Beregn først, og saml derefter. Hydraulisk beregning af varmesystemet.

Hvad der ellers tages med i beregningen af ​​gasrørledningen

Som et resultat af friktion mod væggene adskiller gashastigheden over rørsektionen sig - den er hurtigere i midten. Den gennemsnitlige indikator bruges dog til beregninger - en betinget hastighed.

Der er to typer bevægelse gennem rør: laminar (stråle, typisk for rør med en lille diameter) og turbulent (det har en uordnet bevægelse med ufrivillig dannelse af hvirvler hvor som helst i et bredt rør).

Beregning af diameteren på hovedgasforsyningsrørledningen

Gas bevæger sig ikke kun på grund af det eksterne tryk, der udøves på det. Dens lag udøver tryk indbyrdes. Derfor tages der også højde for den hydrostatiske hovedfaktor.

Bevægelseshastigheden påvirkes også af rørmaterialerne. Så i stålrør under drift øges ruheden af ​​de indre vægge, og akserne indsnævres på grund af overvækst. Polyethylenrør øges derimod i indre diameter med faldende vægtykkelse. Alt dette tages i betragtning ved designtrykket.

To-rørs opvarmningssystemfunktioner til beregning, diagrammer og installation

Selv på trods af den relativt enkle installationsproces og den relativt lille længde af rørledningen i tilfælde af et-rør varmesystemer, er markedet for specialudstyr stadig to-rør varmesystemer i de første positioner.

Selvom det er en kort, men meget overbevisende og informativ liste over fordele og fordele ved et to-rørs varmesystem, berettiger det køb og efterfølgende brug af kredsløb med en direkte og returledning.

Derfor foretrækker mange forbrugere det i forhold til andre sorter, idet de holder øje med, at installationen af ​​systemet ikke er så let.

Hvorfor har du brug for et aksonometrisk diagram

Et aksonometrisk diagram er en tredimensionel tegning af et varmesystem. Det er simpelthen urealistisk at foretage en hydraulisk beregning af opvarmning uden den. Tegningen viser:

• rør;
• steder til reduktion af rørdiameteren
• placering af varmevekslere og andet udstyr;
• Installationssteder for rørledningsbeslag;
• batteriets lydstyrke.

Penofol bruges ofte til isolering. De tekniske egenskaber gør det muligt at bruge det selv ved høje temperaturer, for eksempel i et dampbad.

Vi skrev om, hvordan man korrekt isolerer garagetaget i denne artikel.

Deres termiske effekt afhænger af størrelsen på batterierne, hvilket skal være nok til at opvarme hvert rum. For at vælge radiatorer skal du kende varmetabet. Jo større de er, jo mere kraftfulde varmevekslere er der behov for. Axonometri udføres med hensyn til skala.

Sådan arbejder du i EXCEL

Brug af Excel-tabeller er meget praktisk, da resultaterne af hydrauliske beregninger altid reduceres til tabelform. Det er nok at definere rækkefølgen af ​​handlinger og udarbejde nøjagtige formler.

Indtastning af startdata

En celle vælges, og en værdi indtastes. Alle andre oplysninger tages simpelthen i betragtning.

• D15-værdien genberegnes i liter, så det er lettere at opfatte gennemstrømningshastigheden;
• celle D16 - tilføj formatering i henhold til betingelsen: "Hvis v ikke falder inden for området 0,25 ... 1,5 m / s, så er baggrunden på cellen rød / skrifttypen er hvid."

For rørledninger med forskel i højde for indløb og udløb tilføjes statisk tryk til resultaterne: 1 kg / cm2 pr. 10 m.

Præsentation af resultater

Forfatterens farveskema har en funktionel belastning:

• Lyse turkise celler indeholder rådata - du kan ændre dem.
• Lysegrønne celler - konstanter, der skal indtastes, eller data, der kun kan ændres.
• Gule celler - hjælpeforberedende beregninger.
• Lys gule celler - beregningsresultater.
• Skrifttyper: blå - indledende data;
• sort - mellemliggende / ikke-hovedresultater;
• rød - de vigtigste og endelige resultater af den hydrauliske beregning.

Resultater i Excel-tabel

Eksempel fra Alexander Vorobyov

Et eksempel på en simpel hydraulisk beregning i Excel for en vandret rørledningssektion.

• rørlængde 100 meter;
• ø108 mm;
• vægtykkelse 4 mm.

Resultattabel for lokal modstandsberegning

Ved at komplicere trin-for-trin-beregninger i Excel, behersker du bedre teorien og sparer delvist på designarbejde. Takket være en kompetent tilgang bliver dit varmesystem optimalt med hensyn til omkostninger og varmeoverførsel.

Nomogrammer til hydrauliske rørberegninger

For at kontrollere tryktabet i et givet område sammenlignes manometeraflæsningerne med data i tabelform, eller de styres af den funktionelle afhængighed af væskestrømningshastigheden af ​​spændingsændringer (med en konstant diameter).

