 / 1000 x 5 = 0,13 Bar.

Napačno izračunamo tudi vse dele povezanega ogrevalnega sistema, nato pa povzamemo rezultate. Ostanek je poznati vrednost Z, padec tlaka pri lokalnih odporih. Za kotel in radiatorje so te številke prikazane v potnem listu za izdelek. Pri vseh drugih uporih vam svetujemo, da vzamete 20% celotne izgube trenja Rl in seštejete vse te številke. Nastala vrednost pomnoži z varnostnim faktorjem 1,3, to bo zahtevana črpalka.

Vedeti morate, da zmogljivost črpalke ni zmogljivost ogrevalnega sistema, ampak celotna voda teče skozi vse veje in dvižne poti. Primer njegovega izračuna je predstavljen v prejšnjem poglavju, le za izbiro črpalne enote je treba zagotoviti tudi zalogo najmanj 20%.

Izračun ekspanzijske posode

Da bi izračunali ekspanzijsko posodo za zaprti sistem ogrevanja, je treba ugotoviti, koliko se volumen tekočine poveča, ko se segreje od sobne temperature +20 ° C do delovnega v 50-80 ° C. Tudi ta naloga ni enostavna, vendar jo je mogoče rešiti na drug način.

Pravilno je, da se volumen rezervoarja prevzame v količini ene desetine celotne količine vode v sistemu, vključno z radiatorji in vodnim plaščem kotla. Zato ponovno odpremo potne liste opreme in poiščemo v njih zmogljivost enega dela akumulatorja in rezervoarja kotla.

Nadalje se izračuna prostornina hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu po enostavni shemi: presečna površina cevi vsakega premera se izračuna in pomnoži z njegovo dolžino. Dobljene vrednosti so povzete, se jim dodajo podatki o potnem listu in nato ena desetina rezultata. To pomeni, da če je v celotnem sistemu 150 litrov vode, mora biti kapaciteta ekspanzijske posode 15 litrov.

Zaključek

Po branju tega članka, mnogi lahko zavrnejo obravnavo hidravlike samostojno zaradi očitne zapletenosti procesa. Priporoča se, da se obrnete na zdravnika. Tisti, ki so pokazali željo in so že izračunali toplotno moč ogrevanja na stavbi, bodo zagotovo spopadli s to nalogo. Toda dokončana shema z rezultati mora biti še vedno prikazana izkušenim monterjem za preverjanje.

Hidravlična odpornost ogrevalnega sistema

Hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema

• Hidravlični izračun ogrevalnega sistema glede na cevovode
• Primer hidravličnega izračuna dvocevnega gravitacijskega sistema ogrevanja

Kakšen je hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema?
Vsaka stavba je individualna. V zvezi s tem bo ogrevanje z določitvijo količine toplote individualno. To lahko storite s pomočjo hidravličnega izračuna, medtem ko program in tabela za izračun lahko olajšata nalogo.

Izračun ogrevalnega sistema doma se začne z izbiro goriva, ki temelji na potrebah in značilnostih infrastrukture območja, na katerem se nahaja hiša.

Namen hidravličnega izračuna, katerega program in tabela je v omrežju, je naslednji:

• določitev števila potrebnih grelnikov;
• premer in število cevovodov;
• določitev morebitne izgube ogrevanja.

Vsi izračuni morajo biti izvedeni v skladu s sistemom ogrevanja z vsemi elementi, ki so vključeni v sistem. Podobno shemo in tabelo je treba predhodno sestaviti. Za hidravlični izračun potrebujemo program, aksonometrično tabelo in formule.

Dvocevni ogrevalni sistem zasebne hiše z nižjo napeljavo.

Za projektni objekt se vzame bolj obremenjen obroč cevovoda, po katerem se določi zahtevani presek cevovoda, morebitne izgube tlaka celotnega ogrevalnega krogotoka, optimalna površina radiatorjev.

Izvajanje takega izračuna, ki uporablja tabelo in program, lahko ustvari jasno sliko o porazdelitvi vseh uporov v ogrevalnem krogu, ki obstajajo, in vam omogoča, da dobite natančne parametre temperature, tok vode v vsakem delu ogrevanja.

Hidravlično izračunavanje bi zato moralo zgraditi najbolj optimalen načrt ogrevanja za svoj dom. Ni potrebe, da se zanašate samo na svojo intuicijo. Tabela in program za izračun bodo poenostavili postopek.

Točke, ki jih potrebujete:

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema glede na cevovode

Diagram ogrevalnih sistemov s cirkulacijo črpalke in odprto ekspanzijsko posodo.

Pri izvedbi vseh izračunov bodo uporabljeni glavni hidravlični parametri, vključno s hidravlično odpornostjo cevovodov in ventilov, pretokom hladilne tekočine, hitrostjo hladilne tekočine ter tabelo in programom. Obstaja popolna povezava med temi parametri. Pri izračunu se je treba zanašati na to.

