การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน ระบบทำความร้อนพร้อมระบบหมุนเวียนปั๊ม
เพื่อให้ระบบทำน้ำร้อนทำงานได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องตรวจสอบความเร็วของน้ำหล่อเย็นที่ต้องการในระบบ หากความเร็วต่ำความร้อนของห้องจะช้ามากและหม้อน้ำที่อยู่ห่างไกลจะเย็นกว่าเครื่องที่อยู่ใกล้มาก ในทางตรงกันข้าม หากความเร็วของสารหล่อเย็นสูงเกินไป สารหล่อเย็นจะไม่มีเวลาให้ความร้อนในหม้อไอน้ำ อุณหภูมิของระบบทำความร้อนทั้งหมดจะลดลง เพิ่มไปยังระดับเสียง อย่างที่คุณเห็น ความเร็วของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนนั้นสูงมาก พารามิเตอร์ที่สำคัญ. มาดูกันดีกว่าว่าความเร็วใดควรเป็นความเร็วที่เหมาะสมที่สุด
ระบบทำความร้อนที่การไหลเวียนตามธรรมชาติเกิดขึ้นตามกฎมีความสัมพัทธ์ ความเร็วต่ำน้ำหล่อเย็น ถึงแรงดันตกคร่อมท่อ ตำแหน่งที่ถูกต้องหม้อน้ำ, การขยายตัวถังและท่อเอง - ตรงและกลับมา เท่านั้น การคำนวณที่ถูกต้องก่อนการติดตั้งช่วยให้คุณบรรลุสิ่งที่ถูกต้อง การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอน้ำหล่อเย็น แต่ถึงกระนั้นความเฉื่อยของระบบทำความร้อนด้วย การไหลเวียนตามธรรมชาติของเหลวมีขนาดใหญ่มาก ผลที่ได้คือความร้อนช้าของสถานที่มีประสิทธิภาพต่ำ ข้อได้เปรียบหลักของระบบดังกล่าวคือความเป็นอิสระจากไฟฟ้าสูงสุดไม่มีปั๊มไฟฟ้า
บ้านส่วนใหญ่มักใช้ระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนของสารหล่อเย็นแบบบังคับ องค์ประกอบหลักของระบบดังกล่าวคือปั๊มหมุนเวียน เขาเป็นคนที่เร่งการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นความเร็วของของเหลวในระบบทำความร้อนขึ้นอยู่กับลักษณะของมัน
สิ่งที่ส่งผลต่อความเร็วของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อน:
แผนภาพระบบทำความร้อน,
- ประเภทของน้ำยาหล่อเย็น
- พลัง ประสิทธิภาพ ปั๊มหมุนเวียน,
- ท่อทำจากวัสดุอะไรและเส้นผ่านศูนย์กลาง
- ไม่มีอากาศติดขัดและอุดตันในท่อและหม้อน้ำ
สำหรับบ้านส่วนตัวความเร็วที่เหมาะสมที่สุดคือความเร็วน้ำหล่อเย็นในช่วง 0.5 - 1.5 m / s
สำหรับอาคารบริหาร - ไม่เกิน 2 m / s
สำหรับ โรงงานอุตสาหกรรม– ไม่เกิน 3 เมตร/วินาที
ส่วนใหญ่เลือกขีดจำกัดบนของความเร็วน้ำหล่อเย็นเนื่องจากระดับเสียงในท่อเป็นหลัก
ปั๊มหมุนเวียนจำนวนมากมีตัวควบคุมอัตราการไหลของของเหลว ดังนั้นจึงสามารถเลือกปั๊มที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบของคุณได้ ต้องเลือกปั๊มเองอย่างถูกต้อง ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานสำรองมาก เพราะจะทำให้กินไฟมากขึ้น ด้วยระบบทำความร้อนที่มีความยาวมาก วงจรจำนวนมาก จำนวนชั้น และอื่นๆ จะเป็นการดีกว่าหากติดตั้งปั๊มหลายตัวที่มีความจุต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น แยกปั๊มบนพื้นอุ่นบนชั้นสอง
ความเร็วของน้ำในระบบทำความร้อน
ความเร็วของน้ำในระบบทำความร้อน เพื่อให้ระบบทำน้ำร้อนทำงานได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องตรวจสอบความเร็วของสารหล่อเย็นในระบบที่ต้องการ ถ้าความเร็วต่ำ
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในท่อของระบบทำความร้อน
Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam
โอ้และพี่ชายของคุณกำลังถูกหลอกอยู่ที่นั่น!
