חשב תחילה ואז אסוף. חישוב הידראולי של מערכת החימום.

מה עוד לוקחים בחשבון בעת ​​חישוב צינור הגז

כתוצאה מחיכוך על הקירות, מהירות הגז מעל קטע הצינור שונה - היא מהירה יותר במרכז. עם זאת, המדד הממוצע משמש לחישובים - מהירות מותנית אחת.

ישנם שני סוגים של תנועה דרך צינורות: למינרית (סילון, אופייני לצינורות בקוטר קטן) וסוער (בעל אופי מופרע של תנועה עם היווצרות לא רצונית של מערבולות בכל מקום בצינור רחב).

חישוב קוטר צינור אספקת הגז הראשי

גז נע לא רק בגלל הלחץ החיצוני המופעל עליו. שכבותיה מפעילות לחץ ביניהן. לכן גם גורם הראש ההידרוסטטי נלקח בחשבון.

מהירות התנועה מושפעת גם מחומרי הצינור. כך שבצינורות פלדה במהלך ההפעלה, החספוס של הקירות הפנימיים גדל והצירים צרים עקב צמיחת יתר. לעומת זאת צינורות פוליאתילן מגדילים את הקוטר הפנימי עם עובי דופן יורד. כל זה נלקח בחשבון בלחץ העיצובי.

שתי צינורות מערכת חימום ביתית תכונות של חישוב, תרשימים והתקנה

גם למרות תהליך ההתקנה הפשוט יחסית ואורכו הקטן יחסית של הצינור במקרה של מערכות חימום צינור אחד, בשוק הציוד המיוחד, מערכות חימום דו צינוריות עדיין נותרות בעמדות הראשונות.

אמנם קצרה, אך רשימה משכנעת ואינפורמטיבית ביותר של היתרונות והיתרונות של מערכת חימום דו-צינורית, אך היא מצדיקה רכישה ושימוש בהמשך במעגלים עם קו ישיר וחזרה.

לכן, צרכנים רבים מעדיפים זאת על פני זנים אחרים, ומעלים עין מכך שהתקנת המערכת אינה כה קלה.

מדוע אתה זקוק לדיאגרמה אקסונומטרית

תרשים אקסונומטרי הוא ציור תלת ממדי של מערכת חימום. זה פשוט לא מציאותי לעשות חישוב הידראולי של חימום בלעדיו. השרטוט מציין:

• צַנֶרֶת;
• מקומות להפחתת קוטר הצינורות;
• מיקום מחליפי חום וציוד אחר;
• מקומות להתקנת אביזרי צנרת;
• נפח סוללה.

Penofol משמש לעתים קרובות לבידוד. המאפיינים הטכניים שלו מאפשרים להשתמש בו גם בטמפרטורות גבוהות, למשל, בחדר אדים.

כתבנו כיצד לבודד כראוי את גג המוסך במאמר זה.

הכוח התרמי שלהם תלוי בגודל הסוללות, שאמורות להספיק לחימום כל חדר. כדי לבחור רדיאטורים, עליך לדעת את אובדן החום. ככל שהם גדולים יותר, יש צורך במחליפי חום חזקים יותר. אקסונומטריה מתבצעת ביחס לקנה המידה.

איך לעבוד ב- EXCEL

השימוש בטבלאות אקסל נוח מאוד, מכיוון שתוצאות החישובים ההידראוליים מסוכמות תמיד בצורה טבלאית. מספיק להגדיר את רצף הפעולות ולהכין נוסחאות מדויקות.

קלט נתונים ראשוניים

נבחר תא ומכניסים ערך. כל שאר המידע פשוט נלקח בחשבון.

• ערך D15 מחושב מחדש בליטר, כך שקל יותר לתפוס את קצב הזרימה;
• תא D16 - הוסף עיצוב בהתאם לתנאי: "אם v אינו נופל בטווח של 0.25 ... 1.5 מ / ש, אז הרקע של התא הוא אדום / הגופן לבן."

עבור צינורות עם הבדל בגובה הכניסה והיציאה, נוסף לחץ סטטי לתוצאות: 1 ק"ג / ס"מ לכל 10 מ '.

הצגת תוצאות

ערכת הצבעים של המחבר נושאת בעומס פונקציונלי:

• תאי טורקיז בהירים מכילים נתונים גולמיים - תוכלו לשנות אותם.
• תאים ירוקים חיוורים - קבועים שיש להזין או נתונים שאינם ניתנים לשינוי.
• תאים צהובים - חישובי עזר ראשוניים.
• תאים צהובים בהירים - תוצאות חישוב.
• גופנים: כחול - נתונים ראשוניים;
• שחור - תוצאות ביניים / לא עיקריות;
• אדום - התוצאות העיקריות והסופיות של החישוב ההידראולי.

תוצאות בטבלת Excel

דוגמה מאלכסנדר וורוביוב

דוגמה לחישוב הידראולי פשוט באקסל עבור קטע אופקי של צינור.

• אורך הצינור 100 מטר;
• ø108 מ"מ;
• עובי דופן 4 מ"מ.

טבלת תוצאות חישוב התנגדות מקומית

על ידי סיבוך חישובים שלב אחר שלב באקסל, כדאי לך לשלוט בתיאוריה ולחסוך חלקית בעבודת העיצוב. הודות לגישה מוכשרת, מערכת החימום שלך תהפוך אופטימלית מבחינת עלויות והעברת חום.

נומוגרמות לחישובי צינורות הידראוליים

כדי לבדוק את אובדן הלחץ באזור מסוים, משווים את קריאות המונומטר לנתונים טבלאיים, או שהם מונחים על ידי התלות הפונקציונלית של קצב זרימת הנוזל בשינויים במתח (בקוטר קבוע).

