Nejprve spočítejte a poté sbírejte. Hydraulický výpočet topného systému.

Co dalšího se bere v úvahu při výpočtu plynovodu

V důsledku tření o stěny se rychlost plynu v části potrubí liší - ve středu je rychlejší. Pro výpočty se však používá indikátor průměru - jedna podmíněná rychlost.

Existují dva typy pohybu trubkami: laminární (tryskový, typický pro trubky s malým průměrem) a turbulentní (má neuspořádanou povahu pohybu s nedobrovolnou tvorbou vírů kdekoli v širokém potrubí).

Výpočet průměru hlavního plynovodu

Plyn se pohybuje nejen kvůli vnějšímu tlaku, který na něj působí. Jeho vrstvy mezi sebou vyvíjejí tlak. Proto se bere v úvahu také hydrostatický dopravní faktor.

Rychlost pohybu je také ovlivněna materiály potrubí. Takže v ocelových trubkách během provozu se zvyšuje drsnost vnitřních stěn a osy se zužují kvůli přerůstání. Na druhé straně polyetylénové trubky zvětšují vnitřní průměr se snižující se tloušťkou stěny. To vše je zohledněno při návrhovém tlaku.

Dvoutrubkový systém vytápění domu, funkce výpočtu, schémat a instalace

I přes relativně jednoduchý proces instalace a relativně malou délku potrubí v případě jednopotrubních topných systémů zůstávají na trhu se specializovaným vybavením dvoutrubkové topné systémy stále na prvních pozicích.

Ačkoli je to krátký, ale velmi přesvědčivý a poučný seznam výhod a výhod dvoutrubkového topného systému, odůvodňuje nákup a následné použití okruhů s přímým a zpětným vedením.

Mnoho spotřebitelů ji proto upřednostňuje před jinými odrůdami a zavírá oči před skutečností, že instalace systému není tak snadná.

Proč potřebujete axonometrický diagram

Axonometrický diagram je trojrozměrný výkres topného systému. Je prostě nereálné provést hydraulický výpočet vytápění bez něj. Výkres ukazuje:

• potrubí;
• místa pro zmenšení průměru trubek;
• umístění výměníků tepla a dalšího vybavení;
• místa instalace potrubních armatur;
• objem baterie.

Penofol se často používá k izolaci. Jeho technické vlastnosti umožňují jeho použití i při vysokých teplotách, například v parní lázni.

O tom, jak správně izolovat střechu garáže, jsme psali v tomto článku.

Jejich tepelný výkon závisí na velikosti baterií, které by měly stačit na vytápění každé místnosti. Abyste si mohli vybrat radiátory, musíte znát tepelné ztráty. Čím větší jsou, tím silnější jsou výměníky tepla. Axonometrie se provádí s ohledem na měřítko.

Jak pracovat v EXCELU

Použití tabulek aplikace Excel je velmi pohodlné, protože výsledky hydraulických výpočtů jsou vždy redukovány do tabulkové podoby. Stačí definovat sled akcí a připravit přesné vzorce.

Zadání počátečních údajů

Je vybrána buňka a zadána hodnota. Všechny ostatní informace jsou jednoduše brány v úvahu.

• hodnota D15 se přepočítává na litry, takže je snadnější vnímat průtok;
• buňka D16 - přidejte formátování podle podmínky: "Pokud v nespadá do rozsahu 0,25 ... 1,5 m / s, pak je pozadí buňky červené / písmo je bílé."

U potrubí s rozdílem ve výšce vstupu a výstupu se k výsledkům přidá statický tlak: 1 kg / cm2 na 10 m.

Prezentace výsledků

Barevné schéma autora nese funkční zátěž:

• Světle tyrkysové buňky obsahují nezpracovaná data - můžete je změnit.
• Bledě zelené buňky - konstanty, které se mají zadat, nebo data, která se mohou málo měnit.
• Žluté buňky - pomocné předběžné výpočty.
• Světle žluté buňky - výsledky výpočtu.
• Písma: modrá - počáteční data;
• černá - střední / jiné než hlavní výsledky;
• červená - hlavní a konečné výsledky hydraulického výpočtu.

Výsledky v tabulce Excel

Příklad od Alexandra Vorobyova

Příklad jednoduchého hydraulického výpočtu v aplikaci Excel pro vodorovný řez potrubím.

• délka potrubí 100 metrů;
• ř 108 mm;
• tloušťka stěny 4 mm.

Tabulka výsledků výpočtu lokálního odporu

Komplikací podrobných výpočtů v aplikaci Excel lépe zvládnete teorii a částečně ušetříte na konstrukčních pracích. Díky kompetentnímu přístupu se váš topný systém stane optimálním z hlediska nákladů a přenosu tepla.

Nomogramy pro výpočty hydraulických potrubí

Pro kontrolu tlakové ztráty v dané oblasti se hodnoty manometru porovnávají s tabulkovými údaji nebo se řídí funkční závislostí průtoku kapaliny na změnách napětí (s konstantním průměrem).