Primer: če povečate hitrost nosilca toplote, se hkrati tudi poveča hidravlični upor na cevovodu. Če se hitrost pretoka hladilnega sredstva poveča, se hkrati lahko poveča hitrost hladilne tekočine in hidravlični upor. Čim večji je premer cevovoda, manjši bo hitrost hladilne tekočine in hidravlični upor. Na podlagi analize takšnih medsebojnih povezav je mogoče izračun hidravlike izračunati v analizo parametrov zanesljivosti in učinkovitosti celotnega sistema, kar lahko pomaga zmanjšati stroške uporabljenih materialov. Upoštevati je treba, da se hidravlične značilnosti ne razlikujejo dosledno, s katerimi lahko pomagajo nomogrami.
Hidravlični izračun vodnega ogrevalnega sistema. pretok hladilne tekočine

Možna shema bodočega dvocevnega ogrevalnega sistema.

Pretok hladilne tekočine je neposredno odvisen od toplotne obremenitve hladilnega sredstva med prenosom toplote na ogrevalno napravo iz toplotnega generatorja. To merilo vsebuje tabelo in program.

Hidravlični izračun vključuje določitev pretoka hladila glede na določeno območje. Izračunana površina bo del, ki ima stabilen pretok hladilne tekočine in konstanten premer.

Primer kratkega izračuna bo vseboval podružnico, ki vključuje 10 kilovatnih radiatorjev, medtem ko se poraba hladilne tekočine izračuna na prenosu toplotne energije na nivoju 10 kW. V tem primeru je izračunana površina odrezek iz radiatorja, ki je prvi v veji, na generatorju toplote. Vendar pa je to le pod pogojem, da ima takšno spletno mesto stalni premer. Drugi del bo nameščen med prvim in drugim radiatorjem. Če se v prvem primeru izračuna poraba prenosa 10-kilovatne toplotne energije, potem bo v drugem odseku izračunana količina energije 9 kW z morebitnim postopnim zmanjševanjem, saj se ti izračuni izvajajo.

Ogrevalni krog z naravno cirkulacijo.

Hidravlična odpornost se hkrati izračuna na povratnih in dovodnih ceveh.

Hidravlični izračun takega ogrevanja je izračunati pretok hladilne tekočine po formuli za izračunano površino:

G Uch = (3,6 * Q Uch) / (c * (t r-t o)), kjer je Q Uch toplotna obremenitev površine, ki se izračuna (v W). Ta primer vsebuje toplotno obremenitev za 1 ploskev 10.000 W ali 10 kW, s - (specifična toplotna moč za vodo) konstanta, ki je enaka 4,2 kJ (kg * ° C), tr je temperatura vročega nosilca v vroči obliki v sistemu ogrevanja, - temperatura hladilnega nosilca v ogrevalnem sistemu.
Hidravlični izračun gravimetričnega sistema: pretok hladilne tekočine

Diagram sistema za distribucijo toplote distributerjev.

Mejna vrednost 0,2-0,26 m / s je treba upoštevati kot najmanjšo hitrost hladila. Če je hitrost manjša, se lahko iz hladila izpusti presežni zrak, kar lahko povzroči zastoje v zračnem prometu. To pa bo povzročilo popolno ali delno izpad ogrevalnega sistema. Kar zadeva zgornji prag, mora biti hitrost hladilne tekočine 0,6-1,5 m / s. Če se hitrost ne dvigne nad tem indikatorjem, se v cevovodu ne sme pojaviti hidravlični hrup. Praksa kaže, da je optimalna hitrost za ogrevalne sisteme 0,4-0,7 m / s.

Če obstaja potreba po natančnejšem izračunu območja hitrosti hladila, boste morali upoštevati parametre cevovodnih materialov v ogrevalnem sistemu. Natančneje bo potreben faktor hrapavosti notranjih površin cevi. Na primer, če gre za jeklene cevovode, bo hitrost hladilne tekočine optimalna na ravni 0,26-0,5 m / s. Če obstaja polimer ali bakren plin, se lahko hitrost poveča na 0,26-0,7 m / s. Če želite biti varni, morate natančno prebrati, katere hitrosti priporočajo proizvajalci opreme za ogrevalne sisteme.

Bolj natančno območje hitrosti hladilne tekočine, ki je priporočljivo, bo odvisno od cevovodnega materiala, uporabljenega v sistemu ogrevanja, ali natančneje od koeficienta hrapavosti notranje površine plinovoda. Na primer, za jeklene cevovode je priporočljivo držati hitrosti hladilne tekočine od 0,26 do 0,5 m / s. Za polimerne in bakrene (polietilen, polipropilen, kovinsko-plastični cevovodi) od 0,26 do 0,7 m / s. Smiselno je, da uporabite priporočila proizvajalca, če obstajajo.
Izračun hidravličnega upora gravitacijskega sistema: izguba tlaka

Shema ogrevalnega sistema iz razdelilnika "3".

