Najpierw oblicz, a potem zbierz. Obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego.

Co jeszcze jest brane pod uwagę przy obliczaniu gazociągu

W wyniku tarcia o ściany zmienia się prędkość gazu na odcinku rury - w środku jest większa. Jednak do obliczeń używany jest średni wskaźnik - jedna prędkość warunkowa.

Istnieją dwa rodzaje ruchu w rurach: laminarny (strumieniowy, typowy dla rur o małej średnicy) i turbulentny (ma nieuporządkowany charakter ruchu z mimowolnym tworzeniem się wirów w dowolnym miejscu w szerokiej rurze).

Obliczenie średnicy głównego gazociągu dostawczego

Gaz porusza się nie tylko pod wpływem wywieranego na niego ciśnienia zewnętrznego. Jej warstwy wywierają presję między sobą. Dlatego też brany jest pod uwagę współczynnik hydrostatycznej wysokości podnoszenia.

Na prędkość ruchu mają również wpływ materiały, z których wykonane są rury. Tak więc w rurach stalowych podczas pracy chropowatość ścian wewnętrznych wzrasta, a osie zwężają się z powodu przerostu. Z drugiej strony rury polietylenowe zwiększają średnicę wewnętrzną wraz ze zmniejszaniem się grubości ścianki. Wszystko to jest brane pod uwagę przy ciśnieniu projektowym.

Funkcje dwururowego systemu ogrzewania domu z obliczeniami, schematami i instalacją

Nawet pomimo stosunkowo prostego procesu montażu i relatywnie małej długości rurociągu w przypadku jednorurowych systemów grzewczych, na rynku specjalistycznego sprzętu na pierwszym miejscu pozostają dwururowe instalacje grzewcze.

Chociaż krótka, ale bardzo przekonująca i pouczająca lista zalet i zalet dwururowego systemu grzewczego, uzasadnia zakup i późniejsze wykorzystanie obwodów z linią bezpośrednią i powrotną.

Dlatego wielu konsumentów woli go od innych odmian, przymykając oko na fakt, że instalacja systemu nie jest taka łatwa.

Dlaczego potrzebujesz diagramu aksonometrycznego

Schemat aksonometryczny to trójwymiarowy rysunek systemu grzewczego. Wykonywanie hydraulicznych obliczeń ogrzewania bez tego jest po prostu nierealne. Rysunek wskazuje:

• rurociąg;
• miejsca do zmniejszania średnicy rur;
• umieszczenie wymienników ciepła i innego sprzętu;
• miejsca montażu armatury rurociągowej;
• objętość baterii.

Penofol jest często używany do izolacji. Jego właściwości techniczne pozwalają na stosowanie go nawet w wysokich temperaturach, na przykład w łaźni parowej.

O tym, jak prawidłowo ocieplić dach garażu pisaliśmy w tym artykule.

Ich moc cieplna zależy od wielkości baterii, która powinna wystarczyć do ogrzania każdego pomieszczenia. Aby wybrać grzejniki, musisz znać straty ciepła. Im są większe, tym mocniejsze są wymienniki ciepła. Aksonometrię przeprowadza się z uwzględnieniem skali.

Jak pracować w EXCEL

Korzystanie z tabel Excela jest bardzo wygodne, ponieważ wyniki obliczeń hydraulicznych są zawsze zredukowane do postaci tabelarycznej. Wystarczy zdefiniować kolejność działań i przygotować dokładne formuły.

Wprowadzenie danych początkowych

Wybrano komórkę i wprowadzono wartość. Wszystkie inne informacje są po prostu brane pod uwagę.

• wartość D15 jest przeliczana na litry, dzięki czemu łatwiej jest dostrzec natężenie przepływu;
• komórka D16 - dodaj formatowanie zgodnie z warunkiem: „Jeżeli v nie mieści się w zakresie 0,25 ... 1,5 m / s, to tło komórki jest czerwone / czcionka jest biała”.

W przypadku rurociągów z różnicą wysokości wlotu i wylotu do wyników dodaje się ciśnienie statyczne: 1 kg / cm2 na 10 m.

Prezentacja wyników

Autorska kolorystyka niesie obciążenie funkcjonalne:

• Jasnoturkusowe komórki zawierają surowe dane - możesz je zmienić.
• Bladozielone komórki - stałe do wprowadzenia lub dane, które w niewielkim stopniu podlegają zmianom.
• Żółte komórki - pomocnicze obliczenia wstępne.
• Jasnożółte komórki - wyniki obliczeń.
• Czcionki: niebieskie - dane początkowe;
• czarny - wyniki pośrednie / inne niż główne;
• czerwony - główne i końcowe wyniki obliczeń hydraulicznych.

Wyniki w tabeli Excel

Przykład od Alexandra Vorobyova

Przykład prostego obliczenia hydraulicznego w programie Excel dla poziomego odcinka rurociągu.

• długość rury 100 metrów;
• ø108 mm;
• grubość ścianki 4 mm.

Tabela wyników obliczeń lokalnego oporu

Komplikując obliczenia krok po kroku w programie Excel, lepiej opanujesz teorię i częściowo zaoszczędzisz na pracy projektowej. Dzięki kompetentnemu podejściu Twój system grzewczy stanie się optymalny pod względem kosztów i wymiany ciepła.

Nomogramy do obliczeń rur hydraulicznych

W celu sprawdzenia spadku ciśnienia w danym obszarze odczyty manometru porównuje się z danymi tabelarycznymi lub kieruje się funkcjonalną zależnością natężenia przepływu płynu od zmian napięcia (przy stałej średnicy).

