Гидравлический расчет системы отопления – разбираемся до мелочей

Что ещё учитывается при расчёте газопроводной магистрали

Из-за трения о стенки скорость газа на участке трубы другая – в центре она быстрее. Однако для расчетов используется средний показатель – условная ставка.

Существует два типа движения в трубах: ламинарное (струя, характерное для труб малого диаметра) и турбулентное (имеет неупорядоченный характер движения с непроизвольными завихрениями повсюду в большой трубе).

Расчет диаметра магистрального трубопровода

Газ движется не только за счет оказываемого на него внешнего давления. Его слои оказывают давление между собой. Поэтому учитывается и коэффициент гидростатического напора.

Материалы трубки также влияют на скорость движения. Так в стальных трубах в процессе эксплуатации увеличивается шероховатость внутренних стенок, а оси усаживаются из-за зарастания. С другой стороны, полиэтиленовые трубы увеличивают внутренний диаметр по мере уменьшения толщины стенок. Все это учитывается при расчетном давлении.

Двухтрубная система отопления дома особенности расчета, схемы и монтаж

Несмотря на относительно простой процесс монтажа и относительно небольшую длину трубопровода в случае однотрубных систем отопления, на рынке специализированного оборудования двухтрубные системы отопления по-прежнему остаются на первых позициях.

Хотя это краткий, но очень убедительный и информативный перечень преимуществ и преимуществ двухтрубной системы отопления, он оправдывает покупку и последующее использование прямых и обратных контуров.

Поэтому многие потребители предпочитают его другим разновидностям, закрывая глаза на то, что установка системы не так уж и проста.

Как работать в EXCEL

Использование таблиц Excel очень удобно, так как результаты гидравлических расчетов всегда сводятся в табличной форме. Достаточно определить последовательность действий и подготовить точные формулы.

Ввод исходных данных

Выбирается ячейка и вводится значение. Вся остальная информация просто принимается во внимание.

  • значение D15 пересчитано в литры, чтобы легче было уловить расход;
  • ячейка D16 – добавить форматирование согласно условию: «Если v выходит за пределы диапазона 0,25… 1,5 м / с, фон ячейки красный / символ белый».

Для трубопроводов с разницей в высоте входа и выхода к результатам добавляется статическое давление: 1 кг / см2 на 10 м.

Оформление результатов

Авторская цветовая гамма несет функциональную нагрузку:

  • Светло-бирюзовые ячейки содержат необработанные данные – вы можете их редактировать.
  • Светло-зеленые ячейки: необходимо ввести константы или данные, которые не подлежат изменению.
  • Желтые клетки – вспомогательные предварительные расчеты.
  • Светло-желтые ячейки – результаты расчетов.
  • Символы:
    • синий – необработанные данные;
    • черный – промежуточные / неосновные результаты;
    • красный – основной и окончательный результаты гидравлического расчета.

Результаты в таблице Excel

Пример от Александра Воробьёва

Пример простого гидравлического расчета в Excel горизонтального участка трубы.

  • длина трубы 100 метров;
  • ø108мм;
  • толщина стенки 4 мм.

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Таблица результатов расчета местного сопротивления

Усложняя пошаговые расчеты в Excel, лучше освоить теорию и частично сэкономить на проектных работах. Благодаря грамотному подходу ваша система отопления станет оптимальной с точки зрения затрат и теплоотдачи.

Отопление с двумя магистралями

Отличительной особенностью конструкции конструкции двухтрубной системы отопления являются два ответвления труб.

Первый проводит и направляет нагретую воду в котле через все необходимые устройства и устройства.

Другой собирает и забирает уже охлажденную во время работы воду и отправляет ее в теплогенератор.

В конструкции однотрубной системы вода, в отличие от двухтрубной системы, где она проходит по всем трубам отопительных приборов с одинаковым показателем температуры, испытывает значительную потерю характеристик, необходимых для стабильного процесса нагрева, приближающегося к конечному часть трубопровода.

Длина труб и непосредственно связанные с этим затраты увеличиваются вдвое при выборе двухтрубной системы отопления, но это относительно несущественный нюанс на фоне очевидных преимуществ.

