Aj najnovšie a najinovatívnejšie vykurovacie zariadenie inštalované v dome sa môže ukázať ako zbytočné, pretože nie je schopné harmonicky pracovať v jednom vykurovacom komplexe. Spojovacím článkom mnohých jednotiek a prvkov tepelného systému je chladiaca kvapalina a jej optimálny hydraulický režim. Ak sa vlastník bytového domu rozhodne vytvoriť ekonomický a efektívny systém zásobovania teplom, bude musieť vedieť, ako vykonať hydraulický výpočet vykurovacieho systému.
Čo ďalšie sa berie do úvahy pri výpočte plynovodu
V dôsledku trenia o steny sa rýchlosť plynu v úseku potrubia líši - v strede je rýchlejšia. Na výpočty sa však používa indikátor priemeru - jedna podmienená rýchlosť.
Existujú dva typy pohybu potrubím: laminárny (prúd, typický pre potrubia s malým priemerom) a turbulentný (má neusporiadanú povahu pohybu s nedobrovoľnou tvorbou vírov kdekoľvek v širokom potrubí).
Výpočet priemeru hlavného plynovodu
Plyn sa pohybuje nielen kvôli pôsobeniu vonkajšieho tlaku. Jeho vrstvy vyvíjajú medzi sebou tlak. Preto sa berie do úvahy aj hydrostatický koeficient hlavy.
Na rýchlosť pohybu majú vplyv aj materiály rúr. Takže v oceľových rúrach sa počas prevádzky zvyšuje drsnosť vnútorných stien a osy sa zužujú kvôli prerastaniu. Na druhej strane polyetylénové rúry zväčšujú vnútorný priemer so zmenšujúcou sa hrúbkou steny. To všetko sa zohľadňuje pri návrhovom tlaku.
Výber systému
Výber typu potrubia
Je potrebné určiť materiál vykurovacích potrubí:
Oceľové rúry sa dnes prakticky nepoužívajú, pretože z dôvodu ich náchylnosti na koróziu je ich životnosť krátka, inštalácia náročná a oprava náročná. Odborníci neodporúčajú používať kovoplastové rúry kvôli ich vlastnostiam pod vplyvom teploty, niekedy prasknú v zákrutách. Medené rúry sú najodolnejšie a najľahšie opraviteľné, ale aj najdrahšie. Najlepšou voľbou sú často rôzne druhy plastových rúrok (napríklad vyrobené z XLPE alebo vystuženého polypropylénu)
Ak bude súkromný dom vykurovaný plastovými rúrami, pri výbere ich značky je potrebné v prvom rade venovať pozornosť indikátoru charakterizujúcemu prípustný tlak vody vo výrobku. Aby ste predišli deformáciám a ohybom plastových potrubí, musíte musíte sa vyhnúť veľmi dlhým priamym úsekom
Tiež je potrebné pri prvom spustení vykurovacieho systému pozorovať prudkú zmenu teploty.
Aby sa zabránilo deformáciám a ohybom v plastových rúrach, je potrebné vyhnúť sa veľmi dlhým priamym úsekom. Tiež je potrebné pri prvom spustení vykurovacieho systému pozorovať prudkú zmenu teploty.
Hlavné parametre potrubí
Polypropylénové vykurovacie rúrky rôznych priemerov
Pre vykurovací systém sú rúry vybrané nielen pre chemické a fyzikálne vlastnosti ich materiálu. Pri navrhovaní efektívneho a ekonomického systému hrá ich priemer a dĺžka dôležitú úlohu, pretože prierez rúrok ovplyvňuje celkovú hydrodynamiku. Pomerne častou chybou je výber výrobkov s príliš veľkým priemerom, čo vedie k zníženiu tlaku v systéme pod normálnu hodnotu a vykurovacie zariadenia prestávajú ohrievať. Ak je priemer rúrok príliš malý, vykurovací systém začne vydávať hluk.
Hlavné charakteristiky potrubí:
- Vnútorný priemer je hlavným parametrom akejkoľvek rúry.Určuje jeho šírku pásma.
- Pri navrhovaní systému je potrebné zohľadniť aj vonkajší priemer.
- Nominálny priemer je zaokrúhlená hodnota vyjadrená v palcoch.
Pri výbere potrubí na vykurovanie vidieckeho domu musíte brať do úvahy, že pre výrobky vyrobené z rôznych materiálov sa používajú rôzne systémy merania. Takmer všetky liatinové a oceľové rúry sú označené podľa vnútornej časti. Medené a plastové výrobky - vonkajší priemer
Toto je obzvlášť dôležité, ak sa má systém inštalovať z kombinácie materiálov.
Príklad zhody priemerov rúrok z rôznych materiálov
Ak chcete v systéme kombinovať rôzne materiály, aby ste mohli presne zvoliť priemer potrubia, musíte použiť tabuľku korešpondencie priemerov. Nachádza sa na internete. Priemer sa často meria vo zlomkoch alebo palcoch. Jeden palec sa rovná 25,4 mm.
Dvojrúrkové vykurovacie systémy pre domácnosť sú vybavené výpočtom, schémami a inštaláciou
Aj napriek relatívne jednoduchému inštalačnému procesu a relatívne malej dĺžke potrubia v prípade jednorúrkových vykurovacích systémov na trhu špecializovaného vybavenia zostávajú dvojrúrkové vykurovacie systémy stále na prvých pozíciách.
Aj keď je to krátky, ale veľmi presvedčivý a poučný zoznam výhod a výhod dvojrúrkového vykurovacieho systému, odôvodňuje to nákup a následné použitie okruhov s priamym a spätným vedením.
