Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Гидравлический расчет двухтрубной гравитационной системы водяного отопления

Гидравлический расчет двухтрубной гравитационной системы водяного отопления

Гидравлический расчет отопительной системы здания. Устройство двухтрубной гравитационной системы водяного отопления с верхней разводкой, ее схема с указанием длин участков трубопроводов и размещения отопительных приборов. Расчет основных параметров.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 20.06.2012
Размер файла 93,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нижегородский государственный архитектурно строительный университет

Кафедра гидравлики

Контрольная работа

"Гидравлический расчет двухтрубной гравитационной системы водяного отопления"

Проверил В.В. Жизняков

Выполнил Рябов С.С.

г. Нижний Новгород 2012 год

Содержание

  • Введение
  • 1. Расчетные данные
  • 2. Гидравлический расчет
  • 2.1 Расчет 1 кольца
  • 2.2 Определение располагаемого давления
  • 2.3 Определение расхода теплоносителя
  • 2.4 Определение диаметров трубопроводов
  • 2.5 Определение ближайших стандартных диаметров труб ([3] с. 199)
  • 2.6 Определение режима движения жидкости
  • 2.7 Определение потерь давления на участках
  • 2.8 Определение общих потерь давления в первом кольце
  • 2.9 Определение невязки между располагаемым давлением и потерями давления в кольце
  • 3. Расчет 2 кольца
  • 3.1 Определение располагаемого давления PP2
  • 3.2 Определение расхода теплоносителя
  • 3.3 Определение диаметров трубопровода
  • 3.4 Определение ближайших стандартных диаметров труб:
  • 3.5 Определение режима движения жидкости
  • 3.6 Определение потерь давления на участках
  • 3.7 Определение общих потерь давления в первом кольце
  • 3.8 Определение невязки между располагаемым давлением и потерями давления в кольце
  • 3.9 Расчет диаметра диафрагмы
  • Литература

Введение

Система водоснабжения - это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, очистки, хранения и подачи ее потребителю по разводящей водопроводной цепи.

Целью выполняемой работы является практическое использование теоретических знаний для гидравлического расчета отопительной системы здания.

В качестве расчетной системы отопления здания предусмотрена двухтрубная гравитационная система водяного отопления с верхней разводкой. В двухтрубных системах отопления горячая вода проходит через параллельно присоединенные к подающим трубопроводам отопительные приборы, и постепенно охлаждаясь в них, возвращается в котел по самостоятельной линии. При верхней разводке магистральный распределительный трубопровод прокладывается выше нагревательных приборов.

1. Расчетные данные

Схема двухтрубной отопительной системы с указанием длин участков трубопроводов и размещения отопительных приборов (рис.1).

Температура горячей воды tг = 93 ?С.

Температура охлажденной воды to = 73?С.

Тепловые нагрузки на приборы: q1 = 4800 Ватт, q2 = 7500 Ватт.

Рис.1. Схема двухтрубной отопительной системы

2. Гидравлический расчет

Теплоноситель в системе может циркулировать по двум возможным путям (кольцам):

1 кольцо: К-1-2-3-4-5-6-7-8-9-К

2 кольцо: К-1-2-3-10-11-12-7-8-9-10-К

2.1 Расчет 1 кольца

В первом кольце можно выделить два участка с тепловой нагрузкой на два прибора

1. q1 + q2К-1-2-3…7-8-9-К

Длина участка: l1 = 49,9м

q13-4-5-6-7

Длина участка: l2 = 4,2 м

2.2 Определение располагаемого давления

PP1 = g*h1* (сo-сг) + ?P, Па (1)

где h1 - расстояние от центра котла до центра нагревательного прибора (h1=2,6 м);

сo - 976,036 кг/м3 ([1], с.10);

сг - 963,285 ([1], с.10);

?P - дополнительное давление за счет охлаждения теплоносителя в магистралях и стояках ([2] с.217)

Принимаем ?P = 150 Па.