Во-первых, для строительства и монтажа двухтрубной конструкции системы отопления трубы с большим значением диаметра вообще не нужны, а значит, на пути не будет создаваться то или иное препятствие, как в случае с однотрубный контур.

Все необходимые крепежи, клапаны и другие детали конструкции также значительно меньше по размеру, поэтому разница в стоимости будет очень незначительной.

Одним из основных преимуществ такой системы является то, что ее можно установить рядом с каждой из батарей термостата, что значительно снизит затраты и повысит удобство использования.

К тому же даже тонкие ответвления подающей и обратной линий совершенно не мешают целостности интерьера дома, к тому же их можно просто спрятать за облицовкой или в самой стене.

Разобрав на полках все достоинства и нюансы обеих систем отопления, хозяева, как правило, все же предпочитают выбирать двухтрубную систему. Однако необходимо выбрать один из нескольких вариантов таких систем, который, по мнению самих владельцев, будет наиболее функциональным и рациональным в использовании.

Классификация газопроводов

Современные газопроводы – это целая система комплексов сооружений, предназначенная для транспортировки горючего топлива от мест его производства к потребителям. Следовательно, согласно их предполагаемому использованию, они:

  • Багажник – для перевозки на большие расстояния от мест добычи до пунктов назначения.

  • Местный – для сбора, распределения и подачи газа к объектам населенных пунктов и предприятий.

Вдоль основных трасс строятся компрессорные станции, которые необходимы для поддержания рабочего давления в трубах и подачи газа в назначенные точки потребителям в необходимых объемах, рассчитанных заранее. В них газ очищается, осушается, сжимается и охлаждается, а затем возвращается в трубопровод при определенном давлении, необходимом для определенного участка прохода топлива.

Местные газопроводы, расположенные в населенных пунктах, классифицируются:

  • По типу газа: природный, сжиженный, смешанный и др. углеводороды могут транспортироваться.
  • По давлению: в разных частях газа бывает низкое, среднее и высокое давление.
  • По расположению: открытый (уличный) и закрытый, надземный и подземный.

Гидравлический расчет 2-трубной системы отопления

  • Гидравлический расчет системы отопления с учетом обвязки
  • Пример гидравлического расчета двухтрубной системы гравитационного отопления

Зачем нужен гидравлический расчет двухтрубной системы отопления? Каждое здание индивидуально. В связи с этим обогрев с определением количества тепла будет индивидуальным. Это можно сделать с помощью гидравлического расчета, а программа и таблица расчетов могут облегчить задачу.

Расчет системы отопления дома начинается с выбора топлива, исходя из потребностей и особенностей инфраструктуры района, где расположен дом.

Назначение гидравлического расчета, программа и таблица которого есть в сети, заключается в следующем:

  • определить количество необходимых отопительных приборов;
  • расчет диаметра и количества труб;
  • определение возможных тепловых потерь.

Все расчеты необходимо производить по схеме отопления со всеми элементами, входящими в систему. Подобную схему и таблицу необходимо заполнить заранее. Для выполнения гидравлического расчета вам потребуется программа, аксонометрическая таблица и формулы.

Двухтрубная система отопления частного дома с нижней разводкой.

За объект проектирования принимается наиболее нагруженное кольцо трубопровода, после чего определяется необходимое сечение трубопровода, возможные потери давления всего отопительного контура и оптимальная поверхность радиаторов.

Проведение такого расчета, для которого используются таблица и программа, позволяет создать четкую картину с распределением всех сопротивлений в существующем отопительном контуре, а также позволяет получить точные параметры температурного режима, расхода воды в каждом часть отопления.

Соответственно, расчет сантехники должен построить оптимальный план отопления вашего дома. Не полагайтесь исключительно на свою интуицию. Таблица и программа расчета упростят процесс.

