Formlen for kølevæskens bevægelseshastighed i varme netværk. Hydraulisk beregning af varmesystemet under hensyntagen til rørledninger
Metode til beregning af varmevekslere
Varmevekslernes design er meget forskelligartet, men der er en generel teknik til varmetekniske beregninger, som kan bruges til private beregninger, afhængigt af de tilgængelige initialdata.
Der er to typer varmetekniske beregninger for varmevekslere: design (design) og kalibrering.
Designberegning udføres ved design af en varmeveksler, når varmebærers strømningshastigheder og deres parametre er specificeret. Formålet med konstruktionsberegningen er at bestemme varmevekslingsoverfladen og det valgte apparats strukturelle dimensioner.
Verifikationsberegning udføres for at identificere muligheden for at bruge eksisterende eller standard varmevekslere til dem teknologiske processer hvor denne enhed bruges. I verifikationsberegningen angives apparatets dimensioner og betingelserne for dets drift, og den ukendte værdi er varmevekslerens ydelse (faktisk). Verifikationsberegningen udføres for at vurdere apparatets funktion under forskellige tilstande end de nominelle. Så. Formålet med verifikationsberegningen er således at vælge de betingelser, der sikrer optimal tilstand apparatets drift.
Designberegningen består af termiske (varmetekniske), hydrauliske og mekaniske beregninger.
Sekvens af designberegning... For at udføre beregningen skal følgende angives: 1) type varmeveksler (spole, skal-og-rør, rør-i-rør, spiral osv.); 2) navnet på de opvarmede og afkølede varmebærere (væske, damp eller gas); 3) varmevekslerens ydelse (mængden af en af varmebærerne, kg / s); 4) kølevæskernes indledende og sluttemperatur.
Det er nødvendigt at bestemme: 1) fysiske parametre og kølevæskers bevægelseshastighed; 2) strømningshastigheden for varme- eller kølevæske på basen varmebalance; 3) Drivkraft proces, dvs. gennemsnitlig temperaturforskel; 4) koefficienter for varmeoverførsel og varmeoverførsel; 5) varmeoverførselsoverflade; 6) strukturelle dimensioner apparat: længde, diameter og antal omdrejninger af spolen, længde, antal rør og diameter på kabinettet i skal-og-rør-apparatet, antallet af omdrejninger og diameter af legemet i spiralvarmeveksleren osv.; 7) beslagets diametre til varmebærers ind- og udløb.
Varmeoverførsel mellem varmebærere varierer betydeligt afhængigt af fysiske egenskaber og parametre for varmevekslingsmedier såvel som fra de hydrodynamiske betingelser for bevægelse af varmebærere.
Designopgaven angiver arbejdsmedierne (varmeoverførselsvæsker), deres indledende og sluttemperaturer. Behov for at definere gennemsnitstemperatur af hvert medium og ved denne temperatur, finder værdierne for deres fysiske parametre fra referencetabellerne.
Middeltemperaturen for mediet kan tilnærmelsesvis bestemmes som det aritmetiske middel af det indledende t n og det sidste t til temperaturer.
De vigtigste fysiske parametre for arbejdsmedier er: densitet, viskositet, specifik varme, termisk konduktivitetskoefficient, kogepunkt, fordampnings- eller kondensationsvarme osv.
Disse parametre præsenteres i form af tabeller, diagrammer, monogrammer i opslagsbøger.
Når man designer varmeudvekslingsudstyr, er det nødvendigt at stræbe efter at skabe sådanne strømningshastigheder for kølevæsker (deres arbejdsmiljøer), hvor varmeoverførselskoefficienter og hydrauliske modstande ville være økonomisk fordelagtige.
Valget af en passende hastighed har stor betydning for god drift af varmeveksleren, da varmeoverførselskoefficienterne med en hastighedsforøgelse stiger betydeligt, og varmevekslingsoverfladen falder, dvs. enheden har mindre dimensioner. Samtidig med en stigning i hastigheden øges apparatets hydrauliske modstand, dvs. energiforbrug til pumpedrevet, samt risiko for vandhammer og rørvibrationer. Mindste værdi hastighed bestemmes af opnåelsen af turbulent strømning (for let mobile, lavviskøse væsker, Reynolds-kriteriet Re> 10000).
