Siltuma zudumu aprēķins no caurules

Šeit jūs varat aprēķināt faktisko siltuma zudumu cauruļvadā, ņemot vērā dzesēšanas šķidruma faktisko temperatūru un cauruļvada apkārtējo gaisu, siltumizolācijas biezumu un īpašības, un, ja tas nav pieejams, nosakiet siltuma zudumus ar atvērtu cauruļvadu.

Šī programma ļauj precīzi aprēķināt faktisko siltuma zudumu cauruļvadā, jo tas ir balstīts uz siltuma caurlaidību ar cilindriskās sienas algoritmu.

Metode siltuma zudumu aprēķināšanai no caurules

Siltuma zudumi cauruļvada posmā vienā stundā, W:

  • b - koeficients, ņemot vērā siltuma zudumus caur balstiem, savienojumiem un armatūru, kas pieņemts saskaņā ar SNiP2.04.014 un vienāds ar tērauda cauruļvadiem ar DN = 150 b = 1,15, un nemetāliskām caurulēm b = 1,7. Piezīme Aprēķins tiek veikts, neņemot vērā koeficientu b, ja tas nav atzīmēts tabulā.
  • l ir sekcijas garums, m;
  • q - siltuma zudumi no viena metra caurules vienā stundā, W / m.

q = k · 3.14 · (tв - tc)

  • tv - ūdens temperatūra cauruļvadā, ° C;
  • tс - cauruļvada apkārtējā temperatūra, ° C;
  • k - lineārais siltuma caurlaidības koeficients, W / m ° C;

k = 1 / ((1 / 2λt) · ln (dnt / dвt) + (1 / 2λi) · ln (dni / dvi) + 1 / (αn · dni))

  • λt ir caurules materiāla siltumvadītspējas koeficients, W / m² ° C;
  • λi ir siltumizolācijas siltuma vadītspējas koeficients, W / m² ° C;
  • dwt, dnt - iekšējais un ārējais caurules diametrs, attiecīgi, m;
  • divi, dni ir izolācijas iekšējais un ārējais diametrs attiecīgi m;
  • αn ir siltuma caurlaidības koeficients siltumizolācijas ārējai virsmai, W / m² ° C, kas ņemts saskaņā ar SNiP 2.04.14 9. pielikumu "Iekārtu un cauruļvadu siltumizolācija";

Siltuma zuduma aprēķina paraugs

Vairāk par siltuma caurulēm

vietnes lapās

www.electrosad.ru

Siltuma caurules - augsto tehnoloģiju ierīces dzesēšanas šķidruma fāzu pārejā - ir kļuvušas par kopīgu elementu dzesētājos un dzesēšanas sistēmās. Bet, no pirmā acu uzmetiena, identiskiem dzesētājiem ir atšķirīga efektivitāte. Kāds ir jautājums, es mēģināšu pateikt šeit.
Siltumenerģijas cauruļu aprēķins ir diezgan sarežģīts un prasa zināšanas par daudziem konkrētiem fizikāliem parametriem būvniecībā izmantotajos materiālos. Jūs varat izlasīt aprēķinu metodiku, lasot grāmatas, kas ir uzskaitītas beigās, un mājās cilvēki var mēģināt tos izmantot eksperimentos.

Es šeit neuzskatīšu dzesētāju konstrukciju ar siltuma caurulēm, es to darīju arī citos rakstos. Šeit mēs apsveram tikai siltumenerģijas cauruļvadu efektivitāti un tās atkarību no to izmantošanas apstākļiem, pēc konstrukcijas un vienkārši no kvalitātes.

Kā jau minēju iepriekš, siltuma caurules ir augsto tehnoloģiju ierīces dzesēšanas šķidruma fāzu pārejā. Tāpēc, tāpat kā jebkuras augsto tehnoloģiju ierīces, tām ir nepieciešama precīza un labi izstrādāta tehnoloģija, kuras novirzes var ievērojami samazināt siltuma caurules efektivitāti.

To efektivitāti, tāpat kā jebkuru citu siltuma atdalīšanas sistēmu, būtiski ietekmē arī siltumenerģijas cauruļu izmantošanas nosacījumi.

Apsveriet ārējo faktoru ietekmi uz darba efektivitāti, piemēram, siltuma caurulīti, izmantojot ūdens pāreju zem spiediena.

Siltuma caurule un ārējo faktoru ietekme uz tās efektivitāti

Tāpat kā siltuma atdalīšanas sistēmās, kuru pamatā ir siltumvadītspēja vai dzesēšanas šķidrumu sūknēšana, tāpēc siltuma caurules to efektivitātei nosaka siltuma plūsma P ar nodoto ierīci. To savukārt nosaka temperatūras starpība starp siltuma avotu un ārējo vidi:

P = k Δ t = k (t ist - t ext )

Šeit k ir koeficients, kas nosaka siltuma apmaiņas nosacījumus konkrētai struktūrai.

Attiecībā uz siltuma caurulēm tā izskatās šādi:

Siltuma caurule (1. att.) Ir slēgts tilpums, kurā dzesēšanas šķidrumam ir šķidruma-tvaika fāzes pārejas stāvoklis, atkarība t kip = f (p), kas parādīts attēlā. 2

Sākotnējā stāvoklī dzesēšanas šķidruma stāvoklis šķidruma un tvaika fāzes stāvoklī atrodas līknes punktā A.

Kad siltums tiek piegādāts sildīšanas reģionam, siltumnesējs siltuma caurulē vārās un balansa apstākļi tiek izpildīti attiecībā uz B punktu (vājai siltuma pārnešanai) vai B punktam (labai siltuma padevei) atdzesētā reģionā.

Citiem vārdiem sakot, ja siltuma padeves jomā netiks nodrošināta efektīva siltuma noņemšana, siltuma caurule efektīvi neizdzēsīs siltumu.

Tādēļ, ja mēs runājam par siltuma cauruli, tā efektivitāte tieši atkarīga no siltuma atdalīšanas efektivitātes atdzesētajā zonā.

Mode bez siltuma noņemšanas no siltās caurules auksta gala

Kā es teicu iepriekš, ja jūs nenodrošina siltuma noņemšanu no atdzesēta reģiona, siltuma caurule tiek uzkarsēta pa visu virsmu, un tā siltuma pretestība ir tendence uz bezgalību.

Un viņa vienkārši nevar izpildīt savu funkciju.

Bez tam, šķidruma - tvaika fāžu līdzsvara apstākļi tiek uzturēti ar augstāku spiedienu un temperatūru. Šajā gadījumā siltuma caurules darbības punkts pārsniegs punktu B, līdz dzesēšanas šķidruma viršanas punkts apstāsies.

Siltuma caurules un dzesēšanas jaudas šķidruma (dzesēšanas šķidruma) tilpums

Dzesēšanas šķidruma daudzums siltuma caurulē nosaka tā spēju strādāt ar lielu siltuma plūsmu. Tāpēc tai jābūt pēc iespējas lielākai.

Bet siltuma plūsmu siltuma caurulē nosaka ne tikai dzesēšanas šķidruma daudzums, bet arī tās aprites biežums, un tādēļ arī daudzi citi parametri, tostarp siltuma atdalīšanas efektivitāte no karstuma gala.

Ir ļoti svarīgi, lai siltuma caurule ar dzesēšanas šķidruma palīdzību netiktu pārpildīta, ne pārpildīta.

Pārmērīga siltuma padeve var izraisīt kondensatora virsmas bloķēšanu.

Pamatojoties uz to, dzesēšanas šķidruma daudzumu var aprēķināt pēc formulas:

A v - tvaika kanāla šķērsgriezums, L t -pilna caurules garums, ρ v - tvaika blīvums pie caurules darba temperatūras, A w - dievs šķērsgriezuma laukums, ε - dakts porains, ρ l - šķidruma blīvums caurules darba temperatūrā.

No tā izriet, ka, lai palielinātu aktīvā ķermeņa tilpumu (masu) siltuma caurulē, nepieciešams palielināt tā diametru. Tas viss palielina maksimālo jaudu caur siltuma cauruli un samazina tā siltuma pretestību.

Jaunākajos siltumapgādes dzesētāju modeļos, lai palielinātu dzesēšanas šķidruma tilpumu, tiek izmantota "iztvaicēšanas kamera", kas atrodas siltummaiņa pamatnē un kura tilpums pārsniedz siltuma plūsmas tilpumu. Tas ļauj palielināt dzesētāja jaudu.

