Kategorie

Týdenní Aktuality

1 Krby
Kotle na tuhá paliva s vlastními rukama: typy, schémata, výkresy
2 Radiátory
MS-140 - litinové klasické "sovětské" časy
3 Čerpadla
Dvojvodičové zapojení topného systému: klasifikace, typy a typy
4 Krby
Jak si vyrobit topný registr s vlastními rukama: pokyny pro montáž a instalaci
Hlavní / Čerpadla

Aktuální odpor topného systému


Výpočet hydraulického odporu v topném systému.

Níže jsou skutečné úkoly.

Samozřejmě můžete použít speciální programy, ale je velmi obtížné používat programy, pokud nepoznáte základy hydrauliky. Stejně jako u některých programů nevycházejí z vzorce, což je hydraulický výpočet. Některé programy nepopisují některé vlastnosti větvících potrubí a objevují odpor v složitých obvodech. A je velmi obtížné to zvažovat, vyžaduje další vzdělávání a vědecký a technický přístup.

Existují místní hydraulické odpory, které vytvářejí různé prvky systémů, například: kulový kohout, různé otáčky, zúžení nebo rozšiřování, vlaky a podobně. Zdá se, že s obraty a omezeními je to pochopitelné a rozšíření v trubkách také vytváří hydraulické odpory.

Délka rovného potrubí také vytváří odpor vůči pohybu. Stejně jako přímá trubka bez zúžení, ale stále vytváří odpor vůči pohybu. A čím delší potrubí, tím větší je odpor.

Tyto odpory, ačkoli jiné, ale pro topný systém, vytvářejí pouze odpor vůči pohybu, ale vzorce pro nalezení tohoto odporu se navzájem liší.

U topného systému nezáleží na tom, jaký odpor je lokální nebo v délce potrubí. Tato odolnost stejně ovlivňuje pohyb vody v potrubí.

Odpor bude měřen v metrech vodního sloupce. Také odpor může být nazýván jako ztráta tlaku v potrubí. Jenomže tento odpor je jednoznačně měřen v metrech vodního sloupce nebo je přeměněn na další jednotky měření, například bar, atmosféru, Pa (Pascal) a podobně.

Jaký je odpor v potrubí?

Chcete-li to pochopit, zvažte část potrubí.

Tlakoměry namontované na průtokovém a vratném potrubí vykazují tlak na průtokovém potrubí a na zpětném potrubí. Rozdíl mezi měřidly ukazuje pokles tlaku mezi dvěma body před čerpadlem a po čerpadle.

Předpokládejme například, že na přívodní trubce (vpravo) jehla ukazatele indikuje 2,3 bar a na zpětné trubce (vlevo) ukazuje měřená šipka 0,9 baru. To znamená, že pokles tlaku je:

Hodnota Baru se přepočítá na metry vodního sloupce, to je 14 metrů.

Je velmi důležité pochopit, že pokles tlaku, hlavice čerpadla a odpor v potrubí jsou hodnoty, které jsou měřeny tlakem (metry vodního sloupce, bar, Pa atd.),

V tomto případě, jak je uvedeno na obrázku s manometry, rozdíl na tlakoměrech ukazuje nejen tlakovou ztrátu mezi těmito dvěma body, ale také hlavu čerpadla v daném okamžiku a také ukazuje odpor v potrubí se všemi prvky, které se vyskytují podél cesty potrubí.

Jinými slovy, odpor topného systému je pokles tlaku v cestě potrubí. Čerpadlo způsobuje pokles tlaku.

Instalací měřidel ve dvou různých bodech bude možné nalézt tlakovou ztrátu v různých místech v potrubí, na které instalujete měrky.

Ve fázi návrhu není možné vytvářet podobné výměny a instalovat tlakoměry na nich a pokud existuje taková příležitost, je to velmi nákladné. Pro přesné výpočty poklesu tlaku by měřiče tlaku měly být instalovány na stejném potrubí, tj. Měly by vyloučit rozdíl v průměrech a eliminovat rozdíl ve směru toku tekutiny. Rovněž měřidla by neměla mít odlišnou výšku od úrovně obzoru.

Vědci pro nás připravili užitečné vzorce, které pomáhají najít teoretické tlakové ztráty, aniž by se uchýlily k praktickým zkouškám.

Analyzujme odpor podlahového vytápění vodou. Viz obrázek.

K vyřešení tohoto problému byly použity následující materiály:

Nejdříve najdeme rychlost proudění v potrubí.

Q = 1,6 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000026666 m 3 / s.

V = (4 • 0.000026666) / (3.14 • 0.012 • 0.012) = 0.24 m / s

Najděte číslo Reynoldsu

n = 0,65; 10-6 = 0,00000065. Vezl z tabulky. Pro vodu při teplotě 40 ° C

Δe = 0,01mm = 0,00001m. To je převzato ze stolu pro kovovou plastovou trubku.

Dále se podíváme na tabulku, kde najdeme vzorec pro nalezení koeficientu hydraulického tření.

Získávám první poskytnutou oblast

4000 0,25 = 0,3164 / 4430 0,25 = 0,039

Dále vyplníme vzorec:

h = λ (L • V 2) / (D • 2 • g) = 0,039 • (40 • 0,24 • 0,24) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,38 m.

Našli jsme odpor v rozích

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,24 2) / (2 • 9,81) = 0,00091 m.

Toto číslo je vynásobeno počtem otočení o 90 stupňů

Výsledkem je, že celkový odpor kladené trubky je: 0,38 + 0,0273 = 0,4 m.

Teorie lokálního odporu

Chci si všimnout procesu výpočtu odolnosti proti zatáčení v okolí a různých rozšíření a omezení v potrubí.

Ztráta tlaku na lokální odpor je zjištěna pomocí tohoto vzorce:

V tomto vzorci se mění pouze místní koeficient odporu, místní koeficient odporu pro každý prvek je jiný.

Další informace o nalezení koeficientu

Normální kohout 90 stupňů.

Koeficient lokálního odporu je přibližně jednotný.

Vzorec pro jiné úhly:

Postupné nebo hladké otáčení trubek

Postupné otáčení potrubí (koleno nebo zaoblené koleno) výrazně snižuje hydraulický odpor. Velikost ztráty závisí významně na poměru R / d a úhlu α.

Koeficient lokálního odporu pro hladký obrat lze stanovit pomocí experimentálních vzorců. Pro otáčení v úhlu 90 ° a R / d> 1 se rovná:

pro úhel natočení nad 100 °

Pro úhel natočení menší než 70 °

kde n je stupeň zúžení trubky.

ω1, ω2 - průřez vnitřního průchodu potrubí.

Existují také hladké expanze a kontrakce, avšak v nich je odpor vůči průtoku již výrazně nižší.

Náhlá expanze a kontrakce jsou velmi časté, například při vstupu do chladiče dochází k náhlému roztažení a když tekutina opouští chladič, dojde k náhlému kontrakci. Také náhlé rozšíření a kontrakce jsou pozorovány v šípcích a rozdělovačích.

Podrobněji o důsledcích budeme hovořit v dalších článcích.

Zjistili jsme odpor pro topný systém chladiče. Viz obrázek.