Что вам нужно:

Основные уравнения гидравлического расчёта газопровода

Для расчета движения газа по трубам берутся значения диаметра трубы, расхода топлива и перепада давления. Он рассчитывается исходя из характера движения. С ламинарным – расчеты производятся строго математически по формуле:

Р1 – Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 кг / м2 (20), где:

  • ∆Р – кгм2, потеря напора на трение;
  • ω – м / с, скорость топлива;
  • D – м, диаметр трубопровода;
  • L – м, длина трубопровода;
  • μ – кгс / м2, вязкость жидкости.

При турбулентном движении невозможно применить точные математические вычисления из-за хаотичности движения. Поэтому используются экспериментально определенные коэффициенты.

Рассчитывается по формуле:

Р1 – Р2 = (λ * ω2 * L * ρ) / 2g * D (21), где:

  • Р1 и Р2 – давление в начале и в конце трубопровода, кг / м2;
  • λ – безразмерный коэффициент сопротивления;
  • ω – м / с, средняя скорость газа на участке трубы;
  • – кг / м3, плотность топлива;
  • D – м, диаметр трубы;
  • g – м / сек2, ускорение свободного падения.

Видео: Основы гидравлического расчета газопроводов

Подборка вопросов

  • Михаил, Липецк – Какие ножи по металлу использовать?
  • Иван, Москва – Какой ГОСТ у листового проката?
  • Максим, Тверь – Какие стеллажи для хранения из ламината лучше?
  • Владимир, Новосибирск – Что такое ультразвуковая обработка металлов без использования абразивных веществ?
  • Валерий, Москва – Как выковать нож из подшипника своими руками?
  • Станислав, Воронеж – На каком оборудовании изготавливаются воздуховоды из оцинкованной стали?

2 Метод удельных линейных потерь давления

Ниже последовательность

гидравлический расчет по специальной методике

линейный перепад давления:

а) нарисован

аксонометрическая схема системы отопления

(М 1: 100).

На

выбрана изометрическая диаграмма

главный циркуляционный контур. Для

гидравлический расчет

выбрать самое тяжелое кольцо,

который вычисляется (основной),

и вторичное кольцо (прилагается

G) .Когда

движение без выхода теплоносителя

проходит главный циркуляционный контур

через самые загруженные и удаленные

от теплового пункта (узла) стояк

проходящий трафик – через большинство

центральный погрузочный лифт.

б) основная циркуляция

кольцо разделено на расчетные участки,

обозначается серийным номером (начиная с

от ссылки в вертикальном положении); потребление указано

хладагент в секции G

, кг / ч, длина секции l,

м;

в) для предварительного

определяется выбор диаметра трубы

средний удельный перепад давления на

трение:

,

Па / м (5,3)

где j

– коэффициент, учитывающий долю убытков

давление на магистрали и стояки, j = 0,3

– для автодорог j = 0,7

– стояками;

pр – есть в наличии

давление в системе отопления, Па,

Δpр = 25 кПа – для

хладагент tg = 105

С УЧАСТИЕМ.

г) на стоимость рав

расход теплоносителя в разделе G (Приложение E) равен

предварительные диаметры трубы d,

мм, фактическая удельная потеря давления

R, Па / м, эффективная

скорость теплоносителя,

см. Полученные данные заносятся в

таблица 5.2.

д) потери определены

давление в зонах:

,

Па (5,4)

где R –

удельная потеря давления из-за трения,

Па / м;

l – длина участка, м;

Z

– перепады давления на местных сопротивлениях,

Папа,

;

(5.5)

ξ – коэффициент,

с учетом местного сопротивления на

сайт, (Приложения Б, В);

– плотность

хладагент, кг / м3,

(Приложение D);

скорость теплоносителя

на участке, м / с, (Приложение Д);

е) после предварительного

производится подбор диаметров труб

гидравлическая балансировка, чего не следует

превышают 15%.

г) если ссылка проходит,

затем они начинают вычислять вторичный

циркуляционные кольца (аналогично), если

а нет, то на нужных сайтах они устанавливаются

шайбы. Диаметр шайбы выбирается исходя из

формула:

,

мм, (5,6)

где это находится

Gst

– расход теплоносителя в стояке, кг / час,

(таблица 3.3);

рш

– необходимая потеря давления в мойке высокого давления,

Папа.