Mnoho spotrebiteľov ho preto uprednostňuje pred inými odrodami a zatvára oči pred skutočnosťou, že inštalácia systému nie je taká ľahká.
Ako pracovať v programe EXCEL
Používanie tabuliek programu Excel je veľmi pohodlné, pretože výsledky hydraulických výpočtov sa vždy znižujú do tabuľkovej formy. Stačí definovať postupnosť akcií a pripraviť presné vzorce.
Zadanie počiatočných údajov
Je vybratá bunka a je zadaná hodnota. Všetky ďalšie informácie sa jednoducho zohľadnia.
- hodnota D15 sa prepočítava na litre, takže je ľahšie vnímať prietok;
- bunka D16 - pridajte formátovanie podľa podmienky: "Ak v nespadá do rozsahu 0,25 ... 1,5 m / s, potom je pozadie bunky červené / písmo je biele."
Pre potrubia s rozdielom výšky vstupu a výstupu sa k výsledkom pridá statický tlak: 1 kg / cm2 na 10 m.
Prezentácia výsledkov
Farebná schéma autora nesie funkčné zaťaženie:
- Svetlo tyrkysové bunky obsahujú nespracované údaje - môžete ich zmeniť.
- Bledozelené bunky - konštanty, ktoré sa majú zadať, alebo údaje, ktoré sa môžu mierne meniť.
- Žlté bunky - pomocné predbežné výpočty.
- Svetlo žlté bunky - výsledky výpočtu.
- Písma: modrá - počiatočné údaje;
- čierna - stredné / iné ako hlavné výsledky;
- červená - hlavné a konečné výsledky hydraulického výpočtu.
Výsledky v tabuľke programu Excel
Príklad od Alexandra Vorobyova
Príklad jednoduchého hydraulického výpočtu v programe Excel pre vodorovný rez potrubím.
- dĺžka potrubia 100 metrov;
- ø 108 mm;
- hrúbka steny 4 mm.
Tabuľka s výsledkami výpočtu miestneho odporu
Komplikáciou postupných výpočtov v programe Excel si lepšie osvojíte teóriu a čiastočne ušetríte na projekčných prácach. Vďaka kompetentnému prístupu sa váš vykurovací systém stane optimálnym z hľadiska nákladov a prenosu tepla.
Výpočet priemeru potrubia
Výpočet prierezu potrubia by mal byť založený na výsledkoch tepelného výpočtu, ktoré sú ekonomicky opodstatnené:
- pre dvojrúrkový systém - rozdiel medzi tr (horúci nosič tepla) a (chladený - spätný tok);
- pre jednorúrkové - prietok tepelného nosiča G, kg / h.
Okrem toho by výpočet mal brať do úvahy rýchlosť pohybu pracovnej tekutiny (nosič tepla) - V. Jeho optimálna hodnota je v rozmedzí 0,3-0,7 m / s.Rýchlosť je nepriamo úmerná vnútornému priemeru potrubia.
Pri rýchlosti vody 0,6 m / s sa v systéme objaví charakteristický hluk, ale ak je nižšia ako 0,2 m / s, existuje riziko vzduchového upchatia.
Pre výpočty je potrebná ešte jedna rýchlostná charakteristika - rýchlosť toku tepla. Označuje sa písmenom Q, meria sa vo wattoch a vyjadruje sa v množstve odovzdaného tepla za jednotku času.
Q (W) = W (J) / t (s)
Okrem vyššie uvedených počiatočných údajov bude výpočet vyžadovať parametre vykurovacieho systému - dĺžku každej časti s uvedením pripojených zariadení. Pre pohodlie možno tieto údaje zhrnúť do tabuľky, ktorej príklad je uvedený nižšie.
Tabuľka parametrov balíka
| Označenie lokality | Dĺžka úseku v metroch | Počet zariadení v oblasti, ks. |
| 1-2 | 1,8 | 1 |
| 2-3 | 3,0 | 1 |
| 3-4 | 2,8 | 2 |
| 4-5 | 2,9 | 2 |
Výpočet priemerov potrubí je pomerne komplikovaný, a preto je jednoduchšie použiť referenčné tabuľky. Možno ich nájsť na webových stránkach výrobcov rúr, v SNiP alebo v odbornej literatúre.
Pri výbere priemeru potrubia používajú inštalatéri pravidlo odvodené z analýzy veľkého počtu vykurovacích systémov. Je pravda, že to platí iba pre malé súkromné domy a byty. Takmer všetky kotly sú vybavené prívodným a spätným potrubím o ¾ a inch palcoch. S takýmto potrubím sa vedenie vykonáva pred prvou vetvou. Ďalej sa v každej sekcii zmenší veľkosť potrubia o jeden krok.
Tento prístup nefunguje, ak má dom dve alebo viac poschodí. V takom prípade musíte vykonať úplný výpočet a pozrieť sa do tabuliek.
Kúrenie dvoma linkami
Výraznou črtou štruktúry konštrukcie dvojrúrkového vykurovacieho systému sú dve rúrkové vetvy.
Prvý vedie a smeruje vodu ohriatu v kotle cez všetky potrebné zariadenia a prístroje.
Druhý zhromažďuje a odstraňuje vodu už ochladenú počas prevádzky a odosiela ju do generátora tepla.
V dizajne jednorúrkového systému voda na rozdiel od dvojrúrkového systému, kde prechádza cez všetky potrubia vykurovacích zariadení s rovnakým indikátorom teploty, podlieha pri prístupe významnej strate charakteristík potrebných pre stabilný proces ohrevu. do uzatváracej časti potrubia.