Mediets gennemsnitshastighed bestemmes ud fra ligningerne for volumetriske og massestrømningshastigheder:
Frk; , kg / (m 2 s), (9,1)
hvor er den gennemsnitlige lineære hastighed, m / s; V - volumetrisk strømningshastighed, m 3 / s; S er tværsnitsarealet af strømmen, m 2; - gennemsnitlig massehastighed, kg / (m 2 / s); G - massestrøm, kg / s.
Forholdet mellem masse og lineær hastighed:
, (9.2)
hvor er densitet af mediet, kg / m 3.
For de anvendte rørdiametre (57, 38 og 25 mm) anbefales det at tage væskernes hastighed næsten 1,5 - 2 m / s, ikke højere end 3 m / s, den laveste hastighedsgrænse for de fleste væsker er 0,06 - 0,3 m / s ... Hastigheden svarende til Re = 10000 for væsker med lav viskositet overstiger i de fleste tilfælde ikke 0,2 - 0,3 m / s. For viskøse væsker opnås flowturbulens ved meget højere hastigheder, derfor er det i beregningerne nødvendigt at indrømme et svagt turbulent eller endda laminært regime.
For gasser ved atmosfærisk tryk er massehastigheder på 15-20 kg / (m 2 s) tilladt, den nedre grænse er 2 - 2,5 kg / (m 2 s), og lineære hastigheder op til 25 m / s; til mættede dampe for kondens, anbefales det at indstille hastigheden op til 10 m / s.
Arbejdsmediernes hastigheder i armaturernes grenrør: for mættet damp 20 - 30 m / s; til overophedet damp - op til 50 m / s; for væsker - 1,5 - 3 m / s; til opvarmning af dampkondensat - 1-2 m / s.
Ved hjælp af hydraulisk beregning kan du korrekt vælge diametre og længder på rør, korrekt og hurtigt balancere systemet ved hjælp af radiatorventiler. Resultaterne af denne beregning hjælper dig også med at vælge den rigtige cirkulationspumpe.
Som følge af den hydrauliske beregning er det nødvendigt at indhente følgende data:
m er strømningshastigheden for varmemidlet for hele varmesystemet, kg / s;
ΔP er hovedtabet i varmesystemet;
ΔP 1, ΔP 2 ... ΔP n, er tryktabet fra kedlen (pumpen) til hver radiator (fra den første til den nth);
Forbrug af varmemiddel
Kølevæskestrømningshastigheden beregnes med formlen:
Cp - specifik varmekapacitet for vand, kJ / (kg * grader. C); for forenklede beregninger tager vi det lig med 4,19 kJ / (kg * grader. C)
ΔPt er temperaturforskellen ved ind- og udløb; normalt tager vi levering og retur af kedlen
Forbrugerberegner til varmemiddelforbrug(kun til vand)
Q = kW; Δt = o C; m = l / s
På samme måde kan du beregne kølevæskens strømningshastighed i en hvilken som helst sektion af røret. Sektionerne vælges således, at vandhastigheden er den samme i røret. Således sker opdelingen i sektioner før tee eller før reduktion. Det er nødvendigt at opsummere alle radiatorer, hvortil kølevæsken strømmer gennem hver sektion af røret, hvad angår effekt. Erstat derefter værdien i formlen ovenfor. Disse beregninger skal udføres for rørene foran hver radiator.