Nejprve vypočítáme odpor podél délky potrubí.

Nejdříve najdeme rychlost proudění v potrubí.

Q = 2 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000033333 m 3 / s.

V = (4 • 0.000033333) / (3.14 • 0.012 • 0.012) = 0.29 m / s

Najděte číslo Reynoldsu

n = 0,65; 10-6 = 0,000000475. Vezl z tabulky. Pro vodu při teplotě 60 ° C

Δe = 0,01mm = 0,00001m. To je převzato ze stolu pro kovovou plastovou trubku.

Dále se podíváme na tabulku, kde najdeme vzorec pro nalezení koeficientu hydraulického tření. Získávám první poskytnutou oblast

4000 0,25 = 0,3164 / 7326 0,25 = 0,034

Dále vyplníme vzorec:

h = λ • (L • V 2) / (D • 2 • g) = 0,034 • (5 • 0,29 • 0,29) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,06 m.

Najděte odpor na hladkém otočení.

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0013 m.

Toto číslo je vynásobeno počtem otočení o 90 stupňů

Najděte odpor v koleni (90 ° přímá)

Tam, kde dochází k zúžení a roztažení - to bude také hydraulický odpor. Nezačnu uvažovat o zúžení a rozšíření na kování z kovového plastu, protože se budeme dotýkat tématu. Poté počítáte.

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (2 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0086 m.

Toto číslo je vynásobeno počtem otočení o 90 stupňů

Objevujeme odpor u vchodu do radiátoru.

Vstup do radiátoru není nic jiného než rozšiřování potrubí, takže nalezneme koeficient lokálního odporu pro potrubí, který bude mít ostrý roztah.

Minimální průměr je 15 mm a maximální průměr na radiátoru je 25 mm.

Najděte průřez dvěma různými průměry:

ω1 = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω2 = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,41 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00075 m.

Nalezneme odpor na výstupe z radiátoru.

Výstup z radiátoru není nic jiného než zúžení potrubí, takže nalezneme koeficient lokálního odporu pro potrubí, které prudce zúží.

Oblasti jsou již známy

ω2 = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω1 = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,32 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00059 m.

Dále jsou všechny ztráty navýšeny, pokud jsou tyto ztráty navzájem konzistentní.

Abych nepočítal všechny matematiky ručně, připravil jsem speciální program:

Hydraulický výpočet topného systému s ohledem na potrubí.

Hydraulický výpočet topného systému s ohledem na potrubí.

Při provádění dalších výpočtů použijeme všechny hlavní hydraulické parametry, včetně průtoku chladicí kapaliny, hydraulického odporu ventilů a potrubí, rychlosti chladicí kapaliny atd. Mezi těmito parametry existuje úplný vztah, na který je třeba se při výpočtech spoléhat.

Pokud například zvýšíte rychlost chladicí kapaliny, současně se zvýší hydraulický odpor potrubí. Pokud zvýšíte průtok chladicí kapaliny, při zohlednění potrubí daného průměru současně zvýšíte rychlost chladiva, stejně jako hydraulický odpor. A čím větší je průměr potrubí, tím méně bude rychlost chladicí kapaliny a hydraulický odpor. Na základě analýzy datových vztahů můžete hydraulický výpočet topného systému (výpočetní program v síti) přepnout do analýzy parametrů účinnosti a spolehlivosti celého systému, což zase přispěje ke snížení nákladů na použité materiály.

Topný systém obsahuje čtyři základní komponenty: generátor tepla, topná zařízení, potrubí, uzavírací a regulační ventily. Tyto prvky mají individuální parametry hydraulického odporu, které je třeba vzít v úvahu při výpočtu. Připomeňme, že hydraulické charakteristiky nejsou konzistentní. Přední výrobci materiálů a topných zařízení nutně poskytnou informace o specifické ztrátě tlaku (hydraulické vlastnosti) vyrobeného zařízení nebo materiálů.

Například výpočet pro polypropylenové potrubí společnosti FIRAT je velmi usnadněn výše uvedeným nomogramem, který udává specifickou tlakovou ztrátu nebo tlakovou ztrátu v potrubí pro 1 metr běžícího potrubí. Analýza nomogramu umožňuje jasně vysledovat výše uvedené vztahy mezi jednotlivými charakteristikami. To je hlavní podstatou hydraulických výpočtů.

Hydraulický výpočet systémů ohřevu vody: průtok chladicí kapaliny

Myslíme si, že jste již poukázali na analogii mezi pojmem "průtok chladicí kapaliny" a pojmem "množství chladiva". Průtok chladicí kapaliny tedy bude přímo záviset na tom, jaká tepelná zátěž spadá na chladicí kapalinu v procesu přenášení tepla na ohřívač z generátoru tepla.

Hydraulický výpočet zahrnuje určení úrovně toku chladicí kapaliny vzhledem k dané oblasti. Výpočtová oblast je úsek se stabilním průtokem chladiva as konstantním průměrem.

Hydraulický výpočet topných systémů: příklad

Pokud větví obsahuje deset kilowattových radiátorů a průtok chladicí kapaliny byl vypočten při přenosu tepla na 10 kilowattech, vypočtená část bude odříznuta od tepelného generátoru k radiátoru, který je první ve větvi. Ale pouze za podmínky, že tato oblast je charakterizována konstantním průměrem. Druhá část je umístěna mezi prvním a druhým chladičem. V tomto případě, pokud se v prvním případě vypočítá přenosová rychlost 10 kW tepelné energie, pak ve druhém oddílu vypočítané množství energie bude 9 kilowattů, s postupným poklesem při výpočtech. Hydraulický odpor by měl být vypočítán současně pro napájecí a zpětné potrubí.

Hydraulický výpočet jednorázového topného systému zahrnuje výpočet průtoku chladicí kapaliny

pro vypočtenou plochu podle následujícího vzorce:

QLuch - tepelné zatížení vypočtené oblasti ve wattech. Například u našeho příkladu zatížení tepla na první sekci bude 10 000 W nebo 10 KW.

c (specifická tepelná kapacita pro vodu) - konstanta rovnající se 4,2 kJ / (kg • ° С)

tg je teplota horké chladicí kapaliny v topném systému.

teplota chladicí kapaliny v topném systému.

Hydraulický výpočet topného systému: Průtok chladicí kapaliny

Minimální rychlost chladiva by měla mít prahovou hodnotu 0,2 - 0,25 m / s. Pokud je rychlost nižší, z chladicí kapaliny bude vydán nadměrný vzduch. To povede k zablokování letového provozu v systému, což může zase způsobit částečné nebo úplné selhání topného systému. Pokud jde o horní mez, rychlost chladicí kapaliny by měla dosahovat 0,6 - 1,5 m / s. Pokud se rychlost nezvýší nad tento indikátor, nebude se v potrubí tvořit hydraulický šum. Praxe ukazuje, že optimální rozsah otáček pro topné systémy je 0,3 - 0,7 m / s.