Například se používá větev s 10 kW radiátory. Spotřeba kapaliny se počítá pro přenos tepla na úrovni 10 kW. Jako vypočítaný řez byl vzat výřez z první baterie ve větvi. Jeho průměr je konstantní. Druhá část je umístěna mezi 1. a 2. baterií. Ve druhé části je spotřeba energie 9 kW s možným snížením.

Výpočet hydraulického odporu se provádí před vratným a přívodním potrubím, což usnadňuje vzorec:

G uch = (3,6 * Q uch) / (c * (t r-t o)),

kde Q uch je úroveň tepelného zatížení místa (W). Tepelné zatížení pro 1 sekci je 10 kW;

с - (indikátor měrné tepelné kapacity pro kapalinu) konstantní rovna 4,2 kJ (kg * ° С);

t r je teplotní režim horké chladicí kapaliny;

t o - teplotní režim studeného nosiče tepla.

Hydrokalkulace gravitačních systémů vytápění: rychlost přepravy chladicí kapaliny

Minimální rychlost chladicí kapaliny je 0,2-0,26 m / s. S poklesem parametru mohou být z kapaliny uvolňovány přebytečné vzduchové hmoty, což vede k tvorbě vzduchových zámků. To je důvod úplného nebo částečného odmítnutí topného systému. Horní práh rychlosti chladicí kapaliny je 0,6 - 1,5 m / s. Pokud nedosáhnete rychlosti předepsané parametry, může dojít k hydraulickému šumu. V praxi se optimální rychlost pohybuje od 0,4 do 0,7 m / s.

Pro přesnější výpočty se používají parametry materiálů pro výrobu trubek. Například u ocelových trubek se rychlost kapaliny pohybuje v rozmezí 0,26 - 0,5 m / s. Při použití polymerních nebo měděných výrobků je povoleno zvýšení rychlosti až na 0,26-0,7 m / s.

Výpočet odporu gravitačních systémů topení: tlaková ztráta

Součet všech ztrát v důsledku hydraulického tření a místního odporu se stanoví v Pa:

Ruch = R * l + ((p * v2) / 2) * E3,

• kde v je rychlost transportovaného média, m / s;
• p je hustota kapaliny, kg / m3;
• R je tlaková ztráta, Pa / m;
• l je délka použitá pro výpočet potrubí, m;
• E3 je součet všech místních koeficientů odporu ve vybavené části uzavíracích ventilů.

Obecná úroveň hydraulického odporu je určena součtem odporů vypočítaných úseků.

Hydrokalkulace dvoutrubkových gravitačních topných systémů: výběr hlavní větve

Pokud je hydraulický systém charakterizován související přepravou chladicí kapaliny, u dvoutrubkových systémů byste měli zvolit prstenec maximálně zatíženého stoupacího potrubí prostřednictvím níže umístěných topných zařízení. U systémů charakterizovaných slepým pohybem chladicí kapaliny je nutné zvolit prstenec spodního topného zařízení pro nejvíce zatížené ze vzdálených stoupaček. U vodorovných topných konstrukcí se kroužky vybírají přes nejvíce zatížené větve související se spodními podlažími.

Vytápění dvěma linkami

Charakteristickým rysem struktury konstrukce dvoutrubkového topného systému jsou dvě větve potrubí.

První vede a směruje vodu ohřátou v kotli přes všechna potřebná zařízení a zařízení.

Druhý sbírá a odstraňuje vodu již ochlazenou během provozu a odesílá ji do tepelného generátoru.

V provedení s jedním potrubím prochází voda na rozdíl od systému se dvěma trubkami, kde prochází všemi trubkami topných zařízení se stejným ukazatelem teploty, významnou ztrátou charakteristik nezbytných pro stabilní proces ohřevu při přístupu do uzavírací části potrubí.

Délka trubek a náklady s nimi přímo spojené se při výběru dvoutrubkového topného systému zdvojnásobují, ale na pozadí zjevných výhod je to relativně nevýznamná nuance.

Za prvé, pro vytvoření a instalaci dvoutrubkové konstrukce topného systému nejsou vůbec zapotřebí trubky s velkou hodnotou průměru, a proto nebude vytvořena taková překážka, jako v případě jednopotrubní okruh.

Všechny potřebné spojovací prvky, ventily a další konstrukční detaily jsou také mnohem menší, takže rozdíl v ceně bude velmi nepostřehnutelný.

Jednou z hlavních výhod takového systému je, že může být namontován v blízkosti každé z baterií termostatu a výrazně sníží náklady a zvýší snadné použití.

Kromě toho také tenké důsledky přívodního a zpětného potrubí vůbec nenarušují celistvost interiéru obydlí; navíc je lze jednoduše skrýt za obkladem nebo v samotné zdi.