For eksempel anvendes en gren med 10 kW radiatorer. Væskeforbruget beregnes for overførsel af varmeenergi på niveauet 10 kW. Et snit fra det første batteri i grenen blev taget som et beregnet afsnit. Dens diameter er konstant. Den anden sektion er placeret mellem 1. og 2. batteri. I det andet afsnit er energiforbruget 9 kW med en mulig reduktion.

Beregningen af ​​den hydrauliske modstand udføres før retur- og forsyningsrørene, dette letter formlen:

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

hvor Q uch er niveauet for varmebelastning på stedet, (W). Varmebelastning for 1 sektion er 10 kW;

с - (indikator for specifik varmekapacitet for væske) konstant lig med 4,2 kJ (kg * ° С)

t r er temperaturregimet for det varme kølevæske;

t o - temperaturregimen for den kolde varmebærer.

Hydrocalculations of heating gravitational systems: the speed of transport of the coolant

Kølevæskens mindste hastighed er 0,2-0,26 m / s. Med et fald i parameteren kan overskydende luftmasser frigøres fra væsken, hvilket fører til dannelse af luftlåse. Dette er årsagen til, at varmesystemet helt eller delvist afvises. Den øvre tærskel for kølemiddelhastigheden er 0,6-1,5 m / s. Manglende opnåelse af hastigheden op til de angivne parametre kan generere hydraulisk støj. I praksis varierer den optimale hastighed fra 0,4 til 0,7 m / s.

For mere nøjagtige beregninger anvendes parametrene til materialer til fremstilling af rør, for eksempel for stålrør varierer væskehastigheden i området 0,26-0,5 m / s. Ved anvendelse af polymer- eller kobberprodukter er en hastighedsforøgelse op til 0,26-0,7 m / s tilladt.

Beregning af modstanden i varmekraftanlæg: tryktab

Summen af ​​alle tab på grund af hydraulisk friktion og lokal modstand bestemmes i Pa:

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

• hvor v er hastigheden på det transporterede medie, m / s;
• p er densiteten af ​​væsken, kg / m3;
• R er tryktabet, Pa / m;
• l er den længde, der anvendes til beregning af rør, m;
• E3 er summen af ​​alle lokale modstandskoefficienter i den udstyrede sektion af afspærringsventilerne.

Det generelle niveau af hydraulisk modstand bestemmes af summen af ​​modstanden i de beregnede sektioner.

Hydrocalculation af to-rør tyngdekraftsvarmesystemer: valg af hovedgrenen

Hvis det hydrauliske system er kendetegnet ved den tilhørende transport af kølemidlet, til to-rørssystemer, skal du vælge ringen til det maksimalt belastede stigrør gennem varmeenhederne nedenfor. For systemer, der er kendetegnet ved en blindgyde-bevægelse af kølemidlet, er det nødvendigt at vælge ringen på den nedre varmeanordning for de mest belastede blandt de fjerneste stigrør. Til vandrette varmekonstruktioner vælges ringe gennem de mest belastede grene relateret til de nederste etager.

Opvarmning med to linjer

Et særpræg ved strukturen i konstruktionen af ​​et to-rørs varmesystem består af to rørgrene.

Den første leder og leder det vand, der er opvarmet i kedlen, gennem alle de nødvendige enheder og enheder.

Den anden opsamler og fjerner allerede kølet vand under drift og sender det til varmegeneratoren.

I et enkeltrørs-systemdesign gennemgår vand i modsætning til et to-rørssystem, hvor det ledes gennem alle rør på varmeenheder med den samme temperaturindikator, et betydeligt tab af egenskaber, der er nødvendige for en stabil opvarmningsproces ved fremgangsmåden til den afsluttende del af rørledningen.

Rørlængden og omkostningerne, der er direkte forbundet med den, stiger dobbelt, når du vælger et to-rørsvarmesystem, men dette er en relativt ubetydelig nuance på baggrund af åbenlyse fordele.

For det første kræves der slet ikke rør med stor diameterværdi til oprettelse og installation af en to-rørskonstruktion af et varmesystem, og derfor vil denne eller den anden hindring ikke blive skabt på den måde, som i tilfældet med et enkeltrørskredsløb.

Alle nødvendige fastgørelseselementer, ventiler og andre strukturelle detaljer er også meget mindre i størrelse, så forskellen i omkostninger vil være meget umærkelig.

En af de største fordele ved et sådant system er, at det kan monteres tæt på hver af termostatbatterierne og reducerer omkostningerne betydeligt og øger brugervenligheden.

Derudover forstyrrer de tynde forgreninger af forsynings- og returledningerne heller ikke integriteten af ​​boligens indre; de ​​kan desuden simpelthen skjules bag beklædningen eller i selve væggen.

Efter at have adskilt alle fordelene og nuancerne ved begge varmesystemer på hylderne foretrækker ejerne som regel stadig at vælge et to-rørssystem. Det er dog nødvendigt at vælge en af ​​flere muligheder for sådanne systemer, som ifølge ejerne selv vil være de mest funktionelle og rationelle at bruge.

