- Sledujte Google+ Facebook twitter
Rss
Moderní topné systémy mají zásadně odlišný přístup k regulaci - nejedná se o proces nastavení před zahájením s následným provozem v konstantním hydraulickém režimu, jedná se o systémy s neustále se měnícím tepelným režimem během provozu, což vyžaduje zařízení pro sledování těchto změn a reagovat na ně. Nové přístupy, řešení, materiály a konstrukce v topných systémech vyvíjejí tyto již velmi složité a dynamické systémy. Za těchto podmínek musí být specialisté zběhlí v rozmanitosti a specifikách použití moderních regulačních ventilů pro implementaci technologicky vyspělých a energeticky účinných systémů vytápění s optimalizovanými kapitálovými náklady.
Úkoly a postup hydraulického výpočtu topného systému
Hydraulický výpočet spolu s použitím a správnou instalací regulačních ventilů v moderních topných systémech je zárukou efektivního provozu.
Hlavní body efektivního provozu topného systému jsou:
- dodávka chladicí kapaliny do topných zařízení v množství dostatečném k zajištění tepelné rovnováhy prostor s měnící se teplotou venkovního vzduchu a uživatelem stanovenou teplotou vnitřního vzduchu (v mezích místnosti standardizované pro daný funkční účel); minimalizace provozních nákladů, včetně nákladů na energii, k překonání hydraulického odporu systému; minimalizace kapitálových investic do výstavby topného systému, mimo jiné v závislosti na přijatých průměrech potrubí; nehlučnost, spolehlivost a stabilita topného systému.
Pro zajištění shody topných systémů s uvedenými požadavky by měly být vyřešeny následující úkoly, které jsou implementovány v procesu hydraulického výpočtu:
určit průměry potrubí v úsecích topného systému s přihlédnutím k doporučeným a ekonomicky proveditelným rychlostem pohybu chladicí kapaliny; vypočítat hydraulické tlakové ztráty v částech systému; provádět hydraulické vyvážení paralelních přístrojových a jiných větví systému pomocí regulačních ventilů pro dynamické vyvážení během nestacionárních tepelných a hydraulických provozních režimů topného systému; určit tlakovou ztrátu a průtok topného činidla v topném systému.
Hydraulický výpočet je nejobtížnější, časově nejnáročnější a nejdůležitější fází v návrhu systémů ohřevu vody. Před provedením je nutné provést následující výpočetní a grafické práce:
- byla stanovena tepelná bilance vytápěných prostor; byl vybrán typ topných zařízení nebo teplosměnných ploch a jejich umístění ve vytápěných místnostech bylo provedeno podle stavebních plánů; byla učiněna zásadní rozhodnutí o konfiguraci systému ohřevu vody (umístění zdroje tepla, vedení hlavních potrubí a větví přístrojů), typu použitých potrubí, uzavíracích a regulačních ventilů (ventily, kohouty, ventily a regulátory tlaku, průtok, termostaty); je nakreslen diagram topného systému (nejlépe axonometrický) s uvedením počtu, tepelných zátěží a délek vypočítaných úseků; je určen hlavní cirkulační kroužek - uzavřená smyčka, která zahrnuje po sobě jdoucí úseky potrubí s maximálním průtokem tepelného nosiče ze zdroje tepelné energie do nejvzdálenějšího topného zařízení (pro dvoutrubkový systém) nebo větve přístroje -zvedák (pro systém s jedním potrubím) a zpět ke zdroji tepla.
Vypočítaný úsek potrubí je úsek konstantního průměru s konstantním průtokem chladicí kapaliny, stanoveným tepelnou bilancí objektu.Číslování vypočítaných sekcí začíná ze zdroje tepla (ITP nebo generátor tepla). Uzlové body v odbočkách hlavního přívodního potrubí jsou zpravidla označeny velkými písmeny abecedy; v příslušných uzlech na prefabrikovaných hlavních potrubích jsou označeny zdvihem.
Získejte plný text
Učitelé
Sjednocená státní zkouška
Diplom
Uzlové body v bodech větví větví distribučního zařízení (stoupačky) jsou označeny arabskými číslicemi, které odpovídají číslu podlahy ve vodorovných systémech nebo číslu stoupačky zařízení ve vertikálních systémech; v uzlech pro sběr toků chladicí kapaliny jsou tato čísla označena prvočíslem. Číslo každé vypočítané sekce se skládá ze dvou písmen nebo čísel, která odpovídají začátku a konci sekce.