Dažu iespējamo dzesēšanas šķidrumu raksturojums siltuma caurulēm ir parādīts 1. tabulā.

* - nepieciešams radīt siltuma plūsmu 1 KW * s,

Dzesēšanas šķidrumi tiek sakārtoti kārtējā temperatūrā ar viršanas temperatūru.

Pēdējā kolonnā ir redzams dzesēšanas šķidruma masas plūsmas ātrums siltuma atdalīšanai 1 KJ (1 KW * s) siltuma caurules sildīšanas laukumā. Šī vērtība raksturo tikai vielas masas efektivitāti. Šī vērtība atšķiras vairāk nekā 10 reizes un parāda, ka 1 KJ enerģijas izvēle prasa 0.44 g WATER vai 5 g FREON 11 masas iztvaicēšanu.

Visus siltumnesējus REA vai PC var ievadīt vajadzīgajā temperatūras diapazonā no 27 līdz 35 ° C, samazinot tā darba spiedienu (piemēram, ūdeni) un palielinot siltumnesēju iztvaikošanu zemās temperatūrās. Palielinot spiedienu, jūs varat novirzīt dzesēšanas šķidruma kritisko punktu uz jebkuru nepieciešamo temperatūru.

Protams šāda siltuma caurules darbs (piem freons 12) pie kritisko punktu - 20 ° C ir nepieciešama spiedienam, kas lielāks par 40 kg / cm 2. Tam nepieciešama pieeja tās projektēšanai, tāpat kā spiediena trauks.

Par entuziastu - mājās

Siltumenerģijas cauruļu ražošanai un šim nolūkam nepieciešamās iekārtas tehnoloģija ir detalizēti aprakstīta [L.1] un [L.2]. Šeit es tikai saku dažus vārdus, lai jūs tos varētu apzināti izlasīt. Bet jums jābūt gataviem tikt galā ar diezgan sarežģīto procesu fiziku un to raksturojošo matemātiku.

Bet ikviens, kam ir interese, spēj saprast, kas notika pirms viņiem, tos pašus cilvēkus, kuri agrāk to sapratu. Turklāt viņi detalizēti aprakstīja visu.

Siltumtrases ražošanā liela uzmanība tiek pievērsta izmantoto materiālu tīrībai:

  1. siltumnesējs
  2. apvalks
  3. kapilāro formēšanas struktūras.

Tīrīšanas laikā tīrīšanas līdzekļi ir virsmu attaukošana, dezāģēšana un piemaisījumu noņemšana no dzesēšanas šķidruma. Šo darbību neievērošana rada lielas siltuma caurules siltuma vadītspējas izmaiņas. un reizēm tā nederīgumu.

- parastā ūdens, kurā ir dzelzs, kalcija uc piemaisījumi, izmantošana radīs šo piemaisījumu zudumu kapilārās struktūrās un to kapacitātes pasliktināšanos.

- Gāzes (slāpekļa, skābekļa vai citu) saturs siltuma caurulē minimāli novedīs pie tā siltuma vadītspējas samazināšanās un līdz ar to nevēlamām ķīmiskām reakcijām tajā.

Materiālu savietojamībai ir īpaša nozīme siltumtīklu izturības nodrošināšanā. Visiem izmantotajiem materiāliem ir jābūt ķīmiski inertiem siltuma caurules lietošanas apstākļos.

S. Čī, Siltumenerģijas cauruļvadu teorija un prakse, tulkojumā no ang. V.Ja. Sidorovs, M., Mašīnbūve, 1981. gads

V.A. Aleksejevs, V.A.Arefjevs, Elektronisko iekārtu dzesēšanas un termostēšanas siltumapgādes caurules, M.Energija, 1979

PDDan, D.A.Ray, siltuma caurules, tulkots no angļu valodas ar J. A. Zeigarniks, M. Energia, 1979

Cauruļvadu termiskais aprēķins

Siltuma aprēķina mērķis ir noteikt transportēšanas laikā zaudētās siltuma daudzumu, veidus, kā samazināt šos zudumus, dzesēšanas šķidruma faktisko temperatūru, izolācijas veidu un aprēķināt tā biezumu.

Siltuma aprēķina uzdevumi:

1. transportēšanas laikā zaudētā siltuma daudzuma noteikšana;

2. meklēt veidus šo zaudējumu samazināšanai;

3. dzesēšanas šķidruma faktiskās temperatūras noteikšana;

4. izolācijas veida un biezuma noteikšana.

Cauruļvadu termiskās pretestības noteikšana

Siltuma pārnesē ir iesaistīti tikai slāņa un virsmas siltuma pretestības.

- vielas temperatūra, ° C;

te - apkārtējā temperatūra, kas ņemta saskaņā ar 3.6. punktu, ° С

q ir normalizētā siltuma plūsmas virsmas plūsmas blīvums, kas ņemts saskaņā ar obligātajiem pielietojumiem, W / m 2;

k1 - koeficients, ko iegūst no normalizētā lineārā siltuma plūsmas blīvuma, kas ir vienāds ar 1 Āzijas daļai

Cilindriskiem objektiem, kuru diametrs ir mazāks par 2 metriem, izolācijas slāņa biezumu nosaka:

B = dno/ dn - izolācijas slāņa ārējā diametra attiecība pret ārējo diametru, ko aprēķina pēc formulas:

α ir koeficients no izolācijas ārējās virsmas, W / (m 3 ° С);

λuz - izolācijas slāņa siltuma vadītspēja, W / (m ° C);

rkop - siltuma caurlaidības pretestība uz 1 m izolācijas slāņa garumu:

l - cauruļvada posma aprēķinātais garums, m

Termiskā pretestība siltuma caurulē, kas nav saskarē ar zemi (cauruļvadu klāšana), definē kā secīgu slāņu summu:

Siltumizolācija izolācijas ārējās virsmas Rp:

Siltumizolācijas pretestība

λno - izolācijas siltumvadītspējas koeficients, W / (m ° C);

d1 - siltuma caurules iekšējais diametrs, m;

d2 - siltuma caurules ārējais diametrs, m

Augsnes siltuma pretestību nosaka pēc formulas:

λgr- siltuma vadītspējas augsnes koeficients, W / (m ° C);

d ir cilindriskas formas siltuma caurules diametrs, ņemot vērā visus izolācijas slāņus, m;

h - siltuma vadītāja ass dziļums, m

Kanāla siltuma pretestība:

ārējā kanāla diametrs

iekšējais ekvivalentais kanāla diametrs

A, B, B, D - izvēlētā kanāla izmēri saskaņā ar cauruļvada diametru

Kanāla ārējās virsmas termiskā pretestība:

Siltuma zudumu noteikšana.

Siltuma zudumi tīklā sastāv no lineāriem un lokāliem zudumiem. Lineārie siltuma zudumi ir siltuma zudumi cauruļvados, kuriem nav piederumu un piederumu. Vietējie siltuma zudumi ir formas daļas, savienotājelementi, atbalsta konstrukcijas, atloki uc

Faktiskie siltuma zudumi aprēķinātajā platībā:

Kopējo siltuma zudumu galvas sadaļā nosaka pēc formulas:

Un dzesēšanas šķidruma temperatūras kritums:

Dzesēšanas šķidruma temperatūra aprēķinātajā siltumtīkla laukumā:

Mēs veiksim cauruļvada siltuma aprēķinu norēķinu sekcijai ar maksimālo diametru UT3 - UT2 ar paredzēto garumu 22 m, diametru 108 mm un dziļumu 1,2 m.

Slāņa un virsmas siltumizturība.

Izolācijas slāņa biezumu nosaka:

kur izolējošā slāņa ārējā diametra attiecība pret ārējo diametru, ko aprēķina pēc formulas:

Izolācijas ārējās virsmas siltumizturība:

Siltumizolācijas pretestība

Augsnes siltuma pretestību nosaka pēc formulas:

Kanāla siltuma pretestība:

kur atlasītajā kanālā CL 90-45 mums ir:

Kanāla ārējās virsmas termiskā pretestība:

Termiskā pretestība siltuma caurulē, kas nav saskarē ar zemi (cauruļvadu klāšana), definē kā secīgu slāņu summu:

Faktiskie siltuma zudumi aprēķinātajā platībā:

Kopējo siltuma zudumu galvas sadaļā nosaka pēc formulas:

Un dzesēšanas šķidruma temperatūras kritums:

Dzesēšanas šķidruma temperatūra aprēķinātajā siltumtīkla laukumā:

Secinājums

Saskaņā ar apkārtnes apkures tīklu aprēķiniem un dizainu:

Ø Izstrādāts siltumtīklu plāns un elektroinstalācijas shēma siltuma tīklu cauruļvadiem, kā arī tika izvēlēti cauruļvadu elementi.