Izgube tlaka na določenih območjih, ki se lahko imenujejo pojem "hidravlična odpornost", predstavljajo vsoto vseh izgub zaradi hidravličnega trenja in lokalnih uporov. Ta indikator, ki se izmeri v Pa, se lahko izračuna po formuli:

Ročno = R * l + ((p * v2) / 2) * E3, kjer je v hitrost hlajenja, ki se uporablja (izmerjena v m / s), p je gostota hladilnega sredstva (izmerjena v kg / m3) v cevovodu (merjeno v Pa / m), l je ocenjena dolžina cevovoda na mestu (izmerjena v m), E3 je vsota vseh koeficientov lokalnih uporov v opremljenem odseku in ventili.

Skupna hidravlična upornost je vsota upornosti izračunanih odsekov. Podatki vsebujejo naslednjo tabelo (slika 6).
Hidravlični izračun dvokomponentnega grelnega sistema: izbira glavne veje

Hidravlični izračun cevovodov.

Če bo hidravlični sistem označen s pretokam hladilnega toka, za dvocevni sistem je treba izbrati obroč najbolj obremenjenega dvižnega voda skozi spodaj nameščeno ogrevalno napravo.

Če bo za sistem značilno gibanje nosilca toplote, ki se nahaja na dvodelni strani, za dvokovinsko konstrukcijo je potrebno izbrati obroč spodnjega grelnika za najbolj obremenjene od najbolj oddaljenih grebenov.

Če govorimo o horizontalni ogrevalni strukturi, morate izbrati obroč po najbolj obremenjeni veji, ki spada v spodnje nadstropje.

Nazaj na kazalo

Primer hidravličnega izračuna dvocevnega gravitacijskega sistema ogrevanja

Izračun sistema oskrbe s toploto distributerjev.

Ogrevalne naprave vodoravnega dvocevnega ogrevalnega sistema so priključene na ogrevalni sistem z razdelilnikom, ki deli ogrevanje v 2 sistemih: toplotno dovajanje distribucij (med razdelilniki in ogrevalno točko) ter segrevanje od distributerjev (med grelci in razdelilnikom).

V večini primerov se shema ogrevalnega sistema izvaja v obliki ločenih shem:

• diagram ogrevalnih sistemov od distributerjev;
• diagram sistema za distribucijo toplote distributerjev.

Kot primer predlagamo hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema z nižjo napeljavo v dvonadstropni upravni stavbi. Ogrevanje je urejeno iz vgrajene peči.

Na voljo so naslednji osnovni podatki:

1. Ocenjena toplotna obremenitev ogrevalnega sistema: Q zd = 133 kW.
2. Parametri ogrevalnega sistema: t g = 75 ° C, t o = 60 ° C
3. Predvideni pretok hladilne tekočine v sistemu ogrevanja: V co = 7,6 m³ / h.
4. Ogrevalni sistem je priključen na kotle prek vodoravnega hidravličnega separatorja.
5. Avtomatizacija vsakega kotla vzdržuje konstantno temperaturo nosilca toplote na izstopu iz kotla: t g = 80 ° C skozi vse leto.
6. Na vhodu vsakega ventila je zasnovan avtomatski regulator diferenčnega tlaka.
7. Sistem za distribucijo toplote distributerjev je izdelan iz jeklenih cevi za vodo in plin, ogrevalni sistem iz razdelilnikov je izdelan iz kovinskih polimernih cevi.

Za ta dvocevni ogrevalni sistem morate namestiti črpalko s krmiljenjem hitrosti. Da bi izbrali obtočno črpalko, bo potrebno določiti vrednosti dovoda V n, m³ / h in glavo P n, kPa.

Pretok črpalke je enako načrtovanemu pretoku v ogrevalnem sistemu:

V n = V co = 7,6 m3 / h.

Potrebna glava P n, ki je enaka izračunani izgubi izgube tlaka A P s, se določi z vsoto naslednjih komponent:

1. Izgube tlaka distributerjev OA P uch.s.
2. Izguba tlaka ogrevalnega sistema od distributerjev OA P count
3. Izguba tlaka v razdelilniku A P dist.

P n = A P co = OA P enota.ms t + OA P enota.ot + A P dist.

Za izračun računa OA P account.st in OA P iz krožnega obroča morate slediti shemi ogrevalnega sistema in ogrevalni shemi od razdelilnika "3"

V shemi ogrevalnega sistema iz razdelilnika "3" je treba toplotne obremenitve prostorov Q4 (izračunana izguba toplote) razdeliti s pomočjo grelnih naprav, ki se zbirajo prek distributerjev. Nadalje v načrtu načrtujejo toplotne obremenitve distributerjev.

Odvisno od toplotne kapacitete peči, ki je potreben, lahko delujejo kotli ali le eden od njih (spomladi in poletnih obdobjih). Vsak ogrevalni krog ima ločeno obtočno vezje s črpalko P1, v kateri bo skozi vse leto konstanten pretok hladila in enaka temperatura hladilnega sredstva t g = 80 ° C.