Som i praksis overvejes varmesystemets hydrauliske modstand.

Ofte skal ingeniører beregne varmesystemer til store anlæg. De har et stort antal varmeenheder og mange hundrede meter rør, men du skal stadig tælle. Uden GR er det faktisk ikke muligt at vælge den rigtige cirkulationspumpe. Derudover giver GR dig mulighed for at afgøre, om alt dette fungerer, selv før installationen.

For at forenkle livet har designere udviklet forskellige numeriske metoder og softwaremetoder til bestemmelse af hydraulisk modstand. Lad os starte fra manuel til automatisk.

Omtrentlige formler til beregning af hydraulisk modstand.

Følgende omtrentlige formel bruges til at bestemme de specifikke friktionstab i rørledningen:

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

Her forbliver en næsten kvadratisk afhængighed af hastigheden af ​​væskebevægelse i rørledningen. Denne formel gælder for hastigheder på 0,1-1,25 m / s.

Hvis du kender kølevæskens strømningshastighed, er der en omtrentlig formel til bestemmelse af rørets indvendige diameter:

d = 0,75√G mm;

Efter at have modtaget resultatet, skal du bruge følgende tabel for at opnå den nominelle diameter:

Den mest besværlige vil være beregningen af ​​lokale modstande i fittings, ventiler og varmeanordninger. Tidligere nævnte jeg koefficienterne for lokal modstand ξ, deres valg foretages i henhold til referencetabellerne. Hvis alt er klart med hjørnerne og stopventilerne, bliver valget af KMS til tees til et helt eventyr. For at gøre det klart, hvad jeg taler om, lad os se på følgende billede:

Billedet viser, at vi har så mange som 4 typer tees, som hver har sin egen CCM af lokal modstand. Vanskeligheden her vil bestå i det korrekte valg af kølemiddelstrømningsretningen. For dem der virkelig har brug for det, giver jeg her en tabel med formler fra O.D. Samarina "Hydrauliske beregninger af tekniske systemer":

Disse formler kan overføres til MathCAD eller ethvert andet program og beregne CMC med en fejl på op til 10%. Formlerne gælder for kølevæskestrømningshastigheder fra 0,1 til 1,25 m / s og for rør med en nominel diameter på op til 50 mm. Sådanne formler er meget velegnede til opvarmning af hytter og private huse. Lad os nu se på nogle softwareløsninger.

Programmer til beregning af hydraulisk modstand i varmesystemer.

Nu på Internettet kan du finde mange forskellige programmer til beregning af varme, betalt og gratis. Det er klart, at betalte programmer har mere kraftfuld funktionalitet end gratis og giver dig mulighed for at løse en bredere vifte af opgaver. Det giver mening at erhverve sådanne programmer til professionelle designingeniører. For den lægmand, der selvstændigt ønsker at beregne varmesystemet i sit hjem, vil gratis programmer være nok. Nedenfor er en liste over de mest almindelige softwareprodukter:

• Valtec.PRG er et gratis program til beregning af varme og vandforsyning. Der er muligheder for at beregne varme gulve og endda varme vægge
• HERZ er en hel familie af programmer. De kan bruges til at beregne både et-rør og to-rør opvarmningssystemer. Programmet har en praktisk grafisk præsentation og evnen til at opdele i grundplaner. Der er mulighed for at beregne varmetab
• Stream er en indenlandsk udvikling, som er et integreret CAD-system, der kan designe tekniske netværk af enhver kompleksitet. I modsætning til de tidligere er Stream et betalt program. Derfor er det usandsynligt, at en almindelig person bruger den. Det er beregnet til professionelle.

Der er flere andre løsninger. Mest fra producenter af rør og fittings. Producenter finpudser beregningsprogrammer for deres materialer og tvinger dem til en vis grad til at købe deres materialer. Dette er sådan et marketingtræ, og der er ikke noget galt med det.

Klassificering af gasrørledninger

Moderne gasrørledninger er et helt system af komplekser af strukturer designet til at transportere brændbart brændstof fra produktionsstederne til forbrugerne. Derfor er de i henhold til deres tilsigtede formål:

• Bagagerum - til transport over lange afstande fra minesites til destinationer.
• Lokalt - til indsamling, distribution og levering af gas til genstande fra bosættelser og virksomheder.

Kompressorstationer bygges langs hovedruterne, som er nødvendige for at opretholde arbejdstrykket i rørene og levere gas til udpegede punkter til forbrugerne i de krævede mængder beregnet på forhånd. I dem renses gassen, tørres, komprimeres og afkøles og returneres derefter til gasrørledningen under et bestemt tryk, der kræves for et givet afsnit af brændstofpassage.