Pokud je třeba přesněji vypočítat rozsah rychlosti chladicí kapaliny, je nutné vzít v úvahu parametry materiálu potrubí ve vytápěcím systému. Přesněji budete potřebovat koeficient drsnosti pro vnitřní povrch potrubí. Pokud například mluvíme o potrubí z oceli, považujeme rychlost optimálního chladiva za úroveň 0,25 - 0,5 m / s. Pokud je potrubí polymer nebo měď, může se rychlost zvýšit na 0,25 - 0,7 m / s. Pokud chcete být v bezpečí, pečlivě si přečtěte, jakou rychlost doporučují výrobci zařízení pro vytápění. Přesnější rozsah doporučené rychlosti chladiva závisí na materiálu potrubí použitém v systému vytápění a přesněji na koeficientu drsnosti vnitřního povrchu potrubí. Například, pro lepší přilnutí k ocelové potrubí rychlosti chladiva 0,25 až 0,5 m / s na měď, a polymer (polypropylen, polyethylen, plastové potrubí), od 0,25 do 0,7 m / s nebo doporučení výrobců používá, když jsou k dispozici.

Výpočet hydraulického odporu topného systému: tlaková ztráta

Tlaková ztráta v určité oblasti systému, která se nazývá také "hydraulický odpor", je součtem všech ztrát způsobených hydraulickým třením a lokálními odpory. Tento indikátor, měřený v Pa, se vypočte podle vzorce:

ΔPuch = R * l + ((ρ * ν2) / 2) * Σz

kde
ν je rychlost použité chladicí kapaliny měřená vm / s.

ρ je hustota chladiva měřená v kg / m3.

R je tlaková ztráta v potrubí měřená v Pa / m.

l - odhadovaná délka potrubí v oblasti měřená vm.

Σz je součet koeficientů lokálních odporů v místě zařízení a ventilů a armatur.

Pokud jde o celkový hydraulický odpor, je součtem všech hydraulických odporů vypočtených úseků.

Hydraulický výpočet dvoutrubkového topného systému: výběr hlavní větve systému

Pokud je systém charakterizován průchodem chladicí kapaliny, pak pro dvojrubkový systém je kruh nejvhodnějšího stoupačky vybrán spodním ohřívačem. Pro systém s jedním potrubím - kroužkem přes nejrušnější stoupačku.

Pokud je systém charakterizován mrtvým pohybem chladicí kapaliny, pak pro dvoutrubkový systém je vybrán prstence spodního topného zařízení pro nejnáročnější z nejvzdálenějších stoupaček. V případě jednorázového vytápěcího systému je tedy vybrán prsten mezi nejvzdělanějšími dálkovými stoupači.

Pokud mluvíme o horizontálním systému vytápění, pak je prstenec vybrán nejrušnější větví, která patří do dolního patra. Když hovoříme o zatížení, myslíme indikátor "tepelné zatížení", který byl popsán výše.

Jak vybrat betonový mixér, typy betonových míchadel a jejich zařízení.

Co korku tapety pro stěny je lepší koupit v bytě, cena.

Komín s vlastními rukama, pokud je to možné?

Výhody dvoukomorového profilu plastového okna (okna s dvojitým zasklením).

Brusky různých typů (úhlové, na dřevo, na beton a jiné).

Akrylové tapety pro dům - výhody a nevýhody aplikace.

Stupně designu ventilačních systémů pro dům.

Co je vnější barva na betonu pro exteriér práce lepší recenze.

Standardní výrobní technologie (příprava) betonu.

Moderní okna ze stromu (dřevěné dvojskla) pro dům a dacha.

Hydraulický výpočet topného systému: hlavní cíle a cíle této akce

Účinnost topného systému nezaručuje vysoce kvalitní potrubí a vysoce výkonný generátor tepla.

Přítomnost chyb způsobených během instalace může negativně ovlivnit práci kotle v plné kapacitě: buď v budově bude studená, nebo náklady na energii budou nepřiměřeně vysoké.

Proto je důležité začít s vývojem projektu, jehož jedním z nejdůležitějších úseků je hydraulický výpočet topného systému.

Výpočet systému ohřevu vody hydrauliky

Chladivo cirkuluje systémem pod tlakem, což není konstantní hodnota. Je snížena v důsledku přítomnosti třecích sil vody proti stěnám potrubí, odporu na potrubí a kování. Majitel domu také přispívá k úpravě rozložení tepla v jednotlivých místnostech.

Tlak se zvyšuje, jestliže se teplota topného okruhu chladicí kapaliny zvyšuje a naopak - klesá.

Aby nedošlo k nevyváženosti topného systému, je nutné vytvořit podmínky, za kterých bude každý chladič přijímat tolik chladicí kapaliny, jaká je potřebná pro udržení nastavené teploty a doplnění nevyhnutelných tepelných ztrát.

Hlavním účelem hydraulického výpočtu je harmonizovat odhadované náklady sítě s aktuální nebo provozní.

V této fázi návrhu jsou určeny:

  • průměr trubek a jejich kapacita;
  • místní tlakové ztráty v jednotlivých částech topného systému;
  • požadavky na hydraulické spojky;
  • tlaková ztráta v celém systému (obecně);
  • optimální průtok chladicí kapaliny.

Pro výrobu hydraulického výpočtu je třeba provést nějakou přípravu:

  1. Sběr základních dat a jejich uspořádání.
  2. Vyberte metodu výpočtu.

Především návrhář prozkoumá tepelné parametry objektu a provádí tepelnou analýzu. V důsledku toho má informace o množství tepla potřebné pro každou místnost. Poté jsou vybírány ohřívače a zdroj tepla.

Schematický obraz topného systému v soukromém domě

Ve fázi vývoje se rozhoduje o typu vytápěcího systému a vybírá se jeho vyvažování, potrubí a armatury. Po dokončení je vypracován plán axonometrického rozvržení, jsou vypracovány plány místnosti s uvedením:

  • výkon chladiče;
  • průtok chladicí kapaliny;
  • umístění tepelných zařízení atd.

Výpočet průměru trubky

Výpočet průřezu potrubí by měl být založen na výsledcích tepelného výpočtu, ekonomicky odůvodněný:

  • pro dvoutrubkový systém - rozdíl mezi tr (chladná chladicí kapalina) a (chlazením - návrat);
  • pro jednorázový průtok G, kg / h.

Kromě toho by měl výpočet zohlednit rychlost pohybu pracovní tekutiny (chladicí kapaliny) - V. Jeho optimální hodnota je v rozmezí 0,3-0,7 m / s. Rychlost je nepřímo úměrná vnitřnímu průměru potrubí.

Pokud je rychlost vody 0,6 m / s, v systému se objeví charakteristický šum, ale pokud je menší než 0,2 m / s, hrozí nebezpečí zaseknutí vzduchu.

Pro výpočty je zapotřebí další rychlostní charakteristika - tepelný průtok. Označuje se písmenem Q, měřeným ve wattech a vyjádřeným množstvím přenášeného tepla za jednotku času

Q (W) = W (J) / t (s)

Kromě výše uvedených počátečních údajů bude výpočet vyžadovat parametry topného systému - délku každého úseku s uvedením přístrojů, které jsou k němu připojeny. Pro usnadnění je možné tyto údaje shrnout do tabulky, jejíž příklad je uveden níže.