Na przykład używana jest gałąź z grzejnikami 10 kW. Zużycie cieczy obliczane jest na przekazanie energii cieplnej na poziomie 10 kW. Jako odcinek obliczeniowy przyjęto cięcie z pierwszej baterii w gałęzi. Jego średnica jest stała. Druga sekcja znajduje się między pierwszą a drugą baterią. W drugiej sekcji pobór pobieranej energii wynosi 9 kW z możliwą redukcją.

Obliczenie oporu hydraulicznego przeprowadza się przed rurami powrotnymi i zasilającymi, ułatwia to wzór:

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

gdzie Q uch to poziom obciążenia cieplnego miejsca, (W). Obciążenie cieplne dla 1 sekcji wynosi 10 kW;

с - (wskaźnik pojemności cieplnej właściwej cieczy) stała równa 4,2 kJ (kg * ° С);

t r reżim temperaturowy gorącego chłodziwa;

t o - reżim temperaturowy zimnego nośnika ciepła.

Hydrokalkulacje ogrzewania układów grawitacyjnych: prędkość transportu chłodziwa

Minimalna prędkość chłodziwa wynosi 0,2-0,26 m / s. Wraz ze spadkiem parametru z cieczy można uwolnić nadmiar mas powietrza, co prowadzi do powstania śluz powietrznych. To jest powód całkowitego lub częściowego odrzucenia systemu grzewczego. Górny próg prędkości chłodziwa wynosi 0,6-1,5 m / s. Nieosiągnięcie prędkości do określonych parametrów może generować hałas hydrauliczny. W praktyce optymalna prędkość waha się od 0,4 do 0,7 m / s.

Do dokładniejszych obliczeń wykorzystuje się parametry materiałów do produkcji rur, Na przykład w przypadku rur stalowych prędkość płynu zmienia się w zakresie 0,26-0,5 m / s. W przypadku stosowania produktów polimerowych lub miedzianych dozwolony jest wzrost prędkości do 0,26-0,7 m / s.

Obliczanie oporu systemów grzewczych grawitacyjnych: strata ciśnienia

Suma wszystkich strat spowodowanych tarciem hydraulicznym i lokalnym oporem jest określana w Pa:

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

• gdzie v jest prędkością transportowanego medium, m / s;
• p to gęstość cieczy, kg / m³;
• R jest stratą ciśnienia, Pa / m;
• l jest długością używaną do obliczania rur, m;
• E3 jest sumą wszystkich lokalnych współczynników oporu w wyposażonej sekcji zaworów odcinających.

Ogólny poziom oporu hydraulicznego określa suma oporów obliczonych sekcji.

Hydrokalkulacja dwururowych systemów ogrzewania grawitacyjnego: wybór głównej gałęzi

Jeśli układ hydrauliczny charakteryzuje się powiązanym transportem chłodziwa, w przypadku systemów dwururowych należy wybrać pierścień maksymalnie obciążonego pionu przez urządzenia grzewcze znajdujące się poniżej. W przypadku systemów charakteryzujących się ślepym ruchem chłodziwa wymagane jest wybranie pierścienia dolnego urządzenia grzewczego dla najbardziej obciążonego z najbardziej odległych pionów. W przypadku poziomych konstrukcji grzewczych pierścienie są wybierane przez najbardziej obciążone gałęzie związane z niższymi kondygnacjami.

Ogrzewanie dwoma liniami

Charakterystyczną cechą konstrukcji konstrukcji dwururowego systemu grzewczego są dwa odgałęzienia rurowe.

Pierwsza prowadzi i kieruje wodę podgrzaną w kotle przez wszystkie niezbędne urządzenia i urządzenia.

Drugi zbiera i usuwa wodę już schłodzoną podczas pracy i przesyła ją do generatora ciepła.

W systemie jednorurowym woda, w przeciwieństwie do systemu dwururowego, gdzie przepływa przez wszystkie rury urządzeń grzewczych o tym samym wskaźniku temperatury, ulega znacznej utracie właściwości niezbędnych do stabilnego procesu ogrzewania na podejściu do zamykającej części rurociągu.

Przy wyborze dwururowego systemu grzewczego długość rur i koszty z nią bezpośrednio związane rosną dwukrotnie, ale jest to stosunkowo nieistotny niuans na tle oczywistych zalet.

Po pierwsze, do wykonania i montażu dwururowej konstrukcji systemu grzewczego nie są w ogóle potrzebne rury o dużej średnicy, a zatem ta lub inna przeszkoda nie zostanie utworzona na drodze, jak w przypadku obwód jednorurowy.

Wszystkie niezbędne elementy złączne, zawory i inne szczegóły konstrukcyjne są również znacznie mniejsze, więc różnica w kosztach będzie bardzo niezauważalna.

Jedną z głównych zalet takiego systemu jest to, że można go zamontować blisko każdej baterii termostatu, co znacznie obniży koszty i zwiększy wygodę użytkowania.

Ponadto cienkie rozgałęzienia przewodów zasilających i powrotnych również w ogóle nie zakłócają integralności wnętrza mieszkania, a ponadto można je po prostu ukryć za okładziną lub w samej ścianie.

Po zdemontowaniu wszystkich zalet i niuansów obu systemów grzewczych na półkach właściciele z reguły nadal wolą wybrać system dwururowy. Konieczne jest jednak wybranie jednej z kilku opcji takich systemów, które w opinii samych właścicieli będą najbardziej funkcjonalne i racjonalne w użytkowaniu.