לדוגמא, נעשה שימוש בסניף עם רדיאטורים של 10 קילוואט. צריכת הנוזלים מחושבת להעברת אנרגיית חום ברמה של 10 קילוואט. חתך מהסוללה הראשונה בסניף נלקח כקטע מחושב. קוטרו קבוע. החלק השני ממוקם בין הסוללה הראשונה לשנייה. בחלק השני, צריכת האנרגיה היא 9 קילוואט עם הפחתה אפשרית.

חישוב ההתנגדות ההידראולית מתבצע לפני צינורות ההחזרה והאספקה, דבר שמקל על הנוסחה:

G uch = (3.6 * Q uch) / (c * (t r-t o)),

כאשר Q uch הוא רמת עומס החום של האתר, (W). עומס חום לחלק אחד הוא 10 קילוואט;

с - (אינדיקטור לקיבולת חום ספציפית לנוזל) קבוע השווה ל -4.2 kJ (ק"ג * ° С);

t r הוא משטר הטמפרטורה של נוזל הקירור החם;

לא משטר הטמפרטורה של נושא החום הקר.

חישובים הידרוקליים של מערכות כובד מחממות: מהירות הובלת נוזל הקירור

המהירות המינימלית של נוזל הקירור היא 0.2-0.26 מ 'לשנייה. עם ירידה בפרמטר, ניתן לשחרר מסיבי אוויר עודפים מהנוזל, מה שמוביל ליצירת נעילת אוויר. זו הסיבה לדחייה מוחלטת או חלקית של מערכת החימום. הסף העליון של מהירות נוזל הקירור הוא 0.6-1.5 מ 'לשנייה. אי הגעה למהירות לפרמטרים שצוינו עלולה ליצור רעש הידראולי. בפועל המהירות האופטימלית נעה בין 0.4 ל -0.7 מ 'לשנייה.

לצורך חישובים מדויקים יותר, נעשה שימוש בפרמטרים של חומרים לייצור צינורות, למשל, עבור צינורות פלדה, מהירות הנוזל משתנה בטווח של 0.26-0.5 מ 'לשנייה. בעת שימוש במוצרי פולימר או נחושת מותרת עלייה במהירות של עד 0.26-0.7 מ 'לשנייה.

חישוב ההתנגדות של מערכות כוח הכבידה לחימום: אובדן לחץ

סכום כל ההפסדים כתוצאה מחיכוך הידראולי והתנגדות מקומית נקבע בפא:

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

• כאשר v הוא מהירות התקשורת המועברת, m / s;
• p הוא צפיפות הנוזל, ק"ג / מ"ק;
• R הוא אובדן הלחץ, Pa / m;
• l הוא האורך המשמש לחישוב צינורות, מ ';
• E3 הוא סכום כל מקדמי ההתנגדות המקומיים בחלק המצויד של שסתומי הכיבוי.

הרמה הכללית של ההתנגדות ההידראולית נקבעת על ידי סכום ההתנגדות של החלקים המחושבים.

חישוב הידרוקולטיבי של מערכות חימום כבידה דו צינוריות: בחירת הענף הראשי

אם המערכת ההידראולית מאופיינת בהובלה נלווית של נוזל הקירור, למערכות דו צינוריות, עליכם לבחור את הטבעת של המעלה המרבי המוטען דרך מכשירי החימום הנמצאים למטה. עבור מערכות המאופיינות בתנועה ללא מוצא של נוזל הקירור, נדרש לבחור את הטבעת של מכשיר החימום התחתון עבור העמוסים ביותר מבין העליות הרחוקות ביותר. עבור מבני חימום אופקיים, הטבעות נבחרות דרך הענפים העמוסים ביותר הקשורים לקומות התחתונות.

חימום עם שני קווים

מאפיין מובהק של מבנה העיצוב של מערכת חימום דו-צינורית מורכב משני ענפי צינור.

הראשון מוליך ומכוון את המים המחוממים בדוד דרך כל המכשירים והמכשירים הדרושים.

השני אוסף ומסיר מים שכבר מקוררו במהלך הפעולה ושולח אותם למחולל החום.

בתכנון מערכת צינור יחיד, מים, בניגוד למערכת דו-צינורית, שבה הם עוברים דרך כל הצינורות של מכשירי החימום עם אותו מחוון טמפרטורה, עוברים אובדן משמעותי של המאפיינים הדרושים לתהליך חימום יציב בגישה. לחלק הסוגר של הצינור.

אורך הצינורות והעלויות הקשורות ישירות אליו גדלים כפליים בבחירת מערכת חימום דו-צינורית, אך זהו ניואנס חסר משמעות יחסית על רקע יתרונות ברורים.

ראשית, ליצירה והתקנה של מבנה דו צינורי של מערכת חימום, צינורות בעלי ערך קוטר גדול אינם נדרשים כלל ולכן, מכשול זה או אחר לא ייווצר בדרך, כמו במקרה של מעגל צינור יחיד.

כל המחברים, השסתומים ופרטי הבנייה האחרים הנדרשים הם גם קטנים בהרבה בגודלם, כך שההבדל בעלות יהיה מאוד לא מורגש.

אחד היתרונות העיקריים של מערכת כזו הוא שניתן להתקין אותה קרוב לכל אחת מסוללות התרמוסטט ותוזיל משמעותית את העלויות ותגביר את נוחות השימוש.

בנוסף, ההשלכות הדקות של קווי האספקה ​​והחזרה גם אינן מפריעות כלל לשלמות פנים הדירה; יתר על כן, הם פשוט יכולים להיות מוסתרים מאחורי החיפוי או בקיר עצמו.

