Beräkna först och samla sedan in. Hydraulisk beräkning av värmesystemet.

Vad mer tas med i beräkningen av gasledningen

Som ett resultat av friktion mot väggarna skiljer sig gashastigheten över rörsektionen - den är snabbare i mitten. Medelindikatorn används dock för beräkningar - en villkorlig hastighet.

Det finns två typer av rörelser genom rör: laminär (stråle, typisk för rör med liten diameter) och turbulent (har en oordning av rörelse med ofrivillig bildning av virvlar var som helst i ett brett rör).

Beräkning av diametern på huvudgasledningen

Gas rör sig inte bara på grund av det yttre tryck som utövas på den. Dess lager utövar tryck varandra. Därför beaktas också den hydrostatiska huvudfaktorn.

Rörelsens hastighet påverkas också av rörmaterialen. Så i stålrör under drift ökar grovheten på innerväggarna och axlarna smalnar på grund av överväxt. Polyetenrör ökar däremot sin innerdiameter med minskande väggtjocklek. Allt detta beaktas vid designtrycket.

Två-rörs uppvärmningssystem funktioner för beräkning, diagram och installation

Trots den relativt enkla installationsprocessen och den relativt lilla längden på rörledningen när det gäller ettrörsuppvärmningssystem, är marknaden för specialutrustning fortfarande tvårörsuppvärmningssystem i de första positionerna.

Även om det är en kort, men mycket övertygande och informativ lista över fördelarna och fördelarna med ett tvårörs värmesystem, motiverar det köp och efterföljande användning av kretsar med en direkt- och returledning.

Därför föredrar många konsumenter det framför andra sorter, och blundar för att installationen av systemet inte är så lätt.

Varför behöver du ett axonometriskt diagram

Ett axonometriskt diagram är en tredimensionell ritning av ett värmesystem. Det är helt enkelt orealistiskt att göra en hydraulisk beräkning av värme utan den. Ritningen visar:

• rör;
• platser för minskning av rörens diameter;
• placering av värmeväxlare och annan utrustning;
• Installationsplatser för rördelar;
• batterivolym.

Penofol används ofta för isolering. Dess tekniska egenskaper gör att den kan användas även vid höga temperaturer, till exempel i ett ångrum.

Vi skrev om hur man korrekt isolerar taket i garaget i den här artikeln.

Deras termiska effekt beror på batteriernas storlek, vilket bör vara tillräckligt för att värma upp varje rum. För att välja värmeelement måste du känna till värmeförlusten. Ju större de är, desto kraftfullare värmeväxlare behövs. Axonometri utförs med avseende på skala.

Hur man arbetar i EXCEL

Användningen av Excel-tabeller är mycket bekväm, eftersom resultaten av hydrauliska beräkningar alltid reduceras till tabellform. Det räcker att definiera sekvensen av åtgärder och förbereda exakta formler.

Inmatning av initialdata

En cell väljs och ett värde anges. All annan information tas helt enkelt med i beräkningen.

• D15-värdet beräknas om i liter, så det är lättare att uppfatta flödeshastigheten;
• cell D16 - lägg till formatering enligt villkoret: "Om v inte faller inom intervallet 0,25 ... 1,5 m / s, är cellens bakgrund röd / teckensnittet är vitt."

För rörledningar med skillnad i inlopps- och utloppshöjder adderas statiskt tryck till resultaten: 1 kg / cm2 per 10 m.

Presentation av resultat

Författarens färgschema bär en funktionell belastning:

• Ljusa turkosa celler innehåller rådata - du kan ändra den.
• Blekgröna celler - konstanter som ska matas in eller data som inte kan ändras.
• Gula celler - extra preliminära beräkningar.
• Ljusgula celler - beräkningsresultat.
• Teckensnitt: blå - initialdata;
• svart - mellanliggande / icke-huvudresultat;
• röd - de viktigaste och slutliga resultaten av den hydrauliska beräkningen.

Resultat i Excel-tabellen

Exempel från Alexander Vorobyov

Ett exempel på en enkel hydraulisk beräkning i Excel för ett horisontellt avsnitt av en rörledning.

• rörlängd 100 meter;
• ø108 mm;
• väggtjocklek 4 mm.

Resultattabell för lokal motståndsberäkning

Genom att komplicera steg för steg-beräkningar i Excel kan du bättre behärska teorin och delvis spara på designarbete. Tack vare ett kompetent tillvägagångssätt blir ditt värmesystem optimalt när det gäller kostnader och värmeöverföring.

Nomogram för beräkningar av hydrauliska rör

För att kontrollera tryckförlusten i ett visst område jämförs manometeravläsningarna med tabelldata, eller styrs av det funktionella beroendet av vätskeflödeshastigheten på spänningsförändringar (med konstant diameter).

Till exempel används en gren med 10 kW radiatorer. Vätskeförbrukningen beräknas för värmeöverföringen vid nivån 10 kW. Ett snitt från det första batteriet i grenen togs som ett beräknat avsnitt. Dess diameter är konstant. Den andra delen är placerad mellan det första och det andra batteriet. I det andra avsnittet är energiförbrukningen 9 kW med en eventuell minskning.

Beräkningen av det hydrauliska motståndet utförs före retur- och tillförselrören, detta underlättas av formeln:

G uch = (3,6 * Q uch) / (c * (t r-t o)),

där Q är nivån på värmebelastningen på platsen, (W). Värmebelastningen för 1 sektion är 10 kW;

с - (indikator för specifik värmekapacitet för vätska) konstant lika med 4,2 kJ (kg * ° С);

t r är temperaturregimen för det heta kylmediet;

t o - temperaturregimen för den kalla värmebäraren.

Hydroberäkningar av uppvärmning av gravitationssystem: hastigheten för transport av kylvätska

Kylvätskans minsta hastighet är 0,2-0,26 m / s. Med en minskning av parametern kan överflödiga luftmassor frigöras från vätskan, vilket leder till bildandet av luftlås. Detta är anledningen till att värmesystemet helt eller delvis avvisas. Den övre tröskeln för kylvätskehastigheten är 0,6-1,5 m / s. Underlåtenhet att nå hastigheten till de angivna parametrarna kan generera hydrauliskt brus. I praktiken ligger den optimala hastigheten från 0,4 till 0,7 m / s.

För mer exakta beräkningar används parametrarna för material för tillverkning av rör, till exempel för stålrör varierar fluidhastigheten i området 0,26-0,5 m / s. Vid användning av polymer- eller kopparprodukter är en hastighetsökning upp till 0,26-0,7 m / s tillåten.

Beräkning av motståndet för värmegravitationssystem: tryckförlust

Summan av alla förluster på grund av hydraulisk friktion och lokalt motstånd bestäms i Pa:

Ruch = R * l + ((p * v2) / 2) * E3,

• där v är hastigheten på det transporterade mediet, m / s;
• p är densiteten hos vätskan, kg / m ^;
• R är tryckförlusten, Pa / m;
• l är den längd som används för att beräkna rör, m;
• E3 är summan av alla lokala motståndskoefficienter i den utrustade delen av avstängningsventilerna.

Den allmänna nivån på hydrauliskt motstånd bestäms av summan av motstånden för de beräknade sektionerna.

Vattenberäkning av tvårörs gravitationella värmesystem: val av huvudgren

Om det hydrauliska systemet kännetecknas av tillhörande transport av kylvätska, för tvårörssystem, bör du välja ringen för den maximalt belastade stigaren genom värmeenheterna nedan. För system som kännetecknas av en återvändsgrändrörelse av kylvätskan är det nödvändigt att välja ringen på den nedre värmeenheten för de mest belastade bland de mest avlägsna stigarna. För horisontella värmekonstruktioner väljs ringar genom de mest belastade grenarna relaterade till de nedre våningarna.

Uppvärmning med två ledningar

Ett utmärkande drag i strukturen för konstruktionen av ett tvårörsuppvärmningssystem består av två rörgrenar.

Den första leder och leder vattnet som värms upp i pannan genom alla nödvändiga enheter och enheter.

Den andra samlar in och tar bort vatten som redan kyldes under drift och skickar det till värmegeneratorn.

I en enrörssystemskonstruktion genomgår vatten, i motsats till ett tvårörssystem, där det passeras genom alla rör av värmeanordningar med samma temperaturindikator, en betydande förlust av egenskaper som är nödvändiga för en stabil uppvärmningsprocess vid infarten till den slutna delen av rörledningen.

Rörens längd och de kostnader som är direkt relaterade till det ökar dubbelt när man väljer ett tvårörs värmesystem, men detta är en relativt obetydlig nyans mot bakgrund av uppenbara fördelar.

För det första, för skapande och installation av en tvårörskonstruktion av ett värmesystem krävs inte rör med ett stort diametervärde alls och därför kommer detta eller det här hindret inte att skapas på vägen, som i fallet med en krets med en rör.

Alla nödvändiga fästelement, ventiler och andra konstruktionsdetaljer är också mycket mindre i storlek, så skillnaden i kostnad kommer att bli mycket omärklig.

En av de största fördelarna med ett sådant system är att det kan monteras nära vart och ett av termostatbatterierna och avsevärt minskar kostnaderna och ökar användarvänligheten.

Dessutom stör de tunna förgreningarna i tillförsel- och returledningarna inte heller integriteten hos bostadens interiör alls; dessutom kan de helt enkelt döljas bakom beklädnaden eller i själva väggen.

Efter att ha tagit isär alla fördelarna och nyanserna med båda värmesystemen i hyllorna föredrar ägarna som regel fortfarande ett tvårörssystem. Det är dock nödvändigt att välja ett av flera alternativ för sådana system, som enligt ägarnas åsikt kommer att vara de mest funktionella och rationella att använda.

Som i praktiken beaktas uppvärmningssystemets hydrauliska motstånd.

Ingenjörer måste ofta beräkna värmesystem för stora anläggningar. De har ett stort antal värmeenheter och många hundra meter rör, men du måste fortfarande räkna. Utan GH är det faktiskt inte möjligt att välja rätt cirkulationspump. Dessutom tillåter GR dig att avgöra om allt detta kommer att fungera redan före installationen.

För att förenkla livet har designers utvecklat olika numeriska metoder och mjukvarumetoder för att bestämma hydrauliskt motstånd. Låt oss börja från manuell till automatisk.

Ungefärliga formler för beräkning av hydrauliskt motstånd.

Följande ungefärliga formel används för att bestämma de specifika friktionsförlusterna i rörledningen:

R = 5104 v1.9 / d1.32 Pa / m;

Här kvarstår ett nästan kvadratiskt beroende av rörelsens hastighet i rörledningen. Denna formel gäller för hastigheter på 0,1-1,25 m / s.

Om du känner till kylvätskeflödet finns det en ungefärlig formel för att bestämma rörens innerdiameter:

d = 0,75√G mm;

Efter att ha fått resultatet måste du använda följande tabell för att få den nominella diametern:

Den mest mödosamma kommer att vara beräkningen av lokala motstånd i rördelar, ventiler och värmeenheter. Tidigare nämnde jag koefficienterna för lokalt motstånd ξ, deras val görs enligt referenstabellerna. Om allt är klart med hörnen och stoppventilerna blir valet av KMS för tees till ett helt äventyr. För att göra det tydligt vad jag pratar om, låt oss titta på följande bild:

Bilden visar att vi har så många som 4 typer av utslagsplatser, som var och en kommer att ha sin egen CCM av lokalt motstånd. Svårigheten här ligger i rätt val av riktning för kylvätskeflödet. För dem som verkligen behöver det ger jag här en tabell med formler från O.D. Samarina "Hydrauliska beräkningar av tekniska system":

Dessa formler kan överföras till MathCAD eller något annat program och beräkna CMC med ett fel på upp till 10%. Formlerna är tillämpliga för kylvätskeflödeshastigheter från 0,1 till 1,25 m / s och för rör med en nominell diameter upp till 50 mm. Sådana formler är ganska lämpliga för uppvärmning av stugor och privata hus. Låt oss nu titta på några programvarulösningar.

Program för beräkning av hydrauliskt motstånd i värmesystem.

Nu på Internet kan du hitta många olika program för beräkning av värme, betalt och gratis. Det är tydligt att betalda program har mer kraftfull funktionalitet än gratisprogram och låter dig lösa ett större antal uppgifter. Det är vettigt att skaffa sådana program för professionella designtekniker. För lekmannen som själv vill beräkna värmesystemet i sitt hem räcker gratisprogram. Nedan följer en lista över de vanligaste programvaruprodukterna:

• Valtec.PRG är ett gratis program för beräkning av värme och vattenförsörjning. Det finns möjligheter att beräkna varma golv och till och med varma väggar
• HERZ är en hel familj av program. De kan användas för att beräkna både enrörs- och tvårörsuppvärmningssystem. Programmet har en praktisk grafisk presentation och förmågan att dela upp i planritningar. Det finns en möjlighet att beräkna värmeförluster
• Stream är en inhemsk utveckling som är ett integrerat CAD-system som kan designa tekniska nätverk av vilken komplexitet som helst. Till skillnad från de tidigare är Stream ett betalt program. Därför är det osannolikt att en vanlig man på gatan använder den. Den är avsedd för proffs.

Det finns flera andra lösningar. Främst från tillverkare av rör och rördelar. Tillverkare finjusterar beräkningsprogram för sina material och tvingar dem i viss mån att köpa sina material. Det här är ett sådant marknadsföringsspel och det är inget fel på det.

Klassificering av gasledningar

Moderna gasledningar är ett helt system av komplex av strukturer som är utformade för att transportera brännbart bränsle från produktionsplatserna till konsumenterna. Därför är de enligt deras avsedda syfte:

• Trunk - för transport över långa avstånd från gruvplatser till destinationer.
• Lokalt - för insamling, distribution och leverans av gas till föremål för bosättningar och företag.

Kompressorstationer byggs längs huvudvägarna som behövs för att upprätthålla arbetstrycket i rören och leverera gas till utsedda punkter till konsumenter i erforderliga volymer, beräknat i förväg. I dem renas, torkas, komprimeras och kyls gasen och återförs sedan till gasledningen under ett visst tryck som krävs för en viss sektion av bränslepassage.

Lokala gasledningar i bosättningar klassificeras:

• Efter gasstyp - naturligt, flytande kolväte, blandat etc. kan transporteras.
• Genom tryck - i olika delar av gasen är det lågt, medium och högt tryck.
• Efter plats - utomhus (gata) och inomhus, överjordiskt och underjordiskt.

Hydraulisk beräkning av ett 2-rörs värmesystem

• Hydraulisk beräkning av värmesystemet med hänsyn till rörledningar
• Ett exempel på en hydraulisk beräkning för ett tvårörs gravitationssystem

Varför behöver du en hydraulisk beräkning av ett tvårörs värmesystem Varje byggnad är individuell. I detta avseende kommer uppvärmning med bestämning av mängden värme att vara individuell. Detta kan göras med hjälp av hydraulisk beräkning, medan programmet och beräkningstabellen kan underlätta uppgiften.

Beräkningen av husvärmesystemet börjar med valet av bränsle baserat på behoven och egenskaperna hos infrastrukturen i det område där huset ligger.

Syftet med den hydrauliska beräkningen, vars program och tabell finns i nätverket, är följande:

• bestämma antalet värmeenheter som behövs;
• beräkning av diameter och antal rörledningar;
• bestämning av eventuell förlust av uppvärmning.

Alla beräkningar ska göras enligt uppvärmningsschemat med alla element som ingår i systemet. Ett liknande diagram och en tabell måste sammanställas i förväg. För att utföra en hydraulisk beräkning behöver du ett program, en axonometrisk tabell och formler.

Två-rörs värmesystem för ett privat hus med lägre ledningar.

En mer belastad ring av rörledningen tas som ett designobjekt, varefter det erforderliga tvärsnittet av rörledningen, möjliga tryckförluster för hela värmekretsen och den optimala ytan för radiatorerna bestäms.

Genomföra en sådan beräkning, för vilken tabellen och programmet används, kan skapa en tydlig bild med fördelningen av alla motstånd i värmekretsen som finns, och låter dig också få exakta parametrar för temperaturregimen, vattenförbrukningen i varje del av uppvärmningen.

Som ett resultat bör den hydrauliska beräkningen bygga den mest optimala uppvärmningsplanen för ditt eget hem. Lita inte enbart på din intuition. Tabellen och beräkningsprogrammet förenklar processen.

Föremål du behöver:

Vad är hydraulisk beräkning och varför behövs den?

Hydraulisk beräkning (nedan kallad GR) är en matematisk algoritm, vilket resulterar i att vi erhåller den önskade rördiametern i detta system (vilket betyder den inre diametern). Dessutom kommer det att vara klart vilken cirkulationspump vi behöver använda - pumpens huvud och flöde bestäms. Allt detta gör det möjligt att göra värmesystemet ekonomiskt optimalt. Den är gjord på grundval av hydrauliklagarna - en speciell fysikdel som ägnas åt rörelse och jämvikt i vätskor.

Grundekvationer för hydraulisk beräkning av en gasledning

För att beräkna gasens rörelse genom rören tas värdena på rörets diameter, bränsleförbrukning och huvudförlust. Det beräknas beroende på rörelsens natur. Med laminär - beräkningar utförs strikt matematiskt enligt formeln:

Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 kg / m2 (20), där:

• ∆Р - kgm2, huvudförlust på grund av friktion;
• ω - m / sek, bränslehastighet;
• D - m, rörledningsdiameter;
• L - m, rörledningslängd;
• μ - kg sek / m2, flytande viskositet.

I turbulent rörelse är det omöjligt att tillämpa exakta matematiska beräkningar på grund av rörelsens kaotiska natur. Därför används experimentellt bestämda koefficienter.

Beräknat med formeln:

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

• Р1 и Р2 - tryck i början och i slutet av rörledningen, kg / m2;
• λ - dimensionell motståndskoefficient;
• ω - m / sek, genomsnittlig gashastighet över rörsektionen;
• ρ - kg / m3, bränsletäthet;
• D - m, rördiameter;
• g - m / sek2, tyngdacceleration.

Video: Grunderna för hydraulisk beräkning av gasledningar

Urval av frågor

• Mikhail, Lipetsk - Vilka blad för att skära metall att använda?
• Ivan, Moskva - Vad är GOST för valsad stålplåt?
• Maxim, Tver - Vilka ställ för lagring av valsad metall är bättre?
• Vladimir, Novosibirsk - Vad betyder ultraljudsbehandling av metaller utan användning av slipande ämnen?
• Valery, Moskva - Hur smider man en kniv från ett lager med egna händer?
• Stanislav, Voronezh - Vilken utrustning används för produktion av luftkanaler i galvaniserat stål?

Hydraulisk balansering

Balanseringen av tryckfall i värmesystemet utförs med hjälp av styr- och avstängningsventiler.

Hydraulisk balansering av systemet baseras på:

• designbelastning (kylvätskans massflöde);
• dynamiska motståndsdata från rörtillverkare;
• antalet lokala motstånd i det aktuella området,
• beslagens tekniska egenskaper.

Inställningsegenskaperna - tryckfall, infästning, flödeskapacitet - ställs in för varje ventil. De används för att bestämma koefficienterna för kylvätskan som strömmar in i varje stigare och sedan in i varje enhet.

Tryckförlusten är direkt proportionell mot kvadratet för kylvätskeflödet och mäts i kg / h, där

S är produkten av det dynamiska specifika trycket, uttryckt i Pa / (kg / h) och den reducerade koefficienten för sektionens lokala motstånd (ξpr).

Den reducerade koefficienten ξпр är summan av alla lokala systemmotstånd.

Varför är det nödvändigt att beräkna gasledningen

Längs alla delar av gasledningen görs beräkningar för att identifiera platser där möjliga motstånd sannolikt kommer att visas i rören, vilket ändrar bränsletillförselhastigheten.

Om alla beräkningar görs korrekt kan den mest lämpliga utrustningen väljas och en ekonomisk och effektiv konstruktion av hela gassystemets design kan skapas.

Detta sparar dig från onödiga, överskattade indikatorer under drift och kostnader för konstruktion, vilket kan vara under planering och installation av systemet utan hydraulisk beräkning av gasledningen.

Det finns en bättre möjlighet att välja önskad storlek i tvärsnitts- och rörmaterial för en mer effektiv, snabb och stabil tillförsel av blått bränsle till de planerade punkterna i gasledningssystemet.

Det optimala driftsättet för hela gasledningen säkerställs.

Utvecklare får ekonomiska fördelar samtidigt som de sparar på inköp av teknisk utrustning och byggmaterial.

Korrekt beräkning av gasledningen görs med hänsyn till de maximala nivåerna av bränsleförbrukning under perioder med massförbrukning. Alla industriella, kommunala, individuella hushållsbehov beaktas.

Programöversikt

För att underlätta beräkningarna används amatör- och professionella hydraulikberäkningsprogram.

Det mest populära är Excel.

Du kan använda onlineberäkningen i Excel Online, CombiMix 1.0 eller online-hydraulisk beräkningsräknare. Det stationära programmet väljs med hänsyn till projektets krav.

Den största svårigheten att arbeta med sådana program är bristen på kunskap om hydraulikens grunder. I vissa av dem finns det ingen avkodning av formler, funktionerna i förgrening av rörledningar och beräkning av motstånd i komplexa kretsar beaktas inte.

• HERZ C.O. 3.5 - beräknar med metoden för specifik linjär tryckförlust.
• DanfossCO och OvertopCO - kan räkna naturliga cirkulationssystem.
• "Flow" (Potok) - låter dig använda en beräkningsmetod med en variabel (glidande) temperaturskillnad över stigarna.

Det är nödvändigt att klargöra parametrarna för att mata in temperaturdata - i Kelvin / Celsius.

Beräkning av vattenvolymen och expansionstankens kapacitet

Expansionstankens volym ska vara lika med 1/10 av den totala vätskevolymen
För att beräkna prestandaegenskaperna för en expansionstank, vilket är obligatoriskt för alla slutna värmesystem, måste du hantera fenomenet med en ökning av vätskevolymen i den. Denna indikator bedöms med hänsyn till förändringar i grundläggande prestandaegenskaper, inklusive variationer i dess temperatur. I det här fallet ändras det i ett mycket brett intervall - från rum +20 grader och upp till driftsvärden inom området 50-80 grader.

Det är möjligt att beräkna expansionstankens volym utan onödiga problem om du använder en grov uppskattning som har bevisats i praktiken. Det är baserat på erfarenheten av att använda utrustning, enligt vilken volymen på expansionstanken är ungefär en tiondel av den totala mängden kylvätska som cirkulerar i systemet.

I det här fallet tas alla dess element i beaktande, inklusive värmeelement (batterier), liksom pannaenhetens vattenmantel.För att bestämma det exakta värdet på den önskade indikatorn måste du ta passet för den använda utrustningen och hitta artiklarna angående batteriets kapacitet och pannans arbetstank

Efter att ha bestämt dem är det inte svårt att hitta överflödigt kylvätska i systemet. För detta beräknas tvärsnittsarean för polypropenrör först och därefter multipliceras det resulterande värdet med rörledningens längd. Efter att ha summerat för alla grenar av värmesystemet läggs numren för radiatorerna och pannan från passet till dem. En tiondel räknas sedan från summan.

Beräkning av kylvätskans parametrar

Mängden kylvätska i 1 m av röret, beroende på diameter
Beräkningen av kylvätskan reduceras till bestämning av följande indikatorer:

• vattenmassornas rörelsehastighet genom rörledningen med de angivna parametrarna;
• deras medeltemperatur;
• mediekonsumtion förknippad med värmeanläggningens prestandakrav.

De kända formlerna för beräkning av kylvätskans parametrar (med hänsyn till hydraulik) är ganska komplicerade och obekväma vid praktisk användning. Onlinekalkylatorer använder ett förenklat tillvägagångssätt som låter dig få ett resultat med ett acceptabelt fel för denna metod.

Innan installationen påbörjas är det dock viktigt att oroa sig för att köpa en pump med indikatorer som inte är lägre än de beräknade. Endast i det här fallet finns det förtroende för att kraven för systemet enligt detta kriterium är helt uppfyllda och att det kan värma rummet till bekväma temperaturer.

Hydraulisk beräkning av en enkel kompositledning

,

,

Beräkningar av enkla rörledningar reduceras till tre typiska uppgifter: bestämning av rörets huvud (eller tryck), flödeshastighet och diameter. Vidare beaktas metoden för att lösa dessa problem för en enkel rörledning med konstant tvärsnitt.

Problem 1

... Angivet: dimensionerna på rörledningen och

väggarnas grovhet

, flytande egenskaper

, vätskeflödeshastighet Q.
Bestäm önskat huvud H (ett av värdena som utgör huvudet).

Beslut

... Bernoulli-ekvationen är sammanställd för flöde av ett givet hydraulsystem. Kontrollavsnitt är tilldelade. Referensplan har valts
Z(0.0)
analyseras de initiala förhållandena. Bernoulli-ekvationen är konstruerad med hänsyn till de ursprungliga förhållandena. Från Bernoulli-ekvationen får vi en formel av typen ٭. Ekvationen löses med avseende på H. Reynolds-talet Re bestäms och rörelseläget är inställt. Värdet hittas

beroende på körläge. H och det önskade värdet beräknas.
Mål 2.

Angivet: dimensionerna på rörledningen och

, väggarnas grovhet

, flytande egenskaper

, huvud N. Bestäm flödeshastigheten Q.
Beslut.

Bernoulli-ekvationen sammanställs med hänsyn till de rekommendationer som givits tidigare. Ekvationen löses med avseende på det sökta värdet Q. Den resulterande formeln innehåller en okänd koefficient

beroende på Re. Direkt läge

under förhållandena för detta problem är det svårt, eftersom Re inte kan fastställas i förväg för en okänd Q. Därför utförs den ytterligare lösningen av problemet med metoden för successiva approximationer.

1. approximation: Re → ∞

definierar vi

2 ungefärliga:

, vi hittar
λII(ReII,Δva)
och definiera

Hitta det relativa felet

... Om en

, då slutar lösningen (för pedagogiska problem

). Annars uppfylls lösningen i den tredje approximationen.

Mål 3.

Angivet: mått på rörledningar (med undantag för diameter d), väggarnas ojämnhet

, flytande egenskaper

, huvud Н, flödeshastighet Q. Bestäm rörledningens diameter.
Beslut

... När man löser detta problem uppstår svårigheter med direkt bestämning av värdet

liknande problemet med den andra typen. Därför är det lämpligt att fatta beslutet med den grafisk-analytiska metoden. Flera diametrar anges

.För varje

motsvarande värde på huvudet H finns vid en given flödeshastighet Q (problemet av den första typen löses n gånger). Baserat på resultaten av beräkningarna byggs en graf

... Den erforderliga diametern d bestäms enligt diagrammet, motsvarande det angivna värdet för trycket H.

Horisontella och vertikala layouter

Ett sådant värmesystem är uppdelat i horisontella och vertikala scheman genom placeringen av rörledningen som ansluter alla enheter och enheter till en helhet.

En vertikal värmekrets skiljer sig från andra genom att i detta fall alla nödvändiga anordningar är anslutna till en vertikal stigare.

Även om dess sammanställning så småningom kommer att bli lite dyrare, men den stabila driften kommer inte att hindras av den resulterande luftstagnationen och trafikstockningarna. Denna lösning passar bäst för lägenhetsägare i en byggnad med många våningar, eftersom alla enskilda våningar är anslutna separat.

Ett tvårörs värmesystem med en horisontell krets är perfekt för en envånings bostadsbyggnad med relativt lång längd, där det är lättare och mer rationellt att ansluta alla tillgängliga kylarutrymmen till en horisontell rörledning.

Båda typerna av värmekretskretsar har utmärkt hydraulisk och temperaturstabilitet, bara i den första situationen, i vilket fall som helst, kommer det att vara nödvändigt att kalibrera stigarna placerade vertikalt och i den andra - horisontella slingor.

Typer av värmesystem

Tekniska uppgifter av detta slag kompliceras av det stora utbudet av värmesystem, både vad gäller skala och konfiguration. Det finns flera typer av värmeutbyten, som alla har sina egna lagar:

1. Tvårörs återvändsgrändsystem - den vanligaste versionen av enheten, väl lämpad för att organisera både centrala och individuella värmekretsar.

Tvårörs återvändsgränd värmesystem

2. Enrörssystem eller "Leningradka" Det anses vara det bästa sättet att bygga uppvärmningskomplex med en termisk effekt på upp till 30–35 kW.

Ett rörs värmesystem med tvångscirkulation: 1 - värmepanna; 2 - säkerhetsgrupp; 3 - värmeelement; 4 - Mayevsky-kran; 5 - expansionstank; 6 - cirkulationspump; 7 - dränering

3. Tvårörssystem av passerande typ - den mest materialintensiva typen av frikoppling av värmekretsar, som kännetecknas av den högsta kända driftsstabiliteten och kvaliteten på distributionen av kylvätskan.

Tvårörs-associerat värmesystem (Tichelman-slinga)

4. Strålningslayout i många avseenden liknar det en tvårörsritt, men samtidigt fördes alla systemets kontroller ut till en punkt - till grenrörsenheten.

Strålningsvärmekrets: 1 - panna; 2 - expansionstank; 3 - matningsgrenrör; 4 - värmeelement; 5 - returgrenrör; 6 - cirkulationspump

Innan du går ner till den tillämpade sidan av beräkningarna finns det ett par viktiga försiktighetsåtgärder att göra. Först och främst måste du lära dig att nyckeln till en högkvalitativ beräkning ligger i att förstå principerna för drift av vätskesystem på en intuitiv nivå. Utan detta blir överväganden av varje enskild lösning till en sammanflätning av komplexa matematiska beräkningar. Det andra är den praktiska omöjligheten att presentera mer än grundläggande begrepp inom ramen för en granskning; för mer detaljerade förklaringar är det bättre att hänvisa till sådan litteratur om beräkning av värmesystem:

• V. Pyrkov ”Hydraulisk reglering av värme- och kylsystem. Theory and Practice "2: a upplagan, 2010
• R. Jaushovets "Hydraulik - hjärtat för uppvärmning av vatten".
• Pannrums hydraulikmanual från De Dietrich.
• A. Savelyev ”Uppvärmning hemma. Beräkning och installation av system ".

Bestämning av tryckförluster i rör

Tryckförlustmotståndet i kretsen genom vilket kylvätskan cirkulerar definieras som deras totala värde för alla enskilda komponenter. De senare inkluderar:

• förlust i primärkretsen, betecknad som ∆Plk;
• lokala kostnader för värmebäraren (∆Plm);
• tryckfall i speciella områden som kallas ”värmegeneratorer” under beteckningen ∆Ptg;
• förluster i det inbyggda värmeväxlingssystemet ∆Pto.

Efter summering av dessa värden erhålls den önskade indikatorn som karakteriserar systemets totala hydrauliska motstånd ∆Pco.

Förutom denna generaliserade metod finns det andra metoder för att bestämma huvudförlusten i polypropenrör. En av dem baseras på en jämförelse av två indikatorer knutna till början och slutet av rörledningen. I detta fall kan tryckförlusten beräknas genom att helt enkelt subtrahera dess initiala och slutliga värden, bestämda av två tryckmätare.

Ett annat alternativ för att beräkna den önskade indikatorn är baserad på användningen av en mer komplex formel som tar hänsyn till alla faktorer som påverkar värmeflödets egenskaper. Följande förhållande tar främst hänsyn till förlusten av vätskehuvud på grund av den långa rörledningen.

• h - flytande huvudförlust, i det fall som studeras mätt i meter.
• λ - koefficient för hydrauliskt motstånd (eller friktion), bestämd av andra beräkningsmetoder.
• L är den totala längden på den serverade rörledningen, som mäts i löpande meter.
• D är rörets interna standardstorlek, som bestämmer volymen på kylvätskeflödet.
• V är vätskeflödeshastigheten, mätt i standardenheter (meter per sekund).
• G-symbolen är accelerationen på grund av tyngdkraften, lika med 9,81 m / s2.

Tryckförluster uppstår på grund av vätskans friktion mot rörens inre yta

Förluster orsakade av en hög hydraulisk friktionskoefficient är av stort intresse. Det beror på grovheten på rörens inre ytor. Förhållandena som används i detta fall gäller endast för vanliga runda rörämnen. Den slutliga formeln för att hitta dem ser ut så här:

• V är vattenmassornas rörelsehastighet, mätt i meter / sekund.
• D är den inre diametern som definierar det fria utrymmet för kylvätskans rörelse.
• Koefficienten i nämnaren indikerar vätskans kinematiska viskositet.

Den sista indikatorn hänvisar till konstanta värden och finns i specialtabeller, publicerade i stora mängder på Internet.