Ø Nosakāms spiediena zudums apkures sistēmā

Ø Materiālu un aprīkojuma specifikācija

Ø Konstruktīvā temperatūra, pjezometriskais un izmaksu grafiks

Ø Izvēlētie maiņstrāvas un aplauzuma sūkņi.

Atsauces

1. SNIP 41.02.03-2003. Siltuma tīkls. Dizaina standarti. Gosstroy of Russia, 2003
2. SNiP 2.04.07-86 *. Siltuma tīkls. Gosstroy of Russia, 2002
3. GOST 21.605-82. Grafiskie attēli. M., 1982. gads.
4. SNiP 23-02-2003. Ēku siltumizolācija. Standarti 41-03-2003.
5. SNiP 2.04.01-85 *. Iekšējā ūdensapgāde un ēku kanalizācija. Dizaina standarti. M., 1998.
6. Mazie E.M. Metodiskie norādījumi kursu projektēšanai. Saratov, SSTU, 2007.
7. Shchekin un cita rokasgrāmata par siltumapgādi un ventilāciju. Apkure un siltumapgāde, 1.daļa, Kijeva, 1976. gads
8. 2007. Gada sertifikāts Nr. 2007615016 par datorprogrammu "Korpusa sildītāja aprēķins" Malaya EM, Ilyina VA reģistrēta Federālajā intelektuālā īpašuma, patentu un preču zīmju dienestā.
9. Sertifikāts Nr. 2007615017 par datorprogrammu "Siltumapgādes sistēmu hidraulisko aprēķinu" oficiālo reģistrāciju, Malaya EM, 2007. gadā tika reģistrēts Federālajā intelektuālā īpašuma, patentu un preču zīmju dienestā.
10. Sertifikāts Nr. 2007614062 par datorprogrammu "Siltumapgādes regulēšana" oficiālo reģistrāciju, Malaya EM, Ilyina V.A., Spirin A.V., kas reģistrētas Federālajā intelektuālā īpašuma, patentu un preču zīmju dienestā 2007. gadā.

1. pielikums. Kalibrēšanas aprēķins datorā

Siltuma caurules ar kapilāro poraino daktiņu aprēķināšanas pamati;

Vispārīga informācija par siltuma caurulēm

4. tēma. Siltummaiņi (TA) uz siltuma caurules pamata

Elektronikas nozarē datortehnoloģijas un kosmoss ir plaši izmantoti siltummaiņi, kuru pamatā ir siltuma caurule. 1942. gadā Amerikas mehāniķis Goglers pirmo reizi ierosināja siltuma caurules ideju. Tomēr tikai Amerikas Grover patentēja to 1963. gadā un tāpēc līdz šim ir izveidoti tūkstošiem siltuma caurules.

4.1. Zīmējums - siltuma caurules shematiska shēma

a) vilkmes siltuma caurule;

c) centrbēdzes siltuma caurule.

Siltuma caurule ir ierīce ar ļoti augstu siltuma padeves jaudu. Tās ekvivalentais siltuma vadītspējas koeficients ir simtiem reižu lielāks nekā vara un sudraba daudzums. Strukturāli siltuma caurule ir noslēgts trauks, visbiežāk cilindriskā caurule, kas pildīta ar šķidrumu - dzesēšanas šķidrums. Augsta siltuma padeves jauda tiek sasniegta sakarā ar to, ka siltuma caurulē notiek konvekcijas siltuma padeve, ko papildina fāzes pārejas (dzesēšanas šķidruma iztvaikošana un kondensācija). Ja uz viena gala tiek uzlikts karstums, šķidrums uzsilst, vārās un pārvēršas par tvaiku. Tajā pašā laikā no apkures dzesētāja tiek absorbēts latentais iztvaikošanas siltums, ko tvaika pārnes uz otru caurules auksto galu, kur tvaika kondensējas un pārnes absorbēto siltumu aukstā vai apsildāmā dzesēšanas šķidrumā. Kondensēts šķidrums atgriežas iztvaicēšanas zonā vienā no trim veidiem:

a) saskaņā ar kapilāro spēku darbību uz daktis, šādas caurules sauc par dakts, tas ir tas, ko sauc par siltuma cauruli;

b) smaguma spēka iedarbībā (gravitācijas spēki). Vertikālā vai slīpo cauruli, šādu cauruli sauc par termosifonu;

c) centrbēdzes spēku iedarbībā. Kondensāta atgriešanās no centrbēdzes spēkiem. Kondensāta plēves biezums kondensācijas zonā ir lielāks nekā iztvaicēšanas zonā. Princips par lielu elektromotoru vārpstu dzesēšanu, dobu turbīnu pamatā ir šis princips.

Thermosyphons var strādāt tikai pasaules Zemes zonā, un siltuma caurules var strādāt telpā.

Galvenie mūsdienu siltumtīklu sasniegtie parametri:

1. Darba temperatūras diapazons ir no 4 līdz 2300 K;

2. Siltuma padeves ātrums - skaņas robeža;

3. siltuma padeves jauda līdz 20 kW / cm 2;

4. Darba resursi līdz 20 000 stundām;

Atkarībā no intervāla tiek izmantoti sekojoši dzesēšanas šķidrumi:

Kā izvēlēties cauruļu diametru apkurei

Rakstā tiek aplūkotas sistēmas ar piespiedu apriti. Tajā dzesēšanas šķidruma kustību nodrošina nepārtraukts cirkulācijas sūknis. Izvēloties cauruļu diametru apkurei, tie balstās uz faktu, ka to galvenais uzdevums ir nodrošināt vajadzīgā siltuma daudzuma piegādi apkures ierīcēm - radiatoriem vai reģistram. Lai veiktu aprēķinu, būs nepieciešami šādi dati:

  • Vispārējie mājas vai dzīvokļa siltuma zudumi.
  • Barošanas sildiekārtas (radiatori) katrā telpā.
  • Cauruļvada garums.
  • Sistēmas novietošanas metode (vienas caurules, divu cauruļu, ar piespiedu vai dabisko cirkulāciju).

Tas ir, pirms sākat aprēķināt caurules diametrus, vispirms ņem vērā kopējos siltuma zudumus, nosaka katla jaudu un aprēķina radiatora jaudu katrai telpai. Jums būs jāizlemj arī par izkārtojuma metodi. Saskaņā ar šiem datiem izveidojiet shēmu un pēc tam vienkārši pārejiet uz aprēķinu.

Lai noteiktu cauruļu diametru apkurei, jums būs nepieciešama diagramma ar katra elementa siltuma slodzes sadalītajām vērtībām

Kas vēl jums jāpievērš uzmanība. Fakts, ka polipropilēna un vara caurules ir marķētas ar ārējo diametru, un tiek aprēķināts iekšējais diametrs (ņem sienas biezumu). Tērauda un metāla plastmasas iekšējais izmērs ir piestiprināts marķējumam. Tāpēc neaizmirstiet šo "sīkumu".

Kā izvēlēties apkures caurules diametru

Vienkārši aprēķiniet, kāda caurules daļa jums ir nepieciešama, nedarbosies. Ir jāizvēlas no vairākām iespējām. Un tas viss, jo to pašu efektu var sasniegt dažādos veidos.