Číslování větví přístrojů (stoupaček) ve vertikálních topných systémech se doporučuje provádět arabskými číslicemi ve směru hodinových ručiček po obvodu budovy, počínaje bytem umístěným v levé horní části půdorysu.
Délky úseků potrubí topného systému s přesností 0,1 m se stanoví podle plánů nakreslených v měřítku.
Tepelné zatížení vypočítaného úseku se rovná tepelnému toku, který musí přenášet (na přívodních potrubích) nebo přenášet (na zpětných potrubích) chladivo, které se na úseku přepravuje. Tepelné zatížení vypočítaných úseků systému hlavních rozvodů a prefabrikovaných potrubí se zaokrouhlením na 10 W se vypočítá po aplikaci tepelného zatížení na všechna topná zařízení a větve přístrojů. Zpravidla tepelné zatížení vypočítané plochy Qi-j
, W, označte nad prodlužovací čarou a délku úseku
li-j
v metrech - pod prodlužovací linkou.
Znát množství tepla i-j
- část topného systému
Qi-j
- který přepravuje chladicí kapalinu s teplotami v
tg
servírování a
na
ve zpětných potrubích můžete určit požadovaný průtok topného média v příslušných částech topného systému
(1)
Kde: z
= 4,2 kJ / (kg ° C) - měrné teplo vody;
tg
- návrhová teplota horké chladicí kapaliny v topném systému, ° С;
na
- návrhová teplota chlazeného nosiče tepla v topném systému, ° С.
Přehled programu
Pro pohodlí výpočtů se používají amatérské a profesionální výpočtové programy hydrauliky.
Nejoblíbenější je Excel.
Můžete použít online výpočet v aplikaci Excel Online, CombiMix 1.0 nebo online kalkulačku hydraulického výpočtu. Stacionární program je vybrán s ohledem na požadavky projektu.
Hlavním problémem při práci s takovými programy je nedostatek znalostí základů hydrauliky. V některých z nich neexistuje dekódování vzorců, funkce větvení potrubí a výpočet odporů v komplexních obvodech nejsou brány v úvahu.
- HERZ C.O. 3.5 - počítá metodou specifické lineární tlakové ztráty.
- DanfossCO a OvertopCO - umí počítat systémy s přirozenou cirkulací.
- „Průtok“ (Potok) - umožňuje použít metodu výpočtu s proměnným (posuvným) teplotním rozdílem napříč stoupačkami.
Je nutné objasnit parametry pro zadávání údajů o teplotě - v Kelvinech / Celsia.
· Snížení výkonu systému (zvýšení tepelné setrvačnosti).
Aby byla zajištěna minimalizace kapitálových nákladů podle druhé ekonomické podmínky - průměry potrubí a armatur by měly být nejmenší, ale neměly by při konstrukčním průtoku chladicí kapaliny vést k výskytu hydraulického hluku v potrubích a uzávěrech uzavírací a regulační ventily topného systému, ke kterým dochází při hodnotách rychlosti chladicího média 0,6-1,5 m / s v závislosti na hodnotě koeficientu místního odporu.
Je zřejmé, že s opačným směrem než výše uvedené požadavky na velikost určeného průměru potrubí existuje oblast přiměřených hodnot rychlosti pohybu chladicí kapaliny.Jak ukazují zkušenosti s konstrukcí a provozem topných systémů, jakož i srovnání kapitálových a provozních nákladů, optimální rozsah hodnot pro rychlost pohybu chladicí kapaliny se pohybuje v rozmezí 0,3 ... 0,7 slečna. V tomto případě bude specifická tlaková ztráta 45 ... 280 Pa / m pro polymerní potrubí a 60 ... 480 Pa / m pro ocelové vodní a plynové potrubí.
Vzhledem k vyšším nákladům na potrubí z polymerních materiálů je vhodné dodržovat vyšší rychlosti pohybu chladicí kapaliny, aby se zabránilo zvýšení kapitálových investic během výstavby. Zároveň budou provozní náklady (ztráty hydraulickým tlakem) v trubkách z polymerních materiálů ve srovnání s ocelovými trubkami nižší nebo zůstanou na stejné úrovni díky výrazně nižší hodnotě součinitele hydraulického tření.
Získejte plný text
K určení vnitřního průměru potrubí dvn
na vypočítaném úseku topného systému se známým přepravovaným tepelným tokem a teplotním rozdílem v přívodním a zpětném potrubí
Cotco
= 90 - 70 = 20 ° C (pro dvoutrubkové topné systémy) nebo průtok nosiče tepla, je vhodné použít tabulku 1.