คุณต้องการอะไร “ความลับทางทหาร” (ทำอย่างไรจริง ๆ ) เพื่อค้นหาหรือผ่านเอกสารหลักสูตร? ถ้าแค่กระดาษรายวิชาก็เป็นไปตามคู่มือการอบรมที่อาจารย์เขียนไว้ไม่รู้เรื่องอื่นและไม่อยากรู้ และถ้าคุณทำ วิธีทำยังคงไม่ยอมรับ
1. ใช่ มินิมอลความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำ นี่คือ 0.2-0.3 m / s จากเงื่อนไขการกำจัดอากาศ
2. ใช่ ขีดสุดความเร็วซึ่งมีการจำกัดไม่ให้ท่อส่งเสียงดัง ในทางทฤษฎี ควรตรวจสอบโดยการคำนวณ และบางโปรแกรมทำเช่นนี้ ในทางปฏิบัติ คนรู้ใจใช้คำแนะนำของ SNiP เก่าในปี 1962 ซึ่งมีโต๊ะอยู่ ร่อแร่ความเร็ว จากที่นั่น และตามหนังสืออ้างอิงทั้งหมด มันก็แยกย้ายกันไป นี่คือ 1.5 m/s สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 หรือมากกว่า 1 m/s สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 32, 0.8 m/s สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มีข้อ จำกัด อื่นๆ สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า แต่ก็ไม่ได้ให้ ประณามเกี่ยวกับพวกเขา
ความเร็วที่อนุญาตขณะนี้อยู่ในจุด 6.4.6 (สูงสุด 3 m / s) และในภาคผนวก G ของ SNiP 41-01-2003 มีเพียง "เอกสารที่มีผู้สมัคร" เท่านั้นที่พยายามเพื่อให้นักเรียนที่ยากจนไม่สามารถเข้าใจได้ มันผูกติดอยู่กับระดับเสียงและกิโลเมตรและอึอื่นๆ
แต่รับได้คือ ไม่เหมาะสมที่สุด ไม่ได้กล่าวถึงสิ่งที่ดีที่สุดใน SNiP เลย
3.แต่ยังมี เหมาะสมที่สุดความเร็ว. ไม่ใช่ 0.8-1.5 แต่เป็นของจริง หรือไม่ใช่ความเร็ว แต่เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดของท่อ (ความเร็วนั้นไม่สำคัญ) และคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดรวมถึงการใช้โลหะความลำบากในการติดตั้งการกำหนดค่าและความเสถียรของไฮดรอลิก
นี่คือสูตรลับ:
0.037*G^0.49 - สำหรับเส้นสำเร็จรูป
0.036*G^0.53 - สำหรับตัวทำความร้อน
0.034*G^0.49 - สำหรับสาขาหลักจนกระทั่งโหลดลดลงเหลือ 1/3
0.022*G^0.49 - สำหรับส่วนท้ายของกิ่งที่มีโหลด 1/3 ของกิ่งทั้งหมด
ที่นี่ทุกที่ G คืออัตราการไหลในหน่วย t / h แต่ปรากฎว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเป็นเมตรซึ่งจะต้องปัดเศษขึ้นให้ได้มาตรฐานที่ใหญ่กว่าที่ใกล้ที่สุด
ดีและ ถูกต้องเด็กผู้ชายไม่ได้ตั้งความเร็วเลย พวกเขาแค่ทำใน อาคารที่อยู่อาศัยตัวยกทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่และเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ทั้งหมด แต่ยังเร็วเกินไปที่คุณจะรู้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเท่าใด
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในท่อของระบบทำความร้อน
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในท่อของระบบทำความร้อน เครื่องทำความร้อน
การคำนวณไฮดรอลิกของท่อของระบบทำความร้อน
ดังที่เห็นได้จากหัวข้อหัวข้อ การคำนวณพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับระบบไฮดรอลิกส์ เช่น อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น ความต้านทานไฮดรอลิกของท่อและข้อต่อต่างๆ ในเวลาเดียวกัน มีความสัมพันธ์ที่สมบูรณ์ระหว่างพารามิเตอร์เหล่านี้