Podobnie jak w praktyce, bierze się pod uwagę opór hydrauliczny systemu grzewczego.

Inżynierowie często muszą obliczać systemy grzewcze dla dużych obiektów. Mają dużą liczbę urządzeń grzewczych i wiele setek metrów rur, ale nadal trzeba liczyć. Rzeczywiście, bez GR nie będzie można dobrać odpowiedniej pompy obiegowej. Ponadto GR pozwala określić, czy wszystko to zadziała nawet przed instalacją.

Aby uprościć życie, projektanci opracowali różne metody numeryczne i programowe do określania oporu hydraulicznego. Zacznijmy od ręcznego do automatycznego.

Przybliżone wzory do obliczania oporu hydraulicznego.

Poniższy przybliżony wzór służy do określenia konkretnych strat tarcia w rurociągu:

R = 5104 wersja 1,9 / d 1,32 Pa / m;

Tutaj pozostaje prawie kwadratowa zależność od prędkości przepływu płynu w rurociągu. Ten wzór obowiązuje dla prędkości 0,1-1,25 m / s.

Jeśli znasz natężenie przepływu chłodziwa, istnieje przybliżony wzór na określenie wewnętrznej średnicy rur:

d = 0,75√G mm;

Po otrzymaniu wyniku należy skorzystać z poniższej tabeli, aby uzyskać średnicę nominalną:

Najbardziej pracochłonne będą obliczenia lokalnych rezystancji w armaturach, zaworach i urządzeniach grzewczych. Wcześniej wspomniałem o współczynnikach oporu miejscowego ξ, ich doboru dokonuje się zgodnie z tabelami referencyjnymi. Jeśli wszystko jest jasne z narożnikami i zaworami odcinającymi, to wybór KMS na trójniki zamienia się w całą przygodę. Aby wyjaśnić, o czym mówię, spójrzmy na poniższy obrazek:

Na zdjęciu widać, że mamy aż 4 rodzaje trójników, z których każdy będzie miał własny CCM lokalnego oporu. Trudność tutaj będzie polegać na prawidłowym wyborze kierunku przepływu chłodziwa. Dla tych, którzy naprawdę tego potrzebują, podam tutaj tabelę z formułami z książki O.D. Samarina "Obliczenia hydrauliczne systemów inżynierskich":

Te formuły można przenieść do MathCAD lub dowolnego innego programu i obliczyć CMC z błędem do 10%. Wzory mają zastosowanie dla prędkości przepływu chłodziwa od 0,1 do 1,25 m / s oraz dla rur o średnicy nominalnej do 50 mm. Takie formuły są odpowiednie do ogrzewania domków i domów prywatnych. Przyjrzyjmy się teraz niektórym rozwiązaniom programowym.

Programy do obliczania oporów hydraulicznych w systemach grzewczych.

Teraz w Internecie można znaleźć wiele różnych programów do obliczania ogrzewania, płatnych i bezpłatnych. Oczywiste jest, że płatne programy mają większą funkcjonalność niż darmowe i pozwalają rozwiązywać szerszy zakres zadań. Warto nabyć takie programy dla profesjonalnych projektantów. Dla laika, który chce samodzielnie obliczyć system ogrzewania w swoim domu, wystarczą darmowe programy. Poniżej znajduje się lista najpopularniejszych programów:

• Valtec.PRG to darmowy program do obliczania kosztów ogrzewania i zaopatrzenia w wodę. Istnieją możliwości obliczania ciepłych podłóg, a nawet ciepłych ścian
• HERZ to cała rodzina programów. Można je wykorzystać do obliczeń zarówno jednorurowych, jak i dwururowych systemów grzewczych. Program posiada wygodną prezentację graficzną oraz możliwość podziału na rzuty kondygnacji. Istnieje możliwość obliczenia strat ciepła
• Stream to produkt krajowy, który jest zintegrowanym systemem CAD, który może projektować sieci inżynieryjne o dowolnej złożoności. W przeciwieństwie do poprzednich, Stream jest programem płatnym. Dlatego jest mało prawdopodobne, aby zwykły człowiek na ulicy go używał. Przeznaczony jest dla profesjonalistów.

Istnieje kilka innych rozwiązań. Głównie od producentów rur i kształtek. Producenci doskonalą programy kalkulacyjne dla swoich materiałów i tym samym w pewnym stopniu zmuszają ich do zakupu ich materiałów. To taki chwyt marketingowy i nie ma w tym nic złego.

Klasyfikacja gazociągów

Nowoczesne gazociągi to cały system zespołów konstrukcji przeznaczonych do transportu paliwa palnego z miejsc jego produkcji do odbiorców. Dlatego zgodnie z ich przeznaczeniem są:

• Pień - do transportu na duże odległości z miejsc wydobycia do miejsc docelowych.
• Lokalny - do odbioru, dystrybucji i dostarczania gazu do obiektów osadniczych i przedsiębiorstw.

Wzdłuż głównych tras budowane są tłocznie, które są potrzebne do utrzymania ciśnienia roboczego w rurociągach i dostarczania gazu do wyznaczonych punktów odbiorcom w z góry obliczonych objętościach. W nich gaz jest oczyszczany, suszony, sprężany i schładzany, a następnie zawracany do gazociągu pod pewnym ciśnieniem wymaganym dla danego odcinka przepływu paliwa.

