Стояки располагаются на плане здания, таким образом, чтобы уменьшить материалоемкость системы, обеспечить пофасадное регулирование, а также увеличить гидравлическую сбалансированность системы. При прокладке магистралей систему разделили на четыре, примерно одинаковые по нагрузке и протяженности ветви.
На каждом стояке и ответвлениях главной магистрали в подвальной части здания и на чердаке устанавливается запорная арматура и сбросные краны для отключения отдельных стояков и спуска теплоносителя.
Для выпуска воздуха из системы отопления на главном стояке установлен воздухосборник.
Аксонометрическая схема системы отопления представлена на графической части
7. Гидравлический расчет системы отопления.
Гидравлический расчет системы отопления выполнен в соответствии со справочником проектировщика «Внутренние санитарно-технические системы» Под ред. И.Г. Староверова. Ч.1. Отопление.
Целью гидравлического расчета является определение экономически целесообразных диаметров исходя из расхода теплоносителя.
Перед выполнением гидравлического расчета выполняется тепловое нагружение аксонометрической схемы, для чего на приборы наносятся значения тепловых нагрузок, равных расчетным недостаткам теплоты в соответствующих помещениях, а затем суммируют их по стоякам и отдельным ветвям. Тепловая нагрузка головного участка системы отопления равна суммарным недостаткам теплоты в здании.
Далее выявляется главное циркуляционное кольцо системы через ветвь с максимальной тепловой нагрузкой, обычно самое протяженное, в котором располагаемое циркуляционное давление на 1 м длины трубопровода оказывается наименьшим.
В однотрубной системе главное циркуляционное кольцо проходит через наиболее удаленный от МТП стояк.
Располагаемый перепад давлений (циркуляционное давление) определяется в зависимости от вида циркуляции воды, способа присоединения системы отопления к тепловой сети, схемы системы, размеров в плане и высоты здания, параметров теплоносителя. При насосной циркуляции эта величина определяется по формуле
Циркуляционное давление ∆Pр, Па, для ГЦК по формуле
∆Pр=∆Pн+Б∙∆Pe (5)
где ∆Pн – давление, создаваемое элеватором, Па;
Б – коэффициент, принимаемый равным 1 для однотрубных систем;
∆Pe – естественное давление от остывания воды в отопительных приборах, Па, определяемое по формуле
∆Pе=∆Pпр+∆Pтр (6)
где ∆Pпр – естественное циркуляционное давление, связанное с охлаждением воды в приборах, Па;
∆Pтр – естественное циркуляционное давление, связанное с охлаждением воды в трубах, Па.
Определяем естественное циркуляционное давление, связанное с охлаждением воды в приборах, Па, по формуле
∆Pпр=g∙h∙(ρo-ρг) (7)
где h — высота расположения центра отопительного прибора первого этажа относительно оси элеватора, м;
ρo, ρг – плотности охлажденной и горячей воды соответственно, кг/м3;
∆Pпр=9,81∙2∙977,8-961,9=312 Па
Естественное давление от остывания воды в трубах находим по графику приложения Б [13] ∆Pтр=100 Па
∆Pе=312+100=412 Па
u=T1-tгtг-t0 (8)
где t1 – температура подающей воды в теплосети перед элеватором, 0С, принимаемая 145 0С, по заданию.
u=150-9595-70=2,2
∆Pсо=∆Pтс1,4∙(1+u)2 (9)
∆Pсо=400001,4∙(1+2,2)2=2791 Па
Величина ∆Pе=412 Па>0,1∙∆Pн=279,1 Па, значит ее учитываем в расчете
∆Pр=3070 Па
Определим удельную потерю давления на трение Rср, по формуле
Rср=a∙x∙∆pрΣl (10)
где ∆pр – общая располагаемая разность давлений для расчета теплопроводов, Па;
a – коэффициент, учитывающий долю располагаемой разности давлений, используемую в расчетах, a=0,9;
x – доля потерь на трение, по табл. 4.2 [10];
Σl – сумма длин рассчитываемых участков, для которых ∆pр является располагаемой разностью давлений.
Rср=0,55∙0,9∙307060=25.6 Па/м
Определяем расход теплоносителя на каждом участке по формуле
Gс=3,6∙Qучc∙(tг-tо)∙β1∙β2 (11)
где c – удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг0С)
tг – температура воды в подающей магистрали системы отопления, 0С;
tо – температура воды в обратной магистрали системы отопления, 0С;
Qуч – тепловая нагрузка участка, Вт
По таблицам гидравлического расчета прил. II [8] по расходу на участке и по предельно-допустимым скоростям теплоносителя прил. 12 [10] подбираем диаметры трубопроводов. Когда гидравлический расчет системы отопления производится по допустимой максимальной скорости воды на ее участках, значения скоростей принимаются в соответствии с рекомендациями п. 3.25 [12], не более 1,5 м/с. Диаметр трубы выбирается по данной скорости при известном расходе воды на участке.
В зависимости от средних удельных потерь на трение и расхода G на соответствующем участке по табл. II.1 прил. II [8] определяются действительные значения R, d и V, где:
d — диаметр участка трубопровода, мм.
V — скорость движения теплоносителя на участке, м/с.
R — удельные потери давления на трение, Па/м.
d, V, R=f(Rср, G) (12)
Определяем потери давления по длине каждого участка, равные произведению фактических удельных потерь давления на длину участка
∆Pl=R∙l (13)
Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) Σξ на расчетных участках по прил. 28[8]. При этом местные сопротивления, находящиеся на границе двух смежных участков, относят к участку с меньшим расходом теплоносителя. К.м.с. каждого участка представлены в таблице Б.2, приложения Б.
Расчёт ГЦК считается законченным, если запас давления, определяемый по формуле равен 5-10%:
∆Pзап =(∆Pр–∆Pгцк) / ∆Pр ∙100% (14)
где ∆Pгцк – суммарные потери давления на всех участках магистралей и стояке ГЦК, Па.
Второстепенные кольца рассчитываем аналогично главному. Невязка потерь давления в главном и второстепенном кольцах находится по формуле
∆=PГЦКнеобщ-PМЦКPГЦК∙100≤15% (15)
Если условие не выполняется, то на участке устанавливают диафрагму, диаметр которой определяют по формуле
dш=3,53∙Gст∆Pст (16)
где Pш – разница давлений между кольцами, м. вод. ст.;
G – расход теплоносителя на участке, т/ч.
Таблица 4 – КМС на участках расчетных колец
№ участка Диаметр участка, мм Наименование местного сопротивления Количество, шт ξ ∑ξ ∑ξ на участке
1 2 3 4 5 6 7
1 32 Вентиль 1 9 9 13