Po demontáži všech výhod a nuancí obou topných systémů na regálech majitelé zpravidla stále preferují výběr dvoutrubkového systému. Je však nutné zvolit jednu z několika možností pro takové systémy, které budou podle názoru samotných vlastníků nejfunkčnější a nejracionálnější.

Jako v praxi se uvažuje s hydraulickým odporem topného systému.

Inženýři často musí počítat s topnými systémy pro velká zařízení. Mají velké množství topných zařízení a mnoho stovek metrů potrubí, ale stále musíte počítat. Bez GH nebude možné zvolit správné oběhové čerpadlo. Kromě toho vám GR umožňuje určit, zda to vše bude fungovat ještě před instalací.

Pro zjednodušení života vyvinuli konstruktéři různé numerické a softwarové metody pro stanovení hydraulického odporu. Začněme od manuálního k automatickému.

Přibližné vzorce pro výpočet hydraulického odporu.

Následující přibližný vzorec se používá ke stanovení konkrétních ztrát třením v potrubí:

R = 5104 v1,9 / d1,32 Pa / m;

Zde zůstává téměř kvadratická závislost na rychlosti pohybu kapaliny v potrubí. Tento vzorec platí pro rychlosti 0,1–1,25 m / s.

Pokud znáte průtok chladicí kapaliny, existuje přibližný vzorec pro určení vnitřního průměru trubek:

d = 0,75√G mm;

Po obdržení výsledku musíte použít následující tabulku k získání jmenovitého průměru:

Nejnáročnější bude výpočet lokálních odporů v armaturách, ventilech a topných zařízeních. Dříve jsem zmínil koeficienty lokálního odporu ξ, jejich výběr se provádí podle referenčních tabulek. Pokud je vše jasné s rohy a uzavíracími ventily, pak se volba KMS pro T-kusy promění v celé dobrodružství. Aby bylo jasné, o čem mluvím, podívejme se na následující obrázek:

Obrázek ukazuje, že máme až 4 typy odpališť, z nichž každý bude mít vlastní CCM místního odporu. Obtíž bude spočívat ve správné volbě směru proudění chladicí kapaliny. Pro ty, kteří to opravdu potřebují, uvedu sem tabulku se vzorci z knihy O.D. Samarina "Hydraulické výpočty inženýrských systémů":

Tyto vzorce lze přenést do MathCADu nebo jiného programu a vypočítat CMC s chybou až 10%. Vzorce platí pro rychlosti proudění chladicí kapaliny od 0,1 do 1,25 m / s a ​​pro potrubí se jmenovitým průměrem do 50 mm. Takové vzorce jsou docela vhodné pro vytápění chat a soukromých domů. Nyní se podívejme na některá softwarová řešení.

Programy pro výpočet hydraulického odporu ve vytápěcích systémech.

Nyní na internetu najdete mnoho různých programů pro výpočet topení, placených a bezplatných. Je jasné, že placené programy mají výkonnější funkce než bezplatné a umožňují vám řešit širší škálu úkolů. Dává smysl získávat takové programy pro profesionální designéry. Pro laika, který chce samostatně vypočítat topný systém ve svém domě, budou stačit bezplatné programy. Níže je uveden seznam nejběžnějších softwarových produktů:

• Valtec.PRG je bezplatný program pro výpočet vytápění a dodávky vody. Existují možnosti pro výpočet teplé podlahy a dokonce i teplé stěny
• HERZ je celá rodina programů. Lze je použít k výpočtu jednopotrubní i dvoutrubkové topné soustavy. Program má pohodlnou grafickou prezentaci a schopnost rozdělit se do půdorysů. Existuje možnost výpočtu tepelných ztrát
• Stream je domácí vývoj, což je integrovaný CAD systém, který umožňuje navrhovat inženýrské sítě jakékoli složitosti. Na rozdíl od předchozích je Stream placeným programem. Proto je nepravděpodobné, že by ho obyčejný člověk na ulici použil. Je určen pro profesionály.

Existuje několik dalších řešení. Především od výrobců trubek a tvarovek. Výrobci zdokonalují výpočtové programy pro své materiály, a tak je do určité míry nutí nakupovat jejich materiály. To je takový marketingový trik a není na něm nic špatného.

Klasifikace plynovodů

Moderní plynovody jsou celý systém komplexů konstrukcí určených k přepravě hořlavého paliva z míst jeho výroby ke spotřebitelům. Proto jsou podle zamýšleného účelu:

• Kufr - pro přepravu na dlouhé vzdálenosti z těžebních míst do destinací.
• Místní - pro sběr, distribuci a dodávku plynu do objektů osad a podniků.

Na hlavních trasách se staví kompresorové stanice, které jsou potřebné k udržení pracovního tlaku v potrubí a dodávce plynu do určených míst spotřebitelům v požadovaném množství, předem vypočítaném. V nich se plyn čistí, suší, stlačuje a ochlazuje a poté se vrací do plynovodu pod určitým tlakem požadovaným pro daný úsek průchodu paliva.