V kotlu 2 lahko temperaturo vode t g = 55 ° C dovedejo z regulatorjem temperature, ki nadzira aktiviranje črpalke P2. Pri segrevanju bo kroženje hladila zagotovilo elektronsko krmiljeno črpalko P3. Temperatura dovodne vode ogrevalnega sistema se razlikuje glede na zunanjo temperaturo s pomočjo elektronskega krmilnika za sledenje 11, ki deluje na trosmerni regulacijski ventil.

Hidravlični izračun sistema oskrbe s toploto distributerjev se lahko izvede s prvo smerjo. Kot izračunani glavni obročni obroč, morate izbrati obroč preko naložene grelne naprave najbolj obremenjenega razdelilnika "3".

Premeri odsekov glavnih toplotnih cevovodov d y, mm se izberejo z uporabo nomograma, pri čemer se zahteva hitrost vode 0,4-0,5 m / s.

Narava uporabe nomograma prikazuje tabelo (primer ploskve številka 1) G Uch = 7581 kg / h. Hkrati je priporočljivo omejiti specifično izgubo tlaka na trenje R ne več kot 100 Pa / m. Za lokalno upornost Z, Pa, izguba tlaka se določi glede na nomograma kot funkcija Z = f (Oae). Rezultati hidravličnega izračuna vsebujejo tabelo.

Vsota lokalnih uporovnih koeficientov Oae za vsak od odsekov glavnega obtočnega obroča je treba določiti na naslednji način:

• ploskev številka 1 (začetek odtočne odprtine črpalke P3, brez povratnega ventila): nenadno zoženje, nenadna ekspanzija, ventil, Oae = 1,0 + 0,5 + 0,5 = 2,0;
• postaja številka 2: tee na veji, Oae = 1,5;
• parcela številka 3: potek tee, tapnite, Oae = 1,0 + 0,5 = 1,5;
• parcela številka 4: prelaz tee, tapnite, Oae = 1,0 + 1,0 = 2,0;
• postaja številka 2: tee na števcu, Oae = 3,0;
• parcela št. 1 pred prečko: nenadno zoženje, nenadno širjenje, vijak, umik, Oae = 1,0 + 0,5 + 0,5 + 0,5 = 2,5;
• 1a od prečk preseka do sesalnega vstopa črpalke P3 brez ventila brez filtra: hidravlični separator v obliki nenadnega zoženja in nenadnega raztezanja, dva izhoda, dva ventila, Oae = 1,0 + 0,5 + 0,5 + 0, 5 = 2,5.

V oddelku 1 mora biti odpornost ventila določena s proizvajalčevim monogramom za kontrolni ventil d y = 65 mm, G = = 7581 kg / h, to pomeni:

V oddelku 1a je treba odpornost filtra d = 65 mm določiti z vrednostjo pretočnosti, ki jo ima k v = 55 m3 / h.

A Pf = 0,1. (G | k v) 2 = 0,1. (7581/55) 2 = 1900 Pa.

Tipična velikost tritočkovnega ventila je izbrana glede na potrebno vrednost: k v = (2 G... 3 G), to je k v> 2. 7.58 = 15 m3 / h.

Ventil je d = 40 mm, k v = 25 m3 / h.

Njegova odpornost bo:

A P CL = 0,1. (G | k v) 2 = 0,1. (7581/25) 2 = 9200 Pa.

Zato so tlačne izgube dobaviteljev toplote distributerjem:

OA P enota.st = 21514 Pa (21,5 kPa).

Izračun preostalega dela dobave toplote distributerjev z izbiro premera cevi se izvede na enak način.

Če želite izračunati ogrevalni sistem OA P uch.sv od razdelilnika "3", morate izbrati izračunani glavni obtočni obroč prek najbolj naložene grelne naprave Q CR = 1500 W (V ").

Hidravlični izračun se izvede s 1. smerjo.

Premeri odsekov toplotnih cevovodov d y, mm so izbrani z uporabo nomogramov za cevi iz kovinskega polimera, medtem ko hitrost vode ni večja od 0,5-0,7 m / s.

Narava uporabe nomograma je prikazana na sliki (primer oddelkov št. 1 in št. 4). Hkrati je priporočljivo omejiti specifično izgubo tlaka na trenje R ne več kot 100 Pa / m.

Izpad tlaka na odpornost Z, Pa se določi kot funkcija Z = f (Oae).

Hidravlični izračun ogrevalnega sistema

Pri načrtovanju vodnih ogrevalnih sistemov v hiši je običajno opraviti hidravlični izračun ogrevalnega sistema. To je potrebno za zagotovitev največje učinkovitosti z minimalnimi finančnimi stroški in pravilnim delovanjem vseh vozlišč.