Dĺžka rúr a náklady s nimi priamo súvisiace sa pri výbere dvojrúrkového vykurovacieho systému zvyšujú dvojnásobne, čo je však na pozadí zjavných výhod pomerne zanedbateľná nuansa.
Po prvé, na vytvorenie a inštaláciu dvojrúrkovej konštrukcie vykurovacieho systému nie sú vôbec potrebné rúry s hodnotou veľkého priemeru, a preto nebude vytvorená takáto prekážka tak, ako v prípade jednorúrkový okruh.
Všetky potrebné spojovacie prvky, ventily a ďalšie konštrukčné detaily sú tiež oveľa menšie, takže rozdiel v nákladoch bude veľmi nepostrehnuteľný.
Jednou z hlavných výhod takéhoto systému je, že môže byť namontovaný v blízkosti každej z batérií termostatu a výrazne zníži náklady a zvýši jednoduchosť jeho používania.
Okrem toho tenké vetvy prívodného a vratného potrubia tiež vôbec nenarúšajú celistvosť interiéru obydlia, navyše sa dajú jednoducho skryť za obkladom alebo v samotnej stene.
Po demontáži všetkých výhod a nuancií oboch vykurovacích systémov na regáloch majitelia spravidla stále uprednostňujú výber dvojrúrkového systému. Je však potrebné zvoliť jednu z niekoľkých možností pre také systémy, ktoré budú podľa názoru samotných majiteľov najfunkčnejšie a najracionálnejšie na použitie.
· Zníženie výkonu systému (zvýšenie tepelnej zotrvačnosti).
Aby sa zabezpečila minimalizácia kapitálových nákladov podľa druhej ekonomickej podmienky - priemery potrubí a tvaroviek by mali byť najmenšie, ale pri projektovanom prietoku chladiva by nemali viesť k výskytu hydraulického hluku v potrubiach a uzáveroch. vypínacie a regulačné ventily vykurovacieho systému, ktoré sa vyskytujú pri hodnotách rýchlosti chladiva 0,6-1,5 m / s v závislosti od hodnoty koeficientu miestneho odporu.
Je zrejmé, že s opačným smerom od vyššie uvedených požiadaviek na veľkosť stanoveného priemeru potrubia existuje oblasť primeraných hodnôt rýchlosti pohybu chladiacej kvapaliny.Ako ukazujú skúsenosti s výstavbou a prevádzkou vykurovacích systémov, ako aj porovnanie kapitálových a prevádzkových nákladov, optimálny rozsah hodnôt pre rýchlosť pohybu chladiacej kvapaliny sa pohybuje v rozmedzí 0,3 ... 0,7 pani. V tomto prípade bude špecifická tlaková strata 45 ... 280 Pa / m pre polymérové potrubia a 60 ... 480 Pa / m pre oceľové vodovodné a plynové potrubie.
S prihliadnutím na vyššie náklady na potrubia vyrobené z polymérnych materiálov je vhodné dodržiavať vyššie rýchlosti pohybu chladiacej kvapaliny, aby sa zabránilo zvýšeniu kapitálových investícií počas výstavby. Zároveň budú prevádzkové náklady (straty hydraulickým tlakom) v potrubiach vyrobených z polymérnych materiálov nižšie alebo zostanú na rovnakej úrovni v porovnaní s oceľovými rúrami kvôli výrazne nižšej hodnote súčiniteľa hydraulického trenia.
Získať celý text
Na stanovenie vnútorného priemeru potrubia dvn
na vypočítanom úseku vykurovacieho systému so známym prepravovaným tepelným tokom a teplotným rozdielom v prívodnom a vratnom potrubí
Cotco
= 90 - 70 = 20 ° C (pre dvojrúrkové vykurovacie systémy) alebo prietok nosiča tepla, je vhodné použiť tabuľku 1.
Tabuľka 1. Stanovenie vnútorného priemeru potrubí vykurovacieho systému
Ďalšou voľbou potrubí pre technické systémy podpory života, vrátane vykurovania, je určenie typu potrubia, ktoré za plánovaných prevádzkových podmienok poskytne maximálnu spoľahlivosť a trvanlivosť. Takéto vysoké požiadavky sa vysvetľujú skutočnosťou, že potrubia pre systémy zásobovania teplou a studenou vodou, kúrenie, systémy zásobovania teplom pre vetranie a klimatizáciu, zásobovanie plynom a ďalšie inžinierske systémy prechádzajú takmer celým objemom budovy.
tabuľka 2
Náklady na potrubia všetkých inžinierskych systémov v porovnaní s nákladmi na budovu sú menej ako 0,1% a nehoda alebo výmena potrubí, ak je ich životnosť nižšia ako životnosť budovy, vedie k významným dodatočným nákladom na kozmetické alebo väčšie opravy, nehovoriac o možných stratách v prípade úrazu reštaurátorského zariadenia a materiálových hodnôt v budove.
Všetky priemyselné potrubia používané vo vykurovacích systémoch možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín - kovové a nekovové. Hlavným rozlišovacím znakom kovových rúrok je mechanická pevnosť, nekovové rúry sú trvanlivé.
Na základe vopred určeného vnútorného priemeru potrubia sa vezme zodpovedajúci menovitý priemer D Y
pre kovové rúry alebo vonkajší priemer a hrúbku steny rúry
dн x s
pre polymérové (kov-polymérové) potrubia.