ตัวอย่างเช่น เมื่อความเร็วของสารหล่อเย็นเพิ่มขึ้น ความต้านทานไฮดรอลิกของท่อจะเพิ่มขึ้น ด้วยการเพิ่มอัตราการไหลของสารหล่อเย็นผ่านท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่ง ความเร็วของสารหล่อเย็นจะเพิ่มขึ้นและความต้านทานของไฮดรอลิกเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติ ในขณะที่เปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขึ้น ความเร็วและความต้านทานไฮดรอลิกจะลดลง ด้วยการวิเคราะห์ความสัมพันธ์เหล่านี้ การออกแบบไฮดรอลิกจึงกลายเป็นการวิเคราะห์พารามิเตอร์ประเภทหนึ่งเพื่อให้มั่นใจว่าเชื่อถือได้และ งานที่มีประสิทธิภาพระบบและลดต้นทุนวัตถุดิบ
ระบบทำความร้อนประกอบด้วยสี่องค์ประกอบหลัก: ท่อส่ง, เครื่องทำความร้อน, เครื่องกำเนิดความร้อน, การควบคุมและ วาล์วปิด. องค์ประกอบทั้งหมดของระบบมีลักษณะความต้านทานไฮดรอลิกของตัวเองและต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณ ในเวลาเดียวกัน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น คุณลักษณะของไฮดรอลิกจะไม่คงที่ ผู้ผลิต อุปกรณ์ทำความร้อนและวัสดุมักจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของไฮดรอลิก (การสูญเสียแรงดันเฉพาะ) สำหรับวัสดุหรืออุปกรณ์ที่ผลิต
Nomogram สำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของท่อโพลีโพรพิลีนที่ผลิตโดย FIRAT (Firat)
การสูญเสียแรงดันจำเพาะ (การสูญเสียแรงดัน) ของท่อจะแสดงที่ 1 r.m. ท่อ.
หลังจากวิเคราะห์โนโมแกรมแล้ว คุณจะเห็นความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ที่ระบุก่อนหน้านี้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ดังนั้นเราจึงกำหนดสาระสำคัญของการคำนวณแบบไฮดรอลิกส์
ทีนี้มาดูแต่ละพารามิเตอร์แยกกัน
ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็น
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น เพื่อความเข้าใจที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับปริมาณน้ำหล่อเย็น ขึ้นอยู่กับภาระความร้อนที่น้ำหล่อเย็นต้องย้ายจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังเครื่องทำความร้อนโดยตรง
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับการคำนวณทางไฮดรอลิก จำเป็นต้องกำหนดอัตราการไหลของสารหล่อเย็นในพื้นที่การคำนวณที่กำหนด พื้นที่นิคมคืออะไร ส่วนที่คำนวณได้ของไปป์ไลน์ถือเป็นส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่โดยมีอัตราการไหลคงที่ของสารหล่อเย็น ตัวอย่างเช่น หากสาขามีหม้อน้ำสิบตัว (ตามเงื่อนไข แต่ละอุปกรณ์ที่มีความจุ 1 กิโลวัตต์) และการไหลของน้ำหล่อเย็นทั้งหมดจะถูกคำนวณสำหรับการถ่ายโอนพลังงานความร้อนเท่ากับ 10 กิโลวัตต์โดยสารหล่อเย็น จากนั้นส่วนแรกจะเป็นส่วนจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังหม้อน้ำตัวแรกในสาขา (โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ตลอดทั้งส่วน) โดยมีอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นสำหรับการถ่ายโอน 10 กิโลวัตต์ ส่วนที่สองจะอยู่ระหว่างหม้อน้ำตัวแรกและตัวที่สองโดยมีค่าถ่ายเทความร้อน 9 กิโลวัตต์และต่อไปเรื่อยๆ จนถึงหม้อน้ำตัวสุดท้าย คำนวณความต้านทานไฮดรอลิกของทั้งท่อจ่ายและท่อส่งกลับ
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น (กก. / ชม.) สำหรับไซต์คำนวณโดยสูตร:
บัญชี Q - ภาระความร้อนส่วน W ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวอย่างข้างต้น ภาระความร้อนของส่วนแรกคือ 10 kW หรือ 1,000 W
c \u003d 4.2 kJ / (kg ° C) - ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ
t g - อุณหภูมิการออกแบบของสารหล่อเย็นร้อนในระบบทำความร้อน° C
t o - อุณหภูมิการออกแบบของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อน° C
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น
ขอแนะนำให้ใช้เกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับความเร็วของน้ำหล่อเย็นภายใน 0.2 - 0.25 m / s ที่ความเร็วต่ำ กระบวนการสกัดจะเริ่มขึ้น อากาศส่วนเกินมีอยู่ในสารหล่อเย็นซึ่งอาจนำไปสู่การก่อตัวของช่องอากาศและทำให้ระบบทำความร้อนล้มเหลวทั้งหมดหรือบางส่วน ขีดจำกัดบนของความเร็วน้ำหล่อเย็นอยู่ในช่วง 0.6 - 1.5 ม./วินาที การปฏิบัติตามเกณฑ์ความเร็วสูงสุดช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงเสียงไฮดรอลิกในท่อได้ ในทางปฏิบัติกำหนดช่วงความเร็วที่เหมาะสมที่ 0.3 - 0.7 m / s
ช่วงความเร็วของสารหล่อเย็นที่แนะนำที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุของท่อที่ใช้ในระบบทำความร้อน หรือขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบ พื้นผิวด้านในท่อ ตัวอย่างเช่น สำหรับท่อเหล็ก ควรใช้ความเร็วของสารหล่อเย็นจาก 0.25 ถึง 0.5 m / s สำหรับทองแดงและพอลิเมอร์ (โพรพิลีน, โพลิเอทิลีน, ท่อโลหะและพลาสติก) จาก 0.25 ถึง 0.7 m / s หรือใช้คำแนะนำของผู้ผลิต ถ้ามี
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น การคำนวณไฮดรอลิกของท่อของระบบทำความร้อน ดังที่เห็นได้จากหัวข้อหัวข้อ พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับไฮดรอลิกเช่น flow
ความเร็ว - การเคลื่อนไหว - น้ำหล่อเย็น
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวพาความร้อนในอุปกรณ์ทางเทคโนโลยีมักจะให้ระบบการไหลแบบปั่นป่วนซึ่งอย่างที่ทราบกันดีว่ามีการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมพลังงานและมวลอย่างเข้มข้นระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของการไหลเนื่องจากการกระเพื่อมที่ปั่นป่วนวุ่นวาย ในแง่ของสาระสำคัญทางกายภาพ การถ่ายเทความร้อนแบบปั่นป่วนเป็นการถ่ายเทแบบพาความร้อน
ความเร็วของสารหล่อเย็นในท่อของระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติมักจะเป็น 0 05 - 0 2 m / s และด้วยการไหลเวียนของเทียม - 0 2 - 1 0 m / s
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นส่งผลต่ออัตราการทำให้อิฐแห้ง จากการศึกษาข้างต้นพบว่าการเร่งความเร็วของการทำให้อิฐแห้งและการเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็นจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อความเร็วนี้มากกว่า 0 5 m / s ในช่วงการอบแห้งครั้งแรก ความเร็วของสารหล่อเย็นที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจะส่งผลเสียต่อคุณภาพของอิฐ หากสารหล่อเย็นไม่ชื้นเพียงพอ
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวพาความร้อนในท่อของหน่วยนำความร้อนกลับคืนมาต้องมีอย่างน้อย 0 35 ม./วินาที ในทุกโหมดการทำงานที่มีน้ำหล่อเย็นและอย่างน้อย 0 25 ม./วินาทีกับตัวพาความร้อนแบบไม่เยือกแข็ง