לאחר שפרק את כל היתרונות והניואנסים של שתי מערכות החימום על המדפים, הבעלים, ככלל, עדיין מעדיפים לבחור מערכת דו-צינורית. עם זאת, יש צורך לבחור באחת מכמה אפשרויות למערכות כאלה, שלדעת הבעלים עצמם יהיו הפונקציונליים והרציונליים ביותר לשימוש.

כמו בפועל, ההתנגדות ההידראולית של מערכת החימום נחשבת.

מהנדסים לרוב צריכים לחשב מערכות חימום עבור מתקנים גדולים. יש להם מספר רב של מכשירי חימום ומאות רבות של צינורות, אבל אתה עדיין צריך לספור. אכן, ללא GH, לא ניתן יהיה לבחור במשאבת הזרימה הנכונה. בנוסף, ה- GR מאפשר לך לקבוע אם כל זה יעבוד עוד לפני ההתקנה.

כדי לפשט את החיים, מעצבים פיתחו שיטות מספריות ותוכנות שונות לקביעת התנגדות הידראולית. נתחיל מהידני לאוטומטי.

נוסחאות משוערות לחישוב התנגדות הידראולית.

הנוסחה המשוערת הבאה משמשת לקביעת הפסדי החיכוך הספציפיים בצינור:

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

כאן נותרה תלות כמעט ריבועית במהירות תנועת הנוזלים בצינור. נוסחה זו תקפה למהירויות של 0.1-1.25 מ 'לשנייה.

אם אתה יודע את קצב הזרימה של נוזל הקירור, יש נוסחה משוערת לקביעת הקוטר הפנימי של הצינורות:

d = 0.75√G מ"מ;

לאחר שקיבלת את התוצאה, עליך להשתמש בטבלה הבאה כדי להשיג את הקוטר הנומינלי:

העמל ביותר יהיה חישוב ההתנגדויות המקומיות באביזרים, שסתומים והתקני חימום. מוקדם יותר הזכרתי את מקדמי ההתנגדות המקומית ξ, הבחירה שלהם נעשית על פי טבלאות הייחוס. אם הכל ברור עם הפינות ושסתומי העצירה, אז הבחירה ב- KMS לבני נוער הופכת להרפתקה שלמה. כדי להבהיר על מה אני מדבר, בואו נסתכל על התמונה הבאה:

התמונה מראה שיש לנו עד 4 סוגים של טיז, שלכל אחד מהם יש CCM משלו של התנגדות מקומית. הקושי כאן יורכב מבחירה נכונה של כיוון זרימת נוזל הקירור. למי שבאמת זקוק לזה, אתן כאן טבלה עם נוסחאות מתוך ספר O.D. סמרינה "חישובים הידראוליים של מערכות הנדסיות":

ניתן להעביר נוסחאות אלו ל- MathCAD או לכל תוכנית אחרת ולחשב את ה- CMC עם שגיאה של עד 10%. הנוסחאות ישימות למהירויות זרימת נוזל קירור בין 0.1 ל -1.25 מ 'לשנייה ולצינורות בקוטר סמלי של עד 50 מ"מ. נוסחאות כאלה מתאימות למדי לחימום קוטג'ים ובתים פרטיים. עכשיו בואו נסתכל על כמה פתרונות תוכנה.

תוכניות לחישוב התנגדות הידראולית במערכות חימום.

עכשיו באינטרנט תוכלו למצוא תוכניות רבות ושונות לחישוב חימום, בתשלום ובחינם. ברור שלתוכניות בתשלום יש פונקציונליות חזקה יותר מאשר בחינם ומאפשרות לך לפתור מגוון רחב יותר של משימות. הגיוני לרכוש תוכניות כאלה עבור מהנדסי עיצוב מקצועיים. עבור הדיוט שרוצה לחשב באופן עצמאי את מערכת החימום בביתו, תוכניות בחינם יספיקו. להלן רשימה של מוצרי התוכנה הנפוצים ביותר:

• Valtec.PRG היא תוכנית חינמית לחישוב חימום ואספקת מים. ישנן אפשרויות לחישוב רצפות חמות ואפילו קירות חמים
• הרז היא משפחה שלמה של תוכניות. בעזרתם ניתן לחשב מערכות חימום של צינור אחד ושני צינורות. לתוכנית ייצוג גרפי נוח ויכולת להתפצל לתכניות קומה. קיימת אפשרות לחישוב הפסדי חום
• סטרים היא פיתוח מקומי, שהיא מערכת CAD משולבת שיכולה לתכנן רשתות הנדסיות בכל מורכבות שהיא. בניגוד לקודמים, סטרים היא תוכנית בתשלום. לכן, אדם רגיל ברחוב לא צפוי להשתמש בו. זה מיועד לאנשי מקצוע.

ישנם מספר פתרונות אחרים. בעיקר מיצרני צינורות ואביזרים. היצרנים מחדדים תוכניות חישוב עבור החומרים שלהם ובכך, במידה מסוימת, מכריחים אותם לקנות את החומרים שלהם. זו תחבולה שיווקית כזו ואין שום דבר רע בה.

סיווג צינורות גז

צינורות גז מודרניים הם מערכת שלמה של מתחמי מבנים המיועדים להובלת דלק בעירה ממקומות ייצורם לצרכנים. לכן, על פי ייעודם המיועד, הם:

• תא מטען - להובלה למרחקים ארוכים מאתרי כרייה ליעדים.
• מקומי - לאיסוף, הפצה ואספקת גז לחפצי ההתנחלויות והמפעלים.

