Гидравлический расчёт трубопроводов системы отопления

Цель гидравлического расчёта – определение экономичных диаметров трубопроводов при заданных тепловых нагрузках и располагаемом перепаде давления теплоносителя.

Гидравлический расчёт выполняется после того, как вычерчена аксонометрическая схема и на неё нанесены все элементы (воздухосборники, запорно-регулирующая арматура и т.д.)

Гидравлический расчёт выполняется по методу удельных потерь давления. Задача расчёта состоит в подборе диаметров отдельных участков циркуляционных колец, таким образом, чтобы суммарные потери основного циркуляционного кольца отличались от располагаемого давления не более, чем на 10%, а невязка потерь давления в других циркуляционных кольцах (без учёта давления в общих участках) не превышала 5% при попутной разводке трубопроводов. Расход теплоносителя Gw связан с расчётной тепловой нагрузкой Q, Вт, следующей зависимостью

Gw = Q/(сw∙Δt),

где Δ t – расчётный перепад температур, ºС; с w – удельная теплоёмкость воды, принимается равной 1,163 Вт·ч /(кг·ºС).

Падение давления Δ Р складывается из потерь давления на трение по длине трубопровода l и потерь давления на преодоление местных сопротивлений:

ΔР = R∙l + Z,

где R – удельная потеря давления на 1 м длины Па/м; l – длина трубопровода в м (под длиной трубопровода в двухтрубной системе понимается суммарная длина подающей и обратной магистрали);

Z – потери давления на местные сопротивления, Па, рассчитываются по уравнению:

Z = ∑ξ·(ρw/2)∙ω²,

где – сумма коэффициентов местных сопротивления на рассчитываемом участке трубопровода; ω – скорость теплоносителя в трубе, м/с; ρ_w – плотность воды, кг/м³.

Данное уравнение можно упростить:

Z = ∑ξ·500∙ω².

Исходя из заданных расхода G и скорости ω (рекомендуемые скорости теплоносителя в металлополимерных трубопроводах допускается принимать на 20% больше, чем в стальных, но не более 1,5 м/c) выбирают диаметры трубопроводов по табл.16

Таблица 16

Сортамент труб для систем отопления и рекомендуемые предельные значения расхода по ним горячей вводы при t_wг.ср = 70°С

Для принятого диаметра d ₀ и заданного расхода G_w определяется удельная потеря давления R на погонный метр трубопровода по табл.17.

В табл.17 представлены гидравлические характеристики металлополимер-

ных труб различных фирм при t = 80 ºС. При средней температуре теплоносителя, отличном от 80 ºС следует учесть согласно табл.18 поправочный коэффициент а к значениям R, приведённым в табл.17. При

t = 80 ºС и при том же значении G: Rt = R· a.

Ориентировочные значения коэффициентов местных сопротивлений соединительных деталей элементов системы отопления приведены в табл.19.

Значения коэффициентов для таких местных сопротивлений, как отопительные приборы, регулировочные вентили, клапаны, распределительные коллекторы и т.п. представлены в справочных изданиях фирм-изготовителей.

При проведении приближённых гидравлических расчётов потери давления в местных сопротивлениях системы водяного отопления допускается принимать в количестве 10% от потерь давления на трение.

Таблица 17

Гидравлические характеристики металлополимерных труб при коэффициенте шероховатости 0,01мм

Таблица 18

Значения поправочного коэффициента а

Таблица 19

Коэффициенты местных сопротивлений