Lokale gasrørledninger placeret i bosættelser klassificeres:

• Efter gasart - naturligt, flydende kulbrinte, blandet osv. Kan transporteres.
• Ved tryk - i forskellige dele af gassen er der lavt, medium og højt tryk.
• Efter sted - udendørs (gade) og indendørs, overjordisk og underjordisk.

Hydraulisk beregning af et 2-rørs varmesystem

• Hydraulisk beregning af varmesystemet under hensyntagen til rørledninger
• Et eksempel på en hydraulisk beregning for et to-rør tyngdekraftsvarmesystem

Hvorfor har du brug for en hydraulisk beregning af et to-rør varmesystem Hver bygning er individuel. I denne henseende vil opvarmning med bestemmelse af varmemængden være individuel. Dette kan gøres ved hjælp af hydraulisk beregning, mens programmet og beregningstabellen kan lette opgaven.

Beregningen af ​​husvarmesystemet begynder med valget af brændstof baseret på behov og egenskaber ved infrastrukturen i det område, hvor huset ligger.

Formålet med den hydrauliske beregning, hvis program og tabel findes på netværket, er som følger:

• bestemmelse af antallet af nødvendige varmeenheder
• beregning af diameter og antal rørledninger
• bestemmelse af det mulige tab af opvarmning.

Alle beregninger skal foretages i henhold til varmeskemaet med alle de elementer, der er inkluderet i systemet. Et lignende diagram og en lignende tabel skal tidligere udarbejdes. For at udføre en hydraulisk beregning skal du bruge et program, en aksonometrisk tabel og formler.

To-rør varmesystem i et privat hus med lavere ledninger.

En mere belastet ring af rørledningen tages som et designobjekt, hvorefter det krævede tværsnit af rørledningen, mulige tryktab i hele varmekredsen og det optimale overfladeareal af radiatorerne bestemmes.

Udførelse af en sådan beregning, for hvilken tabellen og programmet bruges, kan skabe et klart billede med fordelingen af ​​alle modstande i varmekredsen, der findes, og giver dig også mulighed for at opnå nøjagtige parametre for temperaturregimet, vandforbruget i hver del af opvarmningen.

Som et resultat skal den hydrauliske beregning bygge den mest optimale varmeplan til dit eget hjem. Stol ikke udelukkende på din intuition. Tabellen og beregningsprogrammet forenkler processen.

Varer du har brug for:

Hvad er hydraulisk beregning, og hvorfor er det nødvendigt?

Hydraulisk beregning (i det følgende benævnt GR) er en matematisk algoritme, hvorved vi opnår den krævede rørdiameter i dette system (hvilket betyder den indre diameter). Derudover vil det være klart, hvilken cirkulationspumpe vi skal bruge - pumpens løftehastighed og flowhastighed bestemmes. Alt dette vil gøre det muligt at gøre varmesystemet økonomisk optimalt. Det er lavet på basis af lovene om hydraulik - et særligt afsnit af fysik dedikeret til bevægelse og ligevægt i væsker.

Grundlæggende ligninger til hydraulisk beregning af en gasrørledning

For at beregne bevægelsen af ​​gas gennem rør tages værdierne for rørdiameteren, brændstofforbruget og hovedtab. Det beregnes afhængigt af bevægelsens art. Med laminar - beregninger udføres strengt matematisk i henhold til formlen:

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

• ∆Р - kgm2, hovedtab på grund af friktion
• ω - m / sek, brændstofhastighed;
• D - m, rørledningsdiameter;
• L - m, rørledningslængde;
• μ - kg sek / m2, flydende viskositet.

I turbulent bevægelse er det umuligt at anvende nøjagtige matematiske beregninger på grund af bevægelsens kaotiske natur. Derfor anvendes eksperimentelt bestemte koefficienter.

Beregnet med formlen:

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

• Р1 и Р2 - tryk i begyndelsen og slutningen af ​​rørledningen, kg / m2;
• λ - dimensionsløs modstandskoefficient;
• ω - m / sek, gennemsnitlig gashastighed over rørsektionen;
• ρ - kg / m3, brændstoftæthed;
• D - m, rørdiameter;
• g - m / sec2, tyngdeacceleration.

Video: Grundlæggende om hydraulisk beregning af gasrørledninger

Valg af spørgsmål

• Mikhail, Lipetsk - Hvilke blade til skæring af metal til brug?
• Ivan, Moskva - Hvad er GOST af valset metalpladestål?
• Maxim, Tver - Hvilke stativer til opbevaring af valset metal er bedre?
• Vladimir, Novosibirsk - Hvad betyder ultralydsbehandling af metaller uden brug af slibende stoffer?
• Valery, Moskva - Hvordan smedes en kniv fra et leje med egne hænder?
• Stanislav, Voronezh - Hvilket udstyr bruges til produktion af luftkanaler i galvaniseret stål?

Hydraulisk afbalancering

Afbalanceringen af ​​trykfald i varmesystemet udføres ved hjælp af kontrol- og lukkeventiler.