Диафрагмы

устанавливается к крану на основании

стояк в точке подключения к питанию

автомагистрали.

Диафрагмы

диаметром менее 5 мм не устанавливаются.

Из

результаты расчетов составляются

таблицы 5.2, 5.3.

1.

Столбец 1

– сообщаем номера разделов;

2.

Колонка 2

– по аксонометрии

из схемы запишем тепловую

нагрузка, Q,

Ватт;

3.

Рассчитываем расход воды в бенчмарке

подступенок на расчетную площадь (формула

5.1), столбец 3:

4.

Согласно таблице 4.2 для диаметра

поднял Ду,

мм выбираем диаметры вкладышей и

закрывающая секция: Ду (п),

мм; Du (s),

мм.

5.

Вычисляем коэффициенты местных

резисторы в секции 1 (приложения

Б, В) записываем сумму в столбик 10 таблиц

5.2, 5.3.

На

граница двух участков местного сопротивления

отнесен к сайту с более низким потреблением

воды.

Полученные результаты

расчеты приведены в Таблице 5.1.

Стол

5.1 – Местные сопротивления на расчетных

места

номер утка,

местный тип сопротивления



Например: Сюжет

3

2

тройник за проход, = 1;

уч (3)=

2×1 = 2

Например:

Стояк 3

1)

радиатор чугунный – 3 шт.,  = 1,4;

2)

двойное регулирование регулирующего клапана

– 6 шт., = 13;

3)

сгиб сложен под углом 90

– 6 шт., = 0,6;

4)

нормальный прямой клапан –

2 штуки, = 3;

5)

тройник поворотный на ответвлении –

2 штуки, = 1,5.

st3

= 3×1,4 + + 6×13 + 6×0,6 + 2×3 + 2×1,5 = 96,2

Почему необходимо проводить расчёт газопровода

На всех участках трубопровода производятся расчеты для определения точек, где в трубопроводах может появиться сопротивление, изменяющее скорость подачи топлива.

Если все расчеты провести правильно, можно выбрать наиболее подходящее оборудование и создать экономичный и эффективный дизайн всего проекта газовой системы.

Это избавит вас от ненужных и завышенных показателей при эксплуатации и затратах на строительство, которые могут возникнуть при планировании и установке системы без гидравлического расчета трубопровода.

Есть лучшая возможность выбрать нужный размер по сечению и материалы труб для более эффективной, быстрой и стабильной подачи голубого топлива в запланированные точки трубопроводной системы.

Гарантирован оптимальный режим работы всего трубопровода.

Застройщики получают финансовую выгоду за счет экономии на закупках техники и строительных материалов.

Правильный расчет трубопровода проводится с учетом максимальных уровней расхода топлива в периоды массового расхода. Учитываются все производственные, коммунальные и индивидуальные бытовые нужды.

Обзор программ

Для удобства расчета используются любительские и профессиональные программы гидравлического расчета.

Самый популярный – Excel.

вы можете использовать онлайн-расчет в Excel Online, CombiMix 1.0 или онлайн-калькулятор гидравлических расчетов. Стационарная программа подбирается с учетом требований проекта.

Основная сложность работы с такими программами – незнание основ гидравлики. В некоторых из них не предусмотрена расшифровка формул, не учитываются характеристики разветвления труб и расчет сопротивлений в сложных схемах.

  • HERZ CO 3.5 – рассчитывает метод линейной потери давления.
  • DanfossCO и OvertopCO – могут считать системы естественной циркуляции.
  • «Поток» (Potok) – позволяет применить метод расчета с переменной (скользящей) разницей температур между стояками.

необходимо уточнить параметры для ввода данных температуры – в Кельвинах / Цельсиях.

Расчёт объема воды и вместительность расширительного бака

Объем расширительного бака должен составлять 1/10 от общего объема жидкости

Для расчета эксплуатационных характеристик расширительного бачка, обязательного для любой системы отопления закрытого типа, придется столкнуться с явлением увеличения объема жидкости в нем. Этот показатель оценивается с учетом изменения основных эксплуатационных характеристик, в том числе колебаний его температуры. При этом она меняется в очень широком диапазоне: от комнатных +20 градусов и до рабочих значений в диапазоне 50-80 градусов.