Rôzne typy potrubí majú rôzne mechanické, hydraulické a prevádzkové vlastnosti, ktoré majú rozdielny vplyv na procesy hydrodynamiky a distribúciu tepelných tokov vo vykurovacom systéme.
Je známe, že so znížením hydraulických strát trecím tlakom počas pohybu chladiacej kvapaliny v potrubiach sa zvyšuje účinnosť regulácie prietoku chladiacej kvapaliny (tepelného toku) vykurovacieho zariadenia v dôsledku zvyšovania (redistribúcie) aktivovaného dostupný tlak na ručne alebo automaticky ovládané ventily, kohútiky, ventily alebo iné armatúry. V takom prípade hovoria o zvýšení autority regulačného ventilu. Autoritu regulačného ventilu treba chápať ako časť tlaku nachádzajúceho sa v regulovanej časti, ktorá sa vynakladá na prekonanie miestneho odporu ventilu (ventilu) pri pohybe chladiacej kvapaliny.
Klasifikácia plynovodov
Moderné plynovody sú celým systémom komplexov štruktúr určených na prepravu horľavého paliva z miest jeho výroby k spotrebiteľom. Preto sú podľa ich zamýšľaného účelu:
- Kmeň - na prepravu na veľké vzdialenosti z ťažobných miest do cieľov.
- Miestne - na zber, distribúciu a dodávku plynu do objektov osád a podnikov.
Pozdĺž hlavných trás sa budujú kompresorové stanice, ktoré sú potrebné na udržanie pracovného tlaku v potrubiach a dodávku plynu do určených miest spotrebiteľom v požadovanom množstve, vopred vypočítanom. V nich sa plyn čistí, suší, stláča a ochladzuje a potom sa vracia do plynovodu pod určitým tlakom potrebným pre daný úsek prechodu paliva.
Miestne plynovody umiestnené v osadách sú klasifikované:
- Podľa druhu plynu - je možné prepravovať prírodné, skvapalnené uhľovodíky, zmesi atď.
- Tlakom - v rôznych častiach plynu je nízky, stredný a vysoký tlak.
- Podľa umiestnenia - vonkajšie (ulica) a vnútorné, nadzemné a podzemné.
Hydraulický výpočet 2-rúrkového vykurovacieho systému
- Hydraulický výpočet vykurovacieho systému s prihliadnutím na potrubia
- Príklad hydraulického výpočtu pre dvojrúrkový gravitačný vykurovací systém
Prečo potrebujete hydraulický výpočet dvojrúrkového vykurovacieho systému Každá budova je individuálna. V tomto ohľade bude kúrenie s určením množstva tepla individuálne. To je možné vykonať pomocou hydraulického výpočtu, zatiaľ čo program a výpočtová tabuľka môžu uľahčiť vykonanie úlohy.
Výpočet systému vykurovania domu začína výberom paliva, berúc do úvahy potreby a vlastnosti infraštruktúry oblasti, kde sa nachádza dom.
Účel hydraulického výpočtu, ktorého program a tabuľka je v sieti, je nasledovný:
- určenie počtu potrebných vykurovacích zariadení;
- výpočet priemeru a počtu potrubí;
- stanovenie možnej straty vykurovania.
Všetky výpočty by sa mali robiť podľa schémy vykurovania so všetkými prvkami, ktoré sú zahrnuté v systéme. Podobný diagram a tabuľka musia byť vopred zostavené. Na vykonanie hydraulického výpočtu budete potrebovať program, axonometrickú tabuľku a vzorce.
Dvojrúrkový vykurovací systém súkromného domu s nižšími rozvodmi.
Ako projektový objekt sa berie viac zaťažený krúžok potrubia, po ktorom sa stanoví požadovaný prierez potrubia, možné tlakové straty celého vykurovacieho okruhu a optimálna plocha povrchu radiátorov.
Vykonanie takéhoto výpočtu, pre ktorý sa používa tabuľka a program, môže vytvoriť jasný obraz s rozdelením všetkých odporov vo vykurovacom okruhu, ktoré existujú, a tiež umožňuje získať presné parametre teplotného režimu, spotreby vody v každej časti kúrenia.
Výsledkom by mal byť hydraulický výpočet, ktorý zostaví najoptimálnejší vykurovací plán pre váš dom. Nespoliehajte sa iba na svoju intuíciu. Tabuľka a výpočtový program zjednodušia postup.
Potrebné položky:
Postupnosť hydraulického výpočtu
1. Je zvolený hlavný obehový krúžok vykurovacieho systému (hydraulicky najvýhodnejší). V dvojtrubkových systémoch na mŕtvom konci je to krúžok prechádzajúci spodným zariadením najvzdialenejšej a najviac zaťaženej stúpačky, v jednorúrkových systémoch - najvzdialenejšou a zaťaženou stúpačkou.
Napríklad v dvojrúrkovom vykurovacom systéme s horným vedením bude hlavný cirkulačný krúžok prechádzať z rozvodne cez hlavnú stúpačku, napájacie vedenie, cez najvzdialenejšiu stúpačku, ohrievač spodného poschodia, spätné vedenie do rozvodňa.
V systémoch s pohybom prechádzajúcej vody sa krúžok prechádzajúci cez najviac zaťaženú stúpačku považuje za hlavný.
2. Hlavný obehový krúžok je rozdelený na časti (časť sa vyznačuje konštantným prietokom vody a rovnakým priemerom). Na diagrame sú zobrazené počty rezov, ich dĺžky a tepelné zaťaženie. Tepelné zaťaženie hlavných úsekov sa určuje súčtom tepelného zaťaženia obsluhovaného týmito úsekmi. Na výber priemeru potrubia sa používajú dve hodnoty:
a) daný prietok vody;
b) približné špecifické tlakové straty v dôsledku trenia v konštrukčnom obehovom krúžku RSt
.