РР1 = 9,8*2,6* (976,036-963,285) +150 = 474,89 Па

2.3 Определение расхода теплоносителя

Q1= (q1+q2) / (c* (to-tг) *1000*pср), м3/с (2.1)

Q1= q1/ (c* (to-tг) *1000*pср), м3/с (2.2)

где q1, q2 - тепловые нагрузки;

с - удельная теплоемкость воды (с = 4,2 кДж/K);

qср= (qо-qг) /2 = (976,036-963,285) /2 = 969,661 кг/м3.

Q1= (4800+7500) / (4.2* (93-73) *1000*969,661) = 0,00015 м3/с

Q2=4800/ (4,2* (93-73) *1000*969,661) = 0,00006 м3/с

2.4 Определение диаметров трубопроводов

(3)

Vдоп - допускаемая скорость движения теплоносителей

Vдоп 0,2 м/c

d1 = (4Q1/рvдоп) 0,5 = (4*0,00015/3,14*0,15) 0,5 = 0,035 = 35 мм

d2 = (4Q2/рvдоп) 0,5 = (4*0,00006/3,14*0,15) 0,5 = 0,023 = 23 мм

гидравлический расчет отопление водяное

2.5 Определение ближайших стандартных диаметров труб ([3] с. 199)

d1ст=32 мм

d2ст=25 мм

Определяем действительные скорости:

v = 4Q/рdст2?0,2, м/с (4)

v1 = (4*0,00015) / (3,14*0,032^2) = 0,19 м/с ? 0,2 м/с;

v2 = (4*0,00006) / (3,14*0,025^2) = 0,12 м/с? 0,2 м/с.

2.6 Определение режима движения жидкости

Re = (v*d) /v, (5)

где н - коэффициент кинематической вязкости

для tср =83 ?С н = 0,353·10-6 м2/c ([4] с.9)

Re = (0, 19*0,032) /0,353*10-6 = 17223 > Reкр = 2320 - турбулентный режим движения;

Re = (0,12*0,025) /0,353*10-6 = 8499 > Reкр = 2320 - турбулентный режим движения

Для турбулентного режима движения жидкости

л = 0,11* (kэ/d+68/Re) 0.25 (6)

где kэ - эквивалентная шероховатость оцинкованных стальных труб, бывших в эксплуатации.

Принимаем kэ = 0,5 мм

л1 = 0,11* (0,5/32+68/17223) 0,25 = 0,041

л2 = 0,11* (0,5/25+68/9065) 0,25 = 0,046

2.7 Определение потерь давления на участках

1. Линейные Pl = л* (l/d) * (v2/2) *qср, Па (7)

Местные Pj = ?ж* (v2/2) *qср, Па (8)

Линейные потери на участках 1 и 2 составят:

Pl1 = 0,041* (49,9/0,032) * (0, 192/2) *969,661 = 1119 Па

Pl2 = 0,046* (4,2/0,020) * (0,162/2) *969,661 = 120 Па

Местное сопротивление на участке 1 при диаметре d1=32 мм ([1] c.340):

1. котел стальной о = 2

тройник на повороте в т.1,2,8,9 о = 1,5*4=6

вентиль с косым шпинделем на участке на участках:

2-3, 7-8, 8-9, 9-К о = 2,5*4=10

?о = 18

Pj1 = 18* (0, 192/2) *969,661 = 315 Па

Местное сопротивление на участке 2 при диаметре d2=20 мм:

1. тройник на проходе в т.3 о = 1

отвод под углом 90? в т.4 о = 1,5

кран двойной регулировки в т.5 о = 2

отопительный прибор П1 (радиатор двухколонный) о = 2

тройник на проходе в т.7 о = 1, ?о = 7,5

Pj2 = 7,5* (0,162/2) *969,661 = 87 Па

2.8 Определение общих потерь давления в первом кольце

Pl = Pl1+Pl2+Pj1+Pj2, Па (9)

Pl = 1119+120+315+87 = 1641 Па

2.9 Определение невязки между располагаемым давлением и потерями давления в кольце

(Pl1-Pl) /Pl1*100% = 10-15% (10)

(1119-1641) /1119*100% = 46,6%> (10-15) %

Т.к. невязка больше допустимой (50.3%), то для уменьшения потерь давления увеличиваем диаметры труб. Для нашей системы отопления поменяем диаметр труб на участке 1 и произведем гидравлический расчет п.1.3-1.8 при измененном диаметре труб.