Рассчитать объем расширительного бака можно будет без лишних проблем, если воспользоваться приблизительной оценкой, проверенной на практике. Он основан на опыте эксплуатации оборудования, согласно которому объем расширительного бачка составляет примерно одну десятую от общего количества циркулирующего в системе теплоносителя

При этом учитываются все его элементы, включая радиаторы отопления (батареи), а также водяную рубашку котла. Для определения точного значения необходимого показателя вам потребуется взять паспорт используемого оборудования и найти в нем элементы, касающиеся емкости батарей и рабочего бака котла

Определив их, найти в системе лишнюю охлаждающую жидкость несложно. Для этого сначала рассчитывается площадь поперечного сечения полипропиленовых труб, а затем полученное значение умножается на длину трубопровода. После добавления всех ответвлений системы отопления прибавляются номера радиаторов и котла взятые из паспорта. Затем подсчитывается десятая часть общей суммы.

Расчёт параметров теплоносителя

Количество хладагента в 1 м трубы в зависимости от диаметра

Расчет теплоносителя сводится к определению следующих показателей:

  • скорость движения водных масс по трубопроводу с заданными параметрами;
  • их средняя температура;
  • средний расход, связанный с требованиями к производительности отопительного оборудования.

Известные формулы расчета параметров теплоносителя (с учетом гидравлики) достаточно сложны и неудобны в практическом использовании. Онлайн-калькуляторы используют упрощенный подход, позволяющий получить результат с приемлемой для этого метода погрешностью

Однако перед началом монтажа важно побеспокоиться о покупке насоса с показателями не ниже расчетных. Только в этом случае можно быть уверенным в том, что требования к системе по этому критерию полностью выполнены и она способна отапливать помещение до комфортных температур

Горизонтальная и вертикальная схемы

Такая система отопления делится на горизонтальную и вертикальную схемы по расположению трубопровода, соединяющего все приборы и устройства в одно целое.

Вертикальный отопительный контур отличается от других тем, что в этом случае все необходимые устройства подключаются к вертикальному стояку.

Хотя его составление в итоге окажется немного дороже, но стабильной работе не помешают застоя воздуха и возникающие пробки на дорогах. Такое решение больше подходит владельцам квартир в многоэтажном доме, так как все индивидуальные этажи подключаются отдельно.

Двухтрубная система отопления с горизонтальным контуром отлично подойдет для одноэтажного жилого дома с относительно большой протяженностью, где проще и рациональнее подключить все имеющиеся радиаторные отсеки к горизонтальной трубе.

Оба типа контуров системы отопления обладают отличной гидравлической и температурной стабильностью, только в первом случае в любом случае потребуется калибровка вертикально расположенных стояков, а во втором – горизонтальных колец.

Простой трубопровод постоянного сечения

Главный

коэффициенты, рассчитанные для простых

трубопровод: уравнение

Бернулли, уравнение расхода Q

= стоимость

и формулы для расчета перепада давления на

трение по длине трубы и локально

резисторы .

В

применение уравнения Бернулли в

можно рассмотреть конкретный расчет

следующие рекомендации. В начале

он должен быть установлен на рисунке два рассчитанных

разделы и план сравнения. В

в качестве сечений рекомендуется брать:

бесплатно

поверхность жидкости в емкости, где

скорость равна нулю, то есть V

= 0;

производство

в атмосферу, где давление в

поперечное сечение струи равно атмосферному давлению

среда, то есть pa6c

= крыса

или riz6

= 0;

раздел,

где это указано (или необходимо

определить) давление (показания манометра

или вакуумметр);

раздел

под поршнем, где избыточное давление

определяется внешней нагрузкой.

Самолет

сравнения удобно делать через центр

строгость одного из разделов дизайна,

обычно располагается внизу (отсюда

высоты геометрического сечения

0).

Оставь это

простой воздуховод постоянного сечения

произвольно расположенный в пространстве

(Рис.1), имеет общую длину l

и диаметром d

и содержит ряд местных сопротивлений.