Mēs paskaidrosim. Ir svarīgi, lai mēs piegādātu radiatoriem piemērotu siltuma daudzumu un panāktu vienmērīgu radiatoru apsildi. Sistēmās ar piespiedu apriti mēs to darām, izmantojot caurules, dzesēšanas šķidrumu un sūkni. Principā viss, kas mums ir vajadzīgs, ir noteiktu laiku attīrīt noteiktu daudzumu dzesēšanas šķidruma. Ir divas iespējas: ievietot caurules ar mazāku diametru un piegādāt dzesēšanas šķidrumu lielākā ātrumā vai izveidot sistēmu ar lielāku daļu, bet ar mazāku satiksmi. Parasti izvēlieties pirmo iespēju. Un šeit ir iemesls:

  • mazāku diametra produktu izmaksas ir zemākas;
  • ar tiem ir vieglāk strādāt;
  • ar atklātu klāju tie nav tik piesaistīti uzmanībai, un, klājot grīdā vai sienās, ir nepieciešamas mazākas rievas;
  • ar mazu diametru sistēmā ir mazāk dzesēšanas šķidruma, kas samazina tā inerci un nodrošina degvielas ekonomiju.

Varētāja apkures cauruļu diametra aprēķināšana atkarībā no radiatoru jaudas

Tā kā tiem ir noteikts diametrs un zināms siltuma daudzums, kas viņiem jāpiegādā, nav pareizi uzskatīt to pašu katru reizi. Tāpēc tika izstrādātas speciālas tabulas, pēc kurām iespējamo izmēru nosaka atkarībā no nepieciešamā siltuma daudzuma, dzesēšanas šķidruma ātruma un sistēmas temperatūras indikatoriem. Tas ir, lai noteiktu cauruļu šķērsgriezumu apkures sistēmā, atrodiet vēlamo tabulu un izvēlieties atbilstošo šķērsgriezumu.

Apkures caurules diametra aprēķins tika veikts saskaņā ar šo formulu (ja vēlaties, varat saskaitīt). Tad aprēķinātās vērtības tika ierakstītas tabulā.

Formula apkures caurules diametra aprēķināšanai

D ir nepieciešamais cauruļvada diametrs, mm
Δt ° - temperatūras delta (pieplūdes un pieplūdes starpība), ° С
Q - slodze uz sistēmas apgabalu, kW - zināms siltuma daudzums, kas mums vajadzīgs, lai sildītu telpu
V - dzesēšanas šķidruma ātrums, m / s - tiek izvēlēts no noteiktā diapazona.

Atsevišķās apkures sistēmās dzesēšanas šķidruma ātrums var būt no 0,2 m / s līdz 1,5 m / s. Saskaņā ar ekspluatācijas pieredzi ir zināms, ka optimālais ātrums ir 0,3 m / s - 0,7 m / s. Ja dzesēšanas šķidrums pārvietojas lēnāk, rodas gaisa satiksmes sastrēgumi, jo ātrāk - trokšņu līmenis ievērojami palielinās. Optimālais ātrumu diapazons un izvēlēties tabulā. Tabulas ir paredzētas dažāda veida caurulēm: metāla, polipropilēna, metāla-plastmasas, vara. Aprēķinātās vērtības standarta darba režīmiem: ar augstu un vidēju temperatūru. Lai padarītu atlases procesu saprotamāku, analizēsim konkrētus piemērus.

Aprēķins divu cauruļu sistēmai

Ir divstāvu māja ar divu cauruļu apkures sistēmu ar diviem spārniem katrā stāvā. Tiks izmantoti polipropilēna produkti, darba režīms ir 80/60, ar deltas temperatūru 20 ° C. Māju siltuma zudumi veido 38 kW siltumenerģijas. Pirmajā stāvā ir 20 kW, otrajā - 18 kW. Diagramma ir parādīta zemāk.

Divstāvu mājas divu cauruļu apkures shēma. Labais spārns (noklikšķiniet, lai palielinātu)

Divstāvu mājas divu cauruļu apkures shēma. Kreisais spārns (noklikšķiniet, lai palielinātu)

Pa labi ir galds, pēc kura mēs noteiksim diametru. Rozā zona ir optimālā dzesēšanas šķidruma ātruma zona.

Tabula polipropilēna apkures cauruļu diametra aprēķināšanai. Darba režīms 80/60 ar delta temperatūru 20 ° C (noklikšķiniet, lai palielinātu izmēru)

  1. Nosakiet, kuras caurules izmantošanai zonā no katla līdz pirmajai atzarojumam. Caur šo zonu iziet visu dzesēšanas šķidrumu, jo tas iziet visu siltuma daudzumu 38 kW. Tabulā atrodam atbilstošo rindu, mēs sasniedzam tonētu rozā krāsu zonu un iet uz augšu. Mēs redzam, ka ir piemēroti divi diametri: 40 mm, 50 mm. Acīmredzamu iemeslu dēļ mēs izvēlamies mazāku - 40 mm.
  2. Pāriet uz shēmu. Ja plūsma ir sadalīta 20 kW iet uz 1.stāvu, 18 kW iet uz 2.stāvu. Tabulā atrodam atbilstošās līnijas, mēs nosakām cauruļu šķērsgriezumu. Izrādās, ka abas zari atšķaida ar 32 mm diametru.
  3. Katrs no kontūrām ir sadalīts divās daļās ar vienādu slodzi. Otrajā stāvā pirmajā stāvā 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) iet pa labi un pa kreisi, 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW). Saskaņā ar tabulu, mēs atrodam atbilstošas ​​vērtības šīm zonām: 25 mm. Šis izmērs tiek izmantots tālāk, līdz siltuma slodze samazinās līdz 5 kW (kā parādīts tabulā). Tālāk ir sadaļa 20 mm. Pirmajā stāvā mēs aiziet 20 mm pēc otrā radiatora (skatiet kravas), otrajā - pēc trešās. Šajā brīdī ir viens grozījums, kas veikts ar uzkrāto pieredzi - labāk ir pārslēgties uz 20 mm ar 3 kW slodzi.

Viss Tiek aprēķināts polipropilēna cauruļu diametrs divu cauruļu sistēmām. Atgriešanai šķērsgriezums netiek aprēķināts, un vadus veido tādas pašas caurules kā barošanai. Šī metode, cerams, ir skaidra. Līdzīgs aprēķins visu sākotnējo datu klātbūtnē būs vienkāršs. Ja jūs nolemjat izmantot citas caurules, jums būs nepieciešamas citas tabulas, kas aprēķinātas vajadzīgajam materiālam. Jūs varat izmantot šo sistēmu, bet jau vidējā temperatūra ir 75/60 ​​un delta 15 ° C (tabula atrodas zemāk).

Tabula polipropilēna apkures cauruļu diametra aprēķināšanai. Darba režīms 75/60 ​​un delta 15 ° C (noklikšķiniet, lai palielinātu izmēru)

Cauruļu diametra noteikšana viencaurules sistēmai ar piespiedu cirkulāciju

Princips paliek nemainīgs, metode mainās. Izmantosim citu tabulu, lai noteiktu cauruļu diametru ar citu datu ievadīšanas principu. Tajā dzesēšanas šķidruma ātruma optimālā zona ir zilā krāsā, jaudas vērtības nav sānu kolonnā, bet ir ievadītas laukā. Tā kā process ir nedaudz atšķirīgs.

Tabula apkures cauruļu diametra aprēķināšanai

Saskaņā ar šo tabulu, mēs aprēķinām cauruļu iekšējo diametru vienkāršai vienas caurules apkures shēmai vienam stāvam un sešiem radiatoru savienojumiem. Mēs sākam aprēķinu:

  1. 15 kW tiek piegādāts sistēmas apkures katla ievadam. Mēs atrodam optimālo ātrumu zonā (zilas) vērtības, kas ir tuvas 15 kW. Ir divi: rindā 25 mm un 20 mm. Skaidru iemeslu dēļ izvēlieties 20 mm.
  2. Pirmajā radiatorā siltuma slodze tiek samazināta līdz 12 kW. Mēs atrodam šo vērtību tabulā. Izrādās, ka tas iet tālāk no tāda paša izmēra - 20 mm.
  3. Trešajā radiatorā slodze jau ir 10,5 kW. Mēs nosaka sekciju - visi tie paši 20 mm.
  4. Spriežot pēc galda, ceturtais radiators jau ir 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
  5. Piektajā daļā ir vēl 15 mm, un pēc tam jūs jau varat ievietot 12 mm.

Viena cauruļu sistēmas diagramma uz sešiem radiatoriem

Ņemiet vērā vēlreiz, ka iekšējie diametri ir noteikti iepriekšējā tabulā. Tajā pēc tam jūs varat atrast marķējumu caurules no vēlamā materiāla.