לאורך הקווים הראשיים נבנות תחנות מדחס, הדרושות לשמירה על לחץ העבודה בצינורות ולהספקת גז לנקודות המיועדות לצרכנים בכמויות הנדרשות, מחושבות מראש. בהם הגז מטוהר, מיובש, דוחס ומקרר ואז מוחזר לצינור הגז בלחץ מסוים הנדרש לקטע מסוים של מעבר דלק.

צינורות גז מקומיים הממוקמים בהתנחלויות מסווגים:

• לפי סוג גז - ניתן להעביר פחמימנים טבעיים, נוזליים, מעורבבים וכו '.
• על ידי לחץ - בחלקים שונים של הגז יש לחץ נמוך, בינוני וגבוה.
• לפי מיקום - חיצוני (רחוב) ופנימי, תת קרקעי ומחתרתי.

חישוב הידראולי של מערכת חימום דו-צינורית

• חישוב הידראולי של מערכת החימום, תוך התחשבות בצנרת
• דוגמה לחישוב הידראולי למערכת חימום כובד דו-צינורית

מדוע אתה צריך חישוב הידראולי של מערכת חימום דו-צינורית כל בניין הוא אינדיבידואלי. בהקשר זה, חימום עם קביעת כמות החום יהיה אינדיבידואלי. ניתן לעשות זאת באמצעות חישוב הידראולי, בעוד שהתוכנית וטבלת החישובים יכולים להקל על המשימה.

חישוב מערכת חימום הבית מתחיל בבחירת דלק, בהתבסס על הצרכים ומאפייני התשתית של האזור בו נמצא הבית.

מטרת החישוב ההידראולי, שתוכנה וטבלה ברשת, היא כדלקמן:

• קביעת מספר התקני החימום הדרושים;
• חישוב קוטר ומספר הצינורות;
• קביעת אובדן החימום האפשרי.

כל החישובים צריכים להתבצע על פי ערכת החימום עם כל האלמנטים הכלולים במערכת. יש לערוך תרשים וטבלה דומים מראש. כדי לבצע חישוב הידראולי, תזדקק לתוכנית, טבלה אקסונומטרית ונוסחאות.

מערכת חימום דו-צינורית של בית פרטי עם חיווט נמוך יותר.

טבעת טעונה יותר של הצינור נלקחת כאובייקט עיצובי, שלאחריו נקבעים חתך הצינור הנדרש, הפסדי לחץ אפשריים של כל מעגל החימום ושטח הפנים האופטימלי של הרדיאטורים.

ביצוע חישוב כזה, עבורו משתמשים בטבלה ובתוכנית, יכול ליצור תמונה ברורה עם התפלגות כל ההתנגדויות במעגל החימום הקיים, ומאפשרת לך גם להשיג פרמטרים מדויקים של משטר הטמפרטורה, צריכת המים בכל חלק של החימום.

כתוצאה מכך, החישוב ההידראולי צריך לבנות את תוכנית החימום האופטימלית ביותר עבור ביתך. אל תסמוך רק על האינטואיציה שלך. הטבלה ותכנית החישוב יפשטו את התהליך.

פריטים שאתה צריך:

מהו חישוב הידראולי ולמה יש צורך?

חישוב הידראולי (להלן GR) הוא אלגוריתם מתמטי, וכתוצאה מכך אנו מקבלים את קוטר הצינור הנדרש במערכת זו (כלומר הקוטר הפנימי). בנוסף, יהיה ברור באיזו משאבת זרימה אנו צריכים להשתמש - נקבעים ראש וקצב הזרימה של המשאבה. כל זה יאפשר להפוך את מערכת החימום לאופטימלית מבחינה כלכלית. הוא נעשה על בסיס חוקי ההידראוליקה - חלק מיוחד בפיזיקה המוקדש לתנועה ושיווי משקל בנוזלים.

משוואות בסיסיות לחישוב הידראולי של צינור גז

כדי לחשב את תנועת הגז דרך הצינורות, לוקחים את ערכי קוטר הצינור, צריכת הדלק ואובדן הראש. זה מחושב בהתאם לאופי התנועה. עם למינרית - החישובים מבוצעים באופן מתמטי בהחלט על פי הנוסחה:

Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 ק"ג / מ"ר (20), כאשר:

• ∆Р - kgm2, אובדן ראש בגלל חיכוך;
• ω - m / sec, מהירות דלק;
• D - m, קוטר הצינור;
• L - m, אורך הצינור;
• μ - ק"ג שניות / מ"ר, צמיגות נוזלים.

בתנועה סוערת אי אפשר ליישם חישובים מתמטיים מדויקים בגלל האופי הכאוטי של התנועה. לכן משתמשים במקדמים שנקבעו בניסוי.

מחושב לפי הנוסחה:

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

• Р1 и Р2 - לחץ בתחילת ובסוף הצינור, ק"ג / מ"ר;
• λ - מקדם התנגדות חסר ממד;
• ω - m / sec, מהירות גז ממוצעת מעל קטע הצינור;
• ρ - ק"ג / מ"ק, צפיפות דלק;
• D - m, קוטר הצינור;
• g - m / sec2, תאוצה של כוח המשיכה.

וידאו: יסודות חישוב הידראולי של צינורות גז

מבחר שאלות

• מיכאיל, ליפצק - באילו להבים לחיתוך מתכת לשימוש?
• איוון, מוסקבה - מהו ה- GOST של פלדת גיליון מתכת מגולגלת?
• מקסים, טבר - אילו מתלים לאחסון מתכת מגולגלת טובים יותר?
• ולדימיר, נובוסיבירסק - מה המשמעות של עיבוד קולי של מתכות ללא שימוש בחומרים שוחקים?
• ולרי, מוסקבה - איך לזייף סכין ממסב במו ידיך?
• סטניסלב, וורונז '- באיזה ציוד משתמשים לייצור צינורות אוויר מפלדה מגולוונת?