Hydraulisk afbalancering af systemet er baseret på:

• designbelastning (massestrømningshastighed for kølemiddel);
• dynamiske modstandsdata fra rørproducenter;
• antallet af lokale modstande i det pågældende område
• tekniske egenskaber ved fittings.

Indstillingsegenskaberne - trykfald, fastgørelse, flowkapacitet - indstilles for hver ventil. De bruges til at bestemme koefficienterne for kølemidlet, der strømmer ind i hvert stigrør, og derefter ind i hver enhed.

Tryktabet er direkte proportionalt med kvadratet af kølevæskestrømningshastigheden og måles i kg / h, hvor

S er produktet af det dynamiske specifikke tryk, udtrykt i Pa / (kg / h), og den reducerede koefficient for sektionens lokale modstande (ξpr).

Den reducerede koefficient ξпр er summen af ​​alle lokale systemmodstande.

Hvorfor er det nødvendigt at beregne gasledningen

Langs alle sektioner af gasrørledningen foretages beregninger for at identificere steder, hvor der sandsynligvis kan opstå modstande i rørene, hvilket ændrer brændselsleveringshastigheden.

Hvis alle beregningerne udføres korrekt, kan det mest egnede udstyr vælges, og der kan oprettes et økonomisk og effektivt design af hele gassystemdesignet.

Dette sparer dig for unødvendige, overvurderede indikatorer under drift og omkostninger ved konstruktion, hvilket kan være under planlægning og installation af systemet uden hydraulisk beregning af gasledningen.

Der er en bedre mulighed for at vælge den ønskede størrelse i tværsnit og rørmaterialer til en mere effektiv, hurtig og stabil forsyning af blåt brændstof til de planlagte punkter i gasledningssystemet.

Den optimale driftsform for hele gasledningen sikres.

Udviklere får økonomiske fordele, mens de sparer på køb af teknisk udstyr og byggematerialer.

Den korrekte beregning af gasledningen foretages under hensyntagen til de maksimale niveauer af brændstofforbrug i perioder med masseforbrug. Der tages hensyn til alle industrielle, kommunale, individuelle husstandsbehov.

Programoversigt

For at gøre det nemmere at beregne anvendes beregningsprogrammer for amatør- og professionelhydraulik.

Den mest populære er Excel.

Du kan bruge onlineberegningen i Excel Online, CombiMix 1.0 eller online hydraulisk beregningsberegner. Det stationære program vælges under hensyntagen til projektets krav.

Den største vanskelighed ved at arbejde med sådanne programmer er manglen på kendskab til det grundlæggende i hydraulik. I nogle af dem er der ingen afkodning af formler, funktionerne ved forgrening af rørledninger og beregning af modstande i komplekse kredsløb overvejes ikke.

• HERZ C.O. 3.5 - beregner ved hjælp af metoden til specifikt lineært tryktab.
• DanfossCO og OvertopCO - kan tælle naturlige cirkulationssystemer.
• "Flow" (Potok) - giver dig mulighed for at anvende en beregningsmetode med en variabel (glidende) temperaturforskel over stigrørene.

Det er nødvendigt at præcisere parametrene for indtastning af temperaturdata - i Kelvin / Celsius.

Beregning af vandvolumen og ekspansionstankens kapacitet

Ekspansionstankens volumen skal være lig med 1/10 af det samlede væskevolumen
For at beregne ydeevneegenskaberne for en ekspansionstank, som er obligatorisk for ethvert lukket varmesystem, skal du håndtere fænomenet med en stigning i væskemængden i den. Denne indikator vurderes under hensyntagen til ændringer i grundlæggende ydeevneegenskaber, herunder udsving i temperaturen. I dette tilfælde varierer det i et meget bredt område - fra rum +20 grader og op til driftsværdier i området 50-80 grader.

Det vil være muligt at beregne volumenet af ekspansionstanken uden unødvendige problemer, hvis du bruger et groft skøn, der er bevist i praksis. Det er baseret på erfaringerne med betjening af udstyr, ifølge hvilke volumenet af ekspansionstanken er cirka en tiendedel af den samlede mængde kølemiddel, der cirkulerer i systemet.

I dette tilfælde tages alle dens elementer i betragtning, herunder radiatorer (batterier) samt kedlenes vandkappe.For at bestemme den nøjagtige værdi af den krævede indikator skal du tage pas af det udstyr, der er i brug, og finde emnerne vedrørende batteriernes kapacitet og kedelens arbejdstank

Efter bestemmelse af dem er det ikke svært at finde overskydende kølemiddel i systemet. Til dette beregnes først tværsnitsarealet af polypropylenrør, og derefter multipliceres den resulterende værdi med rørledningens længde. Efter opsummering for alle grene af varmesystemet føjes numrene til radiatorerne og kedlen taget fra passet til dem. En tiendedel tælles derefter fra det samlede beløb.