Místní plynovody umístěné v osadách jsou klasifikovány:

• Podle druhu plynu - lze přepravovat přírodní, zkapalněný uhlovodík, smíšený atd.
• Tlakem - v různých částech plynu je nízký, střední a vysoký tlak.
• Podle umístění - venkovní (ulice) a vnitřní, nadzemní a podzemní.

Hydraulický výpočet dvoutrubkového topného systému

• Hydraulický výpočet topného systému s přihlédnutím k potrubí
• Příklad hydraulického výpočtu pro dvoutrubkový gravitační topný systém

Proč potřebujete hydraulický výpočet dvoutrubkového topného systému Každá budova je individuální. V tomto ohledu bude topení se stanovením množství tepla individuální. To lze provést pomocí hydraulického výpočtu, zatímco program a výpočetní tabulka mohou úkol usnadnit.

Výpočet systému vytápění domu začíná výběrem paliva na základě potřeb a charakteristik infrastruktury oblasti, kde se dům nachází.

Účel hydraulického výpočtu, jehož program a tabulka je v síti, je následující:

• stanovení počtu potřebných topných zařízení;
• výpočet průměru a počtu potrubí;
• stanovení možné ztráty tepla.

Všechny výpočty by měly být prováděny podle schématu vytápění se všemi prvky, které jsou součástí systému. Podobný diagram a tabulka musí být sestaveny předem. K provedení hydraulického výpočtu budete potřebovat program, axonometrickou tabulku a vzorce.

Dvoutrubkový systém vytápění soukromého domu se sníženým vedením.

Za konstrukční objekt se považuje více zatížený prstenec potrubí, po kterém se stanoví požadovaný průřez potrubí, možné tlakové ztráty celého topného okruhu a optimální povrchová plocha radiátorů.

Provedení takového výpočtu, pro který se používá tabulka a program, může vytvořit jasný obraz s rozložením všech odporů v topném okruhu, které existují, a také vám umožní získat přesné parametry teplotního režimu, spotřeby vody v každé části topení.

Výsledkem je, že hydraulický výpočet by měl vytvořit nejoptimálnější plán vytápění pro váš domov. Nespoléhejte se pouze na svou intuici. Tabulka a výpočetní program proces zjednoduší.

Položky, které potřebujete:

Co je hydraulický výpočet a proč je potřeba?

Hydraulický výpočet (dále jen GR) je matematický algoritmus, jehož výsledkem je získání požadovaného průměru potrubí v tomto systému (tj. Vnitřního průměru). Kromě toho bude jasné, které oběhové čerpadlo musíme použít - určuje se dopravní výška a průtok čerpadla. To vše umožní, aby byl topný systém ekonomicky optimální. Je vyroben na základě zákonů hydrauliky - speciální části fyziky věnované pohybu a rovnováze v tekutinách.

Základní rovnice pro hydraulický výpočet plynovodu

Pro výpočet pohybu plynu potrubím se berou hodnoty průměru potrubí, spotřeby paliva a ztráty hlavy. Vypočítává se v závislosti na povaze pohybu. S laminárním - výpočty se provádějí přísně matematicky podle vzorce:

Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 kg / m2 (20), kde:

• ∆Р - kgm2, ztráta hlavy v důsledku tření;
• ω - m / s, rychlost paliva;
• D - m, průměr potrubí;
• L - m, délka potrubí;
• μ - kg sec / m2, viskozita kapaliny.

V turbulentním pohybu je nemožné použít přesné matematické výpočty kvůli chaotické povaze pohybu. Proto se používají experimentálně stanovené koeficienty.

Vypočteno podle vzorce:

Р1 - Р2 = (λ * ω2 * L * ρ) / 2g * D (21), kde:

• Р1 и Р2 - tlak na začátku a na konci potrubí, kg / m2;
• λ - bezrozměrný koeficient odporu;
• ω - m / s, průměrná rychlost plynu v úseku potrubí;
• ρ - kg / m3, hustota paliva;
• D - m, průměr potrubí;
• g - m / s2, gravitační zrychlení.

Video: Základy hydraulického výpočtu plynovodů

Výběr otázek

• Michail, Lipeck - Jaké nože na řezání kovů použít?
• Ivan, Moskva - Jaká je GOST válcovaného ocelového plechu?
• Maxim, Tver - Jaké regály pro skladování válcovaného kovu jsou lepší?
• Vladimir, Novosibirsk - Co znamená ultrazvukové zpracování kovů bez použití abrazivních látek?
• Valery, Moskva - Jak kovat nůž z ložiska vlastními rukama?
• Stanislav, Voroněž - Jaké zařízení se používá k výrobě vzduchovodů z pozinkované oceli?

Hydraulické vyvažování

Vyvažování tlakových ztrát v topném systému se provádí pomocí regulačních a uzavíracích ventilů.