Для этого на участке 1-2 возьмем промежуточную точку А и сделаем гидравлический расчет при диаметре труб d=32 мм на участке К-1-A и d=40 мм на участке А-3 и 7-К

Результаты гидравлического расчета первого кольца сводим в таблицу 1.

Таблица 1 (1 часть)

Таблица расчета системы водяного отопления

Участки

Длина участка,

l, м

Расход,

Q, см3/c

Данные предварительного расчета

Данные окончательного расчета

Диаметр, d, мм

Скорость,

V, см/c

Коэф.

л

Потери давления

Диаметр, d, мм

Скорость, V, см/c

Коэф.

л

Потери давления

Pl, Па

Pj, Па

Pl, Па

Pj, Па

Кольцо №1

К-А

14,7

150

32

19

0,041

1119

315

32

19

0,041

552

61

A-2

10

2-3

0.3

40

12

0,04

176

227

7-К

24,9

4-8

5

50

20

16

0,043

120

87

20

16

0,047

120

87

?

-

-

-

-

-

1239

402

-

-

-

848

375

Общие потери давления

1641

Суммарные потери давления

1223

Определяем невязку между располагаемым давлением и потерями давления в кольце по формуле (10):

3. Расчет 2 кольца

II кольцо имеет общие с первым кольцом участки: К-1-2-3…7-8-9-К

Диаметры этих участков мы уже рассчитали, поэтому необходимо определить диаметры только на участке 3:

3-10-11-12-7

Длина участка 3 l3 = 4,3 м

3.1 Определение располагаемого давления PP2

по формуле (1):

PP2 = 9,8*5,2* (976,036-963,285) +150 = 799,79 Па

3.2 Определение расхода теплоносителя

по формуле (2.2):

Q3 = 7500/ (4.2* (93-73) *1000*969,661) = 0,00009 м3/с

3.3 Определение диаметров трубопровода

по формуле (3):

d3 = (4Q3/рvдоп) 0,5 = (4*0,00009/3,14*0,15) 0,5 = 0,027 = 27 мм

3.4 Определение ближайших стандартных диаметров труб:

d3ст=25 мм

Определяем действительные скорости по формуле (4): \

v = (4*0,00009) / (3,14*0,0252) = 0,18 м/с

3.5 Определение режима движения жидкости

по формуле (5):

Re3 = (0,18*0,025) /0,353*10-6 = 12747 > Reкр = 2320 - турбулентный режим движения

Для турбулентного режима движения жидкости по формуле (6):

л1 = 0,11* (0,5/25+68/17747) 0,25 = 0,043

3.6 Определение потерь давления на участках

Линейные потери, определяемые по формуле (7) на участке 3 составят:

Pl3 = 0,043* (4,3/0,025) * (0,182/2) *969,661 = 116 Па

Местное сопротивление на участке 3 ([1] c.340):

1. тройник на повороте в т.3 о = 1,5

кран двойной регулировки в т.10 о = 2, отопительный прибор П2 (радиатор двухколонный) о = 2, отвод под углом 90? в т.12 о = 1, тройник на проходе в т.7

о = 1, ?о=7,5

Определяем потери на местном сопротивлении по формуле (8):

Pj2 = 7,5* (0,182/2) *969,661 = 118 Па

3.7 Определение общих потерь давления в первом кольце

по формуле (9):

3.8 Определение невязки между располагаемым давлением и потерями давления в кольце

по формуле (10):

Т.к. невязка больше допустимой (20,7%), то для увеличения потерь давления уменьшаем диаметры труб. Меняем d3ст и принимаем равным d3ст =20 мм.

Определяем действительные скорости по формуле (4):

Т.к. скорость движения теплоносителя V 3 превышает допустимую (V доп=0,2 м/с), то для погашения излишнего давления вводят дополнительное сопротивление в виде диафрагмы.