Beregning af kølemiddelparametrene

Mængden af ​​kølemiddel i 1 m af røret afhængigt af diameteren
Beregning af kølemiddel reduceres til bestemmelse af følgende indikatorer:

• vandmassernes bevægelseshastighed gennem rørledningen med de specificerede parametre
• deres gennemsnitstemperatur
• medieforbrug forbundet med varmeudstyrets ydelseskrav.

De kendte formler til beregning af kølemiddelparametrene (under hensyntagen til hydraulik) er ret komplicerede og ubelejlige i praktisk anvendelse. Online regnemaskiner bruger en forenklet tilgang, der giver dig mulighed for at få et resultat med en acceptabel fejl for denne metode.

Ikke desto mindre er det vigtigt, før man starter installationen, at bekymre sig om at købe en pumpe med indikatorer, der ikke er lavere end de beregnede. Kun i dette tilfælde er der tillid til, at kravene til systemet i henhold til dette kriterium er fuldt ud opfyldt, og at det er i stand til at opvarme rummet til behagelige temperaturer.

Hydraulisk beregning af en simpel sammensat rørledning

,

Beregninger af enkle rørledninger reduceres til tre typiske opgaver: bestemmelse af rørledningens hoved (eller tryk), strømningshastighed og diameter. Yderligere overvejes metoden til løsning af disse problemer for en simpel rørledning med konstant tværsnit.

Opgave 1

... Givet: dimensionerne af rørledningen og

ru væggene

, flydende egenskaber

, væskestrømningshastighed Q.
Bestem det krævede hoved H (en af ​​de værdier, der udgør hovedet).

Afgørelse

... Bernoulli-ligningen er sammensat til flowet af et givet hydraulisk system. Kontrol sektioner er tildelt. Referenceplan er valgt
Z(0.0)
, analyseres de oprindelige betingelser. Bernoulli-ligningen er udarbejdet under hensyntagen til de oprindelige forhold. Fra Bernoulli-ligningen opnår vi en designformel af typen ٭. Ligningen løses med hensyn til H. Reynolds-tallet Re bestemmes, og bevægelsestilstanden indstilles. Værdien findes

afhængigt af kørselstilstand. H og den ønskede værdi beregnes.
Mål 2.

Givet: dimensionerne af rørledningen og

, ruhed af dets vægge

, flydende egenskaber

, hoved N. Bestem strømningshastigheden Q.
Afgørelse.

Bernoulli-ligningen er udarbejdet under hensyntagen til de anbefalinger, der er givet tidligere. Ligningen løses i forhold til den ønskede mængde Q. Den resulterende formel indeholder en ukendt koefficient

afhængigt af Re. Direkte placering

under betingelserne for dette problem er det vanskeligt, for for en ukendt Q kan Re ikke etableres på forhånd. Derfor udføres den yderligere løsning af problemet ved fremgangsmåden til successive tilnærmelser.

1. tilnærmelse: Re → ∞

definerer vi

2 tilnærmelse:

, vi finder
λII(ReII,Δeh)
og definer

Find den relative fejl

... Hvis en

, så slutter løsningen (for uddannelsesmæssige problemer

). Ellers er løsningen opfyldt i den tredje tilnærmelse.

Mål 3.

Givet: dimensioner af rørledninger (undtagen diameter d), ruhed af væggene

, flydende egenskaber

, hoved Н, strømningshastighed Q. Bestem rørledningens diameter.
Afgørelse

... Når dette problem løses, opstår der vanskeligheder med direkte bestemmelse af værdien

svarer til problemet med den anden type. Derfor anbefales det at træffe beslutningen ved hjælp af den grafisk-analytiske metode. Flere diametre er specificeret

.For hver

den tilsvarende værdi af trykket H ved en given strømningshastighed Q findes (problemet af den første type løses n gange). Baseret på resultaterne af beregningerne er der bygget en graf

... Den krævede diameter d bestemmes i henhold til grafen svarende til den givne værdi af trykket H.

Vandrette og lodrette layout

Et sådant varmesystem er opdelt i vandrette og lodrette ordninger efter placeringen af ​​rørledningen, der forbinder alle enheder og enheder til en helhed.

Et lodret varmekredsløb adskiller sig fra andre ved, at i dette tilfælde er alle nødvendige enheder forbundet med en lodret stigrør.

Selv om kompilering i sidste ende kommer lidt dyrere ud, vil den resulterende luftstagnation og trafikpropper ikke forstyrre stabil drift. Denne løsning er bedst egnet til lejlighedsejere i en bygning med flere etager, da alle individuelle etager er forbundet separat.

Et to-rør varmesystem med vandret kredsløb er perfekt til en etagers beboelsesejendom med en relativt lang længde, hvor det er lettere og mere rationelt at forbinde alle tilgængelige kølerum til en vandret rørledning.

Begge typer varmesystemkredsløb har fremragende hydraulisk stabilitet og temperaturstabilitet, kun i den første situation, under alle omstændigheder, vil det være nødvendigt at kalibrere stigrørene placeret lodret og i den anden - vandrette sløjfer.

