Центральное отопление здания. Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца. Ведомость принятых местных сопротивлений для расчета ОЦК

3.  Центральное отопление здания

Система отопления данного здания разбита на три самостоятельных системы. Система №1 (двухтрубная с нижней разводкой и  тупиковым движением теплоносителя) отапливает помещения двухэтажной части корпуса. Системы  №2, №3 (двухтрубные с нижней разводкой и с тупиковым движением теплоносителя) отвечают за отопление машинных залов и трехэтажной части здания, занимаемой офисными помещениями. Теплопроводы в системе отопления приняты из стальных водогазопроводных труб, проложенных в каналах пола первого этажа. На каждой ветви стоят по паре запорных муфтовых вентилей (на подающей и обратной магистрали) для отключения ветвей во время ремонта  или профилактики.

В качестве теплоносителя принята вода с параметрами на входе в систему отопления 95^оС и на выходе из неё 70^оС при расчетных параметрах наружного воздуха. Вода подается из ИТП (индивидуальный тепловой пункт), расположенного в на первом этаже (помещение 110а). Конструкцию теплового пункта, оборудование и его подбор будут указаны в разделе “Теплоснабжение” настоящего дипломного проекта.

В качестве отопительных приборов в системе отопления приняты радиаторы стальные панельные “PRADO” высотой 500 мм, выпускаемые ООО «Ижевский завод теплового оборудования». Регулирование в процессе наладки и эксплуатации системы осуществляется при помощи термостатических клапанов фирмы “Oventrop”. Использование балансировочной арматуры “Oventrop” позволяет производить регулировку системы с погрешностью менее 7%, при почти полностью открытом вентиле – 5% (большей точности не предлагает ни один из конкурентов). Гидравлическая увязка обеспечивает максимальный комфорт при минимальных затратах.

3.1 Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца

За расчетную выбираем систему №3. Определяем основное циркуляционное кольцо, при выборе которого необходимо ориентироваться на его максимальную нагруженность и протяженность. В данном случае в качестве основного циркуляционного кольца выберем ветвь,  проходящую через верхний прибор стояка 3.19. При расчете будем использовать методику и справочные данные, изложенные в [12, 13]. Основное циркуляционное кольцо принято разбивать на расчетные участки с их нумерацией, обозначением нагрузки и длины. Все расчеты сведены в таблицу гидравлического расчета ОЦК.  

Ведомость принятых местных сопротивлений для расчета ОЦК

Участок 1

Внезапное сужение:  ζ = 0,5

Отвод 90^о (3 шт.): ζ = 0,5×3 = 1,5

Σζ = 2

Участок 2

Тройник на проход: 0,49 ;   ζ = 2,33

Отвод 90^о (1 шт.): ζ = 0,5

Вентиль запорный муфтовый:  ζ = 7,6

Σζ = 10,43

Участок 3

Тройник на проход: 0,87 ;   ζ = 0,79

Отвод 90^о (3 шт.):  ζ = 0,5×3 = 1,5

Σζ = 2,29

Участок 4

Тройник на проход: 0,88;   ζ = 0,78

Σζ = 0,78

Участок 5

Тройник на проход: 0,87;   ζ = 0,79

Σζ = 0,79

Участок 6

Тройник на проход: 0,84;   ζ = 0,82

Σζ = 0,82

Участок 7

Тройник на проход: 0,80;   ζ = 0,86

Σζ = 0,86

Участок 8

Тройник на проход: 0,79;   ζ = 0,87

Σζ = 0,87

Участок 9

Тройник на проход: 0,76;   ζ = 0,92

Σζ = 0,92

Участок 10

Тройник на проход: 0,58;   ζ = 1,73

Σζ = 1,73

Участок 11

Тройник на проход: 0,67;   ζ = 1,18

Отвод 90^о (2 шт.):  ζ = 0,5×2 = 1,0

Σζ = 2,18

Участок 12

Тройник на разделение: ;  ;  ζ = 23,75

Стальной панельный радиатор:  ζ = 0,6

Термостатический клапан: 6000 Па (по данным фирмы “Oventrop”)

Тройник на слияние: ;  ;  ζ = 20,45

Σζ = 44,8

Участок 11’

Тройник на проход: 0,67;   ζ = 1,18

Отвод 90^о (2 шт.):  ζ = 0,5×2 = 1,0

Σζ = 2,18

Участок 10’

Тройник на проход: 0,58;   ζ = 1,73

Σζ = 1,73

Участок 9’

Тройник на проход: 0,76;   ζ = 0,92

Σζ = 0,92

Участок 8’

Тройник на проход: 0,79;   ζ = 0,87

Σζ = 0,87

Участок 7’

Тройник на проход: 0,80;   ζ = 0,86

Σζ = 0,86

Участок 6’