Tabulka parametrů grafu

Hydraulický odpor topného systému

Hydraulický výpočet 2-trubkového topného systému

  • Hydraulický výpočet topného systému s ohledem na potrubí
  • Příklad hydraulického výpočtu dvoutrubkového gravitačního vytápění

Jaký je hydraulický výpočet dvoutrubkového topného systému?
Každá budova je individuální. V tomto ohledu bude vytápění s určením množství tepla individuální. To lze provést pomocí hydraulického výpočtu, zatímco program a kalkulační tabulka mohou úlohu usnadnit.

Výpočet topného systému doma začíná výběrem paliva na základě potřeb a charakteristik infrastruktury oblasti, kde se dům nachází.

Účel hydraulického výpočtu, jehož program a tabulka je v síti, je následující:

  • určení počtu ohřívačů, které jsou potřebné;
  • počítat průměr a počet potrubí;
  • určení možné ztráty vytápění.

Všechny výpočty by měly být provedeny podle schématu topení se všemi prvky, které jsou součástí systému. Podobná schéma a tabulka by měly být předem sestaveny. Pro hydraulický výpočet bude zapotřebí program, axonometrická tabulka a vzorce.

Dvouvrstvý topný systém soukromého domu se spodním zapojením.

Při konstrukčním objektu se odebírá zatížený kroužek potrubí, po němž se určí požadovaný průřez potrubí, případné tlakové ztráty celého topného okruhu, optimální povrchová plocha radiátorů.

Provedení takového výpočtu, který používá tabulku a program, může vytvořit jasný obraz rozložení všech odporů v topném okruhu, které existují, a také vám umožní získat přesné parametry teploty, průtok vody v každé části topení.

Hydraulické výpočty by proto měly vytvořit optimální plán vytápění pro váš domov. Není třeba spoléhat pouze na vaši intuici. Tabulka a program výpočtu zjednoduší proces.

Položky, které potřebujete:

Hydraulický výpočet topného systému s ohledem na potrubí

Schéma topných systémů s cirkulací čerpadla a otevřenou expanzní nádobou.

Při provádění všech výpočtů budou použity hlavní hydraulické parametry, včetně hydraulického odporu potrubí a ventilů, průtoku chladicí kapaliny, rychlosti chladiva, stejně jako tabulky a programu. Mezi těmito parametry existuje úplný vztah. Na výpočty je nutné se na to spolehnout.

Příklad: Pokud zvýšíte rychlost nosiče tepla, zvýší se současně také hydraulický odpor v potrubí. Pokud se zvýší průtok chladicí kapaliny, může se současně zvyšovat jak rychlost chladiva, tak i hydraulický odpor. Čím větší je průměr potrubí, tím menší bude rychlost chladiva a hydraulická odolnost. Na základě analýzy těchto propojení je možné přepočítat výpočet hydrauliky na analýzu parametrů spolehlivosti a účinnosti celého systému, což může pomoci snížit náklady na použité materiály. Stojí za zmínku, že hydraulické vlastnosti se neustále liší, s jakými nomogramy může pomoci.
Hydraulický výpočet systému ohřevu vody. průtok chladicí kapaliny

Možná schéma budoucího dvoutrubkového topného systému.

Průtok chladicí kapaliny bude přímo záviset na tom, jaké tepelné zatížení bude na chladicí kapalinu během přenosu tepla do topného zařízení z generátoru tepla. Toto kritérium obsahuje tabulku a program.

Hydraulický výpočet zahrnuje určení průtoku chladiva ve vztahu k dané oblasti. Výpočtová oblast bude část, která má stabilní průtok chladicí kapaliny a konstantní průměr.

Příklad krátkého výpočtu bude obsahovat větev, která zahrnuje 10 kilowattových radiátorů, zatímco spotřeba chladicí kapaliny se vypočte z přenosu tepelné energie na úrovni 10 kW. V tomto případě je vypočítaná oblast řez od radiátoru, který je prvním v odbočce, do generátoru tepla. To je však pouze za předpokladu, že takové místo bude mít konstantní průměr. Druhá část bude umístěna mezi prvním a druhým radiátorem. Pokud se v prvním případě vypočítá spotřeba přenosu 10 kW tepelné energie, pak ve druhém oddílu bude vypočtené množství energie 9 kW s možným postupným poklesem, jak se provádí.

Topný okruh s přirozenou cirkulací.

Hydraulický odpor bude vypočítán současně s vratným a přívodním potrubím.

Hydraulickým výpočtem takového vytápění je vypočítat průtok chladicí kapaliny podle vzorce pro vypočtenou oblast:

G Uch = (3,6 * Q Uch) / (c * (t r-t o)), kde Q Uch je tepelné zatížení plochy, které se vypočítává (ve W). Tento příklad obsahuje tepelnou zátěž pro 1 pozemek o 10 000 W nebo 10 kW, konstanta s - (specifická tepelná kapacita pro vodu), která se rovná 4,2 kJ (kg * ° C), tr je teplota tepelného nosiče v horké formě v topném systému, - teplota studeného tepelného nosiče ve vytápěcím systému.
Hydraulický výpočet topného systému: průtok chladicí kapaliny

Schéma systému rozvodu tepla distributorů.

Prahová hodnota 0,2-0,26 m / s by měla být považována za minimální rychlost chladicí kapaliny. Je-li rychlost nižší, může dojít k přebytku vzduchu z chladicí kapaliny, což může vést k zaseknutí vzduchu. To zase způsobí úplné nebo částečné selhání topného systému. Pokud jde o horní hranici, rychlost chladicí kapaliny by měla být 0,6-1,5 m / s. Pokud rychlost nedosahuje nad tímto indikátorem, v potrubí se nemůže vytvářet žádný hydraulický šum. Praxe ukazuje, že pro topné systémy je optimální rozsah otáček 0,4-0,7 m / s.

Pokud je potřeba provést přesnější výpočet rozsahu rychlosti chladicí kapaliny, budete muset vzít v úvahu parametry potrubí v topném systému. Konkrétněji bude potřeba faktor drsnosti pro vnitřní potrubní povrchy. Například pokud jde o ocelové potrubí, bude rychlost chladicí kapaliny optimální v úrovni 0,26-0,5 m / s. Pokud existuje polymer nebo měděný potrubí, rychlost může být zvýšena na 0,26-0,7 m / s. Pokud chcete být v bezpečí, měli byste si pečlivě přečíst, jakou rychlost doporučují výrobci zařízení pro vytápění.

Přesnější rozsah rychlosti chladiva, který se doporučuje, bude záviset na materiálu potrubí použitém v topném systému, přesněji na koeficientu drsnosti vnitřního povrchu potrubí. Například u ocelových potrubí se doporučuje dodržovat rychlost chladicí kapaliny od 0,26 do 0,5 m / s. Pro polymery a mědi (polyetylén, polypropylen, potrubí kov-plast) od 0,26 do 0,7 m / s. Dává smysl používat doporučení výrobce, pokud existují.
Výpočet hydraulického odporu gravitačního systému: tlaková ztráta

Schéma topného systému z rozdělovače "3".

Tlakové ztráty v určitých oblastech, které se mohou nazývat termín "hydraulický odpor", představují součet všech ztrát způsobených hydraulickým třením a lokálními odpory. Tento indikátor, který se měří v Pa, lze vypočítat podle vzorce:

Manuál = R * l + ((p * v2) / 2) * E3, kde v je použitá rychlost chladiva (měřená vm / s), p je hustota chladicí kapaliny (měřená v kg / m 3) v potrubí (měřeno v Pa / m), l je odhadovaná délka potrubí na místě (měřeno vm), E3 je součet všech koeficientů lokálních odporů ve vybaveném úseku a ventilech.

Celkový hydraulický odpor je součtem odporů vypočtených úseků. Data obsahují následující tabulku (obr. 6).
Hydraulický výpočet dvoutrubkového gravitačního vytápění: výběr hlavní větve

Hydraulický výpočet potrubí.

Pokud bude systém hydrauliky charakterizován průtokem chladicí kapaliny, u dvouotrubového systému je nutné zvolit kroužek nejvíce zatíženého stoupacího potrubí skrz topné zařízení umístěné níže.

Pokud bude systém charakterizován nepohyblivým pohybem nosiče tepla, u dvoutrubkové konstrukce je nutné zvolit prstencový spodní ohřívač pro nejnáročnější z nejvzdálenějších stoupaček.

Pokud mluvíme o horizontální struktuře vytápění, musíte si vybrat prsten přes nejrušnější větev, která patří do dolního patra.

Zpět do obsahu

Příklad hydraulického výpočtu dvoutrubkového gravitačního vytápění

Výpočet systému rozvodu tepla distributorů.

Topné zařízení horizontálního dvoutrubkového topného systému je připojeno k topnému systému pomocí rozdělovače, které rozděluje topení na 2 systémy: přívod tepla do rozvaděčů (mezi rozdělovače a topný bod) a topení z rozdělovačů (mezi ohřívači a rozdělovačem).

Ve většině případů se schéma topného systému provádí ve formě samostatných schémat:

  • schéma topných systémů od distributorů;
  • diagram systému rozvodu tepla distributorů.

Jako příklad navrhujeme hydraulický výpočet dvourúrového topného systému se spodním zapojením ve dvoupatrové administrativní budově. Topení je uspořádáno ze zabudované pece.

K dispozici jsou následující základní údaje:

  1. Odhad tepelného zatížení topného systému: Q zd = 133 kW.
  2. Parametry topného systému: t g = 75 ° C, t o = 60 ° C.
  3. Odhadovaný průtok chladicí kapaliny ve vytápěcím systému: V co = 7,6 m³ / h.
  4. Topný systém je připojen k kotlům přes horizontální hydraulický odlučovač.
  5. Automatizace každého kotle udržuje konstantní teplotu tepelného nosiče na výstupu kotle: t g = 80 ° C po celý rok.
  6. Na vstupu každého ventilu je navržen automatický regulátor diferenčního tlaku.
  7. Systém rozvodu tepla z rozvaděčů je vyroben z ocelových vodovodních a plynových potrubí, topný systém z rozvaděčů je zhotoven z kovově polymerních trubek.

Pro tento dvoutrubkový topný systém je třeba nainstalovat čerpadlo s regulací otáček. Aby bylo možno zvolit oběhové čerpadlo, bude nutné stanovit hodnoty posuvu V n, m³ / h a hlavu P n, kPa.

Průtok čerpadla je totožný s projektovaným průtokem v topném systému:

V n = V co = 7,6 m3 / h.

Požadovaná hlava P n, která se rovná vypočítané ztrátě topného tlaku A P s, je určena součtem následujících složek:

  1. Ztráty tlaku distributorů OA P uch.s.
  2. Tlaková ztráta topného systému od distributorů OA P count
  3. Tlaková ztráta v rozvaděči A P dist.

P n = A P co = OA P jednotka.ms t + OA P jednotka.ot + A P dist.

Chcete-li vypočítat účet OA P account.st a OA P z oběhového kroužku, musíte dodržovat schéma topného systému a topné schéma od distributora "3"

V schématu topného systému z rozdělovače "3" je nutné rozdělovat tepelná zatížení prostorů Q4 (vypočítaná ztráta tepla) topnými zařízeními, která jsou součtem nad rozdělovači. Dále podle schématu je uvedeno tepelné zatížení rozvaděčů.

V závislosti na vytápěcí kapacitě pece, která je požadována, mohou obě kotle nebo jen jedna z nich fungovat (v jarním a letním období). Každá z kotlů má samostatný cirkulační okruh s čerpadlem P1, ve kterém bude po celý rok konstantní průtok chladicí kapaliny a stejná teplota chladiva t g = 80 ° C.

V kotli 2 může být teplota vody t g = 55 ° C zásobována vodou regulátorem teploty zapnutí-vypnutí, který řídí aktivaci čerpadla P2. Při ohřevu bude cirkulace chladicí kapaliny poskytovat elektronicky řízené čerpadlo P3. Teplota přívodní vody topného systému se mění v závislosti na venkovní teplotě pomocí sledovacího elektronického regulátoru 11, který působí na třícestný regulační ventil.

Hydraulický výpočet systému dodávání tepla rozváděčů lze provádět prvním směrem. Jako vypočtený hlavní cirkulační kroužek je třeba zvolit prstencový průtok přes naložené topné zařízení nejčastěji zatíženého rozdělovače "3".

Průměry úseků hlavních potrubí dy, mm se vybírají pomocí nomogramu s žádostí o rychlost vody 0,4 - 0,5 m / s.

Povaha použití nomogramu je znázorněna tabulkou (příklad parcely č. 1) G Uch = 7581 kg / h. Současně se doporučuje omezit specifickou ztrátu tlaku na tření R nejvýše 100 Pa / m. Pro lokální odpor Z, Pa je tlaková ztráta určena podle nomogramů jako funkce Z = f (Oae). Výsledky hydraulického výpočtu obsahují tabulku.

Součet lokálních koeficientů odporu Oae pro každou část hlavního oběhového kroužku by měl být stanoven takto:

  • číslo parcely 1 (začátek vypouštěcího otvoru čerpadla P3, bez zpětného ventilu): náhlý zúžení, náhlý roztah, ventil, Oae = 1,0 + 0,5 + 0,5 = 2,0;
  • stanice číslo 2: odpal na větvi, Oae = 1,5;
  • číslo parcely 3: průchodka, kohoutek, Oae = 1,0 + 0,5 = 1,5;
  • číslo parcely 4: průchod tee, kohoutek, Oae = 1.0 + 1.0 = 2.0;
  • stanice číslo 2: odpaliště na počítadle, Oae = 3,0;
  • diagram č. 1 před příčníkem: náhlý zúžení, náhlé rozšíření, šroub, zatažení, Oae = 1.0 + 0.5 + 0.5 + 0.5 = 2.5;
  • č. 1a z propojky přechodů na sací přívod čerpadla P3 bez ventilu bez filtru: hydraulický odlučovač ve formě náhlého zúžení a náhlého roztažení, dva vývody, dva ventily, Oae = 1.0 + 0.5 + 0.5 + 0, 5 = 2,5.

V oddíle 1 by měl být odpor ventilu stanoven monogramem výrobce pro zpětný ventil d y = 65 mm, G Ouch = 7581 kg / h, což odpovídá:

V oddíle 1a by měl být odpor filtru d = 65 mm určen hodnotou průtoku, kterou má k v = 55 m3 / h.

Pf = 0,1. (G | k v) 2 = 0,1. (7581/55) 2 = 1900 Pa.

Typická velikost třícestného ventilu je zvolena vzhledem k potřebné hodnotě: k v = (2 G... 3 G), tj. K v> 2. 7.58 = 15 m3 / h.

Je přijatelný ventil d = 40 mm, k v = 25 m3 / h.

Jeho odolnost bude:

A P CL = 0,1. (G | k v) 2 = 0,1. (7581/25) 2 = 9200 Pa.

V důsledku toho jsou tlakové ztráty přívodu tepla do rozdělovačů:

OA jednotka P.st = 21514 Pa (21,5 kPa).

Výpočet zbývající části dodávky tepla distributorů s výběrem průměrů potrubí se provádí stejným způsobem.

Chcete-li vypočítat topný systém OA P uch.sv z rozdělovače "3", musíte vypočítat vypočtený hlavní cirkulační kroužek nejvhodnějším topným zařízením Q CR = 1500 W (V ").

Hydraulický výpočet se provádí prvním směrem.

Průměr průřezů potrubí dy, mm se volí nomogramem pro kov-polymerové trubky, zatímco rychlost vody není větší než 0,5-0,7 m / s.

Povaha použití nomogramu je znázorněna na obrázku (příklad oddílů č. 1 a č. 4). Současně se doporučuje omezit specifickou ztrátu tlaku na tření R nejvýše 100 Pa / m.

Tlaková ztráta na odporu Z, Pa je určena jako funkce Z = f (Oae).

Hydraulický výpočet topného systému

Při navrhování systémů vytápění vody v domě je obvyklé provádět hydraulický výpočet topného systému. To je nezbytné pro zajištění maximální efektivity s minimálními finančními náklady a řádným fungováním všech uzlů.

Účelem hydraulického výpočtu je:

  • Správná volba průměru potrubí v těch částech potrubí, kde je jeho hodnota konstantní;
  • Stanovení stávajícího tlaku v potrubí;
  • Správná volba všech uzlů v systému.

Stupeň správnosti hydraulického výpočtu určí teplotní komfort v domě, ekonomický efekt a trvanlivost topného systému.

Hlavní ustanovení hydraulického výpočtu

K provedení všech potřebných výpočtů potřebujeme počáteční údaje:

  • Výsledky tepelné bilance místností;
  • Teploty nosiče tepla - počáteční a konečné;
  • Schéma daného topného systému;
  • Druhy topných zařízení a způsob jejich připojení k dálnici;
  • Hydraulické vlastnosti použitého zařízení (ventily, výměníky tepla atd.);
  • Cirkulační kroužek je uzavřený obvod. Skládá se ze segmentů s nejvyšším průtokem teplosměnné tekutiny z topného bodu do nejvzdálenějšího místa (ve dvou trubkových systémech) nebo na stoupačku (v jednom potrubí) a v opačném směru ke zdroji tepla.

Výkres pro výpočet podílu průměru potrubí s nezměněnou hodnotou toku teplonosné kapaliny - je určen na základě tepelné bilance místnosti.

Před spuštěním výpočtů určujeme tepelné zatížení každé topné jednotky. To bude odpovídat danému tepelnému zatížení místnosti. Pokud se používá více než jedna topná jednotka uvnitř, distribuujeme tepelnou zátěž všem.

Pak přidělíme hlavní kroužek oběhu - uzavřený typ obrysu po sobě jdoucích segmentů. Pro vertikální linku s jedním potrubím odpovídá počet cirkulačních kroužků počtu stoupaček. U horizontálních dvou potrubí - počet topných těles. Hlavní označuje prstenec procházející stoupačkou s největším zatížením - pro svislou přímku a pro horizontální systém procházející dolní topnou jednotkou větve s největším zatížením.

Je třeba vzít v úvahu, že hodnota průměru potrubí a velikost proudového tlaku v cirkulačním kroužku závisí na rychlosti tekutiny nesoucí teplo. V tomto případě je nutné zajistit bezhlučný pohyb chladicí kapaliny.

Abychom se vyhnuli vzniku vzduchových bublin, musíme dosáhnout rychlosti chladicí kapaliny vyšší než 0,25 m / s. Je nutné vzít v úvahu sílu odporu vznikající v okruhu, když se tekutina pohybuje. V důsledku této odolnosti nesmí být specifická tlaková ztráta R větší než 100-200 Pa / m.

Existují hodnoty přípustné rychlosti vody, které zajišťují tichý provoz - závisí na specifickém místním odporu.

Tabulka 1 ukazuje příklad hodnoty přípustné rychlosti vody při různých koeficientech lokálního odporu.

Příliš nízká rychlost může způsobit následující negativní účinky:

  1. Zvýšená spotřeba materiálu pro všechny instalační práce;
  2. Zvýšené finanční náklady na instalaci a údržbu topného systému;
  3. Zvýšení objemu teplonosné kapaliny v potrubí;
  4. Významné zvýšení tepelné setrvačnosti.

Příklad určení toku teplosměnné tekutiny

K určení průměru potrubí v daném úseku potrubí potřebujeme znát množství průtoku chladicí kapaliny. Stanoví se na základě množství tepla - množství tepla potřebného k vyrovnání tepelných ztrát.

Pokud známe velikost průtoku Q tepla v sekci 1-2, vypočítáme průtok chladicí kapaliny G:

t g a t x podle teploty horkého a chladného (chlazeného) chladiva;

c = 4,2 kJ / (kg · ° C) je specifická tepelná kapacita vody.

Příklad určení průměru trubek v dané oblasti

Správná volba průměru potrubí je nezbytná pro následující úkoly:

  • optimalizace provozních nákladů na neutralizaci hydraulického odporu při cirkulaci tekutiny v okruhu;
  • dosažení potřebného ekonomického účinku při instalaci a údržbě topného systému.

Pro zajištění ekonomického efektu zvolíme nejmenší možný průměr trubek, ale ten, který nevede k hydraulickému šumu v potrubí, pokud je rychlost chladicí kapaliny 0,6-1,5 m / s, v závislosti na lokálním odporu.

Pokud provádíme hydraulický výpočet dvou-trubkového topného systému, zohledníme teplotní rozdíl v potrubí napájecího a odtokového potrubí rovnajícím se:

Δt co = 90 - 70 = 20 ° C

kde 90 ° C je teplota kapaliny v přívodní trubce vodorovného systému;

70 ° C - teplota kapaliny ve výtlačné trubce.

Známe velikost topného toku a výpočet průtoku chladiva podle výše uvedeného vzorce, z tabulky 2 můžeme zvolit vnitřní průměr trubek, který je vhodný pro naše podmínky.

Stanovení vnitřního průměru potrubí pro vytápění

Po určení vnitřního průměru zvolíme typ samotného potrubí - závisí to na provozních podmínkách, na stanovených úlohách, na požadavcích na pevnost a trvanlivost. Na základě všech těchto předpokladů vybereme typ trubky vypočteného průměru, který splňuje stanovené podmínky.

Příklad určení účinného tlaku v dané části tratě

Pokud provádíme hydraulický výpočet systému dvojitého gravitačního ohřevu vody, musíme znát také efektivní tlak v dané části potrubí.

Vypočítá se podle vzorce:

ρ o - hustota chlazené vody, kg / m3;

ρ g - hustota ohřáté vody, kg / m3;

g - gravitační zrychlení, m / s2;

h je svislá vzdálenost od bodu ohřevu k bodu chlazení (ze středu výšky kotle do středu topného zařízení), m;

Δp extra - dodatečný tlak vznikající v důsledku chlazení vody v potrubí.

Hodnoty hustoty vody pro danou teplotu, stejně jako množství dodatečného tlaku, jsou uvedeny v referenční příručce.

Hydraulický výpočet je velmi důležitý úkol. Nejen ekonomický efekt vytápění domu, ale také účinnost všech komponent a soulad provozních charakteristik se všemi standardy a požadavky závisí na správném provedení všech výpočtů.

Při navrhování systémů vytápění vody v domě je obvyklé provádět hydraulický výpočet topného systému. To je nezbytné pro zajištění maximální efektivity s minimálními finančními náklady a správným fungováním...

  • Teplo akumulátor dělat sami
  • Systém gravitačního vytápění
  • Distribuce topení v soukromém domě to udělejte sami
  • Domovní vytápění s nuceným oběhem

Výpočet hydraulického odporu v topném systému.

V tomto článku vás naučí najít hydraulický odpor v potrubí. Dále tato odolnost nám pomůže najít náklady v každé samostatné větvi.

Níže jsou skutečné úkoly.

Samozřejmě můžete použít speciální programy, ale je velmi obtížné používat programy, pokud nepoznáte základy hydrauliky. Stejně jako u některých programů nevycházejí z vzorce, což je hydraulický výpočet. Některé programy nepopisují některé vlastnosti větvících potrubí a objevují odpor v složitých obvodech. A je velmi obtížné to zvažovat, vyžaduje další vzdělávání a vědecký a technický přístup.

V tomto článku vám prozradím absolutní výpočet (algoritmus) pro nalezení hydraulického odporu.

Připravil jsem speciální kalkulačku pro nalezení hydraulického odporu. Zadejte údaje a získejte okamžité výsledky. Tato kalkulačka používá nejběžnější vzorce používané v pokročilých programech pro hydraulické výpočty. Kromě toho nemusíte tuto kalkulačku dlouho pochopit.

Tato kalkulačka umožňuje okamžitě získat výsledek hydraulického odporu. Proces výpočtu hydraulických ztrát je velmi namáhavý a není to žádný vzorec, ale celý komplex vzorků, které se navzájem propojují.

Existují místní hydraulické odpory, které vytvářejí různé prvky systémů, například: kulový kohout, různé otáčky, zúžení nebo rozšiřování, vlaky a podobně. Zdá se, že s obraty a omezeními je to pochopitelné a rozšíření v trubkách také vytváří hydraulické odpory.

Délka rovného potrubí také vytváří odpor vůči pohybu. Stejně jako přímá trubka bez zúžení, ale stále vytváří odpor vůči pohybu. A čím delší potrubí, tím větší je odpor.

Tyto odpory, ačkoli jiné, ale pro topný systém, vytvářejí pouze odpor vůči pohybu, ale vzorce pro nalezení tohoto odporu se navzájem liší.

U topného systému nezáleží na tom, jaký odpor je lokální nebo v délce potrubí. Tato odolnost stejně ovlivňuje pohyb vody v potrubí.

Odpor bude měřen v metrech vodního sloupce. Také odpor může být nazýván jako ztráta tlaku v potrubí. Jenomže tento odpor je jednoznačně měřen v metrech vodního sloupce nebo je přeměněn na další jednotky měření, například bar, atmosféru, Pa (Pascal) a podobně.

Jaký je odpor v potrubí?

Chcete-li to pochopit, zvažte část potrubí.

Tlakoměry namontované na průtokovém a vratném potrubí vykazují tlak na průtokovém potrubí a na zpětném potrubí. Rozdíl mezi měřidly ukazuje pokles tlaku mezi dvěma body před čerpadlem a po čerpadle.

Předpokládejme například, že na přívodní trubce (vpravo) jehla ukazatele indikuje 2,3 bar a na zpětné trubce (vlevo) ukazuje měřená šipka 0,9 baru. To znamená, že pokles tlaku je:

Hodnota Baru se přepočítá na metry vodního sloupce, to je 14 metrů.

Je velmi důležité pochopit, že pokles tlaku, hlava čerpadla a odpor v potrubí jsou hodnoty, které jsou měřeny tlakem (metry vody, bar, Pa atd.),

V tomto případě, jak je uvedeno na obrázku s manometry, rozdíl na tlakoměrech ukazuje nejen tlakovou ztrátu mezi těmito dvěma body, ale také hlavu čerpadla v daném okamžiku a také ukazuje odpor v potrubí se všemi prvky, které se vyskytují podél cesty potrubí.

Jinými slovy, odpor topného systému je pokles tlaku v cestě potrubí. Čerpadlo způsobuje pokles tlaku.

Instalací měřidel ve dvou různých bodech bude možné nalézt tlakovou ztrátu v různých místech v potrubí, na které instalujete měrky.

Ve fázi návrhu není možné vytvářet podobné výměny a instalovat tlakoměry na nich a pokud existuje taková příležitost, je to velmi nákladné. Pro přesné výpočty poklesu tlaku by měřiče tlaku měly být instalovány na stejném potrubí, tj. Měly by vyloučit rozdíl v průměrech a eliminovat rozdíl ve směru toku tekutiny. Rovněž měřidla by neměla mít odlišnou výšku od úrovně obzoru.

Vědci pro nás připravili užitečné vzorce, které pomáhají najít teoretické tlakové ztráty, aniž by se uchýlily k praktickým zkouškám.

Analyzujme odpor podlahového vytápění vodou. Viz obrázek.

Kovová plastová trubka 16 mm, vnitřní průměr 12 mm.
délka potrubí 40 m.
Podle stavu vytápění by měl být průtok v okruhu 1,6 l / min
Otočné 90 stupňů odpovídá: 30 ks.
Teplota chladicí kapaliny (voda): 40 stupňů Celsia.

K vyřešení tohoto problému byly použity následující materiály:

Všechny výpočetní metody byly vyvinuty podle vědeckých knih hydrauliky a tepelného inženýrství.

Nejdříve najdeme rychlost proudění v potrubí.

Q = 1,6 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000026666 m 3 / s.

V = (4 • 0.000026666) / (3.14 • 0.012 • 0.012) = 0.24 m / s

Najděte číslo Reynoldsu

n = 0,65; 10-6 = 0,00000065. Vezl z tabulky. Pro vodu při teplotě 40 ° C

Dále se podíváme na tabulku, kde najdeme vzorec pro nalezení koeficientu hydraulického tření.

Získávám první poskytnutou oblast

4000 0,25 = 0,3164 / 4430 0,25 = 0,039

Dále vyplníme vzorec:

h = λ (L • V 2) / (D • 2 • g) = 0,039 • (40 • 0,24 • 0,24) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,38 m.