Kølevæskehastighed
Derefter er det nødvendigt at beregne for hver sektion af rør foran radiatorerne ved hjælp af de opnåede værdier af kølevæskestrømningshastigheden vandets bevægelseshastighed i rør ifølge formlen:
hvor V er kølevæskens bevægelseshastighed, m / s;
m - kølevæskestrøm gennem rørsektionen, kg / s
ρ er densiteten af vand, kg / m3. kan tages lig med 1000 kg / kubikmeter.
f - område tværsnit rør, kvm. kan beregnes med formlen: π * r 2, hvor r - indre diameter divideret med 2
Kølervæske hastighedsberegner
m = l / s; rør mm på mm; V = Frk
Hovedtab i røret
ΔPp tr = R * L,
ΔPp tr - friktionstab i trykket i røret, Pa;
R - specifikke friktionstab i røret, Pa / m; i rørproducentens referencelitteratur
L er længden af sektionen, m;
Tab af pres på lokale modstande
Lokale modstande i et rørafsnit er modstande på fittings, fittings, udstyr osv. Hovedtab på lokale modstande beregnes med formlen:
hvor Δp ms - tab af pres på lokale modstande, Pa;
Σξ - summen af koefficienterne for lokale modstande på stedet; lokale modstandskoefficienter er angivet af producenten for hver armatur
V er kølevæskens hastighed i rørledningen, m / s;
ρ er tætheden af kølevæsken, kg / m 3.
Hydrauliske beregningsresultater
Som følge heraf er det nødvendigt at opsummere modstandene i alle sektioner til hver radiator og sammenligne med referenceværdierne. For at pumpen indbygget kan levere varme til alle radiatorer, bør tryktabet på den længste gren ikke overstige 20.000 Pa. Kølemidlets bevægelseshastighed i ethvert område skal være i området 0,25 - 1,5 m / s. Ved hastigheder over 1,5 m / s kan der forekomme støj i rørene, og en minimumshastighed på 0,25 m / s anbefales for at undgå luftning af rør.
For at modstå ovenstående forhold er det nok at vælge de rigtige rørdiametre. Dette kan gøres i henhold til tabellen.
Det angiver den samlede effekt af de radiatorer, som røret forsyner med varme.
Hurtigt valg af rørdiametre i henhold til tabellen
Til huse op til 250 kvm. forudsat at der er en pumpe med 6 og radiator termiske ventiler, kan du ikke foretage en fuld hydraulisk beregning. Du kan vælge diametrene fra nedenstående tabel. I korte sektioner kan effekten overskrides lidt. Beregninger blev foretaget for kølemidlet Δt = 10 o C og v = 0,5 m / s.
| Rør | Kølerkraft, kW |
|---|---|
| Rør 14x2 mm | 1.6 |
| Rør 16x2 mm | 2,4 |
| Rør 16x2,2 mm | 2,2 |
| Rør 18x2 mm | 3,23 |
| Rør 20x2 mm | 4,2 |
| Rør 20x2,8 mm | 3,4 |
| Rør 25x3,5 mm | 5,3 |
| Rør 26x3 mm | 6,6 |
| Rør 32х3 mm | 11,1 |
| Rør 32x4,4 mm | 8,9 |
| Rør 40x5,5 mm | 13,8 |
Diskuter denne artikel, giv feedback i
For at varmtvandsopvarmningssystemet fungerer korrekt, er det nødvendigt at sikre den nødvendige hastighed for kølevæsken i systemet. Hvis hastigheden er lav, vil opvarmningen af rummet være meget langsom, og de fjerne radiatorer vil være meget koldere end de nærmeste. Tværtimod, hvis kølevæskens hastighed er for høj, vil kølevæsken selv ikke have tid til at varme op i kedlen, temperaturen i hele varmesystemet vil være lavere. Støjniveauet vil også blive tilføjet. Som du kan se, er kølevæskens hastighed i varmesystemet meget vigtig parameter... Lad os finde ud af det mere detaljeret - hvad skal være den mest optimale hastighed.