Hydraulické vyvážení systému je založeno na:

• návrhové zatížení (hmotnostní průtok chladicí kapaliny);
• údaje o dynamickém odporu od výrobců trubek;
• počet místních odporů v uvažované oblasti;
• technické vlastnosti armatur.

Pro každý ventil jsou nastaveny charakteristiky nastavení - tlaková ztráta, upevnění, průtoková kapacita. Používají se k určení koeficientů chladicí kapaliny proudící do každé stoupačky a poté do každého zařízení.

Tlaková ztráta je přímo úměrná druhé mocnině průtoku chladicí kapaliny a měří se v kg / h, kde

S je součin dynamického měrného tlaku, vyjádřeného v Pa / (kg / h), a sníženého koeficientu pro místní odpory průřezu (ξpr).

Snížený koeficient ξпр je součet všech odporů lokálního systému.

Proč je nutné počítat plynovod

Na všech úsecích plynovodu jsou prováděny výpočty k identifikaci míst, kde je pravděpodobné, že se v potrubí objeví možné odpory, což změní rychlost dodávky paliva.

Pokud jsou všechny výpočty provedeny správně, lze vybrat nejvhodnější zařízení a vytvořit ekonomický a efektivní návrh celého návrhu plynové soustavy.

To vám ušetří zbytečné nadhodnocené ukazatele během provozu a náklady ve výstavbě, které by mohly být během plánování a instalace systému bez hydraulického výpočtu plynovodu.

Existuje lepší příležitost vybrat požadovanou velikost v průřezu a trubkových materiálech pro efektivnější, rychlejší a stabilnější dodávku modrého paliva do plánovaných bodů plynovodního systému.

Je zajištěn optimální provozní režim celého plynovodu.

Vývojáři získají finanční výhody a zároveň ušetří na nákupech technického vybavení a stavebních materiálů.

Je proveden správný výpočet plynovodu s přihlédnutím k maximálním úrovním spotřeby paliva během období hromadné spotřeby. Jsou brány v úvahu všechny průmyslové, komunální a individuální potřeby domácnosti.

Přehled programu

Pro pohodlí výpočtů se používají amatérské a profesionální výpočtové programy hydrauliky.

Nejoblíbenější je Excel.

Můžete použít online výpočet v aplikaci Excel Online, CombiMix 1.0 nebo online kalkulačku hydraulického výpočtu. Stacionární program je vybírán s ohledem na požadavky projektu.

Hlavním problémem při práci s takovými programy je nedostatek znalostí základů hydrauliky. V některých z nich neexistuje dekódování vzorců, funkce větvení potrubí a výpočet odporů v komplexních obvodech nejsou brány v úvahu.

• HERZ C.O. 3.5 - počítá metodou specifické lineární tlakové ztráty.
• DanfossCO a OvertopCO - umí počítat systémy s přirozenou cirkulací.
• „Průtok“ (Potok) - umožňuje použít metodu výpočtu s proměnným (posuvným) teplotním rozdílem napříč stoupačkami.

Je nutné objasnit parametry pro zadávání údajů o teplotě - v Kelvinech / Celsia.

Výpočet objemu vody a kapacity expanzní nádrže

Objem expanzní nádrže by měl být roven 1/10 celkového objemu kapaliny
Chcete-li vypočítat výkonové charakteristiky expanzní nádrže, které jsou povinné pro jakýkoli uzavřený topný systém, budete se muset vypořádat s fenoménem zvýšení objemu kapaliny v něm. Tento ukazatel se posuzuje s přihlédnutím ke změnám základních výkonových charakteristik, včetně kolísání jeho teploty. V tomto případě se mění ve velmi širokém rozmezí - od místnosti +20 stupňů a až po provozní hodnoty v rozmezí 50-80 stupňů.

Bez zbytečných problémů bude možné vypočítat objem expanzní nádrže, pokud použijete hrubý odhad, který se osvědčil v praxi. Je založen na zkušenostech s provozem zařízení, podle nichž je objem expanzní nádrže přibližně desetina celkového množství chladicí kapaliny cirkulující v systému.

V tomto případě jsou brány v úvahu všechny jeho prvky, včetně topných radiátorů (baterií), jakož i vodního pláště kotlové jednotky.Chcete-li určit přesnou hodnotu požadovaného indikátoru, budete muset vzít pas použitého zařízení a najít v něm položky týkající se kapacity baterií a pracovní nádrže kotle

Po jejich určení není těžké najít přebytečnou chladicí kapalinu v systému. Za tímto účelem se nejprve vypočítá plocha průřezu polypropylenových trubek a poté se výsledná hodnota vynásobí délkou potrubí. Po sečtení všech větví topného systému se k nim přidají čísla pro radiátory a kotel převzatá z pasu. Desátina se poté počítá z celkového počtu.