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนถูกกำหนดโดย การคำนวณไฮดรอลิกและการพิจารณาทางเศรษฐกิจ
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวพาความร้อนซึ่งกำหนดโดยส่วนตัดขวางของช่องของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นแตกต่างกันไปตามช่วงกว้างมากและไม่สามารถยอมรับหรือสร้างข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ได้จนกว่าปัญหาของประเภทและขนาดของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนคือ แก้ไขแล้ว
ความเร็วน้ำหล่อเย็นส่งผลกระทบอย่างมากต่อการถ่ายเทความร้อน ยิ่งความเร็วสูง การถ่ายเทความร้อนยิ่งเข้มข้น
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวพาความร้อนในช่องทำแห้งไม่ควรเกิน 5 - 6 ม. / นาที เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของพื้นผิวที่เป็นหลุมเป็นบ่อของชั้นการทำงานและโครงสร้างที่รับแรงกดมากเกินไป ในทางปฏิบัติ ความเร็วน้ำหล่อเย็นจะถูกเลือกให้อยู่ในช่วง 2–5 ม./นาที
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในระบบทำน้ำร้อนได้รับอนุญาตสูงถึง 1 - 15 m / s ในที่อยู่อาศัยและ อาคารสาธารณะและสูงถึง 3 เมตร/วินาทีในโรงงานอุตสาหกรรม
การเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็นจะเป็นประโยชน์เมื่อถึงขีดจำกัดที่แน่นอนเท่านั้น หากความเร็วนี้สูงกว่าความเร็วที่เหมาะสม ก๊าซจะไม่มีเวลาให้ความร้อนกับวัสดุอย่างสมบูรณ์ และจะปล่อยให้ถังซักด้วย อุณหภูมิสูง.
การเพิ่มความเร็วของตัวพาความร้อนสามารถทำได้ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบธาตุ (แบตเตอรี่) ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหลายตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมเข้าด้วยกัน
ด้วยการเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวพาความร้อน Re w / v ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน a และความหนาแน่นเพิ่มขึ้น การไหลของความร้อน q ที่ อย่างไรก็ตาม ร่วมกับความเร็ว ความต้านทานไฮดรอลิก และการใช้พลังงานของปั๊มที่สูบน้ำหล่อเย็นผ่าน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน. มีอยู่ ค่าที่เหมาะสมที่สุดความเร็ว กำหนดโดยการเปรียบเทียบการเพิ่มขึ้นของความเข้มของการถ่ายเทความร้อนและความต้านทานไฮดรอลิกที่เพิ่มขึ้นอย่างเข้มข้นกับความเร็วที่เพิ่มขึ้น
เพื่อเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในวงแหวนจะมีการจัดพาร์ติชั่นตามยาวและตามขวาง
สารานุกรมขนาดใหญ่น้ำมันและก๊าซ
สารานุกรมอันยิ่งใหญ่ของความเร็วน้ำมันและก๊าซ - การเคลื่อนไหว - น้ำหล่อเย็น
ด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณไฮดรอลิก คุณสามารถเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อได้อย่างถูกต้อง ปรับสมดุลระบบโดยใช้วาล์วหม้อน้ำได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว ผลลัพธ์ของการคำนวณนี้จะช่วยให้คุณเลือกปั๊มหมุนเวียนที่เหมาะสมได้
จากการคำนวณไฮดรอลิกจำเป็นต้องได้รับข้อมูลต่อไปนี้:
m - อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นสำหรับระบบทำความร้อนทั้งหมด kg / s;