Varmesystemer, hvor naturlig cirkulation finder sted, har som regel en relativ lav hastighed kølevæske. Trykfaldet i rørene er nået korrekt placering kedel, ekspansionsbeholder og rør selv - lige og retur. Kun korrekt beregning før installationen, giver dig mulighed for at opnå den korrekte, ensartede bevægelse af kølevæsken. Men alligevel, inertien i varmeanlæg med naturlig cirkulation væske er meget stor. Resultatet er en langsom opvarmning af lokalerne, lav effektivitet. Den største fordel ved et sådant system er maksimal uafhængighed af elektricitet, der er ingen elektriske pumper.
Oftest bruger huse et varmesystem med tvungen cirkulation af kølevæsken. Hovedelementet i et sådant system er en cirkulationspumpe. Det er ham, der fremskynder kølevæskens bevægelse, væskens hastighed i varmesystemet afhænger af dens egenskaber.
Hvad påvirker hastigheden af kølevæsken i varmesystemet:
Varmesystem diagram,
- type kølemiddel
- effekt, ydelse af cirkulationspumpen
- hvilke materialer er rørene fremstillet af og deres diameter
- fravær luftbelastning og blokeringer i rør og radiatorer.
For et privat hus vil den mest optimale hastighed være kølevæsken i området 0,5 - 1,5 m / s.
For administrative bygninger - højst 2 m / s.
Til industrielle lokaler- ikke mere end 3 m / s.
Den øvre grænse for kølevæskehastigheden vælges hovedsageligt på grund af støjniveauet i rørene.
Mange cirkulationspumper have en væskestrømningsregulator, så det er muligt at vælge den mest optimale til dit system. Selve pumpen skal vælges korrekt. Ingen grund til at tage med et stort udbud strøm, da der vil være mere elforbrug. Med en stor længde af varmesystemet, et stort antal kredsløb, antal etager og så videre, er det bedre at installere flere pumper med lavere kapacitet. For eksempel skal pumpen sættes separat på et varmt gulv, på anden sal.
Opvarmning af vandhastighed
Vandhastighed i varmesystemet For at varmtvandsopvarmningssystemet skal fungere korrekt, er det nødvendigt at angive den nødvendige hastighed for varmebærer i systemet. Hvis hastigheden er langsom,
Vandets bevægelseshastighed i varmesystemets rør.
Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam
Åh, og din bror gør et fjols!
Hvad vil du have? At lære den "militære hemmelighed" (hvordan man egentlig gør det), eller at bestå kursusbogen? Hvis bare en term elev - så ifølge manualen, som læreren skrev og ikke ved andet og ikke vil vide. Og hvis du gør hvordan, vil ikke acceptere endnu.
1. Ja minimal vandets bevægelseshastighed. Dette er 0,2-0,3 m / s, baseret på luftfjernelsestilstanden.
2. Ja maksimum hastigheden, der er begrænset, så rørene ikke larmer. Teoretisk set bør dette kontrolleres ved beregning, og nogle programmer gør det. Praktisk set det samme kyndige mennesker brug instruktionerne fra den gamle SNiP helt tilbage i 1962, hvor der var et bord begrænse hastigheder. Derfra og på tværs af alle opslagsbøger blev det distribueret. Dette er 1,5 m / s for en diameter på 40 eller mere, 1 m / s for en diameter på 32, 0,8 m / s for en diameter på 25. For mindre diametre var der andre begrænsninger, men så gav de ikke en pokker om dem.
Den tilladte hastighed er stadig i punkt 6.4.6 (op til 3 m / s), og i tillæg Zh i SNiP 41-01-2003 forsøgte kun "lektorer med kandidater" at få fattige studerende ikke til at finde ud af det. Der er det knyttet til støjniveauet, og til km'erne og til andet lort.
Men acceptabelt er absolut ikke optimal. SNiP nævner slet ikke den optimale.
3. Men der er stadig optimal hastighed. Ikke nogle 0,8-1,5, men en rigtig. Snarere ikke selve hastigheden, men den optimale rørdiameter (hastigheden er ikke i sig selv vigtig) og under hensyntagen til alle faktorer, herunder metalforbrug, arbejdsintensitet ved installation, samling og hydraulisk stabilitet.
Her er de hemmelige formler:
0,037 * G ^ 0,49 - til præfabrikerede linjer
0,036 * G ^ 0,53 - til varmestiger
0,034 * G ^ 0,49 - for grenlinjer, indtil belastningen falder til 1/3
0,022 * G ^ 0,49 - for endenes afsnit af en gren med en belastning på 1/3 af hele grenen
Her er overalt G strømningshastigheden i t / h, og den indvendige diameter i meter opnås, som skal afrundes op til den nærmeste større standard.
Nå og korrekt fyre indstiller slet ingen hastigheder, men gør ganske enkelt ind beboelsesbygninger alle stigninger med konstant diameter og alle linjer med konstant diameter. Men det er for tidligt for dig at vide, hvilke diametre.
Vandets bevægelseshastighed i varmesystemets rør
Vandets bevægelseshastighed i varmesystemets rør. Opvarmning
Hydraulisk beregning varmeledninger
Som det kan ses af emnetitlen, involverer beregningen sådanne parametre relateret til hydraulik som kølevæskens strømningshastighed, kølevæskens strømningshastighed, rørledningers og fittings hydrauliske modstand. Samtidig er der et komplet forhold mellem disse parametre.
For eksempel, når kølevæskens hastighed stiger, øges rørledningens hydrauliske modstand. Med en stigning i kølevæskens strømningshastighed gennem en rørledning med en bestemt diameter, stiger kølevæskens hastighed, og den hydrauliske modstand stiger naturligt, mens diameteren ændres opad, hastigheden og den hydrauliske modstand falder. Ved at analysere disse forhold, bliver den hydrauliske beregning til en slags parameteranalyse for at sikre pålidelig og effektivt arbejde systemer og reducere materialeomkostninger.
Varmesystemet består af fire hovedkomponenter: rørledninger, varmeanordninger, en varmegenerator, regulering og afspærringsventiler... Alle elementer i systemet har deres egne egenskaber ved hydraulisk modstand og skal tages i betragtning ved beregning. Desuden, som nævnt ovenfor, hydrauliske egenskaber ikke er permanente. Producenter varmeudstyr og materialer giver normalt data om hydrauliske egenskaber (specifikt tryktab) for de materialer eller udstyr, de producerer.
Nomogram til hydraulisk beregning af polypropylenrørledninger fremstillet af FIRAT (Firat)
Specifikt tryktab (hovedtab) for rørledningen er angivet for 1 lm. rør.
Efter analyse af nomogrammet vil du tydeligere se de tidligere angivne forhold mellem parametrene.
Så vi har defineret essensen af den hydrauliske beregning.
Lad os nu gennemgå hver af parametrene separat.
Varmebærerforbrug
Kølemiddels strømningshastighed, for en bredere forståelse af mængden af kølemiddel, afhænger direkte af den varmebelastning, som kølemidlet skal flytte fra varmegeneratoren til varmeapparat.
Specielt for den hydrauliske beregning er det påkrævet at bestemme kølevæskens strømningshastighed i et givet konstruktionsafsnit. Hvad er bosættelsesområdet. Den beregnede sektion af rørledningen er en sektion med konstant diameter med en konstant strømningshastighed af kølevæsken. For eksempel, hvis en gren omfatter ti radiatorer (konventionelt hver enhed med en effekt på 1 kW) og kølevæskens samlede strømningshastighed er designet til at overføre termisk energi svarende til 10 kW af kølevæsken. Derefter vil det første afsnit være sektionen fra varmegeneratoren til den første i radiatorgrenen (forudsat at der er en konstant diameter i hele sektionen) med en kølevæskestrømningshastighed til overførsel på 10 kW. Det andet afsnit vil være placeret mellem den første og anden radiator med en varmeenergioverførselshastighed på 9 kW og så videre op til den sidste radiator. Den hydrauliske modstand for både forsyningsrørledningen og returrørledningen beregnes.
Kølevæskeforbruget (kg / t) for stedet beregnes med formlen:
Q uch - varmebelastning plot W. For eksempel i ovenstående eksempel er varmebelastningen i det første afsnit 10 kW eller 1000 W.
s = 4,2 kJ / (kg ° C) - specifik varmekapacitet for vand
t g - designtemperatur for det varme kølevæske i varmesystemet, ° С
t о - designtemperatur for den afkølede varmebærer i varmesystemet, ° С.
Kølevæskestrømningshastighed.
Minimumstærsklen for kølevæskens hastighed anbefales i området 0,2 - 0,25 m / s. Ved lavere hastigheder begynder processen med frigivelse af overskydende luft i kølemidlet, hvilket kan føre til dannelse af luftstop og som følge heraf et helt eller delvis svigt i varmesystemet. Den øvre tærskel for kølevæskehastigheden ligger i området 0,6 - 1,5 m / s. Overholdelse af den øvre hastighedstærskel forhindrer forekomst af hydraulisk støj i rørledningerne. I praksis blev det bestemt optimalt område hastighed 0,3 - 0,7 m / s.
Et mere præcist område af den anbefalede hastighed for kølevæsken afhænger af materialet i rørledningerne, der bruges i varmesystemet, og mere præcist af ruhedskoefficienten indre overflade rørledninger. For eksempel for stålrørledninger er det bedre at overholde kølevæskehastigheden fra 0,25 til 0,5 m / s for kobber og polymer (polypropylen, polyethylen, metal-plastrørledninger) fra 0,25 til 0,7 m / s eller bruge producentens anbefalinger hvis muligt.
Kølevæskestrømningshastighed
Kølevæskestrømningshastighed. Hydraulisk beregning af varmesystemets rørledninger Som det fremgår af emnetitlen, er sådanne parametre relateret til hydraulik som gennemstrømningshastighed involveret i beregningen
Hastighed - bevægelse - kølevæske
Varmebærernes bevægelseshastigheder i teknologiske anordninger giver normalt et turbulent strømningsregime, hvor der som bekendt sker en intens udveksling af momentum, energi og masse mellem tilstødende sektioner af strømmen på grund af kaotiske turbulente pulsationer. I fysisk essens er turbulent varmeoverførsel konvektiv overførsel.
Kølemidlets bevægelseshastighed i rørledninger i varmesystemer med naturlig cirkulation er normalt 0 05 - 0 2 m / s og med kunstig cirkulation - 0 2 - 1 0 m / s.
Kølemidlets bevægelseshastighed påvirker murstenens tørringshastighed. Af ovenstående undersøgelser følger det, at accelerationen af tørring af mursten med en stigning i kølevæskets bevægelseshastighed er mere mærkbar, når denne hastighed er større end 0 5 m / s. I den allerførste tørringsperiode er en betydelig stigning i kølevæskens bevægelseshastighed skadelig for murstenens kvalitet, hvis kølevæsken ikke er tilstrækkelig fugtig.
Kølemidlets bevægelseshastighed i varmevekslerens rør skal være mindst 0 35 m / s i alle driftstilstande med vand som kølevæske og mindst 0 25 m / s med frostvæske.
Kølemidlets bevægelseshastighed i varmesystemer bestemmes hydraulisk beregning og økonomiske hensyn.
Varmebærers bevægelseshastighed, bestemt af tværsnittet af varmevekslerens kanaler, svinger over et meget bredt område og uden en stor fejl kan ikke accepteres eller fastslås, før spørgsmålet om varmevekslerens type og størrelse er løst.
Kølevæskens bevægelseshastighed w påvirker kraftigt varmeoverførslen. Jo højere hastighed, jo mere intens finder varmeudvekslingen sted.
Kølemidlets bevægelseshastighed i tørrekanalen bør ikke overstige 5 - 6 m / min for at undgå dannelse af en ujævn overflade af arbejdslaget og en for belastet struktur. I praksis vælges kølevæskens hastighed i området 2-5 m / min.
Kølemidlets bevægelseshastighed i vandvarmeanlæg er tilladt op til 1 - 1 5 m / s i boliger og offentlige bygninger og op til 3 m / s i industrielle lokaler.
En stigning i kølevæskens bevægelseshastighed er kun gavnlig op til en vis grænse. Hvis denne hastighed er højere end den optimale, har gasserne ikke tid til at opgive deres varme til materialet og vil forlade tromlen med høj temperatur.
En stigning i kølevæskens bevægelseshastighed kan også opnås i element (batteri) varmevekslere, som er et batteri af flere varmevekslere, der er forbundet i serie med hinanden.
Med en stigning i varmebærernes bevægelseshastighed, Re w / / v, varmeoverførselskoefficienten a og varmefluxdensiteten q a Ved stigning. Men sammen med hastigheden i forhold til w2, den hydrauliske modstand og strømforbrug til de pumper, der pumper kølemidlet igennem varmeveksler... Eksisterer optimal værdi hastighed, bestemt ved at sammenligne stigningen i intensiteten af varmeoverførsel og en mere intensiv vækst i hydraulisk modstand med en stigning i hastighed.
For at øge kølemidlets bevægelseshastighed i det ringformede rum arrangeres langsgående og tværgående skillevægge.
Stor encyklopædi Olie og gas
Stor encyklopædi for olie og gas
Ved udførelse af yderligere beregninger vil vi bruge alle de vigtigste hydrauliske parametre, herunder kølevæskens strømningshastighed, fittings og rørledningers hydrauliske modstand, kølevæskens hastighed osv. Der er et komplet forhold mellem disse parametre, hvilket er det, du skal stole på i beregningerne. websted
For eksempel, hvis kølevæskens hastighed øges, øges den hydrauliske modstand på rørledningen samtidig. Hvis kølevæskens strømningshastighed øges under hensyntagen til rørledningen med en given diameter, vil kølevæskens hastighed samtidig stige, såvel som den hydrauliske modstand. Og jo større rørledningens diameter, jo lavere vil kølevæskens hastighed og den hydrauliske modstand være. Baseret på analysen af disse forhold er det muligt at omdanne hydraulikken (beregningsprogrammet er i netværket) til en analyse af parametrene for effektiviteten og pålideligheden af hele systemet, hvilket igen vil bidrage til at reducere omkostningerne af de anvendte materialer.
Varmesystemet omfatter fire grundlæggende komponenter: en varmegenerator, varmeenheder, rør, afspærring og reguleringsventiler. Disse elementer har individuelle parametre for hydraulisk modstand, som skal tages i betragtning ved beregning. Husk, at de hydrauliske egenskaber ikke er konstante. Førende producenter af materialer og varmeudstyr i obligatorisk angive oplysninger om specifikke tryktab (hydrauliske egenskaber) for det producerede udstyr eller materialer.
For eksempel lettes beregningen for polypropylenrørledninger fra FIRAT i høj grad af det givne nomogram, der angiver det specifikke tryk eller hovedtab i rørledningen for 1 meter løbende rør. Analyse af nomogrammet giver dig mulighed for tydeligt at spore ovenstående forhold mellem individuelle egenskaber... Dette er hovedessensen i hydrauliske beregninger.
Hydraulisk beregning af varmtvandsopvarmningssystemer: varmebærerstrøm
Vi tror, du allerede har tegnet en analogi mellem udtrykket "kølevæskestrøm" og udtrykket "mængde kølemiddel". Så kølevæskens strømningshastighed afhænger direkte af, hvilken varmebelastning der falder på kølemidlet i processen med at overføre varme til varmeenheden fra varmegeneratoren.
Hydraulisk beregning indebærer bestemmelse af kølevæskens flowhastighed i forhold til et givet område. Den beregnede sektion er en sektion med en stabil kølevæskestrømningshastighed og en konstant diameter.
Hydraulisk beregning af varmeanlæg: eksempel
Hvis grenen omfatter ti kilowatt radiatorer, og kølevæskeforbruget blev beregnet til overførsel af varmeenergi på niveauet 10 kilowatt, vil den beregnede sektion være et afskæring fra varmegeneratoren til radiatoren, som er den første i grenen . Men kun på betingelse af at dette afsnit er karakteriseret ved en konstant diameter. Den anden sektion er placeret mellem den første radiator og den anden radiator. På samme tid, hvis forbruget af 10-kilowatt termisk energioverførsel i det første tilfælde blev beregnet, så vil den beregnede energimængde i det andet afsnit allerede være 9 kilowatt med et gradvist fald, når beregningerne udføres. Den hydrauliske modstand skal beregnes samtidigt for forsynings- og returrørledninger.
Hydraulisk beregning enkelt rørsystem opvarmning indebærer beregning af varmebærerens strømningshastighed
for det beregnede areal i henhold til følgende formel:
Guch = (3,6 * Quch) / (s * (tg-to))
Quch er termisk belastning af det beregnede område i watt. For eksempel i vores eksempel vil varmebelastningen på det første afsnit være 10.000 watt eller 10 kilowatt.
s (specifik varmekapacitet for vand) - konstant lig med 4,2 kJ / (kg ° C)
tg er temperaturen på det varme kølevæske i varmesystem.
tо er temperaturen på koldvarmebæreren i varmesystemet.
Hydraulisk beregning af varmesystemet: varmemediets strømningshastighed
Kølevæskens minimumshastighed bør tage en tærskelværdi på 0,2 - 0,25 m / s. Hvis hastigheden er mindre, frigives overskydende luft fra kølevæsken. Dette vil føre til udseendet af luftlåse i systemet, hvilket igen kan forårsage delvis eller fuldstændig fejl i varmesystemet. Hvad angår den øvre tærskel, skal kølevæskens hastighed nå 0,6 - 1,5 m / s. Hvis hastigheden ikke stiger over denne indikator, vil der ikke dannes hydraulisk støj i rørledningen. Praksis viser, at det optimale hastighedsområde for varmesystemer er 0,3 - 0,7 m / s.
Hvis der er behov for at beregne kølevæskens hastighedsområde mere præcist, skal du tage parametrene for rørledningsmaterialets materiale i varmesystemet i betragtning. Mere præcist har du brug for en ruhedsfaktor til den indre røroverflade. For eksempel hvis det kommer om stålrørledninger, så er kølevæskens optimale hastighed på niveauet 0,25 - 0,5 m / s. Hvis rørledningen er polymer eller kobber, kan hastigheden øges til 0,25 - 0,7 m / s. Hvis du vil spille det sikkert, skal du læse omhyggeligt, hvilken hastighed der anbefales af producenter af udstyr til varmesystemer. Et mere præcist område af den anbefalede hastighed for kølemidlet afhænger af materialet i rørledningerne, der bruges i varmesystemet, og mere præcist af ruhedskoefficienten for rørledningernes indre overflade. For eksempel for stålrørledninger er det bedre at overholde kølevæskehastigheden fra 0,25 til 0,5 m / s for kobber og polymer (polypropylen, polyethylen, metal-plastrørledninger) fra 0,25 til 0,7 m / s eller bruge producentens anbefalinger hvis muligt.
Beregning af varmesystemets hydrauliske modstand: tryktab
Tryktabet i et bestemt afsnit af systemet, som også kaldes udtrykket "hydraulisk modstand", er summen af alle tab på grund af hydraulisk friktion og i lokale modstande. Denne indikator, målt i Pa, beregnes med formlen:
ΔPuch = R * l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ
hvor
v er hastigheden af det brugte kølemiddel målt i m / s.
ρ er varmebærerens massefylde målt i kg / m3.
R er tryktabet i rørledningen målt i Pa / m.
l er den estimerede længde af rørledningen i sektionen, målt i m.
Σζ er summen af koefficienterne for lokale modstande inden for udstyr og afspærrings- og styreventiler.
Med hensyn til den samlede hydrauliske modstand er det summen af alle hydrauliske modstande i de beregnede sektioner.