Výpočet parametrů chladicí kapaliny

Množství chladicí kapaliny v 1 m potrubí, v závislosti na průměru
Výpočet chladicí kapaliny se snižuje na stanovení následujících ukazatelů:

• rychlost pohybu vodních hmot potrubím se stanovenými parametry;
• jejich průměrná teplota;
• spotřeba médií spojená s požadavky na výkon topného zařízení.

Známé vzorce pro výpočet parametrů chladicí kapaliny (s přihlédnutím k hydraulice) jsou v praxi poměrně komplikované a nepohodlné. Online kalkulačky používají zjednodušený přístup, který umožňuje získat výsledek s přijatelnou chybou pro tuto metodu.

Před zahájením instalace je však důležité se obávat nákupu čerpadla s ukazateli, které nejsou nižší než vypočítané. Pouze v tomto případě existuje jistota, že požadavky na systém podle tohoto kritéria jsou plně splněny a že je schopen vytápět místnost na příjemné teploty.

Hydraulický výpočet jednoduchého kompozitního potrubí

,

Výpočty jednoduchých potrubí se snižují na tři typické úkoly: stanovení dopravní výšky (nebo tlaku), průtoku a průměru potrubí. Dále se uvažuje o metodice řešení těchto problémů pro jednoduché potrubí s konstantním průřezem.

Problém 1

... Dáno: rozměry potrubí a

drsnost jeho stěn

, vlastnosti tekutin

, průtok kapaliny Q.
Určete požadovanou hlavu H (jedna z hodnot, které tvoří hlavu).

Rozhodnutí

... Bernoulliho rovnice je sestavena pro tok daného hydraulického systému. Kontrolní sekce jsou přiřazeny. Je vybrána referenční rovina
Z(0.0)
, jsou analyzovány počáteční podmínky. Bernoulliho rovnice je konstruována s ohledem na počáteční podmínky. Z Bernoulliho rovnice získáme návrhový vzorec typu ٭. Rovnice je řešena s ohledem na H. Stanoví se Reynoldsovo číslo Re a nastaví se pohybový režim. Hodnota je nalezena

v závislosti na jízdním režimu. Vypočítá se H a požadovaná hodnota.
Cíl 2.

Dáno: rozměry potrubí a

drsnost jeho stěn

, vlastnosti tekutin

, hlava N. Určete průtok Q.
Rozhodnutí.

Bernoulliho rovnice je sestavena s ohledem na doporučení uvedená dříve. Rovnice je řešena s ohledem na hledanou hodnotu Q. Výsledný vzorec obsahuje neznámý koeficient

v závislosti na Re. Přímé umístění

za podmínek tohoto problému je to obtížné, protože pro neznámé Q nelze Re předem stanovit. Proto se další řešení úlohy provádí metodou postupných aproximací.

1. aproximace: Re → ∞

, definujeme

2 přiblížení:

, shledáváme
λII(REII,Δeh)
a definovat

Najděte relativní chybu

... Pokud

, poté řešení končí (pro vzdělávací problémy

). Jinak je řešení splněno ve třetí aproximaci.

Cíl 3.

Dáno: rozměry potrubí (kromě průměru d), drsnost jeho stěn

, vlastnosti tekutin

, hlava Н, průtok Q. Určete průměr potrubí.
Rozhodnutí

... Při řešení tohoto problému vznikají potíže s přímým určením hodnoty

podobný problému druhého typu. Proto je vhodné činit rozhodnutí graficko-analytickou metodou. Je specifikováno několik průměrů

.Pro každého

odpovídající hodnota hlavy H se nachází při daném průtoku Q (problém prvního typu je vyřešen nkrát). Na základě výsledků výpočtů je sestaven graf

... Požadovaný průměr d se stanoví podle grafu, který odpovídá dané hodnotě tlaku H.

Horizontální a vertikální rozvržení

Takový topný systém je rozdělen na horizontální a vertikální schémata umístěním potrubí spojujícího všechna zařízení a zařízení do jednoho celku.

Vertikální topný okruh se liší od ostatních v tom, že v tomto případě jsou všechna potřebná zařízení připojena k vertikálnímu stoupačce.

Jeho kompilace sice nakonec vyjde o něco dražší, ale stabilní provoz nebude narušen výslednou stagnací vzduchu a dopravní zácpou. Toto řešení je nejvhodnější pro vlastníky bytů v budově s více podlažími, protože všechna jednotlivá patra jsou propojena samostatně.

Dvoutrubkový topný systém s vodorovným okruhem je ideální pro jednopodlažní obytnou budovu s relativně dlouhou délkou, ve které je snazší a racionálnější připojit všechny dostupné prostory radiátorů k vodorovnému potrubí.

Oba typy okruhů topného systému se vyznačují vynikající hydraulickou a teplotní stabilitou, pouze v první situaci bude každopádně nutné kalibrovat stoupačky umístěné svisle a ve druhé - vodorovné smyčky.