איזון הידראולי

איזון נפילות הלחץ במערכת החימום מתבצע באמצעות שסתומי בקרה וכיבוי.

איזון הידראולי של המערכת מבוסס על:

• עומס תכנון (קצב זרימת מסה של נוזל הקירור);
• נתוני התנגדות דינמית של יצרני צינורות;
• מספר ההתנגדויות המקומיות באזור הנדון;
• מאפיינים טכניים של אביזרים.

מאפייני ההגדרה - ירידת לחץ, הידוק, קיבולת זרימה - מוגדרים לכל שסתום. לדבריהם, נקבעים מקדמי נוזל הקירור לכל מעלה, ואז לכל מכשיר.

אובדן הלחץ פרופורציונלי ישירות לריבוע קצב זרימת נוזל הקירור ונמדד בק"ג / שעה, היכן

S הוא תוצר הלחץ הספציפי הדינמי, המתבטא ב- Pa / (ק"ג / שעה), והמקדם המופחת עבור ההתנגדות המקומית של החלק (ξpr).

המקדם המופחת ξпр הוא סך כל התנגדות המערכת המקומית.

מדוע יש צורך לחשב את צינור הגז

לאורך כל קטעי צינור הגז, מתבצעים חישובים לזיהוי מקומות שבהם צפויים התנגדות אפשרית בצינורות, ומשנים את קצב אספקת הדלק.

אם כל החישובים נעשים כהלכה, ניתן לבחור את הציוד המתאים ביותר וליצור תכנון חסכוני ויעיל של כל תכנון מערכת הגז.

זה יחסוך ממך אינדיקטורים מיותרים, המוערכים יתר על המידה במהלך ההפעלה ועלויות הבנייה, שיכולות להיות במהלך התכנון וההתקנה של המערכת ללא חישוב הידראולי של צינור הגז.

יש הזדמנות טובה יותר לבחור את הגודל הרצוי בחתך רוחב ובחומרי צינור לאספקה ​​יעילה, מהירה ויציבה יותר של דלק כחול לנקודות המתוכננות של מערכת צינורות הגז.

מובטח מצב ההפעלה האופטימלי של כל צינור הגז.

מפתחים מקבלים הטבות כספיות תוך חיסכון ברכישת ציוד טכני וחומרי בניין.

החישוב הנכון של צינור הגז נעשה, תוך התחשבות ברמות צריכת הדלק המקסימליות בתקופות של צריכת המוני. כל הצרכים הביתיים התעשייתיים, המשותפים והפרטיים נלקחים בחשבון.

סקירה כוללת

לנוחיות החישובים משתמשים בתוכניות חישוב הידראוליקה חובבניות ומקצועיות.

הפופולרי ביותר הוא Excel.

אתה יכול להשתמש בחישוב המקוון ב- Excel Online, CombiMix 1.0 או במחשבון החישוב ההידראולי המקוון. התוכנית הנייחת נבחרת תוך התחשבות בדרישות הפרויקט.

הקושי העיקרי בעבודה עם תוכניות כאלה הוא חוסר הידע ביסודות ההידראוליקה. בחלק מהן אין פענוח של נוסחאות, התכונות של הסתעפות צינורות וחישוב ההתנגדויות במעגלים מורכבים אינם נחשבים.

• הרץ C.O. 3.5 - מחשב בשיטת אובדן לחץ ספציפי ליניארי.
• DanfossCO ו- OvertopCO - יכולים לספור מערכות זרימה טבעיות.
• "זרימה" (Potok) - מאפשר ליישם שיטת חישוב עם הפרש טמפרטורה משתנה (הזזה) על פני העליות.

יש צורך להבהיר את הפרמטרים להזנת נתונים על הטמפרטורה - בקלווין / צלזיוס.

חישוב נפח המים וקיבולת מיכל ההרחבה

נפח מיכל ההרחבה חייב להיות שווה ל- 1/10 מהנפח הכולל של הנוזל
כדי לחשב את מאפייני הביצועים של מיכל הרחבה, שהוא חובה עבור כל מערכת חימום מסוג סגור, יהיה עליכם להתמודד עם התופעה של עלייה בנפח הנוזל בו. אינדיקטור זה מוערך בהתחשב בשינויים במאפייני הביצועים הבסיסיים, כולל תנודות בטמפרטורה שלו. במקרה זה הוא משתנה בטווח רחב מאוד - מחדר +20 מעלות ועד לערכי פעולה בטווח של 50-80 מעלות.

ניתן לחשב את נפח מיכל ההרחבה ללא בעיות מיותרות אם תשתמש באומדן גס שהוכח בפועל. הוא מבוסס על הניסיון בהפעלת ציוד, לפיו נפח מיכל ההרחבה הוא בערך עשירית מהכמות הכוללת של נוזל הקירור שמסתובב במערכת.

במקרה זה, כל האלמנטים שלו נלקחים בחשבון, כולל רדיאטורים לחימום (סוללות), כמו גם את מעטפת המים של יחידת הדוד.כדי לקבוע את הערך המדויק של המחוון הנדרש, יהיה עליכם לקחת את הדרכון של הציוד הנמצא בשימוש ולמצוא בו את הפריטים הנוגעים לקיבולת הסוללות ומיכל העבודה של הדוד.

לאחר קביעתם, לא קשה למצוא עודף נוזל קירור במערכת. לשם כך מחשבים תחילה את שטח החתך של צינורות פוליפרופילן, ואז מכפיל את הערך המתקבל לאורך הצינור. לאחר סיכום לכל ענפי מערכת החימום, מוסיפים להם את המספרים עבור הרדיאטורים והדוד שנלקח מהדרכון. עשירית נספרת אז מהסך הכל.