Typer af varmesystemer

Ingeniørdesignopgaver af denne art kompliceres af de mange forskellige varmesystemer, både med hensyn til skala og konfiguration. Der er flere typer opvarmningsudvekslinger, som hver har sine egne love:

1. To-rør blindløbssystem - den mest almindelige version af enheden, velegnet til at organisere både centrale og individuelle varmekredse.

To-rør blindgyde-varmesystem

2. System med et rør eller "Leningradka" Det betragtes som den bedste måde at konstruere anlæg til varmekilder med en termisk effekt på op til 30-35 kW.

Et-rør varmesystem med tvungen cirkulation: 1 - varmekedel; 2 - sikkerhedsgruppe; 3 - radiatorer til opvarmning; 4 - Mayevsky kran; 5 - ekspansionstank; 6 - cirkulationspumpe; 7 - afløb

3. Dobbeltrørsystem af forbipasserende type - den mest materialeintensive frakobling af varmekredsløb, der er kendetegnet ved den højest kendte driftsstabilitet og kvaliteten af ​​distributionen af ​​kølemidlet.

To-rør tilknyttet varmesystem (Tichelman loop)

4. Strålelayout i mange henseender svarer det til en to-rørs kørsel, men på samme tid bringes alle systemets kontrolelementer ud til et punkt - til manifoldsamlingen.

Strålevarmekredsløb: 1 - kedel; 2 - ekspansionstank; 3 - feed manifold; 4 - radiatorer til opvarmning; 5 - returmanifold 6 - cirkulationspumpe

Før du går ned til den anvendte side af beregningerne, er der et par vigtige advarsler at tage. Først og fremmest skal du lære, at nøglen til en højkvalitetsberegning ligger i at forstå principperne for drift af væskesystemer på et intuitivt niveau. Uden dette bliver overvejelse af hver enkelt løsning til en sammenvævning af komplekse matematiske beregninger. Det andet er den praktiske umulighed at præsentere mere end grundlæggende begreber inden for rammerne af en gennemgang; for mere detaljerede forklaringer er det bedre at henvise til sådan litteratur om beregning af varmesystemer:

• V. Pyrkov “Hydraulisk regulering af varme- og kølesystemer. Theory and Practice "2. udgave, 2010
• R. Jaushovets "Hydraulik - hjertet af vandopvarmning".
• Kedelrumshydraulikmanual fra De Dietrich.
• A. Savelyev “Opvarmning derhjemme. Beregning og installation af systemer ".

Bestemmelse af tryktab i rør

Tryktabsmodstanden i kredsløbet, hvorigennem kølevæsken cirkulerer, er defineret som deres samlede værdi for alle individuelle komponenter. Sidstnævnte inkluderer:

• tab i det primære kredsløb, betegnet som ∆Plk;
• lokale omkostninger til varmebæreren (∆Plm)
• trykfald i specielle områder kaldet ”varmegeneratorer” under betegnelsen ∆Ptg;
• tab inde i det indbyggede varmevekslingssystem ∆Pto.

Efter opsummering af disse værdier opnås den ønskede indikator, som karakteriserer systemets samlede hydrauliske modstand ∆Pco.

Ud over denne generaliserede metode er der andre metoder til bestemmelse af hovedtab i polypropylenrør. En af dem er baseret på en sammenligning af to indikatorer bundet til begyndelsen og slutningen af ​​rørledningen. I dette tilfælde kan tryktabet beregnes ved simpelthen at trække dets oprindelige og endelige værdier, bestemt af to trykmålere.

En anden mulighed til beregning af den ønskede indikator er baseret på brugen af ​​en mere kompleks formel, der tager højde for alle de faktorer, der påvirker egenskaberne ved varmestrømmen. Følgende forhold tager primært hensyn til tabet af væskehoved på grund af den lange længde af rørledningen.

• h - væsketabstab, i det undersøgte tilfælde målt i meter.
• λ - koefficient for hydraulisk modstand (eller friktion) bestemt ved andre beregningsmetoder.
• L er den samlede længde af den serverede rørledning, som måles i løbende meter.
• D er rørets interne standardstørrelse, der bestemmer volumen af ​​kølemiddelstrømmen.
• V er væskestrømningshastigheden målt i standardenheder (meter pr. Sekund).
• G-symbolet er accelerationen på grund af tyngdekraften, lig med 9,81 m / s2.

Tryktab opstår på grund af væskens friktion mod den indre overflade af rørene

Tab forårsaget af en høj hydraulisk friktionskoefficient er af stor interesse. Det afhænger af ruheden på rørets indre overflader. Forholdene, der anvendes i dette tilfælde, er kun gyldige for standard runde røremner. Den endelige formel for at finde dem ser sådan ud:

• V er vandmassernes bevægelseshastighed målt i meter / sekund.
• D er den indvendige diameter, der definerer det frie rum til bevægelse af kølemidlet.
• Koefficienten i nævneren angiver den kinematiske viskositet af væsken.