Lokalne gazociągi zlokalizowane w osadach są klasyfikowane:

• Według rodzaju gazu - można transportować naturalny, skroplony węglowodór, mieszany itp.
• Pod ciśnieniem - w różnych częściach gazu panuje niskie, średnie i wysokie ciśnienie.
• Według lokalizacji - na zewnątrz (ulica) i wewnątrz, na powierzchni i pod ziemią.

Obliczenia hydrauliczne 2-rurowego systemu grzewczego

• Obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego z uwzględnieniem rurociągów
• Przykład obliczenia hydraulicznego dla dwururowego systemu ogrzewania grawitacyjnego

Dlaczego potrzebujesz obliczeń hydraulicznych dwururowego systemu grzewczego? Każdy budynek jest indywidualny. Pod tym względem ogrzewanie z określeniem ilości ciepła będzie indywidualne. Można to zrobić za pomocą obliczeń hydraulicznych, podczas gdy program i tabela obliczeniowa mogą ułatwić zadanie.

Obliczenie systemu ogrzewania domu rozpoczyna się od wyboru paliwa w oparciu o potrzeby i charakterystykę infrastruktury obszaru, na którym znajduje się dom.

Celem obliczeń hydraulicznych, których program i tabela znajduje się w sieci, jest:

• określenie liczby potrzebnych urządzeń grzewczych;
• obliczenie średnicy i liczby rurociągów;
• określenie możliwej utraty ciepła.

Wszystkie obliczenia należy wykonać zgodnie ze schematem ogrzewania ze wszystkimi elementami wchodzącymi w skład systemu. Podobny diagram i tabelę należy wcześniej skompilować. Aby przeprowadzić obliczenia hydrauliczne, potrzebujesz programu, tabeli aksonometrycznej i wzorów.

Dwururowy system ogrzewania prywatnego domu z dolnym okablowaniem.

Jako obiekt projektowy przyjmuje się bardziej obciążony pierścień rurociągu, po czym określa się wymagany przekrój rurociągu, możliwe straty ciśnienia w całym obwodzie grzewczym oraz optymalną powierzchnię grzejników.

Przeprowadzenie takiego obliczenia, do którego służy tabela i program, może stworzyć wyraźny obraz z rozkładem wszystkich istniejących rezystancji w obwodzie grzewczym, a także pozwala uzyskać dokładne parametry reżimu temperaturowego, zużycia wody w każdej części ogrzewania.

W rezultacie obliczenia hydrauliczne powinny zbudować najbardziej optymalny plan ogrzewania dla własnego domu. Nie polegaj wyłącznie na swojej intuicji. Tabela i program obliczeniowy uprości ten proces.

Potrzebne przedmioty:

Co to są obliczenia hydrauliczne i dlaczego są potrzebne?

Obliczenia hydrauliczne (dalej GR) to algorytm matematyczny, w wyniku którego otrzymujemy wymaganą średnicę rury w tym układzie (czyli średnicę wewnętrzną). Ponadto będzie jasne, której pompy obiegowej potrzebujemy - określane są wysokość podnoszenia i natężenie przepływu pompy. Wszystko to pozwoli uczynić system grzewczy optymalnym ekonomicznie. Wykonany jest na podstawie praw hydrauliki - specjalnej sekcji fizyki poświęconej ruchowi i równowadze w płynach.

Podstawowe równania do obliczeń hydraulicznych gazociągu

Aby obliczyć przepływ gazu przez rury, bierze się wartości średnicy rury, zużycie paliwa i utratę głowy. Jest obliczany w zależności od charakteru ruchu. Z laminarną - obliczenia wykonywane są ściśle matematycznie według wzoru:

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

• ∆Р - kgm2, utrata głowy spowodowana tarciem;
• ω - m / s, prędkość paliwa;
• D - m, średnica rurociągu;
• L - m, długość rurociągu;
• μ - kg s / m2, lepkość płynu.

W ruchu turbulentnym niemożliwe jest zastosowanie dokładnych obliczeń matematycznych ze względu na chaotyczny charakter ruchu. Dlatego stosuje się współczynniki określone eksperymentalnie.

Obliczone według wzoru:

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

• Р1 и Р2 - ciśnienie na początku i na końcu rurociągu, kg / m2;
• λ - bezwymiarowy współczynnik oporu;
• ω - m / s, średnia prędkość gazu na odcinku rury;
• ρ - kg / m3, gęstość paliwa;
• D - m, średnica rury;
• g - m / s2, przyspieszenie ziemskie.

Wideo: Podstawy obliczeń hydraulicznych gazociągów

Wybór pytań

• Michaił, Lipieck - Jakie ostrza do cięcia metalu użyć?
• Ivan, Moskwa - Jaki jest GOST walcowanej blachy stalowej?
• Maxim, Tver - Jakie regały do ​​przechowywania walcowanego metalu są lepsze?
• Vladimir, Nowosybirsk - Co oznacza ultradźwiękowa obróbka metali bez użycia substancji ściernych?
• Valery, Moskwa - Jak wykuć nóż z łożyska własnymi rękami?
• Stanislav, Woroneż - Jaki sprzęt jest używany do produkcji kanałów powietrznych ze stali ocynkowanej?

Równoważenie hydrauliczne

Równoważenie spadków ciśnienia w instalacji grzewczej odbywa się za pomocą zaworów regulacyjnych i odcinających.

Równoważenie hydrauliczne układu polega na:

• obciążenie projektowe (masowe natężenie przepływu chłodziwa);
• dane dotyczące rezystancji dynamicznej od producentów rur;
• liczba lokalnych oporów na rozważanym obszarze;
• charakterystyka techniczna armatury.