Pre výpočet Rcp
musí byť známa dĺžka hlavného cirkulačného krúžku a návrhový cirkulačný tlak.
3. Vypočítaný obehový tlak je určený vzorcom
, (5.1)
Kde
- tlak generovaný čerpadlom, Pa. Prax navrhovania vykurovacieho systému ukázala, že je najúčinnejšie, aby sa tlak v čerpadle rovnal
, (5.2)
Kde
- súčet dĺžok častí hlavného cirkulačného krúžku;
- prirodzený tlak vznikajúci pri ochladení vody v zariadeniach, Pa, možno definovať ako
, (5.3)
Kde
- vzdialenosť od stredu čerpadla (výťahu) k stredu spodného podlažného zariadenia, m.
Hodnota koeficientu
je možné určiť z tabuľky 5.1.
Tabuľka 5.1 - Hodnota
v závislosti od vypočítanej teploty vody vo vykurovacom systéme
(
), 0 ° C
, kg / (m 3 K)
Nákladovú efektívnosť tepelnej pohody v dome zaisťuje výpočet hydrauliky, jej kvalitná inštalácia a správna prevádzka. Hlavnými súčasťami vykurovacieho systému sú zdroj tepla (kotol), vykurovacie potrubie (potrubie) a zariadenia na prenos tepla (radiátory). Pre efektívne zásobovanie teplom je potrebné zachovať pôvodné parametre systému pri akomkoľvek zaťažení bez ohľadu na ročné obdobie.
Pred začiatkom hydraulické výpočty sa vykonávajú:
- Zhromažďovanie a spracovanie informácií o objekte za účelom:
- stanovenie množstva potrebného tepla;
- výber vykurovacej schémy.
- Tepelný výpočet vykurovacieho systému s odôvodnením:
- objemy tepelnej energie;
- bremená;
- strata tepla.
Ak sa ohrev teplej vody považuje za najlepšiu možnosť, vykoná sa hydraulický výpočet.
Výpočty sa uskutočňovali v programe Excel. Hotový výsledok je možné vidieť na konci pokynov.
Základné rovnice pre hydraulický výpočet plynovodu
Na výpočet pohybu plynu potrubím sa berú hodnoty priemeru potrubia, spotreby paliva a straty tlaku. Vypočítava sa v závislosti od povahy pohybu. Pri laminárnych výpočtoch sa výpočty vykonávajú striktne matematicky podľa vzorca:
Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 kg / m2 (20), kde:
- ∆Р - kgm2, strata hlavy v dôsledku trenia;
- ω - m / s, rýchlosť paliva;
- D - m, priemer potrubia;
- L - m, dĺžka potrubia;
- μ - kg sec / m2, viskozita kvapaliny.
Pri turbulentnom pohybe je nemožné použiť presné matematické výpočty kvôli chaotickej povahe pohybu. Preto sa používajú experimentálne stanovené koeficienty.
Vypočítané podľa vzorca:
Р1 - Р2 = (λ * ω2 * L * ρ) / 2g * D (21), kde:
- Р1 и Р2 - tlak na začiatku a na konci potrubia, kg / m2;
- λ - bezrozmerný koeficient odporu;
- ω - m / s, priemerná rýchlosť plynu v úseku potrubia;
- ρ - kg / m3, hustota paliva;
- D - m, priemer potrubia;
- g - m / s2, gravitačné zrýchlenie.
Video: Základy hydraulického výpočtu plynovodov
Výber otázok
- Mikhail, Lipetsk - Aké čepele na rezanie kovov sa majú používať?
- Ivan, Moskva - Aký je GOST z valcovaného oceľového plechu?
- Maxim, Tver - Aké regály na skladovanie valcovaného kovu sú lepšie?
- Vladimir, Novosibirsk - Čo znamená ultrazvukové spracovanie kovov bez použitia abrazívnych látok?
- Valery, Moskva - Ako kovať nôž z ložiska vlastnými rukami?
- Stanislav, Voronež - Aké zariadenie sa používa na výrobu vzduchovodov z pozinkovanej ocele?
Výpočet miestnych odporov
Miestne odpory vznikajú v potrubí a tvarovkách. Hodnota týchto ukazovateľov je ovplyvnená:
- drsnosť vnútorného povrchu potrubia;
- prítomnosť miest expanzie alebo kontrakcie vnútorného priemeru potrubia;
- obraty;
- dĺžka;
- prítomnosť odpalísk, guľových ventilov, vyvažovacích zariadení a ich počet.
Odpor sa počíta pre každú časť, ktorá sa vyznačuje konštantným priemerom a konštantným prietokom (v súlade s tepelnou bilanciou miestnosti).
Počiatočné údaje pre výpočet:
- dĺžka vypočítaného úseku - l, m;
- priemer potrubia - d, mm;
- prednastavená rýchlosť chladiacej kvapaliny - u, mm;
- vlastnosti regulačných ventilov poskytnuté výrobcom;
- koeficient trenia (závisí od materiálu rúry), λ;
- straty trením - ∆Pl, Pa;
- hustota chladiacej kvapaliny (vypočítané) - ρ = 971,8 kg / m3;
- hrúbka steny potrubia - dн х δ, mm;
- ekvivalentná drsnosť rúry - ke, mm.