Namen hidravličnega izračuna je:

• Prava izbira premera cevi v tistih delih cevovodov, kjer je njena vrednost konstantna;
• Določitev obstoječega tlaka v cevovodu;
• Pravilna izbira vseh vozlišč v sistemu.

Stopnja pravilnosti hidravličnega izračuna bo določila temperaturno udobje v hiši, ekonomski učinek in trajnost ogrevalnega sistema.

Glavne določbe hidravličnega izračuna

Za izvedbo vseh potrebnih izračunov potrebujemo začetne podatke:

• Rezultati toplotne bilance sob;
• Temperatura toplotnega nosilca - začetni in končni;
• Shema danega sistema ogrevanja;
• Vrste naprav za ogrevanje in način njihove povezave z avtocesto;
• Hidravlične značilnosti uporabljene opreme (ventili, izmenjevalniki toplote itd.);
• Krožni obroč je zaprto vezje. Sestavljen je iz segmentov z najvišjo pretočnostjo tekočine za prenos toplote iz ogrevalne točke na najbolj oddaljeno točko (v dvocevnem sistemu) ali do dvižnika (v eni cevi) in v nasprotni smeri proti viru toplote.

Ploskev za izračun deleža premera cevi z nespremenjeno vrednostjo pretoka tekočine za prenos toplote - se določi glede na toplotno ravnovesje prostora.

Pred začetkom izračuna določimo toplotno obremenitev posamezne grelne enote. To bo ustrezalo danemu toplotnemu obremenjenosti prostora. Če se več kot ena ogrevalna enota uporablja v zaprtih prostorih, jih razdelimo na vse.

Nato namignemo glavni obroč cirkulacije - zaprt kontur zaporednih segmentov. Za navpično cevovodno enoto, število obtočnih obročev ustreza številu dvigal. Za vodoravno dvocevno - število grelnih enot. Glavna oznaka označuje obroč, ki prehaja skozi dvižnik z največjo obremenitvijo - za navpično črto in skozi spodnjo ogrevalno enoto veje z največjo obremenitvijo - za vodoravni sistem.

Treba je upoštevati, da je vrednost premera za cevovode in velikost trenutnega tlaka v obtočnem obroču odvisna od hitrosti tekočine, ki prenaša toploto. V tem primeru je predpogoj zagotoviti brezšivnost gibanja hladilne tekočine.

Da bi se izognili zračnim mehurčkom, moramo vzeti hitrost hladilne tekočine več kot 0,25 m / s. Pri gibanju tekočine je potrebno upoštevati silo upora, ki nastane v vezju. Zaradi tega upora mora specifična izguba tlaka R znašati največ 100-200 Pa / m.

Obstajajo vrednosti dopustne hitrosti vode, ki zagotavlja tiho delovanje - odvisno od specifične lokalne upornosti.

Tabela 1 prikazuje primer vrednosti dovoljene hitrosti vode pri različnih koeficientih lokalnega upora.

Premajhna hitrost lahko povzroči naslednje negativne učinke:

1. Povečana poraba materiala za vsa inštalacijska dela;
2. Povečanje finančnih stroškov za namestitev in vzdrževanje ogrevalnega sistema;
3. Povečanje prostornine toplotne tekočine v ceveh;
4. Znatno povečanje toplotne vztrajnosti.

Primer določanja pretoka toplotne tekočine

Za določitev premera cevi na določenem delu cevovodov moramo vedeti količino pretoka hladilne tekočine. Določa se na podlagi količine toplotnega toka - količine toplote, potrebne za kompenzacijo toplotne izgube.

Če poznamo velikost toplotnega pretoka Q v točki 1-2, izračunamo pretok hladilne tekočine G:

t _g in t _x glede na temperaturo vročega in hladnega (ohlajenega) hladila;

c = 4,2 kJ / (kg · ° C) je specifična toplotna moč vode.

Primer določanja premera cevi na določenem območju

Prava izbira premera cevi je potrebna za naslednje naloge:

• optimizacija obratovalnih stroškov za nevtralizacijo hidravlične odpornosti med kroženjem tekočine v vezju;
• doseganje potrebnega gospodarskega učinka med namestitvijo in vzdrževanjem ogrevalnega sistema.

Da bi zagotovili gospodarski učinek, izberemo najmanjši možni premer cevi, vendar tisti, ki ne vodi do hidravličnega hrupa v cevovodu, če je hitrost hladila 0,6-1,5 m / s, odvisno od lokalne upornosti.

Če izvedemo hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema, upoštevamo temperaturno razliko v dovodnih in odvodnih ceveh, ki so enaki:

Δt _co = 90 - 70 = 20 ° C

kjer je 90 ° C temperatura tekočine v dovodni cevi vodoravnega sistema;

70 ° C - temperatura tekočine v izpustni cevi.

Poznavanje velikosti toplotnega toka in izračun stopnje pretoka hladilne tekočine z zgornjo formulo iz tabele 2 lahko izberemo notranji premer cevi, ki je primeren za naše pogoje.