Šķiet, ka nedrīkst būt problēmas ar to, kā aprēķināt apkures caurules diametru. Viss ir diezgan skaidrs. Bet tas attiecas uz polipropilēna un metāla plastmasas izstrādājumiem - to siltumvadītspēja ir zema un zudumi caur sienām ir nenozīmīgi, tāpēc tos aprēķinot neņem vērā. Vēl viena lieta - metāli - tērauds, nerūsējošais tērauds un alumīnijs. Ja cauruļvada garums ir ievērojams, tad zaudējumi caur to virsmu būs nozīmīgi.

Metāla cauruļu šķērsgriezuma aprēķina pazīmes

Lielām apkures sistēmām ar metāla caurulēm jāņem vērā siltuma zudumi caur sienām. Zaudējumi nav tik lieliski, bet ar ilgu garumu viņi var novest pie tā, ka pēdējiem radiatoriem kļūs nepareiza diametra dēļ ļoti zemā temperatūra.

Aprēķiniet tērauda cauruļu zudumus 40 mm ar sienas biezumu 1,4 mm. Zaudējumus aprēķina pēc formulas:

q = k * 3.14 * (tв-tп)

q ir caurules skaitītāja siltuma zudumi;

k ir lineārais siltuma caurlaidības koeficients (šai caurulei ir 0,272 W * m / s);

tv - ūdens temperatūra caurulē - 80 ° C;

tп - gaisa temperatūra telpā - 22 ° С.

Nosakot vērtības, kuras iegūstam:

q = 0,272 * 3,15 * (80-22) = 49 W / s

Izrādās, ka katrs metrs zaudē gandrīz 50 W siltuma. Ja garums ir nozīmīgs, tas var kļūt kritisks. Ir skaidrs, ka jo lielāka sadaļa, jo lielāks būs zaudējums. Ja jums ir jāņem vērā šie zaudējumi, tad, aprēķinot zaudējumus, cauruļvada zaudējumi palielina radiatora siltuma slodzi un pēc tam, izmantojot kopējo vērtību, atrod vajadzīgo diametru.

Apkures sistēmas cauruļu diametra noteikšana nav viegls uzdevums.

Bet atsevišķām apkures sistēmām šīs vērtības parasti ir kritiskas. Turklāt, aprēķinot siltuma zudumus un iekārtas jaudu, visbiežāk aprēķinātās vērtības noapaļošana tiek veikta uz augšu. Tas dod zināmu rezervi, kas ļauj neveikt šādus sarežģītus aprēķinus.

Svarīgs jautājums: kur iegūt galdu? Gandrīz visos ražotāju portālos ir šādas tabulas. Jūs varat lasīt tieši no vietnes, un jūs varat lejupielādēt sev. Bet ko darīt, ja jūs joprojām neatradāt nepieciešamās tabulas aprēķināšanai. Varat izmantot tālāk aprakstīto diametra izvēles sistēmu, vai arī jūs varat darīt atšķirīgi.

Neskatoties uz to, ka marķējot dažādas caurules, ir norādītas dažādas vērtības (iekšējā vai ārējā), tās var pielīdzināt noteiktai kļūdai. Zemāk esošajā tabulā jūs varat atrast veidu un marķējumu ar zināmu iekšējo diametru. Šeit jūs varat atrast atbilstošo caurules izmēru no cita materiāla. Piemēram, jums ir jāaprēķina plastmasas cauruļu diametrs apkurei. Tabula MP, kuru neesat atradis. Bet tur ir arī polipropilēns. Jūs izvēlaties izmērus PPR, un pēc tam šajā tabulā atrodiet analogus MP. Protams, kļūda, bet sistēmām ar piespiedu apriti ir pieļaujama.

Dažādu cauruļu veidu korespondences tabula (noklikšķiniet, lai palielinātu)

No šīs tabulas var viegli noteikt apkures sistēmas cauruļu iekšējo diametru un to marķējumu.

Siltuma caurules diametra izvēle

Šī metode nav balstīta uz aprēķiniem, bet gan uz likumiem, kurus var izsekot, analizējot pietiekami lielu apkures sistēmu skaitu. Šo noteikumu ievāc uzstādītāji, un tos izmanto mazās sistēmās privātmājām un dzīvokļiem.

Cauruļu diametru var vienkārši izvēlēties, ievērojot noteiktu kārtulu (noklikšķiniet, lai palielinātu izmēru).

Lielākajai daļai apkures katlu piegādes un atgriešanas caurules ir pieejamas divos izmēros: ¾ un ½ collu. Tas ir šī caurule, kas izkārtojumu padara uz pirmo filiāli, un pēc tam katrā zarā izmērs samazinās par vienu soli. Tādā veidā jūs varat noteikt apkures cauruļu diametru dzīvoklī. Sistēmas parasti ir mazas - no trīs līdz astoņiem radiatoriem sistēmā, maksimāli divas vai trīs filiāles ar vienu vai diviem radiatoriem katrā. Šādai sistēmai piedāvātā metode ir lieliska izvēle. Praktiski tas pats attiecas uz mazām privātmājām. Bet, ja jau ir divi stāvi un plašāka sistēma, tad jums ir jāizlasa un jāstrādā ar tabulām.

Rezultāti

Ar ne tik sarežģītu un plašu sistēmu, apkures sistēmas cauruļu diametru var aprēķināt neatkarīgi. Lai to izdarītu, jums ir jābūt datiem par katra radiatora telpas un jaudas siltuma zudumiem. Pēc tam, izmantojot tabulu, varat noteikt caurules šķērsgriezumu, kas spēj nodrošināt nepieciešamo siltuma daudzumu. Vislabāk profesionālam atstāt šķēršļus sarežģītu vairāku elementu shēmās. Ārkārtējos gadījumos aprēķiniet patstāvīgi, bet vismaz mēģiniet, lai saņemtu padomu.

Siltuma caurules aprēķins

Kad kanāls nesatur R = Rno + Rgr. Augsnes siltumizturība tiek noteikta pēc formulas

lgr - augsnes siltuma vadītspējas koeficients; h - cauruļvada ass dziļums; d ir caurules diametrs. Ja h / d> 2, tad apmēram

. Siltuma zudumu aprēķins tiek veikts nevis caurules faktiskajā dziļumā, bet saskaņā ar

8.1. Att. Monotube bez kanāla siltuma vadītāja shēma

8.2.2. Pazemes caurule bez pazemes kanāliem

Blakus esošo cauruļu savstarpējā ietekme tiek ņemta vērā ar nosacīto papildu izturību R0. Šajā gadījumā

Pirmie siltuma zudumi caurulē

8.2. Att. Siltuma vadītāja divu kanālu bezkontakta shēma

Otrais caurules siltuma zudums

. Šeit t0 - augsnes temperatūra caurules ass h dziļumā. Temperatūras lauks augsnē ap divu kanālu bezsiltuma siltuma vadītāju tiek noteikts pēc formulas

t ir jebkura zemes punkta temperatūra, kas atrodas pie x no vertikālās plaknes, kas šķērso caurules asi, ar siltumnesēja (piegādes caurules) augstāka temperatūra un no augsnes virsmas.

8.2.3. Pazemes cauruļvadi

Gaisa spraugas klātbūtnē starp izolēto cauruli un kanāla sienu termoizturība ir definēta kā

Gaisa temperatūru kanālā nosaka no siltuma līdzsvara vienādojuma

Attēls 8.3. Vienas caurules siltuma dzīslu kanalizācijas shēma

Ja kanāls, kurā tiek izmantota vairāku kopņu siltuma caurule, siltuma līdzsvara vienādojumu var ierakstīt kā

Pēc kanāla gaisa temperatūras noteikšanas aprēķina siltuma zudumus no katras caurules.

8.3. Cauruļvadu siltuma zudumi

Siltuma zudumi siltuma tīklā sastāv no siltuma zudumiem cauruļvadu sekcijās bez savienotājelementiem un armatūrai - lineāro siltuma zudumu un siltuma zudumu no savienotājelementiem, veidgabaliem, paliktņiem, atlokiem uc - vietējie siltuma zudumi.

Lineārie siltuma zudumi ir

Siltuma zudumi līkumos, līkumos, izliektajos kompensatoros utt., Kuru šķērsgriezuma perimetrs ir tuvu cauruļvada perimetram, aprēķina, izmantojot taisnas kārtas cauruļu formulas. Atloku, savienotājelementu un savienotājelementu siltuma zudumus parasti nosaka ekvivalenta caurules garumā ar tādu pašu diametru.