Typy topných systémů

Inženýrské úkoly tohoto druhu komplikuje velká rozmanitost topných systémů, a to jak z hlediska rozsahu, tak konfigurace. Existuje několik typů výměníků topení, z nichž každý má své vlastní zákony:

1. Dvoutrubkový slepý systém - nejběžnější verze zařízení, vhodná pro organizaci ústředních i jednotlivých topných okruhů.

Dvoutrubkový slepý systém vytápění

2. Jednopotrubní systém nebo „Leningradka“ Považuje se za nejlepší způsob výstavby civilních topných komplexů s tepelným výkonem do 30–35 kW.

Jednopotrubní topný systém s nuceným oběhem: 1 - topný kotel; 2 - bezpečnostní skupina; 3 - topná tělesa; 4 - Mayevsky jeřáb; 5 - expanzní nádrž; 6 - oběhové čerpadlo; 7 - odtok

3. Dvoutrubkový systém procházejícího typu - materiálově nejnáročnější typ oddělení topných okruhů, který se vyznačuje nejvyšší známou stabilitou provozu a kvalitou distribuce chladicí kapaliny.

Dvoutrubkový topný systém (Tichelmanova smyčka)

4. Rozložení paprsku v mnoha ohledech je to podobné jako u dvou trubek, ale současně jsou všechny ovládací prvky systému vyvedeny do jednoho bodu - do sestavy potrubí.

Radiační topný okruh: 1 - kotel; 2 - expanzní nádrž; 3 - napájecí potrubí; 4 - topná tělesa; 5 - zpětné potrubí; 6 - oběhové čerpadlo

Než se dostaneme k aplikované straně výpočtů, je třeba udělat několik důležitých upozornění. Nejprve se musíte naučit, že klíč k vysoce kvalitnímu výpočtu spočívá v pochopení principů fungování fluidních systémů na intuitivní úrovni. Bez toho se zvážení každého jednotlivého řešení promění v prolínání složitých matematických výpočtů. Druhým je praktická nemožnost představit více než základní koncepty v rámci jednoho přehledu; pro podrobnější vysvětlení je lepší odkázat na takovou literaturu o výpočtu topných systémů:

• V. Pyrkov „Hydraulická regulace systémů vytápění a chlazení. Teorie a praxe “, 2. vydání, 2010
• R. Jaushovets „Hydraulika - srdce ohřevu vody“.
• Ruční hydraulika kotelny od společnosti De Dietrich.
• A. Savelyev „Topení doma. Výpočet a instalace systémů ".

Stanovení tlakových ztrát v potrubí

Odpor tlakové ztráty v okruhu, kterým cirkuluje chladicí kapalina, je definován jako jejich celková hodnota pro všechny jednotlivé komponenty. Mezi tyto patří:

• ztráta v primárním okruhu, označená jako ∆Plk;
• místní náklady na nosič tepla (∆Plm);
• tlaková ztráta ve zvláštních oblastech zvaných „generátory tepla“ pod označením ∆Ptg;
• ztráty uvnitř zabudovaného systému výměny tepla toPto.

Po sčítání těchto hodnot se získá požadovaný indikátor, který charakterizuje celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.

Kromě této zobecněné metody existují další metody pro stanovení ztráty hlavy v polypropylenových trubkách. Jeden z nich je založen na srovnání dvou indikátorů vázaných na začátek a konec ropovodu. V tomto případě lze tlakovou ztrátu vypočítat jednoduchým odečtením počáteční a konečné hodnoty určené dvěma tlakoměry.

Další možnost výpočtu požadovaného indikátoru je založena na použití složitějšího vzorce, který zohledňuje všechny faktory, které ovlivňují charakteristiky tepelného toku. Následující poměr primárně zohledňuje ztrátu hlavy kapaliny v důsledku dlouhé délky potrubí.

• h - kapalná ztráta hlavy, v případě studie měřená v metrech.
• λ - koeficient hydraulického odporu (nebo tření), stanovený jinými metodami výpočtu.
• L je celková délka obsluhovaného potrubí, která se měří v běžných metrech.
• D je vnitřní standardní velikost potrubí, která určuje objem průtoku chladicí kapaliny.
• V je průtok tekutiny měřený ve standardních jednotkách (metr za sekundu).
• Symbol g je gravitační zrychlení rovné 9,81 m / s2.

K tlakovým ztrátám dochází v důsledku tření kapaliny o vnitřní povrch trubek

Ztráty způsobené vysokým koeficientem hydraulického tření jsou velmi zajímavé. Závisí to na drsnosti vnitřních povrchů trubek. Poměry použité v tomto případě jsou platné pouze pro standardní polotovary s kulatými trubkami. Konečný vzorec pro jejich nalezení vypadá takto:

• V je rychlost pohybu vodních hmot, měřená v metrech za sekundu.
• D je vnitřní průměr definující volný prostor pro pohyb chladicí kapaliny.
• Koeficient ve jmenovateli udává kinematickou viskozitu kapaliny.