Charakterystyki nastaw - spadek ciśnienia, mocowanie, przepustowość - są ustawiane dla każdego zaworu. Według nich określane są współczynniki przepływu chłodziwa do każdego pionu, a następnie do każdego urządzenia.

Strata ciśnienia jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia przepływu chłodziwa i jest mierzona w kg / h, gdzie

S jest iloczynem dynamicznego ciśnienia właściwego wyrażonego w Pa / (kg / h) i zredukowanego współczynnika dla lokalnych nośności przekroju (ξpr).

Zmniejszony współczynnik ξпр jest sumą wszystkich rezystancji systemu lokalnego.

Dlaczego konieczne jest obliczenie gazociągu

Na wszystkich odcinkach gazociągu przeprowadzane są obliczenia mające na celu zidentyfikowanie miejsc, w których mogą pojawić się ewentualne opory w rurach, zmieniające szybkość dostarczania paliwa.

Jeśli wszystkie obliczenia zostaną wykonane poprawnie, można wybrać najbardziej odpowiedni sprzęt i stworzyć ekonomiczny i wydajny projekt całego projektu instalacji gazowej.

Pozwoli to uchronić Cię przed niepotrzebnymi, przeszacowanymi wskaźnikami podczas eksploatacji i kosztami budowy, które mogą wystąpić podczas planowania i montażu systemu bez obliczeń hydraulicznych gazociągu.

Istnieje lepsza możliwość doboru odpowiedniego rozmiaru w przekroju i materiałach rur, aby zapewnić bardziej wydajne, szybkie i stabilne dostarczanie paliwa niebieskiego do planowanych punktów systemu gazociągów.

Zapewniony jest optymalny tryb pracy całego gazociągu.

Deweloperzy uzyskują korzyści finansowe oszczędzając na zakupach wyposażenia technicznego i materiałów budowlanych.

Dokonuje się prawidłowego obliczenia gazociągu z uwzględnieniem maksymalnych poziomów zużycia paliwa w okresach masowego zużycia. Uwzględniane są wszystkie potrzeby przemysłowe, komunalne, indywidualne gospodarstwa domowego.

Omówienie programu

Dla wygody obliczeń stosuje się amatorskie i profesjonalne programy do obliczeń hydraulicznych.

Najpopularniejszy to Excel.

Możesz skorzystać z obliczeń online w Excel Online, CombiMix 1.0 lub kalkulatorze hydraulicznym online. Program stacjonarny dobierany jest z uwzględnieniem wymagań projektu.

Główną trudnością w pracy z takimi programami jest brak znajomości podstaw hydrauliki. W niektórych z nich nie ma dekodowania formuł, nie uwzględnia się cech rozgałęzień rurociągów i obliczania rezystancji w złożonych obwodach.

• HERZ C.O. 3.5 - oblicza metodą specyficznych liniowych strat ciśnienia.
• DanfossCO i OvertopCO - potrafią liczyć naturalne systemy cyrkulacji.
• „Przepływ” (Potok) - umożliwia zastosowanie metody obliczeniowej ze zmienną (przesuwającą się) różnicą temperatur w poprzek pionów.

Konieczne jest wyjaśnienie parametrów wprowadzania danych o temperaturze - w kelwinach / stopniach Celsjusza.

Obliczanie objętości wody i pojemności zbiornika wyrównawczego

Objętość zbiornika wyrównawczego powinna wynosić 1/10 całkowitej objętości cieczy
Aby obliczyć charakterystykę działania zbiornika wyrównawczego, która jest obowiązkowa dla każdego zamkniętego systemu grzewczego, będziesz musiał poradzić sobie ze zjawiskiem wzrostu objętości cieczy w nim. Wskaźnik ten jest oceniany z uwzględnieniem zmian podstawowych cech użytkowych, w tym wahań jego temperatury. W tym przypadku zmienia się w bardzo szerokim zakresie - od pomieszczenia +20 stopni do wartości eksploatacyjnych w przedziale 50-80 stopni.

Obliczenie objętości zbiornika wyrównawczego będzie możliwe bez zbędnych problemów, jeśli zastosujesz przybliżone oszacowanie, które zostało sprawdzone w praktyce. Opiera się na doświadczeniu w obsłudze sprzętu, zgodnie z którym objętość zbiornika wyrównawczego stanowi około jednej dziesiątej całkowitej ilości chłodziwa krążącego w układzie.

W tym przypadku brane są pod uwagę wszystkie jego elementy, w tym grzejniki (baterie), a także płaszcz wodny zespołu kotłowego.Aby określić dokładną wartość wymaganego wskaźnika, musisz wziąć paszport używanego sprzętu i znaleźć w nim elementy dotyczące pojemności akumulatorów i zbiornika roboczego kotła

Po ich ustaleniu nietrudno znaleźć nadmiar płynu chłodzącego w układzie. W tym celu najpierw oblicza się pole przekroju rur polipropylenowych, a następnie wynikową wartość mnoży się przez długość rurociągu. Po zsumowaniu wszystkich gałęzi systemu grzewczego dodaje się do nich numery grzejników i kotła pobrane z paszportu. Z całości liczona jest wtedy jedna dziesiąta.

Obliczanie parametrów chłodziwa

Ilość chłodziwa na 1 m rury w zależności od średnicy
Obliczanie chłodziwa ogranicza się do określenia następujących wskaźników:

• prędkość ruchu mas wodnych w rurociągu przy określonych parametrach;
• ich średnia temperatura;
• zużycie mediów związane z wymaganiami eksploatacyjnymi urządzeń grzewczych.

