Основные принципы гидравлического расчета теплопроводов систем водяного отопления

Цель гидравлического расчета — определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.

При движении жидкости по трубам давление теряется на преодоление сопротивления трения и местных сопротивлений (тройники, крестовины, отводы, вентили, краны, отопительные приборы, котлы, теплообменники и т.д).

Потери давления R_т, Па, на преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом воды (пара)

R_т = λ/d · w²/2 · ρl = Rl (5.26)

где d — диаметр теплопровода, м; λ — коэффициент гидравлического трения (безразмерный); w — скорость движения воды, м/с; ρ — плотность воды, кг/м³; R —удельные потери давления; Па/м; l — длина участка теплопровода, м.

Потери давления на преодоление местных сопротивлений, Па

Z = ∑ζ ρ w²/2 (5.27)

где ∑ζ, ρw²/2 — сумма коэффициентов местных сопротивлений (прил. 5), (безразмерная) и динамическое давление воды на участке теплопровода, Па.

Суммарные потери давления должны быть меньше расчетно-циркуляционного давления, устанавливаемого для данной системы.

Рассмотрим два метода расчета теплопроводов:

1. По удельным потерям —раздельное определение потерь давления на трение и местное сопротивление. Диаметры теплопроводов определяют при постоянных перепадах температуры воды во всех стояках и ветвях Δt_ст, равных расчетному перепаду температуры воды во всей системе Δt_сист.

2. По характеристикам сопротивления — устанавливают распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы и получают переменные (неравные) перепады температуры воды в стояках и ветвях. Δt_ст <> Δt_сист. Предварительно выбирают диаметр теплопровода на каждом расчетном участке с учетом допустимых скоростей движения воды. Расчетным участком называют участок теплопровода с неизменным расходом теплоносителя.

При расчете главного циркуляционного кольца (наиболее неблагоприятного в гидравлическом отношении) предусматривают запас давления на неучтенные сопротивления (не более 10 %):

∑(Rl + Z)_г.ц.к. = 0,9Δp_{р .} (7.28)