Kopējais cauruļvada siltuma zudums ir noteikts kā

Iepriekšējiem aprēķiniem varat veikt b = 0,2-0,3.

Siltuma zuduma radītās siltuma zuduma entalpijas izmaiņas var noteikt no līdzsvara vienādojuma

Pārnēsājot piesātinātu tvaiku sakarā ar entalpijas krišanu, nokrišņās kondensāts. Ar īsiem cauruļvadiem, ja paredzamais temperatūras kritums sienas sākumā nepārsniedz 3-4% no temperatūras vērtības, aprēķinu var veikt, pieņemot, ka īpašie siltuma zudumi ir nemainīgi. Gadījumā, ja garās vai vāji izolētās cauruļvada daļas ir nepieciešams ņemt vērā īpašo siltuma zudumu izmaiņas pa cauruļvada garumu. Siltuma bilances vienādojums caurules sekcijai dl

Pēc integrācijas no tn uz tuz un no 0 līdz l mēs saņemam

Šī formula, stingri runājot, ir derīga izobārskaitei. Temperatūras samazināšanos ar spiediena kritumu var noteikt ar

, kur ir diferenciāles droseles efekts; Dp ir tvaika spiediena kritums. Faktiskā tvaika temperatūra cauruļvada galā ir. Jūs varat atrast tvaika līnijas garumu, kurā tvaiks zaudē pārkaršanu. Lai precīzi aprēķinātu garumu, jums jāzina temperatūras un spiediena likums gar caurules garumu. Problēma ir atrisināta grafiski.

1 - temperatūras līkne gar cauruļvada garumu; 2 - spiediena maiņas līkne gar cauruļvada garumu; 3 - piesātinājuma temperatūras līkne gar cauruļvada garumu.

Kondensāta daudzums cauruļvada posmā

Att. 4.4. Kondensāta punkta noteikšana

8.4. Izolācijas slāņa biezuma izvēle

Izolācijas materiāls tiek izvēlēts, pamatojoties uz siltumizolācijas kritisko biezumu, darba temperatūras diapazonu, tehnoloģiskajiem un ekspluatācijas apsvērumiem.

Izolācijas slāņa biezums tiek izvēlēts, ņemot vērā tehniskos un tehniskos un ekonomiskos apsvērumus.

Ir nepieciešams nodrošināt siltumnesēja iestatīto temperatūru atsevišķos siltuma tīkla punktos. Parasti šis nosacījums tiek piemērots tvaika līnijai.

Normalizētu siltuma zudumu nodrošināšana.

Nepārsniegt noteikto izolācijas virsmas temperatūru.

Uzstādot siltuma cauruli darba telpās, izolācijas virsmas temperatūra nedrīkst pārsniegt 40-50 ° C.

Pamatojoties uz tehniskajām prasībām, nosaka minimālo izolācijas biezumu.

9. SILTUMU TĪKLI RAITĒJA STRUKTŪRA

9.1 Mūsdienu apkures tīklu galvenie trūkumi

liels siltuma tīklu bojājums un atlaišanas trūkums, kas izraisa sistēmas bloķēšanu;

siltuma avotu koordinētas darbības trūkums, kas sarežģī siltumapgādes režīmu ārkārtas situācijās;

sistēmas zemā hidrauliskā stabilitāte, kā rezultātā sistēmām jādarbojas ar pieaugumu attiecībā pret aprēķināto ūdens plūsmu;

zemu sistēmu vadāmību, kā rezultātā sistēma darbojas normāli tikai ar pastāvīgu ūdens plūsmu;

stingrs hidrauliskais savienojums starp visiem sistēmas elementiem, kas dažos elementos var pārsniegt pieļaujamo vērtību spiediena paaugstināšanos;

liels dzesēšanas šķidruma daudzums ārkārtas situācijās;

tīklu augstās izmaksas, jo īpaši slēgtās sistēmās, kur sildītāji tiek uzstādīti centrālajā apkures stacijā;

vajadzība pēc liela skaita auto regulatoru;

sakarā ar liftu abonentu ievadīšanu vietējais kvantitatīvais regulējums ir nepieņemams;

nespēja paaugstināt tīkla temperatūru virs 150 0 C.

9.2 Hidraulisko tīklu stabilitāte. Neitrālie punkti

Tīkla hidrauliskā stabilitāte - sistēmu spēja saglabāt noteiktu hidraulisko režīmu. To raksturo hidrauliskās stabilitātes koeficients.

Apzīmēts ar y. Tas ir aprēķināto izmaksu un maksimāli iespējamo attiecību attiecība. Tīkla hidraulisko stabilitāti nosaka tālākais patērētājs.

Maksimālais ūdens patēriņš patērētājam būs tad, ja izslēgsit visus pārējos patērētājus.

DHC ar patērētāja maksimālo patēriņu parasti ir nulle.

kur DHc ir spiediena zudums tīklā projektēšanas režīmā.

Lai uzlabotu tīkla hidraulisko stabilitāti konstrukcijā, kas nepieciešama, lai izvēlētos vismazāko vietējo pretestību. Darbības laikā vārstiem jābūt pilnībā noslēgtiem.

Lai stabilizētu spiediena režīmu tīklā ar vienu vai diviem (ar sarežģītu reljefa profilu) sistēmas punktiem, spiediens tiek mākslīgi mainīts saskaņā ar noteiktu likumu. Šādus punktus sauc par regulētiem spiediena punktiem. Ja šajos punktos saglabājas tāds pats spiediens gan statiskā, gan dinamiskā stāvoklī, tad šo punktu sauc par neitrālu. Neitrālos punktus vajadzētu novietot uz jumper tīkla sūkņiem.

Spiediena izmaiņas neitrālajā punktā kalpo kā impulss, lai regulētu grima ūdens plūsmu.

9.3. Sistēmas vadāmība

Termisko tīklu dizaina pamatprincipi:

Vadāmība nozīmē, ka ir iespējams saskaņoti mainīt apkures sistēmas visu veidu darbības režīmu. Vadāmību nosaka trīs faktori:

autoregulatoru klātbūtne. Katra automatizētā sistēma ir pārvaldāma;

neatkarīgo sistēmas elementu skaits.

Iespējami divu tipu siltumtīklu struktūra:

bezpersonisks - filiāles līdz izplatīšanas līnijām un izplatīšanas līnijām uz automaģistrālēm ir savienotas caur vārstu. Sistēmu raksturo stingrs visu elementu hidrauliskais pieslēgums;

šķērsgriezums - filtri uz sadales līnijām ir savienoti caur vārstu un sadales līnijas līdz galvenajām līnijām - caur vadības sadales punktiem (PKK). Šajā gadījumā sadales līnijā tiek iestatīts spiediena režīms, izmantojot PKK automatizācijas iekārtas, kas nav saistītas ar līnijas spiediena režīmu.

Ja mēs salīdzinām sadalītos un bezpersoniskos tīklus ar citiem iepriekš minētajiem trim rādītājiem, tad ieteicams sadalīt tīklu.

PKK var savienot ar tīkla cauruļvadiem abās slēgšanas vārsta pusēs. KRP var būt individuāls (vienai ēkai), grupa (5... 10 ēkām) un reģionāla (līdz 100 ēkām).

Iespējamā PKK shēma:

RU - noplūdes relejs;

RT - temperatūras regulators;

RD - spiediena regulators;

Labi - pretvārsts.

PKK, kas darbojas saskaņā ar iepriekš minēto shēmu, ļauj:

uzturēt pastāvīgu spiedienu atgriešanas līnijā un spiediena kritumu sadales līnijā;

paaugstināt ūdens temperatūru galvenajā līnijā un samazināt ūdens patēriņu līnijā;

ātri atklāt negadījumu un nogriezt avārijas sadales līniju no šosejas, tādējādi samazinot zaudējumus avārijas situācijā.

Bagāžas un sadales līniju rezervēšana tiek atrisināta ar džemperu palīdzību. Tiek uzskatīts, ka sistēmām ir rezerves, ja ūdens pārdalīšana ārkārtas situācijās ilgst ne vairāk kā 3 stundas.