Pokles tlaku - ∆P v časti siete sa počíta pomocou Darcyho-Weisbachovho vzorca.
Symbol ξ vo vzorci znamená koeficient miestneho odporu.
Ak je v dome kachle, môže vykurovať iba malú miestnosť. Inštalácia vykurovacích batérií v súkromnom dome na veľkej ploche je povinná, pretože inak sa miestnosti vzdialené od kachlí nevyhrejú.
Hlavné charakteristiky plynového kotla Buderus sú uvedené v tomto prehľade.
Ako spustiť plynový kotol, povieme vám v tomto článku.
Prečo je potrebné vypočítať plynovod
Na všetkých úsekoch plynovodu sa vykonávajú výpočty na identifikáciu miest, kde je pravdepodobné, že sa v potrubiach objaví možný odpor, ktorý zmení rýchlosť dodávky paliva.
Ak sú všetky výpočty vykonané správne, je možné zvoliť najvhodnejšie zariadenie a vytvoriť ekonomický a efektívny návrh celého návrhu plynového systému.
To vám ušetrí zbytočné, preceňované ukazovatele počas prevádzky a náklady na výstavbu, ktoré by mohli byť pri plánovaní a inštalácii systému bez hydraulického výpočtu plynovodu.
Existuje lepšia príležitosť zvoliť požadovanú veľkosť v priereze a potrubných materiáloch pre efektívnejšie, rýchlejšie a stabilnejšie zásobovanie modrým palivom do plánovaných bodov plynovodného systému.
Je zaistený optimálny prevádzkový režim celého plynovodu.
Vývojári získavajú finančné výhody a šetria nákupy technického vybavenia a stavebných materiálov.
Vykonáva sa správny výpočet plynovodu s prihliadnutím na maximálne úrovne spotreby paliva počas období hromadnej spotreby. Berú sa do úvahy všetky priemyselné, komunálne a individuálne potreby domácnosti.
Prehľad programu
Pre pohodlie výpočtov sa používajú amatérske a profesionálne výpočtové programy hydrauliky.
Najobľúbenejší je Excel.
Môžete použiť online výpočet v programe Excel Online, CombiMix 1.0 alebo online hydraulickú kalkulačku na výpočet. Stacionárny program sa vyberá s prihliadnutím na požiadavky projektu.
Hlavnou ťažkosťou pri práci s takýmito programami je nedostatok vedomostí o základoch hydrauliky. V niektorých z nich neexistuje dekódovanie vzorcov, vlastnosti rozvetvenia potrubí a výpočet odporov v zložitých obvodoch sa neberú do úvahy.
- HERZ C.O. 3.5 - počíta pomocou metódy špecifickej lineárnej tlakovej straty.
- DanfossCO a OvertopCO - môžu počítať systémy s prirodzenou cirkuláciou.
- "Prietok" (Potok) - umožňuje použiť výpočtovú metódu s premenlivým (posuvným) teplotným rozdielom cez stúpačky.
Je potrebné objasniť parametre pre zadávanie údajov o teplote - v Kelvinoch / Celzia.
Výpočet objemu vody a kapacity expanznej nádrže
Objem expanznej nádrže musí byť rovný 1/10 celkového objemu kvapaliny
Ak chcete vypočítať výkon expanznej nádrže, ktorý je povinný pre akýkoľvek vykurovací systém uzavretého typu, budete sa musieť vyrovnať s fenoménom zvýšenia objemu kvapaliny v ňom. Tento ukazovateľ sa posudzuje s prihliadnutím na zmeny základných výkonnostných charakteristík vrátane kolísania jeho teploty. V tomto prípade sa líši vo veľmi širokom rozmedzí - od miestnosti +20 stupňov a až po prevádzkové hodnoty v rozmedzí 50-80 stupňov.
Bez zbytočných problémov bude možné vypočítať objem expanznej nádrže, ak použijete hrubý odhad, ktorý je osvedčený v praxi. Vychádza sa zo skúseností s prevádzkou zariadení, podľa ktorých je objem expanznej nádrže asi jedna desatina z celkového množstva chladiacej kvapaliny cirkulujúcej v systéme.
V tomto prípade sa berú do úvahy všetky jeho prvky, vrátane vykurovacích radiátorov (batérií), ako aj vodného plášťa kotlovej jednotky. Ak chcete určiť presnú hodnotu požadovaného indikátora, musíte si vziať pas použitého zariadenia a nájsť v ňom položky týkajúce sa kapacity batérií a pracovnej nádrže kotla
Po ich určení nie je ťažké nájsť prebytočnú chladiacu kvapalinu v systéme. Za týmto účelom sa najskôr vypočíta plocha prierezu polypropylénových rúrok a potom sa výsledná hodnota vynásobí dĺžkou potrubia. Po sčítaní všetkých vetiev vykurovacieho systému sa k nim pripočítajú čísla pre radiátory a kotol odobraté z pasu. Z celkového počtu sa potom počíta desatina.
Výpočet parametrov chladiacej kvapaliny
Množstvo chladiacej kvapaliny v 1 m potrubia, v závislosti od priemeru
Výpočet chladiacej kvapaliny sa zníži na stanovenie nasledujúcich ukazovateľov:
- rýchlosť pohybu vodných hmôt potrubím so stanovenými parametrami;
- ich priemerná teplota;
- spotreba médií spojená s požiadavkami na výkon vykurovacích zariadení.
Známe vzorce na výpočet parametrov chladiacej kvapaliny (berúc do úvahy hydrauliku) sú v praxi dosť komplikované a nepohodlné. Online kalkulačky používajú zjednodušený prístup, ktorý umožňuje získať výsledok s prijateľnou chybou pre túto metódu.