Тройник на проход: 0,84;   ζ = 0,82

Σζ = 0,82

Участок 5’

Тройник на проход: 0,87;   ζ = 0,79

Σζ = 0,79

Участок 4’

Тройник на проход: 0,88;   ζ = 0,78

Σζ = 0,78

Участок 3’

Тройник на проход: 0,87 ;   ζ = 0,79

Отвод 90^о (3 шт.):  ζ = 0,5×3 = 1,5

Σζ = 2,29

Участок 2’

Тройник на проход: 0,49 ;   ζ = 2,33

Отвод 90^о (1 шт.): ζ = 0,5

Вентиль запорный муфтовый:  ζ = 7,6

Σζ = 10,43

Участок 1’

Внезапное расширение:  ζ = 1

Отвод 90^о (1 шт.): ζ = 0,5

Грязевик:  ζ = 10

Пластинчатый теплообменник:  ΔP =10 кПа

Σζ = 11,5  (+10 кПа)

После расчета основного циркуляционного кольца необходимо увязать вторую ветвь системы, проходящую через стояк 3.1.

Ведомость принятых местных сопротивлений для расчета ветви №2

Участок 13

Тройник на проход: 0,5 ;   ζ = 2,2

Вентиль запорный муфтовый:  ζ = 7,6

Σζ = 9,8

Участок 14

Тройник на проход: 0,8 ;   ζ = 0,86

Отвод 90^о (4 шт.): ζ =0,5×4 = 2

Σζ = 2,86

Участок 15

Тройник на проход: 0,785;   ζ = 0,88

Σζ = 0,88

Участок 16

Тройник на проход: 0,88;   ζ = 0,78

Σζ = 0,78

Участок 17

Тройник на проход: 0,73;   ζ = 0,96

Σζ = 0,96

Участок 18

Тройник на проход: 0,81;   ζ = 0,85

Σζ = 0,85

Участок 19

Тройник на проход: 0,55;   ζ = 1,91

Σζ = 1,91

Участок 20

Тройник на проход: 0,58;   ζ = 1,73

Отвод 90^о (4 шт.): ζ =0,5×4 = 2

Σζ = 3,73

Участок 21

Тройник на проходе (2 шт.): 0,0,52;   ζ = 2,08×2=4,16

Стальной панельный радиатор:  ζ = 0,6

Отвод 90^о (8 шт.): ζ =0,5×8 = 4

Термостатический клапан: 6000 Па (по данным фирмы “Oventrop”)

Σζ = 8,76

Участок 20’

Тройник на проход: 0,58;   ζ = 1,73

Отвод 90^о (4 шт.): ζ =0,5×4 = 2

Σζ = 3,73

Участок 19’

Тройник на проход: 0,55;   ζ = 1,91

Σζ = 1,91

Участок 18’

Тройник на проход: 0,81;   ζ = 0,85

Σζ = 0,85

Участок 17’

Тройник на проход: 0,73;   ζ = 0,96

Σζ = 0,96

Участок 16’

Тройник на проход: 0,88;   ζ = 0,78

Σζ = 0,78

Участок 15’

Тройник на проход: 0,785;   ζ = 0,88

Σζ = 0,88

Участок 14’

Тройник на проход: 0,8 ;   ζ = 0,86

Отвод 90^о (4 шт.): ζ =0,5×4 = 2

Σζ = 2,86

Участок 13’

Тройник на проход: 0,5 ;   ζ = 2,2

Вентиль запорный муфтовый:  ζ = 7,6

Σζ = 9,8

Результаты расчетов ОЦК и увязки ветвей сведены в таблицы № 3.1.1 и № 3.1.2.

3.1.1 Эпюра циркуляционного давления

После расчета основного циркуляционного кольца системы строят эпюру циркуляционного давления в магистрлях. По горизонтали наносят длину уастков магистралей и отмечают номера стояков. По вертикали откладывают потери давления на участках магистралей и в стояке, входящем в основное циркуляционное кольцо. падение циркуляционного давления по длине каждого участка магистралей считают равномерным. По эпюре выявляют располагаемое циркуляционное давление в точках присоединения к магистралям промежуточных стояков, входящих во второстепенные циркуляционные кольца.

Для надежного сохранения расченой пропорциональности распределения воды между стояками в течение отопительного сезона, т.е. для обеспечения горизонтальной устойчивости системы, потери давления в стояках должны преобладать: их необходимо принимать не менее 70% общей потери давления в рассчитываемом кольце. В двухтрубной системе для этого потребуемтся увеличить гидравлическое сопротивление подводок ко всем отопительным приборам. Делается это путем установки на подводках регулировочных клапанов. Кроме того, это мероприятие способствует повышению вертикальной тепловой устойчивости двухтрубных стояков.

Построение эпюры отражено на рис. 3.1.1.