Določitev notranjega premera cevi za ogrevanje

Po določitvi notranjega premera sami izberemo vrsto samih cevi - odvisno od pogojev delovanja, določenih nalog, zahtev glede trdnosti in trajnosti. Na podlagi vseh teh predpostavk izberemo vrsto cevi izračunanega premera, ki izpolnjuje določene pogoje.

Primer določanja efektivnega tlaka na določenem delu črte

Če izvajamo hidravlični izračun dvotirnega gravitacijskega sistema za ogrevanje vode, moramo vedeti tudi dejanski tlak v določenem delu cevovoda.

Izračuna se po formuli:

ρ _o - gostota ohlajene vode, kg / m3;

ρ _g - gostota ogrevane vode, kg / m3;

g - gravitacijski pospešek, m / s2;

h je navpična razdalja od ogrevalne točke do točke hlajenja (od srednje točke višine kotla do srednje točke grelne naprave), m;

Δp _ekstra - dodaten pritisk zaradi hlajenja vode v cevovodu.

V referenčni knjigi najdemo vrednosti gostote vode za dane temperature in količino dodatnega tlaka.

Hidravlični izračun je izredno pomembna naloga. Ne samo ekonomski učinek segrevanja hiše, temveč tudi učinkovitost vseh komponent in skladnost operativnih značilnosti z vsemi standardi in zahtevami je odvisna od pravilne izvedbe vseh izračunov.

Pri načrtovanju vodnih ogrevalnih sistemov v hiši je običajno opraviti hidravlični izračun ogrevalnega sistema. To je potrebno, da se zagotovi maksimalna učinkovitost z minimalnimi finančnimi stroški in pravilnim delovanjem...

• Toplotni akumulator naredi sam
• Gravitacijski sistem ogrevanja
• Razdelite ogrevanje v zasebni hiši sami
• Sistem ogrevanja hiše s prisilnim kroženjem

Izračun hidravličnega upora v ogrevalnem sistemu.

V tem članku vas bom naučil najti hidravlični upor v cevovodu. Nadalje bodo ti upori pomagali najti stroške v vsaki ločeni veji.

Spodaj so prave naloge.

Seveda lahko za to uporabite posebne programe, vendar je zelo težko uporabljati programe, če ne poznate osnov hidravlike. Nekateri programi ne žvečijo formula, kar je hidravlični izračun. Nekateri programi ne opisujejo nekaterih lastnosti razvodnih cevovodov in ugotovijo odpornost v kompleksnih vezjih. In zelo je težko razmisliti, zahteva dodatno izobraževanje in znanstveni in tehnični pristop.

V tem članku bom za vas odkril absolutni izračun (algoritem) za iskanje hidravličnega upora.

Za iskanje hidravlične odpornosti sem pripravil poseben kalkulator. Vnesite podatke in dobili takojšne rezultate. Ta kalkulator uporablja najpogostejše formule, ki se uporabljajo v naprednih programih za hidravlične izračune. Poleg tega vam ni treba dolgo razumeti tega kalkulatorja.

Ta kalkulator vam omogoča takojšen rezultat pri hidravlični odpornosti. Postopek izračuna hidravličnih izgub je zelo težko in to ni ena formula, temveč celoten sklop formul, ki se prepletajo med seboj.

Obstajajo lokalni hidravlični upori, ki ustvarjajo različne elemente sistemov, na primer: krogelni ventil, različna obračanja, oženje ali širitev, vlaki in podobno. Zdi se, da je z zavoji in omejitvami razumljivo, razširitve v ceveh pa ustvarjajo hidravlične odpornosti.

Dolžina ravne cevi ustvarja tudi odpornost na gibanje. Kot ravna cev brez zožitve, vendar še vedno ustvarja odpornost na gibanje. In daljše je cev, večja je upornost v njej.

Ti odporniki, čeprav različni, toda za ogrevalni sistem, preprosto ustvarijo odpornost proti gibanju, vendar se formule za iskanje te upornosti razlikujejo drug od drugega.

Za ogrevalni sistem ni pomembno, kateri odpor je lokalni ali vzdolž dolžine cevovoda. Ta odpornost enako vpliva na gibanje vode v cevovodu.

Odpornost se meri v metrih vodnega stolpca. Tudi upor se lahko imenuje kot izguba tlaka v cevovodu. Toda ta upor se izmeri izmerjeno v metrih vodne stebre ali se pretvori v druge enote merjenja, na primer: Bar, atmosfera, Pa (Pascal) in podobno.

Kakšen je upor v plinovodu?

Da bi to razumeli, upoštevajte poglavje cevi.

Tlačni merilniki, nameščeni na pretočnih in povratnih ceveh, kažejo pritisk na pretočno cev in na povratno cev. Razlika med merilniki kaže padec tlaka med dvema točkama pred črpalko in po črpalki.