3.9 Расчет диаметра диафрагмы

Определяем излишнее давление:

, Па (11)

Т.к. диафрагма является местным сопротивлениями для движущегося теплоносителя потери давления в ней определяются по формуле (8):

Тогда

(12)

По найденному значению коэффициента диафрагмы находим отношение

([5] с. 205):

Отсюда диаметр диафрагмы равен:

, мм (13)

Литература

[1] Справочник проектировщика под редакцией И.Г. Староверова. Внутренние санитарно-технические устройства, ч. I Отопление, водопровод, канализация. Стройиздат, М., 1976

[2] Белоусов В.В., Михайлов Ф.С. Основы проектирования систем центрального отопления. М., 1962

[3] Справочник по теплоснабжению и вентиляции, ч. I, издательство "Будивельник", Киев, 1976.

[4] Альтшуль А.Д., Животовский А.С., Иванов П.С. Гидравлика и аэродинамика. М., 1987

[5] Рабинович Е.З. Гидравлика, 1963 год.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет отопительной системы помещения

    Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления. Подбор приборов к системе отопления основной части здания и для четвертой секции, балансировка системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления двухтрубной поквартирной системы.

    курсовая работа [101,6 K], добавлен 23.07.2011

  • Отопление и вентиляция многоэтажного жилого дома

    Монтаж стационарной отопительной установки. Гидравлический расчет системы водяного отопления. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ. Расчет естественной вентиляции.

    курсовая работа [169,7 K], добавлен 19.12.2010

  • Гидравлический расчет однотрубной системы отопления

    Определение диаметров подающих трубопроводов и потерь напора - задача гидравлического расчета. Устройство систем отопления, их инерционность и принципы проектирования. Способы подключения отопительных приборов. Однотрубная система водяного отопления.

    реферат [154,9 K], добавлен 22.12.2012

  • Проектирование систем отопления и вентиляции производственного здания

    Теплотехнический расчет наружных стен, пола, расположенного на грунте, световых проёмов, дверей. Определение тепловой мощности системы отопления. Расчет отопительных приборов. Гидравлический расчет системы водяного отопления. Расчет и подбор калорифера.

    курсовая работа [422,1 K], добавлен 14.11.2017

  • Проектирование водяной системы отопления

    Гидравлический расчет и конструирование системы отопления жилого здания. Характеристика отопительных приборов. Определение количества типоразмеров конвекторов. Прокладка магистральных труб. Установка отопительных стояков. Расчет отопительных приборов.

    курсовая работа [35,2 K], добавлен 11.06.2013

  • Проектирование системы отопления жилого дома

    Проектирование насосной системы водяного отопления индивидуального жилого дома. Характеристика наружных ограждений. Составление тепловых балансов помещений. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца. Тепловой расчет отопительных приборов.

    курсовая работа [210,5 K], добавлен 22.03.2015

  • Расчет автоматической установки водяного пожаротушения

    Аксонометрическая схема системы водяного автоматического пожаротушения с указанием на ней размеров и диаметров участков труб, мест расположения оросителей и необходимого оборудования. Гидравлический расчет напора для выбранных диаметров трубопроводов.

    курсовая работа [517,7 K], добавлен 27.01.2013

  • Расчет и проектирование систем отопления и вентиляции

    Теплотехнический расчет системы. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции, на инфильтрацию наружного воздуха. Расчет параметров системы отопления здания, основного циркуляционного кольца системы водяного отопления и системы вентиляции.

    курсовая работа [151,7 K], добавлен 11.03.2013

  • Гидравлический расчет системы отопления здания

    Определение тепловых потерь через наружные стены, оконные проемы, крышу, на нагрев инфильтрующегося воздуха. Расчет бытовых теплопоступлений. Вычисление и обоснование количества секций калорифера. Гидравлический расчет системы отопления жилого здания.

    курсовая работа [832,7 K], добавлен 20.03.2017

  • Отопление гражданского здания

    Обоснование схем и компоновка систем отопления, гидравлический расчет. Определение основных параметров основного циркуляционного кольца. Тепловой расчет поверхности отопительных приборов. Число элементов в секционном приборе, поправочные коэффициенты.

    контрольная работа [134,1 K], добавлен 01.07.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены