- Urmăriți Google+ Facebook Twitter
Rss
Sistemele moderne de încălzire au o abordare fundamental diferită de reglare - acesta nu este un proces de configurare înainte de a începe cu funcționarea ulterioară într-un mod hidraulic constant, acestea sunt sisteme cu un regim termic în continuă schimbare în timpul funcționării, care, în consecință, necesită echipamente pentru a urmări aceste modificări și să le răspundă. Noi abordări, soluții, materiale și modele în sistemele de încălzire dezvoltă aceste sisteme deja extrem de complexe și dinamice. În aceste condiții, specialiștii trebuie să fie competenți în varietatea și specificul utilizării supapelor de control moderne pentru implementarea sistemelor de încălzire de înaltă tehnologie și eficiente din punct de vedere energetic, cu costuri de capital optimizate.
Sarcini și succesiunea calculului hidraulic al sistemului de încălzire
Calculul hidraulic împreună cu utilizarea și instalarea corectă a supapelor de control în sistemele moderne de încălzire este o garanție a funcționării eficiente.
Principalele puncte ale funcționării eficiente a sistemului de încălzire sunt:
- furnizarea lichidului de răcire a dispozitivelor de încălzire într-o cantitate suficientă pentru a asigura echilibrul termic al spațiilor cu o temperatură a aerului exterior schimbătoare și o temperatură a aerului interior specificată de utilizator (în limitele camerei standardizate pentru un scop funcțional dat); minimizarea costurilor de operare, inclusiv a costurilor cu energia, pentru a depăși rezistența hidraulică a sistemului; minimizarea investițiilor de capital în construcția unui sistem de încălzire, în funcție, printre altele, de diametrele de conducte adoptate; zgomotul, fiabilitatea și stabilitatea sistemului de încălzire.
Pentru a asigura conformitatea sistemelor de încălzire cu cerințele enumerate, trebuie rezolvate următoarele sarcini, care sunt implementate în procesul de calcul hidraulic:
să determine diametrele conductelor în secțiuni ale sistemului de încălzire, luând în considerare viteza de mișcare recomandată și viabilă din punct de vedere economic a lichidului de răcire; calculați pierderile hidraulice de presiune în secțiuni ale sistemului; efectuați echilibrarea hidraulică a instrumentelor paralele și a altor ramuri ale sistemului, utilizând supape de control pentru echilibrarea dinamică în timpul modurilor de funcționare termice și hidraulice nestatare ale sistemului de încălzire; determina pierderea de presiune și debitul agentului de încălzire din sistemul de încălzire.
Calculul hidraulic este etapa cea mai dificilă, consumatoare de timp și importantă în proiectarea sistemelor de încălzire a apei. Înainte de a fi realizată, trebuie efectuate următoarele lucrări de calcul și grafice:
- a fost stabilit bilanțul termic al spațiilor încălzite; s-a selectat tipul de dispozitive de încălzire sau suprafețe de schimb de căldură, iar amplasarea lor în încăperile încălzite a fost realizată pe planurile clădirii; s-au luat decizii fundamentale privind configurația sistemului de încălzire a apei (amplasarea sursei de căldură, direcționarea conductelor principale și a ramurilor instrumentelor), tipul conductelor utilizate, supapele de închidere și de control (supape, robinete, supape și regulatoare de presiune debit, termostate); se trasează o diagramă a sistemului de încălzire (de preferință axonometrică) cu o indicație a numărului, a sarcinilor de căldură și a lungimilor secțiunilor calculate; se determină inelul principal de circulație - o buclă închisă, care include secțiuni succesive de conducte cu un debit maxim al purtătorului de căldură de la sursa de energie termică la cel mai îndepărtat dispozitiv de încălzire (pentru un sistem cu două conducte) sau o ramură a instrumentului -riser (pentru un sistem cu o singură conductă) și înapoi la sursa de căldură.
Secțiunea calculată a conductei este o secțiune cu diametru constant cu un debit constant al lichidului de răcire, determinat de echilibrul termic al spațiilor.Numerotarea secțiunilor calculate începe de la sursa de căldură (ITP sau generator de căldură). Punctele nodale de la punctele de ramificare de pe conducta principală de alimentare, de regulă, sunt desemnate cu litere mari ale alfabetului; în nodurile corespunzătoare de pe conductele principale prefabricate, acestea sunt indicate cu o cursă.
Obțineți text complet
Tutori
Examen de stat unificat
Diplomă
Punctele nodale de la punctele de ramificare ale ramurilor dispozitivului de distribuție (ascendenți) sunt desemnate prin cifre arabe, care corespund numărului de podea din sistemele orizontale sau numărului ascensorului de ramuri al dispozitivului în sistemele verticale; în nodurile pentru colectarea fluxurilor de lichid de răcire, aceste numere sunt indicate cu un prim. Numărul fiecărei secțiuni calculate constă din două litere sau numere care corespund cu începutul și sfârșitul secțiunii.
Se recomandă ca numerotarea ramurilor de instrumente (ascensoare) în sistemele de încălzire verticală să fie efectuată în cifre arabe în sensul acelor de ceasornic de-a lungul perimetrului clădirii, începând de la apartamentul situat în partea din stânga sus a planului de etaj.
Lungimile secțiunilor de conducte ale sistemului de încălzire cu o precizie de 0,1 m sunt determinate conform planurilor trasate la scară.
Sarcina de căldură a secțiunii calculate este egală cu fluxul de căldură care trebuie să transfere (pe conductele de alimentare) sau să transfere (pe conductele de retur) lichidul de răcire care este transportat pe secțiune. Sarcina de căldură a secțiunilor calculate ale sistemului de distribuție principală și conducte prefabricate cu rotunjire la 10 W se calculează după aplicarea sarcinii de căldură tuturor dispozitivelor de încălzire și ramurilor de instrumente. De regulă, sarcina de căldură a zonei calculate Qi-j
, W, indicați deasupra liniei de prelungire și lungimea secțiunii
li-j
în metri - sub linia de prelungire.
Cunoașterea cantității de căldură pe i-j
-secțiunea sistemului de încălzire
Qi-j
- care transportă lichidul de răcire cu temperaturi în
tg
servire și
la
în conductele de retur, puteți determina debitul necesar al mediului de încălzire în secțiunile corespunzătoare ale sistemului de încălzire
(1)
Unde: din
= 4,2 kJ / (kg ° C) - căldura specifică a apei;
tg
- temperatura de proiectare a lichidului de răcire fierbinte din sistemul de încălzire, ° С;
la
- temperatura de proiectare a purtătorului de căldură răcit în sistemul de încălzire, ° С.
Prezentare generală a programului
Pentru confortul calculelor, se utilizează programe de calcul hidraulic pentru amatori și profesioniști.
Cel mai popular este Excel.
Puteți utiliza calculul online în Excel Online, CombiMix 1.0 sau calculatorul de calcul hidraulic online. Programul staționar este selectat luând în considerare cerințele proiectului.
Principala dificultate în lucrul cu astfel de programe este lipsa cunoașterii elementelor de bază ale hidraulicii. În unele dintre ele, nu există decodificare a formulelor, caracteristicile ramificării conductelor și calculul rezistențelor în circuite complexe nu sunt luate în considerare.
- HERZ C.O. 3.5 - calculează folosind metoda pierderii de presiune liniare specifice.
- DanfossCO și OvertopCO - pot număra sistemele de circulație naturală.
- „Debit” (Potok) - vă permite să aplicați o metodă de calcul cu o diferență de temperatură variabilă (glisantă) în creștere.
Este necesar să se clarifice parametrii pentru introducerea datelor despre temperatură - în Kelvin / Celsius.
· Scăderea performanței sistemului (creșterea inerției termice).
Pentru a asigura minimizarea costurilor de capital în conformitate cu cea de-a doua condiție economică - diametrele conductelor și armăturilor ar trebui să fie cele mai mici, dar să nu conducă, la debitul de proiectare al lichidului de răcire, la apariția zgomotului hidraulic în conducte și închidere- supapele de oprire și de control ale sistemului de încălzire, care apar la valori ale vitezei lichidului de răcire de 0,6-1, 5 m / s în funcție de valoarea coeficientului de rezistență locală.
Evident, cu direcția opusă cerințelor de mai sus pentru dimensiunea diametrului determinat al conductei, există o regiune de valori rezonabile ale vitezei de mișcare a lichidului de răcire.După cum arată experiența în construcția și funcționarea sistemelor de încălzire, precum și o comparație a capitalului și a costurilor de funcționare, intervalul optim de valori pentru viteza de mișcare a lichidului de răcire este în intervalul 0,3 ... 0,7 Domnișoară. În acest caz, pierderea de presiune specifică va fi de 45 ... 280 Pa / m pentru conductele de polimer și 60 ... 480 Pa / m pentru conductele de apă și gaz din oțel.
Luând în considerare costul mai mare al conductelor din materiale polimerice, este recomandabil să respectați viteze mai mari ale mișcării lichidului de răcire pentru a preveni o creștere a investițiilor de capital în timpul construcției. În același timp, costurile de funcționare (pierderi de presiune hidraulice) în țevile din materiale polimerice în comparație cu țevile din oțel vor fi mai mici sau vor rămâne la același nivel datorită unei valori semnificativ mai mici a coeficientului de frecare hidraulică.
Obțineți text complet
Pentru a determina diametrul interior al conductei dvn
la secțiunea calculată a sistemului de încălzire cu un flux de căldură transportat cunoscut și diferența de temperatură în conductele de alimentare și retur
∆tco
= 90 - 70 = 20 ° C (pentru sistemele de încălzire cu două conducte) sau debitul purtătorului de căldură, este convenabil să se utilizeze Tabelul 1.
Tabelul 1. Determinarea diametrului interior al conductelor sistemului de încălzire
Alegerea suplimentară a conductelor pentru sistemele de susținere a vieții, inclusiv încălzirea, este de a determina tipul de țeavă care, în condițiile de funcționare planificate, va oferi fiabilitate și durabilitate maximă. Astfel de cerințe ridicate se explică prin faptul că conductele pentru sistemele de alimentare cu apă caldă și rece, încălzirea, sistemele de alimentare cu căldură pentru ventilație și aer condiționat, alimentarea cu gaz și alte sisteme de inginerie trec prin aproape întregul volum al clădirii.
masa 2
Costul conductelor tuturor sistemelor de inginerie în comparație cu costul clădirii este mai mic de 0,1%, iar un accident sau înlocuirea conductelor atunci când durata de viață a acestora este mai mică decât durata de viață a clădirii duce la costuri suplimentare semnificative pentru produse cosmetice sau reparații majore, fără a menționa posibilele pierderi în caz de accident pentru echipamentele de restaurare și valorile materialelor din clădire.
Toate conductele industriale utilizate în sistemele de încălzire pot fi împărțite în două grupe mari - metalice și nemetalice. Principala caracteristică distinctivă a țevilor metalice este rezistența mecanică, țevile nemetalice sunt durabilitatea.
Pe baza diametrului intern predeterminat al conductei, se ia diametrul nominal corespunzător dy
pentru țevi metalice sau diametrul exterior și grosimea peretelui țevii
dн x s
pentru conductele de polimer (metal-polimer).
Diferitele tipuri de țevi au caracteristici mecanice, hidraulice și operaționale diferite, care au efecte diferite asupra proceselor de hidrodinamică și asupra distribuției fluxurilor de căldură în sistemul de încălzire.
Se știe că, odată cu scăderea pierderilor hidraulice de presiune de frecare în timpul mișcării lichidului de răcire din conducte, eficiența reglării debitului de lichid de răcire (fluxul de căldură) al dispozitivului de încălzire crește datorită creșterii (redistribuirii) presiunea disponibilă pe supapele, robinetele, supapele sau alte fitinguri controlate manual sau automat. În acest caz, se vorbește despre o creștere a autorității supapei de control. Autoritatea supapei de control trebuie înțeleasă ca fracțiunea presiunii situate în secțiunea reglementată, care este cheltuită pentru depășirea rezistenței locale a supapei (supapei) atunci când lichidul de răcire se mișcă.
Cum să lucrați în EXCEL
Utilizarea tabelelor Excel este foarte convenabilă, deoarece rezultatele calculelor hidraulice sunt întotdeauna reduse la formă tabelară. Este suficient să definiți succesiunea acțiunilor și să pregătiți formule exacte.
Introducerea datelor inițiale
Se selectează o celulă și se introduce o valoare. Toate celelalte informații sunt pur și simplu luate în considerare.
- valoarea D15 este recalculată în litri, deci este mai ușor de perceput debitul;
- celula D16 - adăugați formatarea conform condiției: "Dacă v nu se încadrează în intervalul 0,25 ... 1,5 m / s, atunci fundalul celulei este roșu / fontul este alb."
Pentru conductele cu diferențe de înălțime de intrare și ieșire, la rezultate se adaugă presiune statică: 1 kg / cm2 la 10 m.
Prezentarea rezultatelor
Schema de culori a autorului are o sarcină funcțională:
- Celulele turcoaz ușoare conțin date brute - le puteți modifica.
- Celule verzi pal - constante care trebuie introduse sau date care sunt puțin supuse modificărilor.
- Celule galbene - calcule preliminare auxiliare.
- Celule galbene deschise - rezultate ale calculului.
- Fonturi: albastru - date inițiale;
- negru - rezultate intermediare / non-principale;
- roșu - rezultatele principale și finale ale calculului hidraulic.
Rezultate în tabelul Excel
Exemplu din Alexander Vorobyov
Un exemplu de calcul hidraulic simplu în Excel pentru o secțiune de conductă orizontală.
- lungimea țevii 100 de metri;
- ø108 mm;
- grosimea peretelui 4 mm.
Tabelul rezultatelor calculului rezistenței locale
Prin complicarea calculelor pas cu pas în Excel, mai bine stăpâniți teoria și economisiți parțial lucrările de proiectare. Datorită unei abordări competente, sistemul dvs. de încălzire va deveni optim în ceea ce privește costurile și transferul de căldură.