Pred začatím inštalácie je však dôležité sa obávať nákupu čerpadla s indikátormi, ktoré nie sú nižšie ako vypočítané. Iba v tomto prípade existuje istota, že požiadavky na systém podľa tohto kritéria sú úplne splnené a že je schopný vyhriať miestnosť na príjemnú teplotu.
Typy radiátorov
Pokiaľ ide o to, ktoré vykurovanie je lepšie pre súkromný dom, recenzie majiteľov sú dosť rozmanité, ale pokiaľ ide o radiátory, mnohí uprednostňujú hliníkové modely. Faktom je, že výkon vykurovacích batérií závisí od materiálu. Sú to bimetalové, liatinové a hliníkové.
Jedna časť bimetalového radiátora má štandardný výkon 100 - 180 W, liatinu - 120 - 160 W a hliník - 180 - 205 W.
Pri nákupe radiátorov musíte presne zistiť, z akého materiálu sú vyrobené, pretože práve tento indikátor je potrebný pre správny výpočet výkonu.
Horizontálne a vertikálne usporiadanie
Takýto vykurovací systém je rozdelený na horizontálne a vertikálne schémy umiestnením potrubia spájajúceho všetky zariadenia a zariadenia do jedného celku.
Vertikálny vykurovací okruh sa líši od ostatných v tom, že v tomto prípade sú všetky potrebné zariadenia pripojené k vertikálnemu stúpaču.
Aj keď jeho kompilácia vyjde nakoniec trochu nákladnejšie, výsledná stagnácia vzduchu a dopravné zápchy nebudú rušiť stabilnú prevádzku. Toto riešenie je najvhodnejšie pre majiteľov bytov v budove s mnohými poschodiami, pretože všetky jednotlivé poschodia sú spojené osobitne.
Dvojrúrkový vykurovací systém s vodorovným okruhom je ideálny pre jednopodlažnú obytnú budovu s pomerne dlhou dĺžkou, v ktorej je jednoduchšie a racionálnejšie pripojiť všetky dostupné oddelenia radiátorov k vodorovnému potrubiu.
Oba typy okruhov vykurovacieho systému sa vyznačujú vynikajúcou hydraulickou a teplotnou stabilitou, iba v prvej situácii bude v každom prípade potrebné kalibrovať stúpačky umiestnené vertikálne a v druhej - horizontálne slučky.
Stanovenie odolnosti
Inžinieri často čelia výpočtom systémov zásobovania teplom pre veľké zariadenia. Takéto systémy vyžadujú veľké množstvo vykurovacích zariadení a stovky bežných metrov potrubí. Hydraulický odpor vykurovacieho systému môžete vypočítať pomocou rovníc alebo špeciálnych automatizovaných programov.
Na stanovenie relatívnych tepelných strát pre adhéziu v línii sa použije nasledujúca približná rovnica: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Použitie tejto rovnice je odôvodnené pre rýchlosti nepresahujúce 1,25 m / s.
Ak je známa hodnota spotreby teplej vody, potom sa na nájdenie časti vo vnútri potrubia použije približná rovnica: d = 0,75 √G (mm). Po obdržaní výsledku budete musieť odkazovať na špeciálnu tabuľku, aby ste získali prierez podmieneného priechodu.
Najnáročnejšou a najnáročnejšou úlohou bude výpočet miestneho odporu v potrubných armatúrach, regulačných ventiloch, posúvačoch a ohrievačoch.
Stanovenie tlakových strát v potrubiach
Odpor tlakovej straty v okruhu, ktorým cirkuluje chladiaca kvapalina, je definovaný ako ich celková hodnota pre všetky jednotlivé komponenty. Medzi tieto patria:
- strata v primárnom okruhu, označená ako ∆Plk;
- miestne náklady na nosič tepla (∆Plm);
- pokles tlaku v osobitných oblastiach nazývaných „generátory tepla“ pod označením ∆Ptg;
- straty vo vnútri zabudovaného systému výmeny tepla ∆Pto.
Po sčítaní týchto hodnôt sa získa požadovaný indikátor, ktorý charakterizuje celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.
Okrem tejto zovšeobecnenej metódy existujú aj ďalšie metódy na stanovenie straty hlavy v polypropylénových rúrkach. Jeden z nich je založený na porovnaní dvoch ukazovateľov viazaných na začiatok a koniec ropovodu. V takom prípade je možné tlakovú stratu vypočítať jednoduchým odpočítaním jej počiatočných a konečných hodnôt určených dvoma tlakomermi.
Ďalšia možnosť výpočtu požadovaného ukazovateľa je založená na použití zložitejšieho vzorca, ktorý zohľadňuje všetky faktory, ktoré ovplyvňujú charakteristiky tepelného toku. Nasledujúci pomer primárne zohľadňuje stratu hlavy kvapaliny v dôsledku dlhej dĺžky potrubia.
- h - strata kvapalnej hlavy, v prípade, ktorý sa skúma, meraná v metroch.
- λ - koeficient hydraulického odporu (alebo trenia) stanovený inými výpočtovými metódami.
- L je celková dĺžka obsluhovaného potrubia, ktorá sa meria v bežných metroch.
- D je vnútorný štandardný rozmer potrubia, ktorý určuje objem prietoku chladiacej kvapaliny.
- V je prietok kvapaliny meraný v štandardných jednotkách (meter za sekundu).
- Symbol g je gravitačné zrýchlenie, ktoré sa rovná 9,81 m / s2.