Znane wzory do obliczania parametrów chłodziwa (z uwzględnieniem hydrauliki) są dość skomplikowane i niewygodne w praktycznym zastosowaniu. Kalkulatory online wykorzystują uproszczone podejście, które pozwala uzyskać wynik z dopuszczalnym błędem dla tej metody.

Niemniej jednak przed rozpoczęciem instalacji ważne jest, aby martwić się o zakup pompy ze wskaźnikami nie niższymi niż obliczone. Tylko w tym przypadku istnieje pewność, że wymagania stawiane systemowi według tego kryterium są w pełni spełnione i że jest w stanie ogrzać pomieszczenie do komfortowych temperatur.

Obliczenia hydrauliczne prostego rurociągu kompozytowego

,

,

Obliczenia prostych rurociągów sprowadzają się do trzech typowych zadań: określenia wysokości podnoszenia (lub ciśnienia), natężenia przepływu i średnicy rurociągu. Ponadto rozważana jest metodologia rozwiązania tych problemów dla prostego rurociągu o stałym przekroju.

Zadanie 1

... Biorąc pod uwagę: wymiary rurociągu i

szorstkość jego ścian

, właściwości płynów

, natężenie przepływu cieczy Q.
Określ wymaganą wysokość podnoszenia H (jedną z wartości składających się na głowę).

Decyzja

... Równanie Bernoulliego jest zestawiane dla przepływu danego układu hydraulicznego. Sekcje kontrolne są przypisane. Płaszczyzna odniesienia jest wybrana
Z(0.0)
analizowane są warunki początkowe. Równanie Bernoulliego jest kompilowane z uwzględnieniem warunków początkowych. Z równania Bernoulliego otrzymujemy wzór projektowy typu ٭. Równanie rozwiązuje się w odniesieniu do H. Wyznacza się liczbę Reynoldsa Re i ustawia tryb ruchu. Wartość została znaleziona

w zależności od trybu jazdy. H i żądana wartość są obliczane.
Cel 2.

Biorąc pod uwagę: wymiary rurociągu i

szorstkość ścian

, właściwości płynów

, wysokość podnoszenia N. Określić natężenie przepływu Q.
Decyzja.

Równanie Bernoulliego opracowano z uwzględnieniem podanych wcześniej zaleceń. Równanie rozwiązuje się w odniesieniu do poszukiwanej wartości Q. Otrzymany wzór zawiera nieznany współczynnik

w zależności od Re. Bezpośrednia lokalizacja

w warunkach tego problemu jest to trudne, ponieważ dla nieznanego Q, Re nie można ustalić z góry. Dlatego dalsze rozwiązanie problemu przeprowadza się metodą kolejnych przybliżeń.

1. przybliżenie: Re → ∞

, definiujemy

2 przybliżenie:

, znaleźliśmy
λII(RmiII,Δeh)
i zdefiniuj

Znajdź względny błąd

... Jeśli

, wtedy rozwiązanie się kończy (dla problemów edukacyjnych

). W przeciwnym razie rozwiązanie jest spełnione w trzecim przybliżeniu.

Cel 3.

Biorąc pod uwagę: wymiary rurociągów (poza średnicą d), chropowatość jego ścian

, właściwości płynów

, wysokość podnoszenia Н, natężenie przepływu Q. Określić średnicę rurociągu.
Decyzja

... Podczas rozwiązywania tego problemu pojawiają się trudności z bezpośrednim określeniem wartości

podobny do problemu drugiego typu. Dlatego w rozwiązaniu wskazane jest przeprowadzenie metody graficzno-analitycznej. Określono kilka średnic

.Dla wszystkich

zostanie znaleziona odpowiednia wartość ciśnienia H przy danym natężeniu przepływu Q (problem pierwszego typu rozwiązany jest n razy). Na podstawie wyników obliczeń budowany jest wykres

... Wymaganą średnicę d określa się zgodnie z wykresem, odpowiadającym podanej wartości ciśnienia H.

Układy poziome i pionowe

Taki system grzewczy jest podzielony na schematy poziome i pionowe ze względu na położenie rurociągu łączącego wszystkie urządzenia i urządzenia w jedną całość.

Pionowy obwód grzewczy różni się od innych tym, że w tym przypadku wszystkie niezbędne urządzenia są podłączone do pionowego pionu.

Wprawdzie jego kompilacja wyjdzie w końcu trochę drożej, ale stabilnej pracy nie przeszkodzi wynikająca z tego stagnacja powietrza i korki. To rozwiązanie jest najbardziej odpowiednie dla właścicieli mieszkań w budynku wielopiętrowym, ponieważ wszystkie poszczególne piętra są połączone oddzielnie.

Dwururowy system grzewczy z obwodem poziomym jest idealny do parterowego budynku mieszkalnego o stosunkowo dużej długości, w którym łatwiej i bardziej racjonalnie jest podłączyć wszystkie dostępne przedziały grzejników do rurociągu poziomego.

Oba typy obwodów systemu grzewczego charakteryzują się doskonałą stabilnością hydrauliczną i temperaturową, tylko w pierwszej sytuacji w każdym przypadku konieczna będzie kalibracja pionów umieszczonych w pionie, aw drugiej pętle poziome.