חישוב הפרמטרים של נוזל הקירור

כמות נוזל הקירור ב -1 מ 'של הצינור, תלוי בקוטר
חישוב נוזל הקירור מצטמצם לקביעת האינדיקטורים הבאים:

• מהירות התנועה של מסות מים דרך הצינור עם הפרמטרים שצוינו;
• הטמפרטורה הממוצעת שלהם;
• צריכת מדיה הקשורה לדרישות הביצועים של ציוד חימום.

הנוסחאות הידועות לחישוב הפרמטרים של נוזל הקירור (תוך התחשבות בהידראוליקה) מורכבות למדי ולא נוחות בשימוש מעשי. מחשבונים מקוונים משתמשים בגישה פשוטה המאפשרת להשיג תוצאה עם שגיאה מקובלת בשיטה זו.

עם זאת, לפני תחילת ההתקנה, חשוב לדאוג לרכישת משאבה עם אינדיקטורים שאינם נמוכים מהמחושבים. רק במקרה זה קיים ביטחון כי הדרישות למערכת על פי קריטריון זה מתקיימות במלואן וכי היא מסוגלת לחמם את החדר לטמפרטורות נוחות.

חישוב הידראולי של צינור מרוכב פשוט

,

,

חישובי צינורות פשוטים מצטמצמים לשלוש משימות אופייניות: קביעת ראש (או לחץ), קצב הזרימה וקוטר הצינור. יתר על כן, מתודולוגיה לפתרון בעיות אלה עבור צינור פשוט של חתך קבוע נחשבת.

בעיה 1

... נתון: ממדי הצינור ו

חספוס קירותיו

, תכונות נוזל

, קצב זרימת נוזלים ש.
קבע את הראש הנדרש H (אחד הערכים המרכיבים את הראש).

הַחְלָטָה

... משוואת ברנולי מורכבת לזרימה של מערכת הידראולית נתונה. מוקצים קטעי בקרה. נבחר מישור התייחסות
ז(0.0)
מנותחים התנאים הראשוניים. משוואת ברנולי מורכבת תוך התחשבות בתנאים הראשוניים. מתוך משוואת ברנולי, נקבל נוסחא עיצוב של * הסוג. המשוואה נפתרת ביחס ל- H. נקבע מספר ריינולדס Re ומצב התנועה מוגדר. הערך נמצא

תלוי במצב הנהיגה. H והערך הרצוי מחושבים.
מטרה 2.

נתון: ממדי הצינור ו

, חספוס קירותיו

, תכונות נוזל

, ראש נ. קבע את קצב הזרימה ש.
הַחְלָטָה.

משוואת ברנולי מורכבת תוך התחשבות בהמלצות שניתנו קודם. המשוואה נפתרת ביחס לערך המבוקש ש. הנוסחה המתקבלת מכילה מקדם לא ידוע

תלוי ב Re. מיקום ישיר

בתנאים של בעיה זו, קשה מכיוון שעבור ש 'לא ידוע, לא ניתן לקבוע את Re מראש. לכן, הפיתרון הנוסף של הבעיה מתבצע על ידי שיטת הקירוב ברציפות.

1. קירוב: Re → ∞

, אנו מגדירים

קירוב 2:

, אנחנו מוצאים
λII(רהII,Δאה)
ולהגדיר

מצא את השגיאה היחסית

... אם

ואז הפיתרון מסתיים (לבעיות חינוכיות

). אחרת, הפתרון מתגשם בקירוב השלישי.

מטרה 3.

נתון: מידות הצינורות (למעט קוטר d), חספוס קירותיו

, תכונות נוזל

, ראש Н, קצב זרימה ש. קבע את קוטר הצינור.
הַחְלָטָה

... כאשר פותרים בעיה זו נוצרים קשיים בקביעת הערך הישירה

דומה לבעיית הסוג השני. לכן, הפתרון מומלץ לבצע את השיטה הגרפית-אנליטית. מספר קטרים ​​מוגדרים

.לכולם

נמצא הערך המקביל של הלחץ H בקצב זרימה נתון Q (הבעיה מהסוג הראשון נפתרת n פעמים). על סמך תוצאות החישובים נבנה גרף

... הקוטר הנדרש d נקבע על פי הגרף, המתאים לערך הנתון של הלחץ H.

פריסות אופקיות ואנכיות

מערכת חימום כזו מחולקת לתכניות אופקיות ואנכיות לפי מיקום הצינור המחבר את כל המכשירים והמכשירים לכלל אחד.

מעגל חימום אנכי שונה מאחרים בכך שבמקרה זה כל המכשירים הדרושים מחוברים לעלייה אנכית.

אמנם אוספו ייצא בסופו של דבר מעט יקר יותר, אך פעולה יציבה לא תימנע מהקיפאון האווירי ופקקי התנועה. פתרון זה מתאים ביותר לבעלי דירות בבניין עם מספר קומות, מכיוון שכל הקומות הבודדות מחוברות בנפרד.

מערכת חימום דו-צינורית עם מעגל אופקי מושלמת לבניין מגורים חד-קומתי באורך ארוך יחסית, שבו קל וחכם יותר לחבר את כל תאי הרדיאטור הזמינים לצינור אופקי.

שני סוגי מעגלי מערכת החימום מתהדרים ביציבות הידראולית וטמפרטורה מצוינת, רק במצב הראשון, בכל מקרה, יהיה צורך לכייל את העליות הממוקמות אנכית, ובשנייה - לולאות אופקיות.

