Отопление и вентиляция четырехэтажного жилого дома (район строительства – город Байдуков, высота этажа 2,9 м), страница 8

1.5 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

По аксонометрической схеме выбирается расчетное циркуляционное кольцо. Так как принята однотрубная тупиковая система отопления, то расчетное циркуляционное кольцо проходит через дальний наиболее нагруженный стояк Ст.Т1-6.

Расчетное циркуляционное кольцо выделяется утолщенной линией и разбивается на расчетные участки - участки труб с постоянным расходом и диаметром. Номера участков на схеме обозначается одним числом в конце полки линии выноски в кружке. Там же указывается тепловая нагрузка в числителе, длина участка, м, и диаметр трубы, мм, - в знаменателе. Границей участков являются тройники или крестовины. Тепловая нагрузка участка вычисляется как суммарная тепловая нагрузка отопительных приборов, обслуживаемых расчетным участком. За первый участок принят участок трубы от гидроэлеватора до ответвления к отопительному прибору лестничной клетки. Завершает расчетное кольцо участок - перемычка от обратной магистрали к гидроэлеватору. В курсовой работе для упрощения расчетов стояк Ст.Т1-6 принят целиком за один расчетный участок.

Расчетное располагаемое циркуляционное давление ∆P_р, Па, для систем с искусственной циркуляцией воды складывается из насосного давления создаваемого гидроэлеватором ∆P_нас и естественного давления ∆P_е, возникающего за счет охлаждения воды в отопительных приборах ∆P_{е. пр.} и трубах ∆P_{е. тр.}

∆P_р = ∆P_нас +Е∆P_е = ∆P_нас +Е(∆P_{е. пр.} +∆P_{е. тр.})

где E - коэффициент, определяющий долю естественного давления в циркуляционном давлении, для однотрубной системы с верхней разводкой Е = 1.

В однотрубных системах при верхнем расположении подающей магистрали со смещенными замыкающими участками циркуляционное давление возникающее за счет охлаждения теплоносителя в отопительных приборах составляет:

где h_пр, h₁, h₂ высота подъема воды от оси гидроэлеваторы до первого, от первого до второго и от второго до третьего этажей, м; g = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения тела; ρ_г, ρ_см1, ρ_см2,  ρ_о – плотности воды горячего, поступающего на первый и второй этажи и охлажденного теплоносителя, кг/м³. Принимаем h_пр = 1,6 м; h₁= h₂ = h_эт = 2.8 м.

Температура смеси воды, поступающей в соответствующий этаж, необходимая для определения плотности воды, рассчитывается по формуле:

где t_г= 105°С - температура воды (для однотрубной системы водяного отопления) [12], поступающей в стояк; t_о = 70 °С - расчетная температура охлажденной воды; ΣQ_i - сумма тепловых потоков отопительных приборов, расположенных выше расчетного этажа по расчетному стояку, Вт; Q_ст - тепловой поток всех отопительных приборов расчетного стояка (Ст.Т1-6);

Плотности воды при расчетных температурах /6,7/: ρ_г = 954,65 кг/м³; ρ_о = 977,81 кг/ м³; ρ_см2 = 963,99 кг/м³ и ρ_см1 =  969,94 кг/м³.

Циркулирующее давление, возникающее, за счет охлаждения теплоносителя в системе:

где ∆P_{е. тр.} – дополнительное гравитационное давление, Па, возникающее за счет охлаждения воды в трубах, определяется по номограмме приложения 4 [1,2,6] в зависимости от расстояния от главного до расчетного стояка, при l= 15 м  ∆P_{е. тр.} = 67 Па.

∆P_{е. пр} - естественное давление, Па, возникающее при охлаждении воды в отопительных приборах,

∆P_{е. пр.} = 2,8*9,81*(963,99-954,65)+2,8*9,81*(969,94-954,65)+

+1,6*9,81*(977,81-954,65)= 1040 Па

ΔP_e = 1040+67=1107 Па

Давление, создаваемое гидроэлеватором вычисляется по формуле:

где P_e - перепад давления в тепловой сети или на месте подключения, Па, в примере принимается P_e = 100ΣL, здесь ΣL - сумма длин расчетных участков расчетного циркуляционного кольца, равный  80,8 м; u -коэффициент смешения гидроэлеватора:

где Т₁ – температура воды, поступающей в гидроэлеватор из подающей линии тепловой сети, по заданию 145 ^оС.

Располагаемое циркуляционное давление: