محاسبه هیدرولیک سیستم گرمایش با در نظر گرفتن خطوط لوله. پارامترهای فیزیکی و سرعت حرکت مایع خنک کننده

برای اینکه سیستم گرمایش آب به درستی کار کند، لازم است از سرعت مایع خنک کننده مورد نیاز در سیستم اطمینان حاصل شود. اگر سرعت کم باشد، گرم کردن اتاق بسیار کند خواهد بود و رادیاتورهای دور بسیار سردتر از رادیاتورهای نزدیک خواهند بود. برعکس، اگر سرعت مایع خنک کننده خیلی زیاد باشد، خود مایع خنک کننده زمان لازم برای گرم شدن در دیگ را نخواهد داشت و دمای کل سیستم گرمایش کمتر خواهد بود. سطح نویز نیز افزایش خواهد یافت. همانطور که می بینیم، سرعت مایع خنک کننده در سیستم گرمایش یک پارامتر بسیار مهم است. بیایید نگاهی دقیق‌تر بیندازیم - چه چیزی باید بیشتر باشد سرعت بهینه.

سیستم های گرمایش که در آن گردش طبیعی رخ می دهد، به عنوان یک قاعده، نسبتاً دارند سرعت کمخنک کننده افت فشار در لوله ها حاصل می شود مکان صحیحدیگ بخار، مخزن انبساط و خود لوله ها - مستقیم و برگشت. فقط محاسبه صحیح قبل از نصب به شما امکان می دهد به حرکت صحیح و یکنواخت مایع خنک کننده دست یابید. اما هنوز اینرسی سیستم های گرمایشی با گردش طبیعیمایع بسیار بزرگ است نتیجه گرمایش آهسته اتاق ها، راندمان پایین است. مزیت اصلی چنین سیستمی حداکثر استقلال از برق است؛ هیچ پمپ الکتریکی وجود ندارد.

اغلب خانه ها از سیستم گرمایشی با گردش اجباری مایع خنک کننده استفاده می کنند. عنصر اصلی چنین سیستمی است پمپ گردش خون. این است که حرکت مایع خنک کننده را تسریع می کند؛ سرعت مایع در سیستم گرمایش به ویژگی های آن بستگی دارد.

چه چیزی بر سرعت خنک کننده در سیستم گرمایش تأثیر می گذارد:

نمودار سیستم گرمایش،
- نوع خنک کننده،
- قدرت، عملکرد پمپ گردش خون،
- لوله ها از چه موادی ساخته شده اند و قطر آنها
- غیبت گیرهای هواو گرفتگی در لوله ها و رادیاتورها.

برای یک خانه خصوصی، بهینه ترین سرعت خنک کننده در محدوده 0.5 - 1.5 متر بر ثانیه خواهد بود.
برای ساختمان های اداری - حداکثر 2 متر در ثانیه.
برای محل تولید- حداکثر 3 متر بر ثانیه
حد بالایی سرعت مایع خنک کننده عمدتاً به دلیل سطح نویز در لوله ها انتخاب می شود.

بسیاری از پمپ های سیرکولاسیون دارای یک تنظیم کننده دبی مایع هستند، بنابراین می توان بهینه ترین پمپ را برای سیستم خود انتخاب کرد. همچنین باید خود پمپ را به درستی انتخاب کنید. نیازی به مصرف آن با ذخیره انرژی زیاد نیست، زیرا مصرف برق بیشتر خواهد بود. با سیستم گرمایش بزرگ، تعداد مدار زیاد، تعداد طبقات و غیره، بهتر است چندین پمپ با ظرفیت کمتر نصب کنید. به عنوان مثال، پمپ را به طور جداگانه در یک طبقه گرم، در طبقه دوم نصب کنید.

سرعت آب در سیستم گرمایشی
سرعت آب در سیستم گرمایشی برای اینکه سیستم گرمایش آب به درستی کار کند، لازم است از سرعت مورد نیاز مایع خنک کننده در سیستم اطمینان حاصل شود. اگر سرعت کم باشد،

سرعت حرکت آب در لوله های سیستم گرمایش.

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam

اوه و اونا دارن احمق میکنن!
چه چیزی می خواهید؟ آیا باید "اسرار نظامی" را (در واقع چگونه این کار را انجام دهید) کشف کنید یا دوره آموزشی را بگذرانید؟ اگر فقط یک دانشجوی دوره - پس طبق دستورالعملی که معلم نوشته است و چیز دیگری نمی داند و نمی خواهد بداند. و اگر انجام دهید چگونه، هنوز آن را نمی پذیرد.

1. بله کمترینسرعت حرکت آب این بر اساس شرایط حذف هوا 0.2-0.3 متر بر ثانیه است.

2. بله بیشترینسرعت که محدود است تا لوله ها صدا ایجاد نکنند. از نظر تئوری، این باید با محاسبه بررسی شود و برخی از برنامه ها این کار را انجام می دهند. عملا افراد آگاهآنها از دستورالعمل های SNiP قدیمی از سال 1962 استفاده می کنند، جایی که یک جدول وجود داشت حدسرعت ها از آنجا در تمام کتابهای مرجع پخش شد. این 1.5 متر بر ثانیه برای قطر 40 یا بیشتر، 1 متر بر ثانیه برای قطر 32، 0.8 متر بر ثانیه برای قطر 25 است. برای قطرهای کوچکتر محدودیت های دیگری وجود داشت، اما آنها اهمیتی به آن نداشتند. آنها

سرعت مجاز اکنون در بند 6.4.6 (تا 3 متر بر ثانیه) است و در ضمیمه Z SNiP 41-01-2003، فقط "اساتید دانشیار با نامزدها" سعی کردند اطمینان حاصل کنند که دانش آموزان ضعیف نمی توانند آن را بفهمند. در آنجا به سطح سر و صدا، و کیلومترها و دیگر مزخرفات گره خورده است.

اما قابل قبول مطلق است نهبهینه SNiP اصلاً به بهینه اشاره نمی کند.

3. اما هنوز وجود دارد بهینهسرعت. نه برخی 0.8-1.5، بلکه واقعی است. یا بهتر است بگوییم نه خود سرعت، بلکه قطر بهینه لوله (سرعت به خودی خود مهم نیست) با در نظر گرفتن همه عوامل از جمله مصرف فلز، پیچیدگی نصب، پیکربندی و پایداری هیدرولیک.

در اینجا فرمول های مخفی وجود دارد:

0.037*G^0.49 - برای بزرگراه های پیش ساخته
0.036*G^0.53 - برای رایزرهای گرمایشی
0.034*G^0.49 - برای میلی متر شبکه اصلی انشعاب، تا زمانی که بار به 1/3 کاهش یابد.
0.022*G^0.49 - برای قسمت های انتهایی یک شاخه با بار 1/3 کل شاخه

در اینجا، در همه جا G میزان جریان بر حسب t/h است و قطر داخلی بر حسب متر به دست می آید که باید به نزدیکترین استاندارد بزرگتر گرد شود.

خوب و درستپسرها اصلاً سرعتی تنظیم نمی کنند، فقط با سرعت انجام می دهند ساختمان های مسکونیهمه رایزرها با قطر ثابت و همه خطوط با قطر ثابت. اما خیلی زود است که بدانید قطرها دقیقاً چقدر هستند.

سرعت حرکت آب در لوله های سیستم گرمایش
سرعت حرکت آب در لوله های سیستم گرمایش. گرمایش

محاسبه هیدرولیک خطوط لوله سیستم گرمایش

همانطور که از عنوان مبحث مشخص است، محاسبه شامل پارامترهای مربوط به هیدرولیک، مانند سرعت جریان مایع خنک کننده، سرعت جریان مایع خنک کننده، مقاومت هیدرولیکی خطوط لوله و اتصالات است. علاوه بر این، یک رابطه کامل بین این پارامترها وجود دارد.

به عنوان مثال، هنگامی که سرعت مایع خنک کننده افزایش می یابد، مقاومت هیدرولیکی خط لوله افزایش می یابد. هنگامی که جریان مایع خنک کننده از طریق یک خط لوله با قطر معین افزایش می یابد، سرعت مایع خنک کننده افزایش می یابد و مقاومت هیدرولیکی به طور طبیعی افزایش می یابد، در حالی که تغییر قطر به سمت بالا، سرعت و مقاومت هیدرولیکی کاهش می یابد. با تجزیه و تحلیل این روابط، محاسبه هیدرولیک به نوعی تجزیه و تحلیل پارامتر برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و کارآمد سیستم و کاهش هزینه های مواد تبدیل می شود.

سیستم گرمایش از چهار جزء اصلی تشکیل شده است: خطوط لوله، وسایل گرمایشی، مولد حرارت، تنظیم کننده و دریچه های قطع کننده. تمام عناصر سیستم ویژگی های مقاومت هیدرولیکی خود را دارند و باید هنگام محاسبه در نظر گرفته شوند. با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، ویژگی های هیدرولیک ثابت نیستند. تولید کنندگان تجهیزات گرمایشیو مواد معمولاً داده هایی را در مورد ویژگی های هیدرولیک (افت فشار خاص) برای مواد یا تجهیزاتی که تولید می کنند ارائه می دهند.

نوموگرام برای محاسبه هیدرولیک لوله های پلی پروپیلنسیم های تولید شده توسط FIRAT (Firat)

افت فشار خاص (افت فشار) خط لوله برای 1 m.p نشان داده شده است. لوله های.

پس از تجزیه و تحلیل نوموگرام، روابط مشخص شده قبلی بین پارامترها را با وضوح بیشتری خواهید دید.

بنابراین ما ماهیت محاسبه هیدرولیک را تعیین کرده ایم.

حال اجازه دهید هر یک از پارامترها را جداگانه بررسی کنیم.

جریان مایع خنک کننده

جریان مایع خنک‌کننده، برای درک وسیع‌تر، مقدار مایع خنک‌کننده، مستقیماً به بار حرارتی بستگی دارد که مایع خنک‌کننده باید از مولد حرارت به دستگاه گرمایش منتقل کند.

به طور خاص برای محاسبات هیدرولیک، تعیین میزان جریان مایع خنک کننده در یک منطقه طراحی معین ضروری است. منطقه سکونت چیست؟ بخش طراحی خط لوله به عنوان بخشی با قطر ثابت با سرعت جریان مایع خنک کننده ثابت در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، اگر یک انشعاب شامل ده رادیاتور (به شرط هر دستگاه با توان 1 کیلو وات) و کل مصرفخنک کننده برای انتقال انرژی حرارتی معادل 10 کیلو وات توسط مایع خنک کننده طراحی شده است. سپس اولین بخش، بخش از مولد حرارت تا اولین رادیاتور در انشعاب (به شرط ثابت بودن قطر در سراسر بخش) با دبی مایع خنک کننده برای انتقال 10 کیلو وات خواهد بود. قسمت دوم بین رادیاتور اول و دوم با دبی برای انتقال انرژی حرارتی 9 کیلو وات و تا آخرین رادیاتور قرار خواهد گرفت. مقاومت هیدرولیکی هر دو خط لوله تامین و برگشت محاسبه می شود.

نرخ جریان مایع خنک کننده (کیلوگرم در ساعت) برای منطقه با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

سئوال - بار حرارتیطرح W. به عنوان مثال، برای مثال بالا، بار حرارتی بخش اول 10 کیلو وات یا 1000 وات است.

с = 4.2 کیلوژول / (کیلوگرم درجه سانتیگراد) - ظرفیت گرمایی ویژه آب

t g - دمای طراحیخنک کننده داغ در سیستم گرمایش، درجه سانتیگراد

t o - دمای طراحی خنک کننده خنک شده در سیستم گرمایش، درجه سانتیگراد.

سرعت جریان مایع خنک کننده

حداقل آستانه سرعت مایع خنک کننده در محدوده 0.2 - 0.25 متر بر ثانیه توصیه می شود. در سرعت‌های پایین‌تر، فرآیند آزادسازی هوای اضافی موجود در مایع خنک‌کننده آغاز می‌شود که می‌تواند منجر به تشکیل گیره‌های هوا و در نتیجه خرابی کامل یا جزئی سیستم گرمایش شود. آستانه بالای سرعت مایع خنک کننده در محدوده 0.6 - 1.5 m / s قرار دارد. رعایت آستانه سرعت بالا به شما امکان می دهد از وقوع نویز هیدرولیک در خطوط لوله جلوگیری کنید. در عمل، محدوده سرعت بهینه 0.3 - 0.7 متر بر ثانیه تعیین شد.

محدوده دقیق تر سرعت توصیه شده خنک کننده به مواد خطوط لوله مورد استفاده در سیستم گرمایش یا به طور دقیق تر به ضریب زبری سطح داخلی خطوط لوله بستگی دارد. به عنوان مثال برای لوله های فولادیسیم هابهتر است سرعت خنک کننده 0.25 تا 0.5 متر بر ثانیه برای مس و پلیمر (پلی پروپیلن، پلی اتیلن، خطوط لوله فلزی پلاستیکی) از 0.25 تا 0.7 متر بر ثانیه رعایت شود یا در صورت وجود از توصیه های سازنده استفاده کنید.

سرعت جریان مایع خنک کننده
سرعت جریان مایع خنک کننده محاسبه هیدرولیک خطوط لوله سیستم گرمایش همانطور که از عنوان موضوع پیداست، محاسبه شامل پارامترهای مربوط به هیدرولیک مانند جریان است.

سرعت - حرکت - خنک کننده

سرعت حرکت مایع خنک‌کننده در دستگاه‌های تکنولوژیکی معمولاً یک رژیم جریان آشفته را فراهم می‌کند، که در آن، همانطور که مشخص است، تبادل شدید تکانه، انرژی و جرم بین بخش‌های مجاور جریان به دلیل تپش‌های آشفته آشفته وجود دارد. در ماهیت فیزیکی، انتقال حرارت آشفته، انتقال همرفتی است.

سرعت حرکت مایع خنک کننده در خطوط لوله سیستم های گرمایش با گردش طبیعی معمولاً 0 05 - 0 2 m / s و با گردش مصنوعی - 0 2 - 1 0 m / s است.

سرعت حرکت مایع خنک کننده بر سرعت خشک شدن آجر تأثیر می گذارد. از مطالعات فوق چنین استنباط می شود که شتاب خشک شدن آجرها با افزایش سرعت حرکت مایع خنک کننده زمانی که این سرعت بیش از 0 5 متر بر ثانیه باشد بیشتر قابل توجه است. در اولین دوره خشک شدن، اگر مایع خنک کننده به اندازه کافی مرطوب نباشد، افزایش قابل توجه سرعت حرکت مایع خنک کننده برای کیفیت آجر مضر است.

سرعت حرکت مایع خنک‌کننده در لوله‌های مبدل‌های حرارتی باید در تمام حالت‌های عملکرد حداقل 0-35 متر بر ثانیه با خنک‌کننده آب و حداقل 0-25 متر بر ثانیه با خنک‌کننده غیر یخ‌زده باشد.

سرعت حرکت مایع خنک کننده در سیستم های گرمایشی تعیین می شود محاسبه هیدرولیکو ملاحظات اقتصادی

سرعت حرکت مایع خنک‌کننده که بر اساس سطح مقطع کانال‌های مبدل حرارتی تعیین می‌شود، در محدوده‌های بسیار وسیعی در نوسان است و تا زمانی که موضوع نوع و اندازه مبدل حرارتی مشخص نشود، نمی‌توان آن را بدون خطای بزرگ پذیرفت یا برقرار کرد.

سرعت مایع خنک کننده w تا حد زیادی بر انتقال حرارت تأثیر می گذارد. هر چه سرعت بیشتر باشد، تبادل حرارت شدیدتر است.

سرعت حرکت مایع خنک کننده در کانال خشک کن نباید از 5 تا 6 متر در دقیقه تجاوز کند تا از تشکیل یک سطح ناهموار لایه کار و ساختار بیش از حد تحت فشار جلوگیری شود. در عمل، سرعت مایع خنک کننده در محدوده 2 - 5 متر در دقیقه انتخاب می شود.

سرعت حرکت مایع خنک کننده در سیستم های گرمایش آب تا 1 تا 15 متر بر ثانیه در منازل مسکونی و مسکونی مجاز است. ساختمان های عمومیو در مناطق تولید تا 3 متر بر ثانیه.

افزایش سرعت حرکت مایع خنک کننده فقط تا حد معینی مفید است. اگر این سرعت بالاتر از حد بهینه باشد، گازها وقت نخواهند داشت که تمام گرمای خود را به ماده بدهند و با استفاده از درام از درام خارج می شوند. درجه حرارت بالا.

افزایش سرعت حرکت مایع خنک‌کننده را می‌توان در مبدل‌های حرارتی عنصری (باتری) که باتری چندین مبدل حرارتی هستند که به صورت سری به یکدیگر متصل شده‌اند، به دست آورد.

با افزایش سرعت حرکت مایع خنک کننده، Re w / / v، ضریب انتقال حرارت a و چگالی افزایش می یابد. جریان دما q aAt. با این حال، همراه با سرعت، مقاومت هیدرولیکی و مصرف انرژی برای پمپ هایی که مایع خنک کننده را از طریق پمپ پمپ می کنند مبدل حرارتی. وجود دارد مقدار بهینهسرعت، با مقایسه افزایش شدت تبادل حرارت و بیشتر تعیین می شود رشد فشردهمقاومت هیدرولیکی با افزایش سرعت

برای افزایش سرعت حرکت مایع خنک کننده در فضای بین لوله، پارتیشن های طولی و عرضی تعبیه شده است.

دایره المعارف بزرگنفت و گاز
دایره المعارف بزرگ سرعت نفت و گاز - حرکت - خنک کننده سرعت حرکت مایع خنک کننده در دستگاه های تکنولوژیکی معمولاً یک رژیم متلاطم حرکت جریان را تضمین می کند.

سیستم های گرمایش هیدرولیک فردی

برای انجام صحیح محاسبه هیدرولیک سیستم گرمایش، لازم است برخی از پارامترهای عملیاتی خود سیستم را در نظر بگیریم. این شامل سرعت مایع خنک کننده، سرعت جریان آن، مقاومت هیدرولیکی شیرهای خاموش و خطوط لوله، اینرسی و غیره است.

ممکن است به نظر برسد که این پارامترها به هیچ وجه به یکدیگر مرتبط نیستند. اما این اشتباه است. ارتباط بین آنها مستقیم است، بنابراین هنگام تجزیه و تحلیل باید به آنها تکیه کنید.

بیایید مثالی از این رابطه بزنیم. اگر سرعت مایع خنک کننده را افزایش دهید، مقاومت خط لوله بلافاصله افزایش می یابد. اگر سرعت جریان را افزایش دهید، سرعت آب گرم در سیستم افزایش می یابد و بر این اساس، مقاومت افزایش می یابد. اگر قطر لوله ها را افزایش دهید، سرعت حرکت مایع خنک کننده کاهش می یابد، به این معنی که مقاومت خط لوله کاهش می یابد.

سیستم گرمایشی شامل 4 جزء اصلی است:

دیگ بخار.
لوله های.
وسایل گرمایشی.
شیرهای خاموش و کنترل.

هر یک از این اجزا دارای پارامترهای مقاومتی خاص خود هستند. تولید کنندگان پیشرو باید آنها را نشان دهند زیرا ویژگی های هیدرولیک ممکن است متفاوت باشد. آنها تا حد زیادی به شکل، طراحی و حتی به موادی که اجزا از آن ساخته شده اند بستگی دارند سیستم گرمایش. و این ویژگی ها در هنگام انجام تجزیه و تحلیل گرمایش هیدرولیک مهم ترین هستند.

ویژگی های هیدرولیک چیست؟ اینها افت فشار خاص هستند. یعنی در هر نوع المنت گرمایشی اعم از لوله، شیر، دیگ یا رادیاتور، همیشه مقاومتی از ساختار دستگاه یا دیوارها وجود دارد. بنابراین، با عبور از آنها، مایع خنک کننده فشار و بر این اساس سرعت خود را از دست می دهد.

جریان مایع خنک کننده

برای نشان دادن نحوه انجام محاسبات گرمایش هیدرولیک، بیایید به عنوان مثال ساده ای را در نظر بگیریم طرح گرمایشکه شامل دیگ گرمایش و رادیاتورهای گرمایشی با مصرف گرمای کیلووات می باشد. و 10 رادیاتور از این قبیل در سیستم وجود دارد.

در اینجا مهم است که کل طرح را به طور صحیح به بخش ها تقسیم کنید و در عین حال یک قانون را کاملاً رعایت کنید - قطر لوله ها در هر بخش نباید تغییر کند.

بنابراین، بخش اول خط لوله از دیگ بخار تا اولین دستگاه گرمایش است. بخش دوم خط لوله بین رادیاتور اول و دوم است. و غیره.

انتقال حرارت چگونه اتفاق می افتد و دمای مایع خنک کننده چگونه کاهش می یابد؟ با وارد شدن به اولین رادیاتور، مایع خنک کننده بخشی از گرما را می دهد که 1 کیلووات کاهش می یابد. در بخش اول است که محاسبات هیدرولیک در 10 کیلووات انجام می شود. اما در بخش دوم در حال حاضر زیر 9 است. و به همین ترتیب با کاهش.

لطفا توجه داشته باشید که این تجزیه و تحلیل به طور جداگانه برای مدارهای جریان و برگشت انجام می شود.

یک فرمول وجود دارد که با آن می توانید جریان مایع خنک کننده را محاسبه کنید:

G = (3.6 x Qch) / (c x (tr-to))

Qch بار حرارتی محاسبه شده منطقه است. در مثال ما، برای بخش اول 10 کیلو وات، برای بخش دوم 9 است.

c ظرفیت گرمایی ویژه آب است، نشانگر ثابت و برابر با 4.2 kJ/kg x C است.

tr دمای مایع خنک کننده در ورودی سایت است.

به دمای مایع خنک کننده در خروجی از سایت است.

سرعت مایع خنک کننده

محاسبه شماتیک

حداقل سرعت آب گرم در داخل سیستم گرمایشی وجود دارد که خود گرمایش با آن کار می کند حالت بهینه. این 0.2-0.25 متر بر ثانیه است. اگر کاهش یابد، هوا شروع به آزاد شدن از آب می کند که منجر به تشکیل گیره های هوا می شود. عواقب - گرمایش کار نمی کند و دیگ بخار می جوشد.

این آستانه پایین است و در مورد سطح بالایی، نباید از 1.5 متر بر ثانیه تجاوز کند. بیش از حد آن ظاهر نویز در داخل خط لوله را تهدید می کند. قابل قبول ترین شاخص 0.3-0.7 متر بر ثانیه است.

اگر نیاز به محاسبه دقیق سرعت حرکت آب دارید، باید پارامترهای ماده ای که لوله ها از آن ساخته شده اند را در نظر بگیرید. به خصوص در این مورد، ناهمواری سطوح داخلی لوله ها در نظر گرفته می شود. مثلا از طریق لوله های فولادی آب گرمبا سرعت 0.25-0.5 متر بر ثانیه، روی مس 0.25-0.7 متر بر ثانیه، روی پلاستیک 0.3-0.7 متر بر ثانیه حرکت می کند.

انتخاب طرح اصلی

فلش هیدرولیک مدارهای دیگ و گرمایش را جدا می کند

در اینجا لازم است دو طرح را به طور جداگانه در نظر بگیریم - یک لوله و دو لوله. در حالت اول، محاسبه باید از طریق پربارترین رایزر، جایی که نصب شده است، انجام شود. تعداد زیادی ازوسایل گرمایشی و شیرهای قطع کننده.

در حالت دوم شلوغ ترین مدار انتخاب می شود. بر این اساس است که محاسبه باید انجام شود. تمام مدارهای دیگر مقاومت هیدرولیکی بسیار کمتری خواهند داشت.

در صورت در نظر گرفتن جداسازی لوله افقی، شلوغ ترین حلقه طبقه پایین انتخاب می شود. بار به بار حرارتی اشاره دارد.

نتیجه

گرمایش در خانه

بنابراین، بیایید خلاصه کنیم. همانطور که می بینید، برای انجام یک تحلیل هیدرولیکی سیستم گرمایش یک خانه، باید موارد زیادی را در نظر گرفت. مثال به عمد ساده بود، زیرا درک سیستم گرمایش دو لوله ای برای خانه ای با سه طبقه یا بیشتر بسیار دشوار است. برای انجام چنین تحلیلی، باید با یک دفتر تخصصی تماس بگیرید، جایی که متخصصان همه چیز را "تا استخوان" مرتب می کنند.

لازم است نه تنها شاخص های فوق را در نظر بگیرید. این باید شامل کاهش فشار، کاهش دما، قدرت پمپ گردش خون، حالت عملکرد سیستم و غیره باشد. شاخص های زیادی وجود دارد، اما همه آنها در GOST ها وجود دارند و یک متخصص به سرعت متوجه می شود که چیست.

تنها چیزی که برای محاسبه باید ارائه شود، قدرت دیگ گرمایش، قطر لوله ها، وجود و مقدار شیرهای قطع و قدرت پمپ است.

محاسبه هیدرولیک خطوط لوله سیستم گرمایش

سیستم گرمایشی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است: خطوط لوله، دستگاه های گرمایشی، مولد حرارت، شیرهای کنترل و قطع کننده. تمام عناصر سیستم ویژگی های مقاومت هیدرولیکی خود را دارند و باید هنگام محاسبه در نظر گرفته شوند. با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، ویژگی های هیدرولیک ثابت نیستند. سازندگان تجهیزات و مواد گرمایشی معمولاً اطلاعات مربوط به ویژگی های هیدرولیک (افت فشار خاص) را برای مواد یا تجهیزاتی که تولید می کنند ارائه می دهند.

مثلا:

نوموگرام محاسبه هیدرولیک خطوط لوله پلی پروپیلن تولید شده توسط FIRAT (Firat)

افت فشار خاص (افت فشار) خط لوله برای 1 m.p نشان داده شده است. لوله های.

پس از تجزیه و تحلیل نوموگرام، روابط مشخص شده قبلی بین پارامترها را با وضوح بیشتری خواهید دید.

بنابراین ما ماهیت محاسبه هیدرولیک را تعیین کرده ایم.

حال اجازه دهید هر یک از پارامترها را جداگانه بررسی کنیم.

جریان مایع خنک کننده

به طور خاص برای محاسبات هیدرولیک، تعیین میزان جریان مایع خنک کننده در یک منطقه طراحی معین ضروری است. منطقه سکونت چیست؟ بخش طراحی خط لوله به عنوان بخشی با قطر ثابت با سرعت جریان مایع خنک کننده ثابت در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، اگر یک انشعاب شامل ده رادیاتور باشد (به طور مشروط، هر دستگاه دارای قدرت 1 کیلو وات است) و دبی کل خنک کننده برای انتقال انرژی حرارتی معادل 10 کیلو وات توسط مایع خنک کننده طراحی شده است. سپس اولین بخش، بخش از مولد حرارت تا اولین رادیاتور در انشعاب (به شرط ثابت بودن قطر در سراسر بخش) با دبی مایع خنک کننده برای انتقال 10 کیلو وات خواهد بود. قسمت دوم بین رادیاتور اول و دوم با دبی برای انتقال انرژی حرارتی 9 کیلو وات و تا آخرین رادیاتور قرار خواهد گرفت. مقاومت هیدرولیکی هر دو خط لوله تامین و برگشت محاسبه می شود.

نرخ جریان مایع خنک کننده (کیلوگرم در ساعت) برای منطقه با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

G uch = (3.6 * Q uch) / (s * (t g - t o)) کیلوگرم در ساعت

Q uch - بار حرارتی منطقه W. به عنوان مثال، برای مثال بالا، بار حرارتی بخش اول 10 کیلو وات یا 1000 وات است.

с = 4.2 کیلوژول / (کیلوگرم درجه سانتیگراد) - ظرفیت گرمایی ویژه آب

t g - دمای طراحی خنک کننده داغ در سیستم گرمایش، درجه سانتیگراد

t o - دمای طراحی خنک کننده خنک شده در سیستم گرمایش، درجه سانتیگراد.

سرعت جریان مایع خنک کننده

حداقل آستانه برای سرعت مایع خنک کننده در محدوده 0.2 - 0.25 متر بر ثانیه توصیه می شود. در سرعت‌های پایین‌تر، فرآیند آزادسازی هوای اضافی موجود در مایع خنک‌کننده آغاز می‌شود که می‌تواند منجر به تشکیل گیره‌های هوا و در نتیجه خرابی کامل یا جزئی سیستم گرمایش شود. آستانه بالای سرعت مایع خنک کننده در محدوده 0.6 - 1.5 m / s قرار دارد. رعایت آستانه سرعت بالا به شما امکان می دهد از وقوع نویز هیدرولیک در خطوط لوله جلوگیری کنید. در عمل، محدوده سرعت بهینه 0.3 - 0.7 متر بر ثانیه تعیین شد.

محدوده دقیق تر سرعت توصیه شده خنک کننده به مواد خطوط لوله مورد استفاده در سیستم گرمایش یا به طور دقیق تر به ضریب زبری سطح داخلی خطوط لوله بستگی دارد. به عنوان مثال، برای خطوط لوله فولادی بهتر است سرعت خنک کننده 0.25 تا 0.5 متر بر ثانیه باشد؛ برای مس و پلیمر (خطوط لوله پلی پروپیلن، پلی اتیلن، فلز پلاستیک) از 0.25 تا 0.7 متر بر ثانیه یا از توصیه های سازنده استفاده کنید. ، در صورت موجود بودن.

محاسبه در سیستم هایی با تهویه اجباری در نظر گرفته می شود. در چنین سیستم هایی، حرکت مایع خنک کننده توسط یک پمپ گردشی دائمی تضمین می شود. هنگام انتخاب قطر لوله ها، در نظر گرفته می شود که وظیفه اصلی آنها اطمینان از تحویل مقدار مورد نیاز گرما به دستگاه های گرمایشی است.

داده ها: نحوه محاسبه قطر لوله گرمایش

برای محاسبه قطر خط لوله، به داده های زیر نیاز دارید: این کل تلفات حرارتی خانه، طول خط لوله، و محاسبه قدرت رادیاتورها در هر اتاق و همچنین روش سیم کشی است. . خروجی می تواند یک لوله، دو لوله، دارای تهویه اجباری یا طبیعی باشد.

همچنین به علامت گذاری روی لوله های مسی و پلی پروپیلن با قطر خارجی توجه کنید. داخلی را می توان با کم کردن ضخامت دیوار محاسبه کرد. برای لوله های فلزی پلاستیکی و فولادی، اندازه داخلی هنگام علامت گذاری نشان داده می شود.

متأسفانه محاسبه دقیق مقطع لوله غیرممکن است. به هر حال، شما باید از بین چند گزینه انتخاب کنید. این نکته قابل توضیح است: مقدار مشخصی گرما باید به رادیاتورها تحویل داده شود و در عین حال گرمای یکنواخت باتری ها حاصل شود. اگر در مورد سیستم هایی با تهویه اجباری صحبت می کنیم، این کار با استفاده از لوله ها، پمپ و خود خنک کننده انجام می شود. تنها چیزی که لازم است این است که مقدار مورد نیاز مایع خنک کننده را در یک دوره زمانی معین هدایت کنید.

به نظر می رسد که می توانید لوله هایی با قطر کمتر انتخاب کنید و مایع خنک کننده را با سرعت بالاتری تامین کنید. شما همچنین می توانید به نفع لوله های با سطح مقطع بزرگتر انتخاب کنید، اما شدت منبع خنک کننده را کاهش دهید. گزینه اول ارجح است.

انتخاب سرعت آب در سیستم گرمایشی

سرعت آب بالا و لوله های با قطر کمتر رایج ترین انتخاب هستند. اگر قطر لوله را افزایش دهید، سرعت حرکت کاهش می یابد. اما گزینه دوم چندان رایج نیست؛ کاهش حرکت چندان سودمند نیست.

چرا سرعت بالاو قطر لوله کوچکتر سودآورتر است:

محصولات با قطر کوچکتر هزینه کمتری دارند.
کار با لوله های با قطر کمتر در خانه آسان تر است.
اگر واشر باز باشد، توجه زیادی را به خود جلب نمی کنند و اگر نصب به دیوارها یا کف برود، شیارهای کوچکتری مورد نیاز است.
قطر کوچک خنک کننده کمتری را در لوله فراهم می کند و این به نوبه خود باعث کاهش اینرسی سیستم می شود که باعث صرفه جویی در سوخت می شود.

جداول ویژه ای برای تعیین اندازه لوله های یک خانه ایجاد شده است. چنین جدولی مقدار گرمای مورد نیاز و همچنین سرعت حرکت مایع خنک کننده و همچنین نشانگرهای دمای سیستم را در نظر می گیرد. به نظر می رسد که انتخاب لوله ها را انجام می دهد بخش مورد نیاز، جدول مورد نیاز پیدا می شود و قطر از آن انتخاب می شود. امروزه ممکن است یک برنامه آنلاین مناسب وجود داشته باشد که جایگزین جدول شود.

نمودار سیم کشی سیستم گرمایش و قطر لوله گرمایش

نمودار سیم کشی گرمایش همیشه در نظر گرفته می شود. می تواند دو لوله عمودی، دو لوله افقی و تک لوله باشد. یک سیستم دو لوله ای شامل قرار دادن خطوط بالا و پایین است. اما سیستم تک لوله ای استفاده اقتصادی از طول خطوط را در نظر می گیرد و برای گرمایش با گردش طبیعی مناسب است. سپس سیستم دو لوله ای نیاز به گنجاندن اجباری پمپ در مدار دارد.

سه نوع سیم کشی افقی وجود دارد:

بن بست؛
تیر یا کلکتور؛
با حرکت موازی آب.

به هر حال، در نمودار یک سیستم تک لوله ممکن است یک لوله به اصطلاح بای پس نیز وجود داشته باشد. اگر یک یا چند رادیاتور خاموش شود، به یک خط اضافی برای گردش سیال تبدیل می شود. معمولاً روی هر رادیاتور شیرهای قطع کننده نصب می شود که در صورت لزوم می توانید آب را قطع کنید.

چه عواقبی می تواند داشته باشد: باریک شدن قطر لوله گرمایش

باریک کردن قطر لوله بسیار نامطلوب است. هنگام سیم کشی در اطراف خانه، توصیه می شود از همان اندازه استاندارد استفاده کنید - نیازی به افزایش یا کاهش آن نیست. تنها استثنا ممکن است طول زیاد مدار گردش باشد. اما حتی در این مورد نیز باید مراقب باشید.

اما چرا هنگام تعویض لوله فولادی با لوله پلاستیکی اندازه کوچکتر می شود؟ همه چیز در اینجا ساده است: با همان قطر داخلی، قطر بیرونی خود لوله های پلاستیکی بزرگتر است. این بدان معنی است که سوراخ ها در دیوارها و سقف ها باید گسترش یابد و به طور جدی - از 25 تا 32 میلی متر. اما برای این کار به ابزار خاصی نیاز دارید. بنابراین، عبور لوله های نازکتر به این سوراخ ها آسان تر است.

اما در همین وضعیت، معلوم می‌شود که ساکنانی که چنین جایگزینی لوله‌ها را انجام داده‌اند، به طور خودکار تقریباً 40 درصد از گرما و آب عبوری از لوله‌ها را از همسایگان خود در این رایزر «دزدیده‌اند». بنابراین، شایان ذکر است که ضخامت لوله هایی که خودسرانه در یک سیستم گرمایشی جایگزین می شوند، یک تصمیم خصوصی نیست؛ این نمی تواند انجام شود. اگر لوله های فولادی با لوله های پلاستیکی جایگزین شوند، مهم نیست که چگونه به آن نگاه کنید، باید سوراخ های سقف را باز کنید.

در این شرایط چنین گزینه ای وجود دارد. هنگام تعویض رایزرها، می توانید قطعات جدیدی از لوله های فولادی با همان قطر را به سوراخ های قدیمی منتقل کنید؛ طول آنها 50-60 سانتی متر خواهد بود (این به پارامتری مانند ضخامت سقف بستگی دارد). و سپس آنها توسط کوپلینگ به متصل می شوند لوله های پلاستیکی. این گزینه کاملا قابل قبول است.

محاسبه صحیح قطر لوله برای گرمایش (فیلم)

اگر در محاسبه قطر لوله ها، خطوط برگشت، نمودارها و انتخاب مایع خنک کننده ناتوان هستید، بهتر است با متخصصان تماس بگیرید و از آنها بخواهید که در مورد کار خود نظر دهند.

مجله “اخبار تامین حرارت” شماره 1 2005 www.ntsn.ru

Ph.D. O.D. سامارین، دانشیار دانشگاه دولتی مهندسی عمران مسکو

پیشنهادات فعلی در مورد سرعت بهینه حرکت آب در خطوط لوله سیستم های تامین گرمایش (تا 3 متر بر ثانیه) و تلفات فشار خاص مجاز R (تا 80 Pa/m) عمدتاً بر اساس محاسبات فنی و اقتصادی است. آنها در نظر می گیرند که با افزایش سرعت، سطح مقطع خطوط لوله کاهش می یابد و حجم عایق حرارتی کاهش می یابد، یعنی. سرمایه گذاری های سرمایه ای در ساخت شبکه کاهش می یابد، اما در عین حال هزینه های عملیاتی برای پمپاژ آب به دلیل افزایش مقاومت هیدرولیکی افزایش می یابد و بالعکس. سپس سرعت بهینه مربوط به حداقل هزینه های کاهش یافته برای دوره استهلاک تخمینی سیستم است.

با این حال، در یک اقتصاد بازار، ضروری است که تنزیل هزینه های عملیاتی E (روبل/سال) و هزینه سرمایه K (روش) را در نظر بگیریم. در این مورد، فرمول محاسبه کل هزینه های تنزیل شده (CDC)، هنگام استفاده از وجوه قرض گرفته شده، به شکل زیر است:

که در در این مورد- عوامل تنزیل برای سرمایه و هزینه های عملیاتی، محاسبه شده بسته به دوره استهلاک برآورد T (سال)، و نرخ تنزیل p. دومی سطح تورم و ریسک های سرمایه گذاری، یعنی در نهایت، درجه بی ثباتی اقتصاد و ماهیت تغییرات در تعرفه های فعلی را در نظر می گیرد و معمولاً با روش ارزیابی های کارشناسی تعیین می شود. در تقریب اول، مقدار p با نرخ بهره سالانه یک وام بانکی مطابقت دارد. در عمل می توان آن را به میزان نرخ بازپرداخت مالی بانک مرکزی فدراسیون روسیه در نظر گرفت. از 15 ژانویه 2004 معادل 14 درصد در سال است.

علاوه بر این، از قبل مشخص نیست که حداقل SDZ، با در نظر گرفتن تخفیف، مطابق با همان سطح سرعت آب و تلفات خاص است که در ادبیات توصیه شده است. بنابراین، انجام محاسبات جدید با استفاده از محدوده قیمت فعلی برای خطوط لوله، عایق حرارتی و برق توصیه می شود. در این حالت، اگر فرض کنیم خطوط لوله تحت شرایط مقاومت درجه دوم کار می کنند و افت فشار خاص را با استفاده از فرمول های ارائه شده در ادبیات محاسبه می کنند، فرمول زیر را می توان برای سرعت بهینه حرکت آب به دست آورد:

در اینجا Kti ضریب افزایش هزینه خطوط لوله به دلیل وجود عایق حرارتی است. هنگام استفاده از مواد خانگی مانند تشک های پشم معدنی، می توان Kti = 1.3 را گرفت. پارامتر C D هزینه ویژه یک متر خط لوله (RUB/m2) تقسیم بر قطر داخلی D (m) است. از آنجایی که لیست های قیمت معمولاً قیمت را بر حسب روبل به ازای هر تن فلز C m نشان می دهند، محاسبه مجدد باید با استفاده از رابطه آشکار انجام شود، جایی که ضخامت دیواره خط لوله (میلی متر) است، = 7.8 تن در متر مکعب چگالی مواد خط لوله است. . مقدار C el مربوط به تعرفه برق است. طبق گزارش Mosenergo OJSC برای نیمه اول سال 2004 برای مصرف کنندگان برق C el = 1.1723 rub./kWh.

فرمول (2) از شرط d(SDZ)/dv=0 به دست می آید. تعیین هزینه های عملیاتی با در نظر گرفتن این واقعیت انجام شد که زبری معادل دیواره های خط لوله 0.5 میلی متر است و راندمان پمپ های شبکهحدود 0.8 است. چگالی آب pw برابر با 920 کیلوگرم بر متر مکعب برای محدوده دمایی مشخصه در شبکه گرمایش در نظر گرفته شد. علاوه بر این، فرض بر این بود که گردش در شبکه در تمام طول سال اتفاق می افتد، که بر اساس نیازهای تامین آب گرم کاملاً توجیه شده است.

تجزیه و تحلیل فرمول (1) نشان می دهد که برای دوره های استهلاک طولانی T (10 سال به بالا)، مشخصه شبکه های گرمایش، نسبت ضرایب تخفیف تقریباً برابر با حداکثر مقدار حداقل p/100 آن است. در این مورد، عبارت (2) کمترین سرعت آب را از نظر اقتصادی امکان پذیر نشان می دهد، مطابق با شرایطی که سود سالانه وام گرفته شده برای ساخت و ساز برابر با سود سالانه ناشی از کاهش هزینه های عملیاتی باشد، یعنی. با دوره بازپرداخت بی نهایت در یک زمان محدود، سرعت بهینه بالاتر خواهد بود. اما در هر صورت، این سرعت از سرعت محاسبه شده بدون تخفیف فراتر خواهد رفت، از آن زمان، همانطور که به راحتی قابل مشاهده است، و در شرایط مدرن هنوز هم معلوم می شود که 1/T است.< р/100.

مقادیر سرعت بهینه آب و تلفات فشار ویژه مناسب مربوطه، محاسبه شده از بیان (2) در سطح متوسط CD و نسبت محدود کننده، در شکل 1 نشان داده شده است. باید در نظر داشت که فرمول (2) شامل مقدار D است که از قبل ناشناخته است، بنابراین ابتدا توصیه می شود مقدار متوسط سرعت (حدود 1.5 متر بر ثانیه) را تنظیم کنید، قطر را بر اساس جریان آب داده شده تعیین کنید. G (kg/h) و سپس سرعت واقعی و سرعت بهینه را با توجه به آن محاسبه کنید (2) و بررسی کنید که آیا v f بزرگتر از v opt است یا خیر. در غیر این صورت، قطر باید کاهش یابد و محاسبه تکرار شود. همچنین می توانید رابطه بین G و D را مستقیماً بدست آورید. برای سطح متوسط C D در شکل نشان داده شده است. 2.

بنابراین، سرعت آب بهینه از نظر اقتصادی در شبکه های گرمایش، که برای شرایط یک اقتصاد بازار مدرن محاسبه می شود، در اصل از محدودیت های توصیه شده در ادبیات تجاوز نمی کند. با این حال، این سرعت کمتر به قطر بستگی دارد تا اینکه شرایط تلفات خاص مجاز برآورده شود و برای قطرهای کوچک و متوسط، مقادیر R افزایش یافته تا 300 - 400 Pa/m مناسب است. بنابراین، کاهش بیشتر سرمایه‌گذاری‌های سرمایه (در

در این مورد - برای کاهش مقاطع و افزایش سرعت)، و به میزان بیشتری، نرخ تخفیف بالاتر است. بنابراین، در تعدادی از موارد، در عمل، تمایل به کاهش هزینه های یک بار در هنگام نصب وجود دارد سیستم های مهندسیتوجیه نظری دریافت می کند.

ادبیات

1. A.A. Ionin و همکاران تامین حرارت. کتاب درسی برای دانشگاه ها. - م.: استروییزدات، 1982، 336 ص.

2. وی.جی.گاگارین. معیاری برای بازیابی هزینه برای افزایش حفاظت حرارتی پوشش ساختمان در کشورهای مختلف نشست گزارش conf. NIISF، 2001، ص. 43 - 63.