סוגי מערכות חימום

משימות תכנון הנדסי מסוג זה מסובכות על ידי מגוון רחב של מערכות חימום, הן מבחינת קנה המידה והן התצורה. ישנם מספר סוגים של מחלפי חימום, שלכל אחד מהם חוקים משלו:

1. מערכת ללא מוצא עם שני צינורות - הגרסה הנפוצה ביותר של המכשיר, המתאימה היטב לארגון מעגלי חימום מרכזיים ואינדיבידואליים.

מערכת חימום ללא מוצא דו-צינורית

2. מערכת צינור אחד או "לנינגרדקה" היא נחשבת הדרך הטובה ביותר לבנות מתחמי הסקה אזרחית בהספק תרמי של עד 30-35 קילוואט.

מערכת חימום בצינור אחד עם מחזור כפוי: 1 - דוד חימום; 2 - קבוצת אבטחה; 3 - רדיאטורים לחימום; 4 - מנוף מייבסקי; 5 - מיכל הרחבה; 6 - משאבת זרימה; 7 - ניקוז

3. מערכת צינורות תאומים מסוג חולף - הסוג הכי אינטנסיבי של חומרים של ניתוק מעגלי חימום, המובחן ביציבות הפעולה הידועה ביותר ובאיכות ההפצה של נוזל הקירור.

מערכת חימום הקשורה לשני צינורות (לולאת טיכלמן)

4. פריסת קרן במובנים רבים זה דומה לנסיעה בשני צינורות, אך יחד עם זאת כל פקדי המערכת מובאים לנקודה אחת - למכלול סעפת.

מעגל חימום קרינה: 1 - דוד; 2 - מיכל הרחבה; 3 - סעפת הזנה; 4 - רדיאטורים לחימום; 5 - סעפת חזרה; 6 - משאבת זרימה

לפני שיורדים לצד היישומי של החישובים, יש לעשות כמה אזהרות חשובות. קודם כל עליכם ללמוד שהמפתח לחישוב איכותי טמון בהבנת עקרונות הפעולה של מערכות נוזלים ברמה אינטואיטיבית. בלי זה, התחשבות בכל פתרון נפרד הופכת לשזור של חישובים מתמטיים מורכבים. השנייה היא האפשרות המעשית להציג יותר ממושגים בסיסיים במסגרת סקירה אחת; לקבלת הסברים מפורטים יותר, עדיף להתייחס לספרות כזו על חישוב מערכות החימום:

• V. Pyrkov "ויסות הידראולי של מערכות חימום וקירור. תיאוריה ופרקטיקה "מהדורה 2, 2010
• ר 'יושובץ "הידראוליקה - לב חימום המים".
• מדריך הידראוליקה לחדרי הדודים מבית דה דיטריך.
• א.סאבליב "חימום בבית. חישוב והתקנת מערכות ".

קביעת הפסדי לחץ בצינורות

ההתנגדות לאובדן לחץ במעגל דרכו נוזל הקירור מסתובב מוגדרת כערכם הכולל עבור כל הרכיבים הבודדים. האחרונים כוללים:

• אובדן במעגל הראשי, המסומן כ- lPlk;
• עלויות מקומיות של נושא החום (∆Plm);
• ירידת לחץ באזורים מיוחדים הנקראים "מחוללי חום" תחת הכינוי ∆Ptg;
• הפסדים בתוך מערכת חילופי החום המובנית ∆Pto.

לאחר סיכום ערכים אלה מתקבל המחוון הרצוי, המאפיין את ההתנגדות ההידראולית הכוללת של המערכת ∆Pco.

בנוסף לשיטה כללית זו, ישנן שיטות אחרות לקביעת אובדן הראש בצינורות פוליפרופילן. אחד מהם מבוסס על השוואה של שני אינדיקטורים הקשורים לתחילת הצינור ולסיומו. במקרה זה ניתן לחשב את אובדן הלחץ על ידי הפחתת ערכיו הראשוניים והסופיים, הנקבעים על ידי שני מדדי לחץ.

אפשרות נוספת לחישוב המדד הרצוי מבוססת על שימוש בנוסחה מורכבת יותר הלוקחת בחשבון את כל הגורמים המשפיעים על מאפייני זרימת החום. היחס הבא מביא בחשבון בעיקר את אובדן ראש הנוזל בגלל אורך הצינור הארוך.

• h - אובדן ראש נוזלי, במקרה הנבדק נמדד במטרים.
• λ - מקדם התנגדות הידראולית (או חיכוך), הנקבע על ידי שיטות חישוב אחרות.
• L הוא האורך הכולל של הצינור המוגש, הנמדד במטר רץ.
• D הוא הגודל הסטנדרטי הפנימי של הצינור, הקובע את נפח זרימת נוזל הקירור.
• V הוא קצב זרימת הנוזל, הנמדד ביחידות סטנדרטיות (מטר לשנייה).
• סמל ה- g הוא התאוצה הנובעת מכוח המשיכה, השווה ל- 9.81 m / s2.

הפסדי לחץ מתרחשים בגלל חיכוך הנוזל על פני השטח הפנימיים של הצינורות

הפסדים הנגרמים על ידי מקדם חיכוך הידראולי גבוה מעניינים מאוד. זה תלוי בחספוס המשטחים הפנימיים של הצינורות. היחסים המשמשים במקרה זה תקפים רק לריקוני צינורות עגולים רגילים. הנוסחה הסופית למציאתם נראית כך:

• V הוא מהירות התנועה של מסות מים, נמדדת במטרים / שנייה.
• D הוא הקוטר הפנימי המגדיר את החלל הפנוי לתנועת נוזל הקירור.
• המקדם במכנה מציין את צמיגותו הקינמטית של הנוזל.

המדד האחרון מתייחס לערכים קבועים ונמצא בטבלאות מיוחדות, המתפרסמות בכמויות גדולות באינטרנט.