Rodzaje systemów grzewczych

Tego rodzaju techniczne zadania projektowe komplikuje duża różnorodność systemów grzewczych, zarówno pod względem skali, jak i konfiguracji. Istnieje kilka rodzajów węzłów cieplnych, z których każdy ma swoje własne prawa:

1. Dwururowy system ślepy - najpopularniejsza wersja urządzenia, świetnie nadająca się do organizacji zarówno centralnego, jak i indywidualnego obiegu grzewczego.

Dwururowy ślepy system ogrzewania

2. System jednorurowy lub „Leningradka” Uważa się, że jest to najlepszy sposób na budowanie cywilnych kompleksów ciepłowniczych o mocy cieplnej do 30–35 kW.

Instalacja jednorurowa z wymuszonym obiegiem: 1 - kocioł grzewczy; 2 - grupa bezpieczeństwa; 3 - grzejniki; 4 - dźwig Mayevsky; 5 - zbiornik wyrównawczy; 6 - pompa obiegowa; 7 - drenaż

3. System dwururowy typu przelotowego - najbardziej materiałochłonny sposób odsprzęgania obwodów grzewczych, który wyróżnia się najwyższą znaną stabilnością pracy oraz jakością rozprowadzenia chłodziwa.

Dwururowy system ogrzewania skojarzony (pętla Tichelmana)

4. Układ belek pod wieloma względami przypomina jazdę dwururową, ale jednocześnie wszystkie elementy sterujące systemu są przeniesione do jednego punktu - do zespołu kolektora.

Obwód ogrzewania radiacyjnego: 1 - kocioł; 2 - zbiornik wyrównawczy; 3 - kolektor zasilający; 4 - grzejniki; 5 - kolektor powrotny; 6 - pompa obiegowa

Zanim przejdziemy do stosowanej strony obliczeń, należy poczynić kilka ważnych zastrzeżeń. Przede wszystkim musisz się nauczyć, że kluczem do wysokiej jakości obliczeń jest zrozumienie zasad działania układów płynowych na poziomie intuicyjnym. Bez tego rozważanie każdego indywidualnego rozwiązania zamienia się w przeplatanie złożonych obliczeń matematycznych. Drugi to praktyczna niemożność przedstawienia w ramach jednego przeglądu więcej niż podstawowych pojęć; po bardziej szczegółowe wyjaśnienia lepiej odnieść się do takiej literatury dotyczącej obliczeń systemów grzewczych:

• V. Pyrkov „Hydrauliczna regulacja systemów grzewczych i chłodniczych. Teoria i praktyka ”, wydanie drugie, 2010
• R. Jaushovets "Hydraulika - serce ogrzewania wody".
• Instrukcja hydrauliki kotłowni firmy De Dietrich.
• A. Savelyev „Ogrzewanie w domu. Obliczanie i instalacja systemów ”.

Wyznaczanie strat ciśnienia w rurach

Opór na stratę ciśnienia w obwodzie, w którym krąży płyn chłodzący, określa się jako łączną wartość dla wszystkich poszczególnych elementów. Te ostatnie obejmują:

• straty w obwodzie pierwotnym, oznaczone jako ∆Plk;
• lokalne koszty nośnika ciepła (∆Plm);
• spadek ciśnienia w specjalnych obszarach zwanych „generatorami ciepła” pod oznaczeniem ∆Ptg;
• straty wewnątrz wbudowanego systemu wymiany ciepła ∆Pto.

Po zsumowaniu tych wartości otrzymujemy żądany wskaźnik, który charakteryzuje całkowity opór hydrauliczny układu ∆Pco.

Oprócz tej uogólnionej metody istnieją inne metody określania strat ciśnienia w rurach polipropylenowych. Jeden z nich opiera się na porównaniu dwóch wskaźników związanych z początkiem i końcem rurociągu. W takim przypadku stratę ciśnienia można obliczyć po prostu odejmując jej wartości początkowe i końcowe, określone przez dwa manometry.

Inna opcja obliczenia pożądanego wskaźnika opiera się na zastosowaniu bardziej złożonej formuły, która uwzględnia wszystkie czynniki wpływające na charakterystykę przepływu ciepła. Poniższy stosunek uwzględnia przede wszystkim utratę ciśnienia cieczy ze względu na dużą długość rurociągu.

• h - ubytek cieczy, w badanym przypadku mierzony w metrach.
• λ - współczynnik oporu hydraulicznego (lub tarcia), określany innymi metodami obliczeniowymi.
• L to całkowita długość obsługiwanego rurociągu mierzona w metrach bieżących.
• D to wewnętrzny standardowy rozmiar rury, który określa objętość przepływu chłodziwa.
• V to natężenie przepływu płynu mierzone w standardowych jednostkach (metry na sekundę).
• Symbol g oznacza przyspieszenie ziemskie równe 9,81 m / s2.

Straty ciśnienia powstają w wyniku tarcia płynu o wewnętrzną powierzchnię rur

Ogromnym zainteresowaniem cieszą się straty spowodowane wysokim współczynnikiem tarcia hydraulicznego. Zależy to od chropowatości wewnętrznych powierzchni rur. Stosunki użyte w tym przypadku obowiązują tylko dla standardowych okrągłych półfabrykatów. Ostateczna formuła ich znalezienia wygląda następująco:

• V to prędkość ruchu mas wody, mierzona w metrach / sekundę.
• D to średnica wewnętrzna określająca wolną przestrzeń dla ruchu chłodziwa.
• Współczynnik w mianowniku wskazuje lepkość kinematyczną płynu.

Ostatni wskaźnik odnosi się do wartości stałych i znajduje się w specjalnych tabelach, publikowanych w dużych ilościach w Internecie.