Poslední indikátor odkazuje na konstantní hodnoty a nachází se ve speciálních tabulkách publikovaných ve velkém množství na internetu.

Výpočet hydrauliky vodního ohřevu

Chladicí kapalina cirkuluje v systému pod tlakem, což není konstantní hodnota. Snižuje se v důsledku přítomnosti třecích sil vody proti stěnám potrubí, odporu na tvarovkách a tvarovkách. Svůj podíl na tom má také majitel domu úpravou distribuce tepla do jednotlivých místností.

Tlak stoupá, pokud stoupá teplota ohřevu chladicí kapaliny a naopak - klesá, když klesá.

Aby se zabránilo nevyváženosti topného systému, je nutné vytvořit podmínky, za kterých se do každého radiátoru přivádí tolik chladicí kapaliny, kolik je nutné pro udržení nastavené teploty a doplnění nevyhnutelných tepelných ztrát.

Hlavním účelem hydraulického výpočtu je porovnat odhadované náklady na síť se skutečnými nebo provozními náklady.

V této fázi návrhu se stanoví následující:

• průměr trubek a jejich průchodnost;
• lokální tlakové ztráty v jednotlivých sekcích topného systému;
• požadavky na hydraulické vyvážení;
• tlaková ztráta v systému (obecně);
• optimální průtok chladicí kapaliny.

Pro výrobu hydraulického výpočtu je nutné provést určitou přípravu:

1. Shromažďujte základní data a organizujte je.
2. Vyberte metodu výpočtu.

Nejprve projektant prostuduje tepelně technické parametry zařízení a provede tepelně technický výpočet. Ve výsledku má informace o množství tepla potřebného pro každou místnost. Poté jsou vybrána topná zařízení a zdroj tepla.

Schematické znázornění topného systému v soukromém domě

Ve fázi vývoje je rozhodnuto o typu topného systému a jsou vybrány vlastnosti jeho vyvážení, potrubí a tvarovek. Po dokončení je vypracováno axonometrické schéma zapojení, jsou vytvořeny půdorysy s uvedením:

• výkon chladiče;
• spotřeba chladicí kapaliny;
• umístění topného zařízení atd.

Všechny části systému, uzlové body jsou označeny, vypočítány a délka kroužků je aplikována na výkres.

Výpočet hydrauliky topných kanálů

Kompetentně vypočítaná hydraulika umožňuje správné rozdělení průměru potrubí v celém systému

Hydraulický výpočet topného systému obvykle závisí na výběru průměrů potrubí položených v samostatných částech sítě. Při jeho provádění je třeba vzít v úvahu následující faktory:

• hodnota tlaku a jeho rozdíly v potrubí při dané rychlosti cirkulace chladicí kapaliny;
• jeho odhadované náklady;
• typické rozměry použitých trubkových výrobků.

Při výpočtu prvního z těchto parametrů je důležité vzít v úvahu kapacitu čerpacího zařízení. Mělo by stačit překonat hydraulický odpor topných okruhů. V tomto případě má rozhodující význam celková délka polypropylenových trubek, přičemž se zvyšuje celkový hydraulický odpor systémů jako celku.

Na základě výsledků výpočtu jsou stanoveny ukazatele, které jsou nezbytné pro následnou instalaci topného systému a splňují požadavky platných norem.

V tomto případě má rozhodující význam celková délka polypropylenových trubek, přičemž se zvyšuje celkový hydraulický odpor systémů jako celku. Na základě výsledků výpočtu jsou stanoveny ukazatele nezbytné pro následnou instalaci topného systému a splnění požadavků platných norem.

Co je to hydraulický výpočet

Toto je třetí fáze procesu vytváření topné sítě. Jedná se o systém výpočtů, který umožňuje určit:

Na základě získaných údajů se provádí výběr čerpadel.

Pro sezónní bydlení je při absenci elektřiny vhodný topný systém s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny (odkaz na recenzi).

Složité úkoly - minimalizace nákladů:

1. kapitál - instalace trubek optimálního průměru a kvality;
2. provozní:
3. závislost spotřeby energie na hydraulickém odporu systému;
4. stabilita a spolehlivost;
5. nehlučnost.

Výměna režimu centralizovaného vytápění za individuální zjednodušuje metodiku výpočtu

Pro režim offline jsou použitelné 4 metody hydraulický výpočet topného systému:

1. specifické ztráty (standardní výpočet průměru potrubí);
2. o délky zkrácené na jeden ekvivalent;
3. podle charakteristik vodivosti a odporu;
4. srovnání dynamických tlaků.

První dvě metody se používají s konstantním poklesem teploty v síti.

Poslední dva pomohou distribuovat horkou vodu po prstencích systému, pokud teplotní rozdíl v síti přestane odpovídat rozdílu ve stoupačkách / větvích.