Na primer, predpostavimo, da na napajalni cevi (na desni) merilna igla označuje 2,3 Bar in na povratni cevi (na levi) merilna puščica kaže 0,9 Bar. To pomeni, da je padec tlaka:

Vrednost Bar pretvori v metre vodnega stolpca, je 14 metrov.

Zelo pomembno je razumeti, da je padec tlaka, glava črpalke in upor v cevi vrednosti, ki se merijo s tlakom (merilniki vode, bar, Pa itd.)

V tem primeru, kot je prikazano na sliki z merilniki tlaka, razlika na merilcih tlaka kaže ne samo padec tlaka med obema točkama, temveč tudi glavo glave črpalke v določenem času, prav tako pa kaže upornost v cevovodu z vsemi elementi, ki se pojavijo vzdolž cevovodne poti.

Z drugimi besedami, odpornost ogrevalnega sistema je padec tlaka v cevovodni poti. Črpalka ustvari ta padec tlaka.

Z nameščanjem merilnikov na dveh različnih točkah bo mogoče najti izgubo tlaka na različnih točkah v cevovodu, na katerega namestite merilnike.

V fazi projektiranja ni mogoče ustvariti podobnih povezav in namestiti merilnike tlaka na njih, in če obstaja takšna priložnost, potem je zelo drago. Da bi natančno izračunali padec tlaka, je treba merilnike tlaka namestiti na istih cevovodih, to pomeni, da morajo izključiti razliko v premerih in odpraviti razliko v smeri pretoka tekočine. Tudi merilniki ne smejo biti na različnih višinah od ravni obzorja.

Znanstveniki so nam pripravili koristne formule, ki pomagajo najti teoretične izgube tlaka, ne da bi pri tem uporabili praktične teste.

Analiziramo upor ogrevanja vode. Oglejte si sliko.

Kovinska cev 16mm, notranji premer 12mm.
dolžina cevi 40 m.
Glede na stanje ogrevanja mora biti pretok v tokokrogu 1,6 l / min
Obrača 90 stopinj ustreza: 30 kosov.
Temperatura hladilnega sredstva (voda): 40 stopinj Celzija.

Za rešitev tega problema smo uporabili naslednje materiale:

Vse metode izračunavanja so bile razvite v skladu z znanstvenimi knjigami hidravlike in toplotnega inženirstva.

Najprej najdemo pretočno hitrost v cevi.

Q = 1,6 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000026666 m 3 / s.

V = (4 • 0,000026666) / (3,14 • 0,012 • 0,012) = 0,24 m / s

Poiščite številko Reynolds

ν = 0,65 · 10 -6 = 0,00000065. Iz tabele. Za vodo pri temperaturi 40 ° C

Nato pregledamo tabelo, kjer najdemo formulo za iskanje koeficienta hidravličnega trenja.

Na prvem mestu dobim

4000 0,25 = 0,3164 / 4430 0,25 = 0,039

Nato izpolnimo formulo:

h = λ • (L • V 2) / (D • 2 • g) = 0,039 • (40 • 0,24 • 0,24) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,38 m.

Našli smo upor na vogalih

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,24 2) / (2 • 9,81) = 0,00091 m.

Ta številka se pomnoži s številom obratov za 90 stopinj

Posledično je skupni upor polaganja cevi: 0,38 + 0,0273 = 0,4 m.

Teorija lokalne odpornosti

Želim opaziti proces izračuna upora lokalnih kotov in različnih razširitev in omejitev v cevovodu.

Izguba pritiska na lokalno upornost se ugotovi z uporabo te formule:

h-glava izguba tukaj se meri v metrih.
ζ-To je koeficient odpornosti, to bo dodatne formule, ki jih bom napisal spodaj.
V je hitrost pretoka tekočine. Merjeno s [Meter / second].
g - gravitacijski pospešek je enak 9,81 m / s 2

V tej formuli se spremeni samo lokalni odporni koeficient, lokalni odporni koeficient za vsak element je drugačen.

Več o iskanju koeficienta

Normalni 90-stopinjski dotik.

Koeficient lokalne upornosti je približno enota.

Formula za druge kote:

Postopna ali gladka rotacija cevi

Postopno vrtenje cevi (komolec ali zaobljeno koleno) bistveno zmanjša hidravlični upor. Velikost izgube je znatno odvisna od razmerja R / d in kota α.

Koeficient lokalne upornosti za gladek obrat lahko določimo z eksperimentalnimi formulami. Za vrtenje pod kotom 90 ° in R / d> 1 je enako:

za kot zasuka nad 100 °

Za kot vrtenja manj kot 70 °

Za toplo dno, obračanje cevi v 90 ° je: 0,31-0,51

Formula se vstavi v pretok v cevi z majhnim premerom.

Obstajajo tudi gladke širitve in kontrakcije, vendar pa je odpornost na tok že znatno nižja.