В начальном разделе (1-1) геометрическая

высота z1

и избыточное давление p1,

а в конечном (2-2) соответственно z2

и p2.

Скорость потока в этих сечениях за счет

постоянство диаметра трубы такое же

и равно v.

Уравнение

Бернулли для разделов 1-1 и 2-2 с учетом

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода,Гидравлический расчет отопления с учетом трубопроводабудет выглядеть так:

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

или

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода,

сумма

коэффициенты местного сопротивления.

Для

удобство расчетов, вводим понятие

дизайнерская голова

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода.

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода,

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода٭

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода٭٭

Определение потерь давления в трубах

Сопротивление перепадам давления в контуре, в котором циркулирует хладагент, определяется как их суммарное значение для всех отдельных компонентов. К последним относятся:

  • утечка в первом контуре, обозначенная как ∆Plk;
  • местные затраты теплоносителя (∆Plm);
  • перепады давления в специальных зонах, называемых «теплогенераторами» с названием ∆Ptg;
  • потери внутри интегрированной системы теплообмена ∆Pto.

После сложения этих значений получается желаемый показатель, характеризующий полное гидравлическое сопротивление системы ∆Pco.

Помимо этого обобщенного метода, существуют и другие методы определения падения давления в полипропиленовых трубах. Один из них основан на сравнении двух показателей, связанных с началом и концом конвейера. В этом случае потерю давления можно рассчитать, просто вычтя ее начальное и конечное значения, определенные двумя манометрами.

Другой вариант расчета желаемого показателя основан на использовании более сложной формулы, учитывающей все факторы, влияющие на характеристики теплового потока. Следующее соотношение в основном учитывает падение давления жидкости из-за большой длины трубопровода.

  • h – перепад давления жидкости, в данном случае измеряется в метрах.

  • λ – коэффициент гидравлического сопротивления (или трения), определяемый другими методами расчета.

  • L – общая длина обслуживаемого трубопровода, измеренная в погонных метрах.

  • D – это внутренний стандартный размер трубы, определяющий объем потока хладагента.

  • V – расход жидкости, измеренный в стандартных единицах (метры в секунду).

  • Символ g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м / с2.

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопроводаПадение давления происходит из-за трения жидкости о внутреннюю поверхность труб

Большой интерес представляют потери, вызванные высоким коэффициентом гидравлического трения. Это зависит от шероховатости внутренних поверхностей труб. Используемые в этом случае соотношения действительны только для стандартных заготовок для круглых труб. Окончательная формула их поиска выглядит так:

  • V – скорость движения водных масс, измеряемая в метрах в секунду.

  • D – это внутренний диаметр, определяющий свободное пространство для движения охлаждающей жидкости.

  • Коэффициент в знаменателе указывает кинематическую вязкость жидкости.

Последний показатель относится к постоянным значениям и находится в специальных таблицах, массово публикуемых в Интернете.

Расчёт гидравлики отопительных каналов

Правильно рассчитанная гидравлика позволяет правильно распределить диаметр трубы по всей системе

Гидравлический расчет системы отопления обычно сводится к выбору диаметров труб, проложенных на отдельных участках сети. При его выполнении следует учитывать следующие факторы:

  • значение давления и его перепады в трубопроводе при заданной скорости циркуляции теплоносителя;
  • его предполагаемый расход;
  • типовые размеры используемых трубных изделий.

При расчете первого из этих параметров важно учитывать мощность насосного оборудования. Этого должно хватить для преодоления гидравлического сопротивления контуров отопления. В этом случае решающее значение имеет общая длина полипропиленовых труб, с увеличением которой увеличивается общее гидравлическое сопротивление систем в целом

По результатам расчета определяются показатели, необходимые для последующего монтажа системы отопления и соответствующие требованиям действующих норм

В этом случае решающее значение имеет общая длина полипропиленовых труб, с увеличением которой увеличивается общее гидравлическое сопротивление систем в целом. По результатам расчета определяются показатели, необходимые для последующего монтажа системы отопления и отвечающие требованиям действующих норм.

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/gidravliceskij-rascet.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: