سرعت آب در خط لوله گرمایش. سرعت بهینه حرکت آب در خطوط لوله شبکه های گرمایش

روش برای محاسبه مبدل های حرارتی

طراحی مبدل های حرارتی بسیار متنوع است، اما وجود دارد روش شناسی عمومیمحاسبات مهندسی حرارتی که بسته به داده های اولیه موجود می تواند برای محاسبات خصوصی استفاده شود.

دو نوع محاسبات ترموتکنیکی مبدل های حرارتی وجود دارد: طراحی (طراحی) و کالیبراسیون.

محاسبه طراحیتولید شده در طول طراحی مبدل حرارتی، زمانی که دبی مایع خنک کننده و پارامترهای آن مشخص شده باشد. هدف از محاسبه طراحی تعیین سطح تبادل حرارت و ابعاد طراحی دستگاه انتخاب شده است.

محاسبه تاییدبرای شناسایی امکان استفاده از مبدل های حرارتی موجود یا استاندارد برای آن ها انجام می شود فرآیندهای تکنولوژیکیکه در آن از این دستگاه استفاده می شود. در طول محاسبه تایید، ابعاد دستگاه و شرایط عملکرد آن مشخص می شود و مقدار نامعلوم بهره وری مبدل حرارتی (واقعی) است. یک محاسبه تأیید برای ارزیابی عملکرد دستگاه در حالت هایی غیر از اسمی انجام می شود. مثل این. بنابراین، هدف از محاسبه تأیید، انتخاب شرایطی است که عملکرد بهینه دستگاه را تضمین می کند.

محاسبات طراحی شامل محاسبات حرارتی (مهندسی حرارت)، هیدرولیک و محاسبات مکانیکی است.

دنباله ای از محاسبات طراحی. برای انجام محاسبات موارد زیر باید مشخص شود: 1) نوع مبدل حرارتی (کویل، پوسته و لوله، لوله در لوله، مارپیچ و غیره). 2) نام خنک کننده گرم و سرد (مایع، بخار یا گاز)؛ 3) بهره وری مبدل حرارتی (مقدار یکی از خنک کننده ها، کیلوگرم در ثانیه)؛ 4) دمای اولیه و نهایی مایع خنک کننده.

تعیین موارد زیر ضروری است: 1) پارامترهای فیزیکی و سرعت حرکت مایع خنک کننده. 2) مصرف سیال گرمایشی یا خنک کننده بر اساس تعادل حرارتی. 3) نیروی پیشرانفرآیند، یعنی اختلاف دمای متوسط؛ 4) انتقال حرارت و ضرایب انتقال حرارت؛ 5) سطح انتقال حرارت؛ 6) ابعاد ساختاری دستگاه: طول، قطر و تعداد دور سیم پیچ، طول، تعداد لوله ها و قطر بدنه در دستگاه پوسته و لوله، تعداد دور و قطر بدنه در گرمای مارپیچی. مبدل و غیره؛ 7) قطر اتصالات ورودی و خروجی مایع خنک کننده.

انتقال حرارت بین خنک کننده ها بسته به نوع آن به میزان قابل توجهی متفاوت است مشخصات فیزیکیو پارامترهای رسانه تبادل حرارت، و همچنین از شرایط هیدرودینامیکی حرکت مایع خنک کننده.

تخصیص طراحی، محیط کار (خنک کننده)، دمای اولیه و نهایی آنها را مشخص می کند. باید میانگین دمای هر محیط را تعیین کرد و در این دما مقادیر پارامترهای فیزیکی آنها را با استفاده از جداول مرجع پیدا کرد.

میانگین دمای محیط را می توان تقریباً به عنوان میانگین حسابی دمای t n اولیه و t k نهایی تعیین کرد.

پارامترهای فیزیکی اصلی محیط کار عبارتند از: چگالی، ویسکوزیته، ظرفیت گرمایی ویژه، ضریب هدایت حرارتی، نقطه جوش، گرمای نهان تبخیر یا تراکم و غیره.

این پارامترها به صورت جداول، نمودارها، مونوگرام ها در کتاب های مرجع ارائه شده است.

هنگام طراحی تجهیزات مبادله حرارتی، باید تلاش کرد تا چنین نرخ های جریان خنک کننده (محیط کاری آنها) ایجاد شود که در آن ضرایب انتقال حرارت و مقاومت هیدرولیکی از نظر اقتصادی مفید باشد.

انتخاب سرعت مناسب دارد پراهمیتبرای عملکرد خوب مبدل حرارتی، زیرا با افزایش سرعت، ضرایب انتقال حرارت به طور قابل توجهی افزایش می یابد و سطح تبادل حرارت کاهش می یابد، به عنوان مثال. این دستگاه ابعاد طراحی کوچکتری دارد. همزمان با افزایش سرعت، مقاومت هیدرولیکی دستگاه افزایش می یابد، یعنی. مصرف انرژی برای راه اندازی پمپ و همچنین خطر چکش آب و لرزش لوله ها. حداقل ارزشسرعت با دستیابی به حرکت جریان آشفته تعیین می‌شود (برای مایعات با ویسکوزیته کم، معیار رینولدز Re> 10000 است).

سرعت متوسط ​​حرکت محیط از معادلات دبی حجمی و جرمی تعیین می شود:

ام‌اس؛ ، کیلوگرم/(متر 2 ثانیه)، (9.1)

میانگین سرعت خطی، m/s کجاست. V- نرخ جریان حجمی، m3/s. S - سطح مقطع جریان، متر مربع؛ - سرعت جرم متوسط، کیلوگرم / (m2 /s)؛ G – جریان جرمی، کیلوگرم بر ثانیه

رابطه جرم و سرعت خطی:

, (9.2)

چگالی محیط کجاست، kg/m3.

برای قطر لوله های اعمال شده (57، 38 و 25 میلی متر)، توصیه می شود سرعت مایعات را تقریباً 1.5 - 2 متر بر ثانیه، نه بیشتر از 3 متر بر ثانیه، حداقل سرعت مجاز برای اکثر مایعات 0.06 - است. 0.3 متر بر ثانیه سرعت مربوط به Re = 10000 برای مایعات کم ویسکوزیته در اکثر موارد از 0.2 - 0.3 m/s تجاوز نمی کند. برای مایعات چسبناک، اغتشاش جریان با سرعت های بسیار بالاتری به دست می آید، بنابراین در محاسبات لازم است یک رژیم ضعیف آشفته یا حتی آرام فرض شود.

برای گازها در فشار جوسرعت جرم مجاز 15 - 20 کیلوگرم / (m2 s)، کمترین حد 2 - 2.5 کیلوگرم / (m2 s) و سرعت های خطی تا 25 متر بر ثانیه. برای بخارات اشباع شده در حین تراکم، توصیه می شود سرعت را روی 10 متر بر ثانیه تنظیم کنید.

سرعت حرکت محیط کار در نازل اتصالات: برای بخار اشباع 20 تا 30 متر بر ثانیه. برای بخار فوق گرم- تا 50 متر بر ثانیه؛ برای مایعات - 1.5 - 3 متر بر ثانیه؛ برای گرم کردن میعانات بخار - 1 - 2 متر بر ثانیه.

محاسبه هیدرولیک خطوط لوله سیستم گرمایش

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

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

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

مثلا:

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

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

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

بنابراین ما ماهیت محاسبه هیدرولیک را تعیین کرده ایم.

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

جریان مایع خنک کننده

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

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

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

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

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

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

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

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

سرعت جریان مایع خنک کننده

حداقل آستانه برای سرعت مایع خنک کننده در محدوده 0.2 - 0.25 متر بر ثانیه توصیه می شود. در سرعت های پایین تر، فرآیند آزادسازی هوای اضافی موجود در مایع خنک کننده آغاز می شود که می تواند منجر به تشکیل شود. گیرهای هواو در نتیجه خرابی کامل یا جزئی سیستم گرمایشی. آستانه بالای سرعت مایع خنک کننده در محدوده 0.6 - 1.5 m / s قرار دارد. رعایت آستانه سرعت بالا به شما امکان می دهد از وقوع نویز هیدرولیک در خطوط لوله جلوگیری کنید. در عمل، محدوده سرعت بهینه 0.3 - 0.7 متر بر ثانیه تعیین شد.

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

سیستم های گرمایش هیدرولیک فردی

برای انجام صحیح محاسبه هیدرولیک سیستم گرمایش، لازم است برخی از موارد را در نظر بگیرید. پارامترهای عملیاتیخود سیستم این شامل سرعت مایع خنک کننده، سرعت جریان، مقاومت هیدرولیک است دریچه های قطع کنندهو خط لوله، اینرسی و غیره.

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

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

سیستم گرمایشی شامل 4 جزء اصلی است:

1. دیگ بخار.
2. لوله های.
3. وسایل گرمایشی
4. شیرهای خاموش و کنترل.

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

ویژگی های هیدرولیک چیست؟ اینها افت فشار خاص هستند. یعنی به هر شکلی عنصر گرمایش، چه لوله باشد، چه شیر، چه دیگ و چه رادیاتور، همیشه از ساختار دستگاه و یا از دیوارها مقاومت وجود دارد. بنابراین، با عبور از آنها، مایع خنک کننده فشار و بر این اساس سرعت خود را از دست می دهد.

جریان مایع خنک کننده

جریان مایع خنک کننده

برای نشان دادن نحوه انجام محاسبات گرمایش هیدرولیک، اجازه دهید به عنوان مثال یک مدار گرمایش ساده را در نظر بگیریم که شامل یک دیگ گرمایش و رادیاتورهای گرمایشی با مصرف گرمای کیلووات است. و 10 رادیاتور از این قبیل در سیستم وجود دارد.

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

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

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

لطفاً توجه داشته باشید که برای مدارهای جریان و برگشت این تحلیلجداگانه انجام می شود.

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

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

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

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

tr دمای مایع خنک کننده در ورودی سایت است.

به دمای مایع خنک کننده در خروجی از سایت است.

سرعت مایع خنک کننده

محاسبه شماتیک

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

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

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

انتخاب طرح اصلی

فلش هیدرولیک مدارهای دیگ و گرمایش را جدا می کند

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

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

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

نتیجه

گرمایش در خانه

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

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

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

هنگام انجام محاسبات بیشتر، از تمام پارامترهای اصلی هیدرولیک از جمله جریان مایع خنک کننده، مقاومت هیدرولیکی اتصالات و خطوط لوله، سرعت مایع خنک کننده و غیره استفاده خواهیم کرد. یک رابطه کامل بین این پارامترها وجود دارد که باید در هنگام انجام محاسبات به آن اعتماد کنید. سایت اینترنتی

به عنوان مثال، اگر سرعت مایع خنک کننده را افزایش دهید، مقاومت هیدرولیکی خط لوله به طور همزمان افزایش می یابد. اگر سرعت جریان مایع خنک کننده را با در نظر گرفتن خط لوله با قطر معین افزایش دهید، سرعت مایع خنک کننده و همچنین مقاومت هیدرولیکی به طور همزمان افزایش می یابد. و هرچه قطر خط لوله بزرگتر باشد، سرعت خنک کننده و مقاومت هیدرولیکی کمتر خواهد بود. بر اساس تجزیه و تحلیل این روابط، می توان هیدرولیک (برنامه محاسبه در اینترنت موجود است) را به تجزیه و تحلیل پارامترهای کارایی و قابلیت اطمینان کل سیستم تبدیل کرد که به نوبه خود به کاهش کمک می کند. هزینه مواد مورد استفاده

سیستم گرمایش شامل چهار جزء اصلی است: مولد حرارت، دستگاه های گرمایش، خط لوله، شیرهای خاموش و کنترل. این عناصر دارای پارامترهای مقاومت هیدرولیکی فردی هستند که باید هنگام انجام محاسبات در نظر گرفته شوند. به یاد داشته باشیم که ویژگی های هیدرولیک ثابت نیستند. سازندگان پیشرو مواد و تجهیزات گرمایشی ملزم به ارائه اطلاعات در مورد تلفات فشار خاص (ویژگی های هیدرولیکی) برای تجهیزات یا موادی هستند که تولید می کنند.

به عنوان مثال، محاسبه خطوط لوله پلی پروپیلن از شرکت FIRAT با نوموگرام داده شده بسیار تسهیل می شود، که نشان دهنده افت فشار یا فشار خاص در خط لوله برای 1 متر خطی لوله است. تجزیه و تحلیل نوموگرام به ما این امکان را می دهد که به وضوح روابط فوق الذکر بین را ردیابی کنیم ویژگیهای فردی. این ماهیت اصلی محاسبات هیدرولیک است.

محاسبه هیدرولیک سیستم های گرمایش آب: جریان مایع خنک کننده

ما فکر می کنیم که شما قبلاً یک قیاس بین اصطلاح "جریان خنک کننده" و اصطلاح "مقدار خنک کننده" انجام داده اید. بنابراین، مصرف مایع خنک‌کننده مستقیماً به میزان بار حرارتی که بر روی مایع خنک‌کننده وارد می‌شود بستگی دارد، زیرا گرما را از مولد گرما به دستگاه گرمایش منتقل می‌کند.

محاسبه هیدرولیک شامل تعیین سطح جریان مایع خنک کننده با توجه به یک منطقه معین است. بخش طراحی بخشی با سرعت جریان مایع خنک کننده پایدار و قطر ثابت است.

محاسبه هیدرولیک سیستم های گرمایش: مثال

اگر یک انشعاب شامل ده کیلووات رادیاتور باشد و دبی مایع خنک‌کننده برای انتقال انرژی گرمایی در سطح 10 کیلووات محاسبه شود، بخش محاسبه‌شده مقطعی از مولد حرارت به رادیاتور خواهد بود که اولین انشعاب است. اما فقط به شرطی که این منطقه با قطر ثابت مشخص شود. قسمت دوم بین رادیاتور اول و رادیاتور دوم قرار دارد. علاوه بر این، اگر در مورد اول میزان انتقال انرژی حرارتی 10 کیلووات محاسبه شده باشد، در بخش دوم مقدار انرژی محاسبه شده در حال حاضر 9 کیلووات خواهد بود، با کاهش تدریجی با انجام محاسبات. مقاومت هیدرولیک باید به طور همزمان برای خطوط لوله تامین و برگشت محاسبه شود.

محاسبه هیدرولیک یک سیستم گرمایش تک لوله شامل محاسبه جریان مایع خنک کننده است

برای مساحت محاسبه شده با استفاده از فرمول زیر:

Guch= (3.6*Quch)/(s*(tg-to))

Qch - بار حرارتی منطقه طراحی بر حسب وات. به عنوان مثال، برای مثال ما، بار حرارتی در بخش اول 10000 وات یا 10 کیلووات خواهد بود.

c (ظرفیت گرمایی ویژه آب) - ثابت، برابر با 4.2 کیلوژول/(کیلوگرم درجه سانتیگراد)

tg - دمای مایع خنک کننده داغ در سیستم گرمایش.

به دمای مایع خنک کننده سرد در سیستم گرمایشی است.

محاسبه هیدرولیک سیستم گرمایش: نرخ جریان مایع خنک کننده

حداقل سرعت مایع خنک کننده باید مقدار آستانه 0.2 - 0.25 m/s باشد. اگر سرعت کمتر باشد، هوای اضافی از مایع خنک کننده خارج می شود. این امر منجر به ظاهر شدن حباب های هوا در سیستم می شود که به نوبه خود می تواند باعث خرابی جزئی یا کامل سیستم گرمایش شود. در مورد آستانه بالایی، سرعت مایع خنک کننده باید به 0.6 - 1.5 متر در ثانیه برسد. اگر سرعت از این شاخص بالاتر نرود، سر و صدای هیدرولیک در خط لوله ایجاد نمی شود. تمرین نشان می دهد که محدوده سرعت مطلوب برای سیستم های گرمایش 0.3 - 0.7 متر بر ثانیه است.

اگر نیاز به محاسبه دقیق محدوده سرعت مایع خنک کننده وجود دارد، باید پارامترهای مواد خطوط لوله را در سیستم گرمایش در نظر بگیرید. به طور دقیق تر، شما به یک ضریب زبری برای سطح لوله کشی داخلی نیاز دارید. به عنوان مثال، اگر ما در مورددر مورد خطوط لوله فولادی، سرعت بهینه خنک کننده 0.25 - 0.5 متر بر ثانیه در نظر گرفته می شود. اگر خط لوله پلیمری یا مسی باشد، سرعت را می توان به 0.25 - 0.7 متر بر ثانیه افزایش داد. اگر می‌خواهید ایمن باشید، سرعت توصیه شده توسط سازندگان تجهیزات برای سیستم‌های گرمایشی را با دقت بخوانید. محدوده دقیق تر سرعت توصیه شده خنک کننده به مواد خطوط لوله مورد استفاده در سیستم گرمایش یا به طور دقیق تر به ضریب زبری سطح داخلی خطوط لوله بستگی دارد. به عنوان مثال، برای خطوط لوله فولادی بهتر است سرعت خنک کننده 0.25 تا 0.5 متر بر ثانیه باشد؛ برای مس و پلیمر (خطوط لوله پلی پروپیلن، پلی اتیلن، فلز پلاستیک) از 0.25 تا 0.7 متر بر ثانیه یا از توصیه های سازنده استفاده کنید. ، در صورت موجود بودن.

محاسبه مقاومت هیدرولیک سیستم گرمایش: افت فشار

افت فشار در بخش معینی از سیستم که اصطلاح "مقاومت هیدرولیک" نیز نامیده می شود، مجموع تمام تلفات ناشی از اصطکاک هیدرولیکی و مقاومت موضعی است. این شاخص که بر حسب Pa اندازه گیری می شود، با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

ΔPuch=R* l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ

جایی که
ν سرعت مایع خنک کننده استفاده شده است که بر حسب متر بر ثانیه اندازه گیری می شود.

ρ چگالی مایع خنک کننده است که بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب اندازه گیری می شود.

R - افت فشار در خط لوله که بر حسب Pa/m اندازه گیری می شود.

l طول تخمینی خط لوله در بخش است که بر حسب متر اندازه گیری می شود.

Σζ مجموع ضرایب مقاومت موضعی در ناحیه تجهیزات و شیرهای خاموش و کنترل است.

در مورد کل مقاومت هیدرولیکی، مجموع تمام مقاومت های هیدرولیکی بخش های طراحی است.

با استفاده از محاسبه هیدرولیکشما می توانید قطر و طول صحیح لوله ها را انتخاب کنید، با استفاده از شیرهای رادیاتور، سیستم را به درستی و سریع متعادل کنید. نتایج این محاسبه همچنین به شما در انتخاب پمپ گردش مناسب کمک می کند.

در نتیجه محاسبه هیدرولیک، لازم است داده های زیر به دست آید:

m نرخ جریان مایع خنک کننده برای کل سیستم گرمایش، کیلوگرم بر ثانیه است.

ΔP - کاهش فشار در سیستم گرمایش؛

ΔP 1, ΔP 2 ... ΔP n, - افت فشار از دیگ (پمپ) به هر رادیاتور (از اول تا nامین).

جریان مایع خنک کننده

جریان خنک کننده با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

Cp - ظرفیت گرمایی ویژه آب، kJ/(kg*deg.C)؛ برای محاسبات ساده، آن را برابر با 4.19 کیلوژول/(کیلوگرم*درجه سانتیگراد) می گیریم.

ΔPt - اختلاف دما در ورودی و خروجی؛ ما معمولا جریان دیگ بخار را می گیریم و برمی گردیم

ماشین حساب جریان خنک کننده(فقط برای آب)

Q = کیلو وات Δt = o C; m = l/s

به همین ترتیب، می توانید جریان مایع خنک کننده را در هر بخش از لوله محاسبه کنید. مقاطع به گونه ای انتخاب می شوند که سرعت آب در لوله یکسان باشد. بنابراین، تقسیم به بخش ها تا روی سه راهی یا قبل از کاهش اتفاق می افتد. لازم است قدرت تمام رادیاتورهایی که مایع خنک کننده از طریق هر بخش لوله به آنها جریان می یابد، خلاصه شود. سپس مقدار را با فرمول بالا جایگزین کنید. این محاسبات باید برای لوله های جلوی هر رادیاتور انجام شود.