Obliczanie hydrauliki systemu podgrzewania wody

Płyn chłodzący krąży w układzie pod ciśnieniem, które nie jest wartością stałą. Zmniejsza się ze względu na występowanie sił tarcia wody o ścianki rur, opór na kształtkach i kształtkach rur. Właściciel domu również wykonuje swoją część, dostosowując dystrybucję ciepła do poszczególnych pomieszczeń.

Ciśnienie rośnie, gdy wzrasta temperatura płynu chłodzącego i odwrotnie - spada, gdy spada.

Aby uniknąć niezrównoważenia systemu grzewczego, konieczne jest stworzenie warunków, w których do każdego grzejnika doprowadzana jest taka ilość chłodziwa, jaka jest konieczna do utrzymania zadanej temperatury i uzupełnienia nieuniknionych strat ciepła.

Głównym celem obliczeń hydraulicznych jest dopasowanie szacowanych kosztów sieci do kosztów rzeczywistych lub operacyjnych.

Na tym etapie projektowania określa się:

• średnica rur i ich przepustowość;
• lokalne straty ciśnienia w poszczególnych odcinkach instalacji grzewczej;
• wymagania dotyczące równoważenia hydraulicznego;
• spadek ciśnienia w całym systemie (ogólnie);
• optymalne natężenie przepływu chłodziwa.

Aby wykonać obliczenia hydrauliczne, konieczne jest wykonanie pewnych przygotowań:

1. Zbierz podstawowe dane i uporządkuj je.
2. Wybierz metodę obliczeń.

W pierwszej kolejności projektant bada parametry termotechniczne obiektu oraz wykonuje obliczenia termotechniczne. Dzięki temu ma informacje o ilości ciepła wymaganej dla każdego pomieszczenia. Następnie wybiera się urządzenia grzewcze i źródło ciepła.

Schematyczne przedstawienie systemu ogrzewania w prywatnym domu

Na etapie rozwoju podejmowana jest decyzja o rodzaju instalacji grzewczej i cechach jej bilansowania, dobierane są rury i kształtki. Po zakończeniu sporządzany jest schemat okablowania aksonometrycznego, opracowywane są plany pięter wskazujące:

• moc grzejnika;
• zużycie chłodziwa;
• rozmieszczenie urządzeń grzewczych itp.

Wszystkie sekcje systemu, punkty węzłowe są zaznaczane, obliczane, a długość pierścieni jest nanoszona na rysunek.

Obliczenie hydrauliki kanału grzewczego

Kompetentnie obliczona hydraulika umożliwia prawidłowe rozłożenie średnicy rury w całym systemie

Obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego zwykle sprowadzają się do doboru średnic rur ułożonych w oddzielnych odcinkach sieci. Podczas jej przeprowadzania należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• wartość ciśnienia i jego różnice w rurociągu przy danej szybkości cyrkulacji chłodziwa;
• jego szacunkowy koszt;
• typowe wymiary stosowanych produktów rurowych.

Przy obliczaniu pierwszego z tych parametrów ważne jest, aby wziąć pod uwagę wydajność sprzętu pompującego. Powinno wystarczyć do pokonania oporu hydraulicznego obwodów grzewczych. W tym przypadku decydujące znaczenie ma całkowita długość rur polipropylenowych, przy czym przy wzroście całkowitego oporu hydraulicznego systemów jako całości wzrasta.

Na podstawie wyników obliczeń określa się wskaźniki, które są niezbędne do późniejszej instalacji systemu grzewczego i spełniają wymagania obowiązujących norm.

W tym przypadku decydujące znaczenie ma całkowita długość rur polipropylenowych, przy czym przy wzroście całkowitego oporu hydraulicznego systemów jako całości wzrasta. Na podstawie wyników obliczeń określa się wskaźniki niezbędne do późniejszej instalacji systemu grzewczego i spełnienia wymagań obowiązujących norm.

Co to jest obliczenia hydrauliczne

To trzeci etap w procesie tworzenia sieci ciepłowniczej. Jest to system obliczeniowy, który pozwala określić:

średnica i przepustowość rur;

lokalne straty ciśnienia w miejscach;

wymagania dotyczące równoważenia hydraulicznego;

spadek ciśnienia w całym systemie;

optymalne zużycie wody.

Zgodnie z uzyskanymi danymi przeprowadza się dobór pomp.

W przypadku mieszkań sezonowych, w przypadku braku w nim energii elektrycznej, odpowiedni jest system grzewczy z naturalną cyrkulacją chłodziwa (link do przeglądu).

Złożone zadania - minimalizacja kosztów:

1. kapitał - instalacja rur o optymalnej średnicy i jakości;
2. operacyjny:
3. zależność zużycia energii od oporu hydraulicznego układu;
4. stabilność i niezawodność;
5. ciche funkcjonowanie.

Zastąpienie scentralizowanego trybu ogrzewania indywidualnym upraszcza metodologię obliczeń

W trybie offline można zastosować 4 metody obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego:

1. straty specyficzne (standardowe obliczenia średnicy rury);
2. o długości zredukowane do jednego ekwiwalentu;
3. przez charakterystykę przewodnictwa i rezystancji;
4. porównanie ciśnień dynamicznych.

Pierwsze dwie metody są stosowane przy stałym spadku temperatury w sieci.

Dwie ostatnie pomogą rozprowadzić ciepłą wodę po pierścieniach systemu, jeśli różnica temperatur w sieci przestanie odpowiadać różnicy w pionach / odgałęzieniach.