Našli jsme odpor v rozích

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,24 2) / (2 • 9,81) = 0,00091 m.

Toto číslo je vynásobeno počtem otočení o 90 stupňů

Výsledkem je, že celkový odpor kladené trubky je: 0,38 + 0,0273 = 0,4 m.

Teorie lokálního odporu

Chci si všimnout procesu výpočtu odolnosti proti zatáčení v okolí a různých rozšíření a omezení v potrubí.

Ztráta tlaku na lokální odpor je zjištěna pomocí tohoto vzorce:

h-hlava ztráty tady to je měřeno v metrech.
ζ - To je koeficient odporu, budou to další vzorce, které budu psát níže.
V je průtok tekutiny. Měřeno [Meter / second].
g - gravitační zrychlení se rovná 9,81 m / s 2

V tomto vzorci se mění pouze místní koeficient odporu, místní koeficient odporu pro každý prvek je jiný.

Další informace o nalezení koeficientu

Normální kohout 90 stupňů.

Koeficient lokálního odporu je přibližně jednotný.

Vzorec pro jiné úhly:

Postupné nebo hladké otáčení trubek

Postupné otáčení potrubí (koleno nebo zaoblené koleno) výrazně snižuje hydraulický odpor. Velikost ztráty závisí významně na poměru R / d a úhlu α.

Koeficient lokálního odporu pro hladký obrat lze stanovit pomocí experimentálních vzorců. Pro otáčení v úhlu 90 ° a R / d> 1 se rovná:

pro úhel natočení nad 100 °

Pro úhel natočení menší než 70 °

Pro teplou podlahu otočením trubky o 90 ° je: 0,31-0,51

Vzorec se vloží do průtoku v potrubí s malým průměrem.

Existují také hladké expanze a kontrakce, avšak v nich je odpor vůči průtoku již výrazně nižší.

Náhlá expanze a kontrakce jsou velmi časté, například při vstupu do chladiče dochází k náhlému roztažení a když tekutina opouští chladič, dojde k náhlému kontrakci. Také náhlé rozšíření a kontrakce jsou pozorovány v šípcích a rozdělovačích.

Pro odbočky větví ve dvou nebo více směrech je proces výpočtu velmi komplikovaný tím, že není jasné, jaký tok bude v každé oddělené větvi. Proto je možné rozdělit odpaliště na ohyby a vypočítat ji na základě průtoků na větvích. Můžete odhadnout přibližně podle oka.

Podrobněji o důsledcích budeme hovořit v dalších článcích.

Zjistili jsme odpor pro topný systém chladiče. Viz obrázek.

Kovová plastová trubka 16 mm, vnitřní průměr 12 mm.
Délka potrubí 5 m.
Podle podmínek vytápění by měl být průtok v okruhu chladiče 2 l / min
Hladké otočení o 90 stupňů odpovídá: 2 ks.
Kohouty 90 stupňů: 2ks.
Náhlá expanze u vchodu do radiátoru. 1ks
Náhlá kontrakce na výstupu chladiče: 1ks.
Teplota chladicí kapaliny (voda): 60 stupňů Celsia.

Chcete-li vyřešit tento problém, můžete také použít kalkulačku hydraulických ztrát

Nejprve vypočítáme odpor podél délky potrubí.

Nejdříve najdeme rychlost proudění v potrubí.

Q = 2 l / min = 0,096 m 3 / h = 0,000033333 m 3 / s.

V = (4 • 0.000033333) / (3.14 • 0.012 • 0.012) = 0.29 m / s

Najděte číslo Reynoldsu

n = 0,65; 10-6 = 0,000000475. Vezl z tabulky. Pro vodu při teplotě 60 ° C

Dále se podíváme na tabulku, kde najdeme vzorec pro nalezení koeficientu hydraulického tření. Získávám první poskytnutou oblast

4000 0,25 = 0,3164 / 7326 0,25 = 0,034

Dále vyplníme vzorec:

h = λ • (L • V 2) / (D • 2 • g) = 0,034 • (5 • 0,29 • 0,29) / (0,012 • 2 • 9,81) = 0,06 m.

Najděte odpor na hladkém otočení.

Bohužel v literatuře existují různé koeficienty pro nalezení koeficientu lokálního odporu, podle vzorce z osvědčené učebnice rotace použitého při podlahovém ohřevu je: 0,31.

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,31 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0013 m.

Toto číslo je vynásobeno počtem otočení o 90 stupňů

Najděte odpor v koleni (90 ° přímá)

Obecně platí, že armatura pro kovové plastové potrubí je opatřena vnitřním průměrem menším než je průměr potrubí a pokud je průměr menší, pak se rychlost zvyšuje, a pokud se rychlost zvyšuje, zvyšuje se odpor při zatáčení. V důsledku toho přijímám odpor, který se rovná: 2. Mimochodem, v mnoha programech se provádí ostrý obrat pro 2 jednotky a vyšší.

Tam, kde dochází k zúžení a roztažení - to bude také hydraulický odpor. Nezačnu uvažovat o zúžení a rozšíření na kování z kovového plastu, protože se budeme dotýkat tématu. Poté počítáte.

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (2 • 0,292) / (2 • 9,81) = 0,0086 m.

Toto číslo je vynásobeno počtem otočení o 90 stupňů

Objevujeme odpor u vchodu do radiátoru.

Vstup do radiátoru není nic jiného než rozšiřování potrubí, takže nalezneme koeficient lokálního odporu pro potrubí, který bude mít ostrý roztah.

Minimální průměr je 15 mm a maximální průměr na radiátoru je 25 mm.

Najděte průřez dvěma různými průměry:

ω1 = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω2 = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

Vzhledem k tomu, že průměr 15 mm je větší než 12 mm, rychlost se snížila a stala se rovna: 0,19 m / s

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,41 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00075 m.

Nalezneme odpor na výstupe z radiátoru.

Výstup z radiátoru není nic jiného než zúžení potrubí, takže nalezneme koeficient lokálního odporu pro potrubí, které prudce zúží.

Oblasti jsou již známy

ω2 = π • D 2/4 = 3,14 • 15 2/4 = 177 mm 2

ω1 = π • D 2/4 = 3,14 • 25 2/4 = 491 mm 2

h = ζ • (V 2) / 2 • 9,81 = (0,32 • 0,19 2) / (2 • 9,81) = 0,00059 m.

Dále jsou všechny ztráty navýšeny, pokud jsou tyto ztráty navzájem konzistentní.

V následujících článcích už nebudou žvýkat všechny vzorce pro nalezení odporu v oblastech jedné větve, použijeme kalkulačku hydraulického odporu, která pomůže okamžitě nalézt hydraulické odpory v každé větvi.

Abych nepočítal všechny matematiky ručně, připravil jsem speciální program:

Tento článek je dokončen, který nerozumí psát otázky, a já vám odpoví. V dalších článcích vysvětlím, jak vypočítat hydraulické ztráty pro složité rozvětvené části topných systémů. Teoreticky budeme hledat náklady na každou pobočku.

Mimochodem, tyto výpočty lze aplikovat na systémy zásobování vodou.

Top