سرعت مایع خنک کننده

سپس با استفاده از مقادیر به دست آمده جریان مایع خنک کننده، لازم است برای هر بخش از لوله های جلوی رادیاتور محاسبه شود. سرعت حرکت آب در لوله ها طبق فرمول:

که در آن V سرعت حرکت مایع خنک کننده، m/s است.

m - جریان مایع خنک کننده از طریق بخش لوله، کیلوگرم در ثانیه

ρ - چگالی آب، کیلوگرم/مکعب. را می توان معادل 1000 کیلوگرم در مکعب در نظر گرفت.

f - سطح مقطع لوله، متر مربع. را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد: π * r 2، که در آن r قطر داخلی تقسیم بر 2 است

ماشین حساب سرعت مایع خنک کننده

m = l/s; لوله میلی متر در هر میلی متر V= ام‌اس

کاهش فشار در لوله

ΔPp tr = R * L،

ΔPp tr - کاهش فشار در لوله به دلیل اصطکاک، Pa.

R - تلفات اصطکاک خاص در لوله، Pa/m؛ در ادبیات مرجع سازنده لوله

L - طول بخش، متر؛

کاهش فشار در مقاومت های موضعی

مقاومت موضعی در یک بخش لوله، مقاومت روی اتصالات، اتصالات، تجهیزات و غیره است. تلفات فشار در مقاومت های محلی با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

جایی که Δp m.s. - کاهش فشار در مقاومت های موضعی، Pa.

Σξ - مجموع ضرایب مقاومت محلی در سایت. ضرایب مقاومت محلی توسط سازنده برای هر اتصالات نشان داده شده است

V - سرعت مایع خنک کننده در خط لوله، m / s.

ρ - چگالی مایع خنک کننده، کیلوگرم بر متر مکعب.

نتایج محاسبات هیدرولیک

در نتیجه لازم است مقاومت تمام مقاطع تا هر رادیاتور جمع آوری و با مقادیر کنترل مقایسه شود. برای اینکه پمپ تعبیه شده در آن گرما را برای همه رادیاتورها تامین کند، افت فشار در طولانی ترین شاخه نباید از 20000 Pa بیشتر شود. سرعت حرکت مایع خنک کننده در هر منطقه باید در محدوده 0.25 - 1.5 متر بر ثانیه باشد. در سرعت بالای 1.5 متر بر ثانیه ممکن است صدا در لوله ها ظاهر شود و حداقل سرعت 0.25 متر بر ثانیه برای جلوگیری از تهویه لوله ها توصیه می شود.

برای تحمل شرایط فوق کافی است قطر لوله را درست انتخاب کنید. این را می توان با استفاده از جدول انجام داد.

نشان می دهد حداکثر قدرترادیاتورهایی که لوله گرما را تامین می کند.

انتخاب سریع قطر لوله از جدول

برای خانه های تا 250 متر مربع. به شرطی که پمپ 6 تکه و شیر حرارتی رادیاتور وجود داشته باشد، نیازی به محاسبه کامل هیدرولیک نیست. می توانید قطرها را از جدول زیر انتخاب کنید. در بخش های کوتاه می توانید کمی از قدرت فراتر بروید. محاسبات برای خنک کننده Δt=10 o C و v=0.5 m/s انجام شد.

لوله	قدرت رادیاتور، کیلو وات
لوله 14x2 میلی متر	1.6
لوله 16x2 میلی متر	2,4
لوله 16x2.2 میلی متر	2,2
لوله 18x2 میلی متر	3,23
لوله 20x2 میلی متر	4,2
لوله 20x2.8 میلی متر	3,4
لوله 25x3.5 میلی متر	5,3
لوله 26x3 میلی متر	6,6
لوله 32x3 میلی متر	11,1
لوله 32x4.4 میلی متر	8,9
لوله 40x5.5 میلی متر	13,8

در مورد این مقاله بحث کنید، بررسی کنید