Sidstnævnte indikator refererer til konstante værdier og findes i specielle tabeller, der er offentliggjort i store mængder på Internettet.

Beregning af hydraulik fra et vandopvarmningssystem

Kølevæsken cirkulerer gennem systemet under tryk, hvilket ikke er en konstant værdi. Det falder på grund af tilstedeværelsen af ​​friktionskræfter af vand mod rørvæggene, modstand på rørfittings og fittings. Husejeren gør også sin del ved at tilpasse fordelingen af ​​varme til de enkelte rum.

Trykket stiger, hvis kølevæskens opvarmningstemperatur stiger og omvendt - falder, når det falder.

For at undgå ubalance i varmesystemet er det nødvendigt at skabe betingelser, hvorunder der tilføres så meget kølemiddel til hver radiator, som det er nødvendigt for at opretholde den indstillede temperatur og genopfylde de uundgåelige varmetab.

Hovedformålet med den hydrauliske beregning er at matche de anslåede netværksomkostninger med de faktiske eller driftsomkostninger.

På dette designfase bestemmes følgende:

• rørdiameter og deres gennemløb
• lokale tryktab i individuelle sektioner af varmesystemet
• hydrauliske afbalanceringskrav
• tryktab i hele systemet (generelt)
• optimal strømningshastighed for kølemidlet.

Til produktion af en hydraulisk beregning er det nødvendigt at foretage nogle forberedelser:

1. Indsaml basisliniedata og organiser dem.
2. Vælg en beregningsmetode.

Først og fremmest studerer designeren anlæggets termiske ingeniørparametre og udfører den termiske ingeniørberegning. Som et resultat har han oplysninger om den mængde varme, der kræves for hvert rum. Derefter vælges varmeenhederne og varmekilden.

Skematisk gengivelse af et varmesystem i et privat hus

På udviklingsstadiet træffes en beslutning om typen af ​​varmesystem, og funktionerne i dets afbalancering, rør og fittings vælges. Efter afslutningen udarbejdes et aksonometrisk ledningsdiagram, der udvikles grundplaner, der indikerer:

• radiator magt;
• forbrug af kølevæske;
• placering af varmeudstyr osv.

Alle sektioner af systemet, knudepunkter er markeret, beregnet, og længden af ​​ringene påføres tegningen.

Beregning af varmekanalhydraulikken

Kompetent beregnet hydraulik tillader den korrekte fordeling af rørdiameteren gennem systemet

Den hydrauliske beregning af varmesystemet kommer normalt ned til valget af diametre på rør, der er lagt i separate sektioner af netværket. Når du udfører det, skal følgende faktorer tages i betragtning:

• værdien af ​​trykket og dets forskelle i rørledningen ved en given hastighed af kølevæsken
• dens anslåede udgift
• typiske dimensioner på de anvendte rørprodukter.

Ved beregning af den første af disse parametre er det vigtigt at tage højde for pumpeudstyrets kapacitet. Det skal være tilstrækkeligt at overvinde varmekredsenes hydrauliske modstand. I dette tilfælde er den samlede længde af polypropylenrør af afgørende betydning med en stigning, hvor systemernes samlede hydrauliske modstand øges.

Baseret på beregningsresultaterne bestemmes indikatorerne, der er nødvendige for den efterfølgende installation af varmesystemet og opfylder kravene i de nuværende standarder.

I dette tilfælde er den samlede længde af polypropylenrør af afgørende betydning med en stigning, hvor systemernes samlede hydrauliske modstand øges. Baseret på resultaterne af beregningen bestemmes de nødvendige indikatorer til den efterfølgende installation af varmesystemet og opfylder kravene i de nuværende standarder.

Hvad er hydraulisk beregning

Dette er tredje trin i processen med at oprette et varmenet. Det er et beregningssystem, der giver dig mulighed for at bestemme:

I henhold til de opnåede data udføres valget af pumper.

I sæsonbestemte boliger er et varmesystem med naturlig cirkulation af kølemidlet i mangel af elektricitet i det (link til anmeldelse).

Komplekse opgaver - minimering af omkostninger:

1. kapital - installation af rør med optimal diameter og kvalitet;
2. operationel:
3. afhængighed af energiforbrug af systemets hydrauliske modstand
4. stabilitet og pålidelighed
5. støjløshed.

Udskiftning af den centraliserede opvarmningstilstand med en enkelt forenkler beregningsmetoden

For offline-tilstand er 4 metoder anvendelige hydraulisk beregning af varmesystemet:

1. specifikke tab (standardberegning af rørdiameter);
2. med længder reduceret til en ækvivalent
3. ved egenskaberne ved ledningsevne og modstand
4. sammenligning af dynamisk tryk.

De første to metoder anvendes med et konstant temperaturfald i netværket.

De sidste to hjælper med at distribuere varmt vand over systemets ringe, hvis temperaturforskellen i netværket ophører med at svare til forskellen i stigrør / grene.