Nenadna širitev in krčenje je zelo pogosta, na primer pri vstopu v radiator, doseže se nenadna ekspanzija, in ko tekočina zapusti radiator, pride do nenadnega krčenja. Tudi v puščicah in kolektorjih je opaziti nenadno širjenje in krčenje.

Za podružnice podružnic v dveh ali več smereh je postopek izračuna zelo zapleten, saj ni jasno, kakšen bo tok v vsaki ločeni veji. Zato je mogoče razdeliti matico v krivine in ga izračunati glede na pretoke na vejah. Ocenite lahko približno z očmi.

Podrobneje o posledicah bomo govorili v drugih člankih.

Našli smo upor za sistem ogrevanja radiatorjev. Oglejte si sliko.

Kovinska cev 16mm, notranji premer 12mm.
Dolžina cevi 5 m.
Glede na stanje ogrevanja mora biti pretok v radiatorskem tokokrogu 2 l / min
Gladki zavoji 90 stopinj ustrezajo: 2 kom.
Pipe 90 stopinj: 2 kos.
Nenadna širitev na vhodu v radiator. 1pc
Nenadna krčenje na izhodu hladilnika: 1 kos.
Temperatura hladilnega sredstva (voda): 60 stopinj Celzija.

Za rešitev te težave lahko uporabite tudi kalkulator izgube hidravlike

Najprej izračunamo upor vzdolž dolžine cevovoda.

Najprej najdemo pretočno hitrost v cevi.

Q = 2 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000033333 m 3 / s.

V = (4 • 0,000033333) / (3,14 • 0,012 • 0,012) = 0,29 m / s

Poiščite številko Reynolds

ν = 0,65 · 10 -6 = 0,000000475. Iz tabele. Za vodo pri temperaturi 60 ° C

Nato pregledamo tabelo, kjer najdemo formulo za iskanje koeficienta hidravličnega trenja. Na prvem mestu dobim

4000 0,25 = 0,3164 / 7326 0,25 = 0,034

Nato izpolnimo formulo:

h = λ • (L • V2) / (D • 2 • g) = 0,034 • (5 • 0,29 • 0,29) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,06 m.

Poiščite odpornost na gladkem obratu.

Na žalost v literaturi obstajajo različni koeficienti za ugotavljanje koeficienta na lokalnem odporu, v skladu s formulo iz dokazanega učbenika o vrtenju, ki se uporablja pri talnem ogrevanju, je: 0,31.

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0013 m.

Ta številka se pomnoži s številom obratov za 90 stopinj

Odkrijte upor pri kolenu (90 ° naravnost)

Na splošno je pritrditev za kovinsko-plastično cev z notranjim premerom manj kot pri cevi in ​​če je premer manjši, potem se hitrost poveča in če se hitrost poveča, se upor obrne. Kot rezultat, sprejemam odpornost, ki je enaka: 2. Mimogrede, v mnogih programih se izvajajo ostri obrati za 2 enoti in višje.

Kjer je zožitev in širitev - to bo tudi hidravlična odpornost. Ne bom začel upoštevati zožitve in širitve na kovinsko-plastični pribor, saj se bomo kljub temu dotaknili te teme. Potem šteješ.

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (2 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0086 m.

Ta številka se pomnoži s številom obratov za 90 stopinj

Našli smo upor na vhodu v radiator.

Vhod v radiator ni nič drugega kot širitev cevovoda, zato bomo našli koeficient lokalne upornosti za cev, ki se bo nadaljeval z močno širitvijo.

Najmanjši premer je 15 mm, največji premer na radiatorju pa 25 mm.

Poiščite prečni prerez dveh različnih premerov:

ω₁ = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω₂ = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

Ker je premer 15 mm večji od 12 mm, se je hitrost zmanjšala in postala enaka: 0,19 m / s

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,41 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00075 m.

Našli smo upor na izstopu iz radiatorja.

Izhod iz radiatorja ni nič drugega kot zožitev cevovoda, zato bomo našli koeficient lokalnega upora za cev, ki se bo močno zmanjšal.

Območja, ki so že znana

ω₂ = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω₁ = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

h = ζ • (V2) / 2 • 9,81 = (0,32 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00059 m.

Nadalje se vse izgube dodajajo, če so te izgube medsebojno usklajene.

V naslednjih člankih ne bom več žvečil vseh formul za iskanje odpornosti na področjih ene veje, uporabili bomo kalkulator hidravličnega odpornosti, ki pomaga takoj poiskati hidravlične odpornosti na vsaki posamezni veji.

Da ne bi računali vse matematike ročno, sem pripravil poseben program:

Ta članek je zaključen, ki ne razume pisnih vprašanj, in odgovoril bom. V drugih člankih bom razložil, kako izračunati hidravlične izgube za kompleksne razvejane dele ogrevalnih sistemov. Teoretično bomo našli stroške za vsako podružnico.

Mimogrede, ti izračuni se lahko uporabljajo za sisteme oskrbe z vodo.