Beräkning av vattenuppvärmningssystemets hydraulik

Kylvätskan cirkulerar genom systemet under tryck, vilket inte är ett konstant värde. Det minskar på grund av närvaron av friktionskrafter av vatten mot rörväggarna, motstånd mot rördelar och rördelar. Husägaren gör också sin del genom att anpassa värmefördelningen till enskilda rum.

Trycket stiger om kylvätskans uppvärmningstemperatur stiger och tvärtom - sjunker när den sjunker.

För att undvika att balansera värmesystemet är det nödvändigt att skapa förhållanden under vilka så mycket kylvätska tillförs varje kylare som är nödvändigt för att bibehålla den inställda temperaturen och fylla på de oundvikliga värmeförlusterna.

Huvudsyftet med den hydrauliska beräkningen är att matcha de beräknade nätverkskostnaderna med faktiska eller driftskostnader.

I detta konstruktionsfas bestäms följande:

• rörens diameter och deras genomströmning;
• lokala tryckförluster i enskilda delar av värmesystemet;
• krav på hydraulisk balansering;
• tryckförlust i hela systemet (allmänt);
• optimal flödeshastighet för kylvätskan.

För produktion av en hydraulisk beräkning är det nödvändigt att göra några förberedelser:

1. Samla in basdata och ordna dem.
2. Välj en beräkningsmetod.

Först och främst studerar designern anläggningens värmeteknikparametrar och utför beräkningen av värmeteknik. Som ett resultat har han information om hur mycket värme som krävs för varje rum. Därefter väljs värmeenheterna och värmekällan.

Schematisk framställning av ett värmesystem i ett privat hus

I utvecklingsfasen fattas ett beslut om vilken typ av värmesystem som väljs, vilket gör att balansering, rör och rördelar väljs. Efter avslutad upprättas ett axonometriskt kopplingsschema, planritningar utvecklas som indikerar:

• radiatorkraft;
• kylvätskeförbrukning;
• placering av värmeutrustning etc.

Alla delar av systemet, knutpunkter markeras, beräknas och längden på ringarna appliceras på ritningen.

Beräkning av värmekanalernas hydraulik

Kompetent beräknad hydraulik möjliggör en korrekt fördelning av rördiametern genom hela systemet

Den hydrauliska beräkningen av värmesystemet beror vanligtvis på valet av rördiametrar som läggs i separata delar av nätverket. Följande faktorer måste beaktas vid genomförandet:

• värdet på trycket och dess droppar i rörledningen vid en given cirkulationshastighet för kylvätskan;
• dess beräknade kostnad;
• typiska dimensioner för de rörprodukter som används.

Vid beräkning av den första av dessa parametrar är det viktigt att ta hänsyn till pumputrustningens kapacitet. Det bör vara tillräckligt för att övervinna värmekretsarnas hydrauliska motstånd. I detta fall är den totala längden av polypropenrör av avgörande betydelse, med en ökning där systemets totala hydrauliska motstånd ökar.

Baserat på resultaten av beräkningen bestäms indikatorerna som är nödvändiga för den efterföljande installationen av värmesystemet och uppfyller kraven i nuvarande standarder.

I detta fall är den totala längden av polypropenrör av avgörande betydelse, med en ökning där systemets totala hydrauliska motstånd ökar. Baserat på resultaten av beräkningen bestäms de indikatorer som är nödvändiga för den efterföljande installationen av värmesystemet och uppfyller kraven i nuvarande standarder.

Vad är hydraulisk beräkning?

Detta är det tredje steget i processen att skapa ett värmenätverk. Det är ett beräkningssystem som låter dig bestämma:

diameter och genomströmning av rör;

lokala tryckförluster på platser;

krav på hydraulisk balansering;

systemomfattande tryckförlust;

optimal vattenförbrukning.

Enligt de erhållna uppgifterna utförs urvalet av pumpar.

För säsongsbostäder, i frånvaro av el i det, är ett värmesystem med naturlig cirkulation av kylvätskan lämplig (länk till översyn).

Komplexa uppgifter - minimera kostnader:

1. kapital - installation av rör med optimal diameter och kvalitet;
2. operativ:
3. beroende av energiförbrukning på systemets hydrauliska motstånd;
4. stabilitet och tillförlitlighet;
5. ljudlöshet.

Ersättningen av centralvärme-läget med en individ förenklar beräkningsmetoden

För offline-läge är fyra metoder tillämpliga hydraulisk beräkning av värmesystemet:

1. genom specifika förluster (standardberäkning av rördiameter);
2. med längder reducerade till en ekvivalent;
3. av egenskaperna hos konduktivitet och motstånd;
4. jämförelse av dynamiska tryck.

De två första metoderna används med ett konstant temperaturfall i nätverket.

De två sista hjälper till att distribuera varmt vatten över systemets ringar om temperaturskillnaden i nätverket upphör att motsvara skillnaden i stigare / grenar.