חישוב הידראוליקה של מערכת חימום מים

נוזל הקירור מסתובב דרך המערכת בלחץ, שאינו ערך קבוע. זה פוחת בגלל נוכחות של כוחות חיכוך של מים על קירות הצינור, עמידות על אביזרי צנרת ואביזרים. בעל הבית גם עושה את שלו על ידי התאמת חלוקת החום לחדרים בודדים.

הלחץ עולה אם טמפרטורת החימום של נוזל הקירור עולה ולהיפך - יורדת כשהיא יורדת.

כדי להימנע מאיזון מערכת החימום, יש צורך ליצור תנאים שבהם כל נוזל קירור מסופק לכל רדיאטור ככל שיידרש כדי לשמור על הטמפרטורה שנקבעה ולהשלים את הפסדי החום הבלתי נמנעים.

המטרה העיקרית של החישוב ההידראולי היא להתאים את עלויות הרשת המשוערות לעלויות בפועל או לתפעול.

בשלב תכנון זה נקבעים הדברים הבאים:

• קוטר הצינורות ותפוקתם;
• הפסדי לחץ מקומיים בחלקים בודדים של מערכת החימום;
• דרישות איזון הידראוליות;
• אובדן לחץ בכל המערכת (כללי);
• קצב זרימה אופטימלי של נוזל הקירור.

לייצור חישוב הידראולי, יש צורך בהכנות מסוימות:

1. אסוף נתונים בסיסיים וארגן אותם.
2. בחר שיטת חישוב.

קודם כל, המעצב לומד את הפרמטרים של הנדסת תרמית של המתקן ומבצע את חישוב ההנדסה התרמית. כתוצאה מכך, יש לו מידע על כמות החום הנדרשת לכל חדר. לאחר מכן, נבחרים התקני החימום ומקור החום.

ייצוג סכמטי של מערכת חימום בבית פרטי

בשלב הפיתוח מתקבלת החלטה על סוג מערכת החימום ונבחרים תכונות האיזון שלה, הצינורות והאבזור. עם סיום, מתווה תרשים חיווט אקסונומטרי, תוכניות קומה מפותחות המציינות:

• כוח רדיאטור;
• צריכת נוזל קירור;
• מיקום ציוד חימום וכו '.

כל חלקי המערכת, נקודות הצומת מסומנים, מחושבים ואורך הטבעות מוחל על הציור.

חישוב הידראוליקה של צינור החימום

הידראוליקה מחושבת במיומנות מאפשרת פיזור נכון של קוטר הצינור בכל המערכת

החישוב ההידראולי של מערכת החימום מסתכם בדרך כלל בבחירת קטרי הצינורות המונחים בקטעים נפרדים ברשת. בעת ביצועו יש לקחת בחשבון את הגורמים הבאים:

• ערך הלחץ והבדליו בצנרת בקצב זרימה נתון של נוזל הקירור;
• ההוצאה המשוערת שלה;
• הממדים האופייניים של מוצרי הצינור המשמשים.

בעת חישוב הראשון מהפרמטרים הללו, חשוב לקחת בחשבון את הקיבולת של ציוד השאיבה. זה צריך להיות מספיק כדי להתגבר על ההתנגדות ההידראולית של מעגלי החימום. במקרה זה, האורך הכולל של צינורות הפוליפרופילן הוא בעל חשיבות מכרעת, עם עלייה בה ההתנגדות ההידראולית הכוללת של המערכות בכללותה גדלה.

בהתבסס על תוצאות החישוב נקבעים האינדיקטורים הדרושים להתקנה הבאה של מערכת החימום ועומדים בדרישות התקנים הנוכחיים.

במקרה זה, האורך הכולל של צינורות הפוליפרופילן הוא בעל חשיבות מכרעת, עם עלייה בה ההתנגדות ההידראולית הכוללת של המערכות בכללותה גדלה. בהתבסס על תוצאות החישוב נקבעים האינדיקטורים הדרושים להתקנה הבאה של מערכת החימום ועומדים בדרישות התקנים הנוכחיים.

מהו חישוב הידראולי

זהו השלב השלישי בתהליך יצירת רשת חימום. זוהי מערכת חישובים המאפשרת לך לקבוע:

קוטר ותפוקה של צינורות;

הפסדי לחץ מקומיים באתרים;

דרישות איזון הידראוליות;

אובדן לחץ לכל המערכת;

צריכת מים אופטימלית.

על פי הנתונים שהתקבלו, בחירת המשאבות מתבצעת.

לדיור עונתי, בהעדר חשמל בו, מערכת חימום עם זרימה טבעית של נוזל הקירור מתאימה (קישור לסקירה).

משימות מורכבות - מזעור עלויות:

1. הון - התקנת צינורות בקוטר ובאיכות אופטימליים;
2. מִבצָעִי:
3. תלות צריכת האנרגיה בהתנגדות ההידראולית של המערכת;
4. יציבות ואמינות;
5. חוסר רעש.

החלפת מצב החימום הריכוזי באדם בודד מפשטת את מתודולוגיית החישוב

במצב לא מקוון, ישנן 4 שיטות חישוב הידראולי של מערכת החימום:

1. הפסדים ספציפיים (חישוב סטנדרטי של קוטר הצינור);
2. באורכים שהופחתו לשווה ערך אחד;
3. על ידי המאפיינים של מוליכות והתנגדות;
4. השוואה בין לחצים דינמיים.

שתי השיטות הראשונות משמשות עם ירידת טמפרטורה קבועה ברשת.

שני האחרונים יסייעו בהפצת מים חמים על טבעות המערכת אם הפרש הטמפרטורות ברשת מפסיק להתאים להבדל בעלייה / ענף.