Tabulka 1. Stanovení vnitřního průměru potrubí topného systému
Další volbou potrubí pro technické systémy podpory života, včetně vytápění, je určit typ potrubí, které za plánovaných provozních podmínek poskytne maximální spolehlivost a trvanlivost. Tak vysoké požadavky lze vysvětlit skutečností, že potrubí pro systémy zásobování teplou a studenou vodou, vytápění, systémy zásobování teplem pro ventilaci a klimatizaci, zásobování plynem a další inženýrské systémy procházejí téměř celým objemem budovy.
tabulka 2
Náklady na potrubí všech inženýrských systémů ve srovnání s náklady na budovu jsou nižší než 0,1% a nehoda nebo výměna potrubí, pokud je jejich životnost nižší než životnost budovy, vede ke značným dodatečným nákladům na kosmetické nebo větší opravy, nemluvě o možných ztrátách v případě nehody pro restaurátorská zařízení a materiálové hodnoty v budově.
Všechna průmyslová potrubí používaná v topných systémech lze rozdělit do dvou velkých skupin - kovové a nekovové. Hlavním rozlišovacím znakem kovových trubek je mechanická pevnost, nekovové trubky jsou trvanlivé.
Na základě předem stanoveného vnitřního průměru potrubí se vezme odpovídající jmenovitý průměr dy
pro kovové trubky nebo vnější průměr a tloušťku stěny trubky
d x x
pro polymerní potrubí (kov-polymer).
Různé typy trubek mají různé mechanické, hydraulické a provozní vlastnosti, které mají různé účinky na procesy hydrodynamiky a distribuci tepelných toků v topném systému.
Je známo, že s poklesem hydraulických ztrát třecího tlaku během pohybu chladicí kapaliny v potrubí se zvyšuje účinnost regulace průtoku chladicí kapaliny (tepelného toku) topného zařízení v důsledku zvýšení (přerozdělení) aktivovaného dostupný tlak na ručně nebo automaticky ovládaných ventilech, kohoutcích, ventilech nebo jiných armaturách. V tomto případě hovoří o zvýšení autority regulačního ventilu. Oprávnění regulačního ventilu je třeba chápat jako zlomek tlaku umístěného v regulované části, který se vynakládá na překonání místního odporu ventilu (ventilu) při pohybu chladicí kapaliny.
Jak pracovat v EXCELU
Použití tabulek aplikace Excel je velmi pohodlné, protože výsledky hydraulických výpočtů jsou vždy redukovány do tabulkové podoby. Stačí definovat sled akcí a připravit přesné vzorce.
Zadání počátečních údajů
Je vybrána buňka a zadána hodnota. Všechny ostatní informace jsou jednoduše brány v úvahu.
- hodnota D15 se přepočítává na litry, takže je snadnější vnímat průtok;
- buňka D16 - přidejte formátování podle podmínky: "Pokud v nespadá do rozsahu 0,25 ... 1,5 m / s, pak je pozadí buňky červené / písmo je bílé."
U potrubí s rozdílem ve výšce vstupu a výstupu se k výsledkům přidá statický tlak: 1 kg / cm2 na 10 m.
Prezentace výsledků
Barevné schéma autora nese funkční zátěž:
- Světle tyrkysové buňky obsahují nezpracovaná data - můžete je změnit.
- Bledě zelené buňky - konstanty, které se mají zadat, nebo data, která se mohou měnit jen málo.
- Žluté buňky - pomocné předběžné výpočty.
- Světle žluté buňky - výsledky výpočtu.
- Písma: modrá - počáteční data;
- černá - střední / jiné než hlavní výsledky;
- červená - hlavní a konečné výsledky hydraulického výpočtu.
Výsledky v tabulce aplikace Excel
Příklad od Alexandra Vorobyova
Příklad jednoduchého hydraulického výpočtu v aplikaci Excel pro vodorovný úsek potrubí.
- délka potrubí 100 metrů;
- ř 108 mm;
- tloušťka stěny 4 mm.
Tabulka výsledků výpočtu lokálního odporu
Komplikací podrobných výpočtů v aplikaci Excel lépe zvládnete teorii a částečně ušetříte na konstrukčních pracích. Díky kompetentnímu přístupu se váš topný systém stane optimálním z hlediska nákladů a přenosu tepla.