Tlakové straty vznikajú v dôsledku trenia kvapaliny o vnútorný povrch rúrok
Straty spôsobené vysokým koeficientom hydraulického trenia sú veľmi zaujímavé. Závisí to od drsnosti vnútorných povrchov rúr. Pomery použité v tomto prípade sú platné iba pre štandardné polotovary s guľatými rúrkami. Konečný vzorec na ich nájdenie vyzerá takto:
- V je rýchlosť pohybu vodných hmôt meraná v metroch za sekundu.
- D je vnútorný priemer vymedzujúci voľný priestor pre pohyb chladiacej kvapaliny.
- Koeficient v menovateli udáva kinematickú viskozitu kvapaliny.
Posledný ukazovateľ sa týka konštantných hodnôt a nachádza sa v špeciálnych tabuľkách publikovaných vo veľkom množstve na internete.
Hydraulické vyvažovanie
Vyrovnávanie tlakových poklesov vo vykurovacom systéme sa vykonáva pomocou regulačných a uzatváracích ventilov.
Hydraulické vyváženie systému je založené na:
- návrhové zaťaženie (hmotnostný prietok chladiacej kvapaliny);
- údaje o dynamickom odpore od výrobcov rúr;
- počet miestnych odporov v uvažovanej oblasti;
- technické vlastnosti armatúr.
Pre každý ventil sú nastavené charakteristiky nastavenia - pokles tlaku, upevnenie, prietoková kapacita. Podľa nich sa určujú koeficienty prietoku chladiacej kvapaliny do každej stúpačky a potom do každého zariadenia.
Strata tlaku je priamo úmerná druhej mocnine prietoku chladiacej kvapaliny a meria sa v kg / h, kde
S je produktom dynamického špecifického tlaku vyjadreného v Pa / (kg / h) a zníženého koeficientu pre miestne odpory úseku (ξpr).
Znížený koeficient ξпр je súčet všetkých odporov lokálneho systému.
Výpočet hydrauliky vykurovacích potrubí
Kompetentne vypočítaná hydraulika umožňuje správne rozloženie priemeru potrubia v celom systéme
Hydraulický výpočet vykurovacieho systému zvyčajne závisí od výberu priemerov potrubí položených v samostatných častiach siete. Pri jeho uskutočňovaní je potrebné vziať do úvahy nasledujúce faktory:
- hodnota tlaku a jeho rozdiely v potrubí pri danej rýchlosti cirkulácie chladiacej kvapaliny;
- jeho odhadovaný náklad;
- typické rozmery použitých rúrových výrobkov.
Pri výpočte prvého z týchto parametrov je dôležité vziať do úvahy kapacitu čerpacieho zariadenia. Malo by stačiť prekonať hydraulický odpor vykurovacích okruhov. V tomto prípade má rozhodujúcu dôležitosť celková dĺžka polypropylénových rúr, s nárastom ktorých sa zvyšuje celkový hydraulický odpor systémov ako celku.
Na základe výsledkov výpočtu sa určia ukazovatele, ktoré sú potrebné pre následnú inštaláciu vykurovacieho systému a zodpovedajú požiadavkám platných noriem.
V tomto prípade má rozhodujúcu dôležitosť celková dĺžka polypropylénových rúr, s nárastom ktorých sa zvyšuje celkový hydraulický odpor systémov ako celku. Na základe výsledkov výpočtu sa určia ukazovatele potrebné pre následnú inštaláciu vykurovacieho systému a splnenie požiadaviek platných noriem.
Čo je to hydraulický výpočet
Toto je tretia etapa v procese vytvárania vykurovacej siete. Jedná sa o systém výpočtov, ktorý vám umožňuje určiť:
- priemer a priechodnosť potrubí;
- miestne tlakové straty na miestach;
- požiadavky na hydraulické vyváženie;
- tlaková strata v celom systéme;
- optimálna spotreba vody.
Podľa získaných údajov sa uskutočňuje výber čerpadiel.
Pre sezónne bývanie je pri absencii elektriny vhodný vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou chladiacej kvapaliny (odkaz na preskúmanie).
Hlavným účelom hydraulického výpočtu je zabezpečiť, aby sa odhadované náklady na prvky reťaze zhodovali so skutočnými (prevádzkovými) nákladmi. Množstvo chladiacej kvapaliny vstupujúcej do radiátorov by malo vytvárať tepelnú rovnováhu vo vnútri domu, berúc do úvahy vonkajšie teploty a teploty nastavené používateľom pre každú izbu podľa jej funkčného účelu (suterén +5, spálňa +18 atď.).
Zložité úlohy - minimalizácia nákladov:
- kapitál - inštalácia rúr optimálneho priemeru a kvality;
- prevádzkové:
- závislosť spotreby energie od hydraulického odporu systému;
- stabilita a spoľahlivosť;
- nehlučnosť.
Výmena režimu ústredného kúrenia za individuálny zjednodušuje výpočtovú metódu
Pre režim offline sú použiteľné 4 metódy hydraulický výpočet vykurovacieho systému:
- špecifickými stratami (štandardný výpočet priemeru potrubia);
- o dĺžky zmenšené na jeden ekvivalent;
- podľa charakteristík vodivosti a odporu;
- porovnanie dynamických tlakov.
Prvé dve metódy sa používajú s konštantným poklesom teploty v sieti.
Posledné dva pomôžu distribuovať horúcu vodu po prstencoch systému, ak teplotný rozdiel v sieti prestane zodpovedať rozdielu vo stúpačkách / vetvách.