Rezervējot maģistrāles, šķēršļi tiek izgatavoti no vienas caurules, bet ir savienoti ar piegādes un atgriešanas cauruļvadiem. Džemperi tiek izgatavoti sekciju vārstu zonā. Avārijas režīmā ir atļauts samazināt ūdens patēriņu līdz 65% no aprēķinātā, vienlaikus palielinot temperatūras starpību tīklā;

Rezervējot sadales līnijas, džemperi tiek izgatavoti divkāršās caurules, jo tos var izmantot vasaras remonta laikā. Rezervējot sadales līnijas, ūdens plūsmai ir jābūt 100%. Rezervēšana ar džemperiem tiek atrisināta radiālā sadalījumā. Lai rezervētu sadales līniju, ir ieteicams veikt gredzenu ķēdes, savienojot tos ar vienu vai divām PKK un vienu vai divām automaģistrālēm.

PKK shēmu priekšrocības un vietņu rezervēšana:

ir iespējams kontrolēt galveno un sadales līniju siltuma un hidraulisko režīmu neatkarīgi viens no otra, kas ļauj:

a) nepagarināt maģistrālo līniju diametru rezervēšanas nolūkā;

b) palielināt temperatūras grafiku ārkārtas situācijās, lai samazinātu ūdens patēriņu;

c) nodrošina karstuma piegādi visiem PKK ārkārtas apstākļos;

d) katrā sadales līnijā izveido siltuma un hidrauliskos apstākļus, kas nav atkarīgi no citām sadales līnijām;

e) pieslēgt jaunus patērētājus, nesabojājot siltumapgādes režīmus tiem, kas jau ir pievienoti;

e) ātri identificē un atspējo neatliekamās palīdzības vietas, kas samazina ūdens zudumus tīklā;

Palielinās sadales līniju hidrauliskā stabilitāte, kas nodrošina ūdens sadalījuma precizitāti patērētājiem;

samazina vidējo spiediena līmeni sadalījumos;

kļūst iespējams vadīt galvenās līnijas un sadales līnijas ar mainīgu ūdens plūsmas ātrumu, kas ļauj:

a) samazina cirkulējošā ūdens plūsmu;

b) samazināt dzesēšanas šķidruma sūknēšanas elektroenerģijas izmaksas.

9.5 Abonentu savienojuma shēmu izvēle

Vietējās sistēmas var izveidot savienojumu ar tīklu, izmantojot atkarīgās un neatkarīgās shēmas. Atkarībā no shēmām spiediens vietējās sistēmās ir atkarīgs no spiediena sadales līnijās. Neatkarīgā - nav atkarīgs.

Izmantojot neatkarīgas shēmas, patērētāji pieslēdzas siltuma tīklam, izmantojot ūdens-ūdens sildītājus.

Šādas shēmas tiek izmantotas vai nu ar nepieņemami augstu spiedienu atgriezes līnijā, vai arī ar nepietiekamu spiedienu no abonenta ievades. Spiedienu apkures sistēmā nosaka izplešanās tvertnes novietojums.

sistēmās darbina lielām iekārtām, sadales līnijas pievienots elektrotīklam, izmantojot PKK, un patērētāju - pa atsevišķiem siltuma punktiem (ITP) vai centrālās siltuma punktiem (CTP) no atkarīgu vai neatkarīgu shēmu;

lielu katlu māju sistēmās patērētājus vajadzētu savienot ar ITP vai centrālās apkures stacijas palīdzību, izmantojot neatkarīgas shēmas;

kas saņem siltumu no mazām vai ceturtdaļām katlumājām, patērētājus var pieslēgt tīklam, izmantojot ITP vai centrālās apkures stacijas, izmantojot atkarīgās vai neatkarīgās shēmas.

Siltuma caurules kontūras veiktspējas aprēķins

Raksts apskatīts: 3481 reizes

Bibliogrāfiskais apraksts:

Nikolaev G.P., Izoteeva O. Yu Siltumapgādes kontūras darbības raksturlielumu aprēķins // Jaunais zinātnieks. ?? 2012.? №3. ?? Lpp. 17-25. ?? URL https://moluch.ru/archive/38/4295/ (piekļuves datums: 09/05/2018).

Zīm. 1. diagramma darba cikla punktam kontūru siltuma caurules 1, kas atrodas uz piesātinājuma līniju, atbilst tvaika parametriem iztvaicēšanas virsmas meniska. Daļa 1-2 atbilst kustībai tvaiku no šīs virsmas ar ūdens tvaiku līniju. Spiediena zudumi rada, pirmkārt, plūsmas pretestību parootvodnyh kanāliem. Turklāt, šajā jomā kopumā paaugstina temperatūru tvaika pateicoties tās siltuma kontaktā ar iztvaikotāja ķermeni. Tvaika līnija vairumā gadījumu var uzskatīt adiabatic, un kustība tvaika tajā - izotermisks (līnija 2-3). Spiediena zudums kondensatora (līnija 3-5) parasti ir niecīgs, salīdzinot ar kapilāro spiedienu. Dzesēšanas tiek pārnests no tvaiku, šķidrajai fāzei, un siltuma apmaiņa 4-5 sekcija subcooled. Jo tālāk pārvadāšana dzesēšanas kondensāta var arī pieņemt izotermisks un pavada tikai spiediena zuduma (partijas 5-6). Tā rezultātā, kompensācija kamera tiek piegādāts ar spiediena šķidruma sasalšanas. Tajā pašā laikā, kompensējot dobums iekļūst piegādāta uz iztvaicētāja daļu no siltuma plūsmas, kā rezultātā subcooled kondensāts tiek uzsildīts līdz temperatūrai, kas atbilst spiedienu uz piesātināšanas līniju (līnija 6-7). Tas atbilst ar to, ka vairāk nekā ierobežojošajiem fāzēm kompensācijas kamerā ir piesātināta tvaiku. Filtrēšana daļa 7-8 atbilst dzesēšanas šķidrums no dobuma uz kompensācijas iztvaikošanas virsmas caur kapilāru struktūru. Šajā reģionā, no vienas puses, tas pieder šķidro spiediena kritums, un, no otras puses - palielināt savu temperatūru. Tādējādi 8. zīm. 4 atbilst stāvokli dzesētāja šķidrajā fāzē netālu no iztvaicēšanas meniska [2, 15. lpp]. Kā redzams diagrammā, pilna spiediena kritums ir vienāds ar summu spiediena zudumu jomās LHP:

. (1.1) No otras puses, ir kapilārais spiediens. Tādējādi kontūras tipa siltuma caurules veselības pirmo nosacījumu var formulēt šādi:

. (1.2.) Tajā teikts, ka spiediena zudumi siltuma caurulē tiek kompensēti ar kapilāro spiedienu un tādējādi nevar pārsniegt maksimālo kapilārā spiedienu:

. (1.3) Šis nosacījums ir kopīga visiem siltuma caurules veida, izmantojot kapilāro transportēšanas mehānismu kondensātu. Ir jāņem vērā, izvēloties ģeometriskie parametri transporta siltuma cauruļu porcijās un izvēli dzesētāja. No cilpa siltummaiņas cauruļu tipa efektivitātes raksturlieluma otrais stāvoklis un savieno pāri temperatūras kritumu pie virsmas iztvaikošanas un ar kompensējošu dobumā ar atbilstošu spiediena kritumu. Spiediena kritums sastāv no šādām sastāvdaļām:,, and. Tā tvaika vairāk gaistošo menisci, gan kompensējošs dobumā pieņemts pabeigta, šis nosacījums var rakstīt šādi:

. (1.4) Kā parasti, vidējā vērtība starp un ir ņemta. Vērtība ir kopējais spiediena kritums ārējā, salīdzinot ar kapilāro struktūru, CTT kontūru. Apzīmēsim to, nomainīsim to un beidzot saņemsim otrā veselības stāvokļa ierakstu:

. (1.5) temperatūras starpība pāra izgarošanas zonā un kompensācijas dobumu rodas no tā, ka daļa no pievadītās iztvaicētāja plūsmā siltuma caurvij caur kapilāru struktūru kompensācijas dobumā. Pirmajā tuvinājumā, var pieņemt, ka šī temperatūra starpība veidojas starp iztvaikošanu (outer) un absorbcijas (iekšējie) virsmām kapilāru struktūru. Otrā nosacījuma esamība ļauj, ievērojot noteiktos ierobežojumus, lai kontrolētu darba temperatūru cilpas siltuma caurules veida, un šādas kontroles līdzekļi ir diezgan plašs. Tie ietver: atlasi dzesējošo vielu, variāciju ģeometrisko parametru transporta zonā, kapilāru struktūru iztvaicētāja, pakāpi atdzesēšanas līdz zemai kondensāta. Objekts veselības stāvoklis CTT saistās temperatūras un tvaika spiedienu izgarošanas zonā un kā kompensācijas plaknē. Līdz ar to ierosina klātbūtni kompensācijas kamerā tvaika fāzē. Tas nozīmē, ka kompensācijas dobums daļēji piepildīta ar siltuma pārneses šķidrumu, un daļēji - ar tvaiku. Lai sasniegtu šādu daļēju uzpildīšanu siltuma caurules pie pārejas uz stacionāro darbības režīmā, ir nepieciešams ievērot noteiktu attiecību starp apjomiem vairāku konstruktīvo elementu. Tas ļauj mums formulēt nepieciešamību trešā nosacījuma izpildes cilpa siltuma caurulēm. Ir nepieciešams, ka sākumā CTT izmests no tvaika kanāla daļēji šķidrumu pildītas kondensatoru un daļēji kompensēt dobumu. Tas ir iespējams, ja ir izpildīti šādi nosacījumi:

. (1.6) Ja trešais nosacījums var izraisīt to, kas būtu kompensācija dobums ir pilnībā piepildīta ar šķidrumu, kā rezultātā veidojas kļūst neiespējams nepieciešamo mitruma kondensācijas virsmas, kas savukārt var vājināt pielietojamību CTT. Šie nosacījumi ir nepieciešami un pietiekami normālai darbībai cilpas siltumapmaiņas cauruļu veidiem.
Siltuma caurules kontūras darbība. Kontroles siltuma caurules inženierbūves aprēķināšanai tiek izmantoti dati par veiktspēju. Uzdevums CTT aprēķinu var piegādāta divos iemiesojumos: dizainu un pārbaudi. Pirmajā gadījumā tas ir nepieciešams, lai noteiktu īpašības, piemēram, temperatūras siltuma ievades reģionā, darba temperatūra tvaika LHP termiskā pretestība, siltuma caurlaidības spējas. Gadījumā, ja, aprēķinot dizaina problēma ir noteikt konstrukcijas parametrus vai citas darbības nosacījumus vai LHP, kas nodrošina nepieciešamo veiktspēju [3, p.139]. Tas ietver arī optimizācijas un piemērotas dzesēšanas šķidruma izvēles uzdevumu. Jo lielākā daļa vispārējo formu aprēķinos samazina risināšanā CTT konjugāta teplomassoperenosa problēmas ar sākotnējiem un robežu definētajiem nosacījumiem siltumapgādes un siltuma izlietne, siltuma cauruļu dizaina iezīmes, kā arī siltuma apmaiņa ar apkārtējo vidi. Praksē, jums ir izdarīt pieņēmumus, kas ir vai nu izraisa specifiku nodošanas procesu un dizaina LHP, vai nepieciešamību pēc vienkāršošanas risinājumu. Kā izriet no nosacījumiem efektivitātes KTT (1,1-1,2), siltuma caurlaidības spēja CTT un temperatūras ir atkarīgs, cita starpā, uz vērtībām dzesēšanas šķidruma spiediena zuduma dažādos sadaļās transportu. Spiediena zudumi tvaika līniju iepriekš identificēti kā būtiski atkarīga no plūsmas režīmu tvaika. Šis režīms, savukārt, nosaka Reinoldsa numurs:

, (2.1.) Un atbilst lamināra plūsmas režīmam, - attīstījās nemierīgs un reizēm pārejas režīms. Parastā formula spiediena zuduma aprēķināšanai tvaika līnijā ir:

, (2.2.), Kur tvaika spiediena gradientu tā kustības virzienā vispārējā formā nosaka:

. (2.3) No berzes koeficienta un koeficientu, kas ņem vērā saspiežamības efektu tvaika ņemts no uzmeklēšanas tabulu vērtības. Šeit M - Mach kritērijs, un - gāzes konstante dzesēšanas un adiabatiskā indekss, attiecīgi. Tā nav darbības jomā masu spēkā, spiediena zudumi tvaika cauruļvadā parasti veido lielu daļu no daudzuma, tāpēc ir vēlams definēt vērtību pēc iespējas precīzāk procesā ar LHP aprēķināšanai. Aprēķināšana spiediena zudumam parootvodnyh kanāliem (minētajā formulā 1.1), ievērojami sarežģī injekcijas tvaika, un ar to, ka šķērsgriezumā parootvodnyh kanāli var būt atšķirīgas formas. Šobrīd iespējams noteikt tvaika spiediena zudumus parootvodnyh kanāliem tikai gadījumā laminārās plūsmas, ti. E. gadījumā. Pēdējā minētajā attiecība - kanālu skaitam, parootvodnyh - šķērsgriezuma perimetra. Kopš pūš tvaiku vērā ietekmi uz berzes koeficienta gaisa netiek dota iespēja, tad tiek uzskatīts, ka viņu pretestība veido divi komponenti: viskozitāti un vienaldzību. Pirmo no tiem nosaka berzes pretestība bez injekcijas:

, (2.4.) Kur ir līdzvērtīgs parametrs, ir sadaļa, koeficients ņem vērā kanāla formu. Inerciālo komponentu pirmajā aproksimācijā var noteikt pēc formulas:

. (2.5.) Kondensatora spiediena zuduma aprēķināšana nav iespējama, neņemot vērā siltuma apmaiņu ar vidi. Veicot praktiskus aprēķinus, CTT pašlaik neņem vērā kondensatora hidraulisko pretestību. Kondensāta līnijas hidrauliskā pretestība tiek noteikta pēc formulas:

(2.6.) Pirmais termins formulas labajā pusē nosaka berzes pretestību. Šī vērtība parasti ir nenozīmīga. Otrais termins ņem vērā hidrostatisko spiedienu, kas saistīts ar gravitācijas lauka iedarbību. Spiediena zudumi kapilārā struktūrā tiek aprēķināti Darcy tuvumā un attiecīgie tipa iztvaicētāji ir:

. (2.7) aprēķināšana LHP siltums aspekts veido noteiktu temperatūras atšķirības pamata siltuma stresam jomās, proti kapilāru struktūru, pieejas zonas, iztvaicējot un kondensējot. Lai novērtētu siltumvadītspējas kapilāro struktūras ir ērts lietošanā mērvienības, kas ir saskaņā ar formulu

, (2.9) kur. Formula (3.9.) Ir derīga gadījumā, tas ir, kad kapilārās struktūras garums ir ievērojami lielāks par tā biezumu. Patiesajās siltuma caurulēs kapilāru struktūru raksturīgie izmēri ir tādi, ka šī attiecība tiek novērota, bet funkcionālā attiecība ir precīzāka:

, (2.10) kur ir Peclet kritērijs bez dimensiju.
Aprēķina maksimālo siltuma padeves kapacitāti amonjaka cilpas siltuma caurulē ar siltuma pārneses garumu 1 metrs.

Kapilārās struktūras pamatparametri:,,,,. Tvaika caurules parametri:. Kondensāta līnijas parametri:. Tvaika izvadīšanas kanālu parametri:,,. Kondensatora parametri:,. Siltumnesējs CTT - amonjaks. KTT darbības temperatūras diapazons -

Aprēķins 1. Formulas spiediena zuduma aprēķināšanai KTT transporta sekcijās:


2. Spiediena līdzsvara vienādojums:

Tā kā spiediena līdzsvara vienādojums ir atkarīgs no siltuma slodzes un temperatūras, šī vienādojuma atrisināšana salīdzinājumā ar to, ir iespējams iegūt CTT maksimālās siltuma padeves jaudu atkarību no tvaika temperatūras. 3. CTT maksimālās siltuma caurlaidības diagramma no tvaika temperatūras (2. attēls):

Zīm. 2. CTT siltuma pārneses tilpuma atkarība no tvaika temperatūras 4. Aprēķina rezultāti un to analīze: nosakiet, kur var novērot vislielāko spiediena zudumu. Cilnē 1 aplūko gadījumu, kad temperatūra iziet cauri trim vērtībām: un.

Tabula 1. Spiediena zudums dažādās CTT jomās