ΔP - การสูญเสียแรงดันในระบบทำความร้อน
ΔP 1 , ΔP 2 ... ΔP n , - การสูญเสียแรงดันจากหม้อไอน้ำ (ปั๊ม) ไปยังหม้อน้ำแต่ละตัว (ตั้งแต่ตัวแรกถึงตัวที่ n);
ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็น
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นคำนวณโดยสูตร:
Cp - ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ kJ/(kg*deg.C); สำหรับการคำนวณแบบง่าย เราใช้เท่ากับ 4.19 kJ / (กก. * องศา C)
ΔPt - ความแตกต่างของอุณหภูมิที่ทางเข้าและทางออก โดยปกติเราจะใช้การจัดหาและการส่งคืนหม้อไอน้ำ
เครื่องคำนวณการไหลของน้ำหล่อเย็น(สำหรับน้ำเท่านั้น)
ถาม= กิโลวัตต์; Δt = oC; ม = ลิตร/วินาที
ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถคำนวณอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นในส่วนใดก็ได้ของท่อ ส่วนต่างๆ ถูกเลือกเพื่อให้ท่อมีความเร็วน้ำเท่ากัน ดังนั้นการแบ่งเป็นส่วน ๆ จะเกิดขึ้นก่อนทีหรือก่อนที่จะลด จำเป็นต้องรวมพลังหม้อน้ำทั้งหมดที่น้ำหล่อเย็นไหลผ่านแต่ละส่วนของท่อ จากนั้นแทนที่ค่าลงในสูตรด้านบน การคำนวณเหล่านี้ต้องทำสำหรับท่อที่อยู่ด้านหน้าหม้อน้ำแต่ละตัว
ความเร็วน้ำหล่อเย็น
จากนั้นโดยใช้ค่าที่ได้รับของอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นจำเป็นต้องคำนวณสำหรับแต่ละส่วนของท่อที่ด้านหน้าหม้อน้ำ ความเร็วการเคลื่อนที่ของน้ำในท่อตามสูตร:
โดยที่ V คือความเร็วของน้ำหล่อเย็น m/s;
m - น้ำหล่อเย็นไหลผ่านส่วนท่อ kg/s
ρ - ความหนาแน่นของน้ำ กก./ลบ.ม. สามารถรับน้ำหนักได้เท่ากับ 1,000 กก./ลบ.ม.
ฉ - พื้นที่ ภาพตัดขวางท่อ ตร.ม. สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร: π * r 2 โดยที่ r คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในหารด้วย 2
เครื่องคำนวณความเร็วน้ำหล่อเย็น
ม = ลิตร/วินาที; ท่อ มม มม. วี = นางสาว
การสูญเสียหัวในท่อ
ΔPp tr \u003d R * L,
ΔPp tr - การสูญเสียแรงดันในท่อเนื่องจากแรงเสียดทาน Pa;
R - การสูญเสียความเสียดทานจำเพาะในท่อ Pa/m; ใน วรรณกรรมอ้างอิงผู้ผลิตท่อ
L - ความยาวส่วน m;
ขาดทุนจากการต่อต้านในพื้นที่
ความต้านทานเฉพาะส่วนในท่อคือความต้านทานของข้อต่อ ข้อต่อ อุปกรณ์ ฯลฯ การสูญเสียเฮดที่แนวต้านท้องถิ่นคำนวณโดยสูตร:
โดยที่ Δp มิลลิวินาที - การสูญเสียแรงกดดันต่อแนวต้านในท้องถิ่น Pa;
Σξ - ผลรวมของสัมประสิทธิ์ความต้านทานในพื้นที่ในส่วน; ผู้ผลิตระบุค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานในท้องถิ่นสำหรับข้อต่อแต่ละอัน
V คือความเร็วของสารหล่อเย็นในท่อ m/s;
ρ - ความหนาแน่นของตัวพาความร้อน kg/m 3
ผลการคำนวณไฮดรอลิก
ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องรวมความต้านทานของทุกส่วนของหม้อน้ำแต่ละตัวและเปรียบเทียบกับค่าควบคุม เพื่อให้ปั๊มที่ติดตั้งไว้เพื่อให้ความร้อนแก่หม้อน้ำทั้งหมด การสูญเสียแรงดันบนกิ่งที่ยาวที่สุดไม่ควรเกิน 20,000 Pa ความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในพื้นที่ใด ๆ ควรอยู่ในช่วง 0.25 - 1.5 m / s ที่ความเร็วมากกว่า 1.5 ม./วินาที อาจมีเสียงรบกวนในท่อ และขอแนะนำให้ใช้ความเร็วต่ำสุด 0.25 ม./วินาที เพื่อหลีกเลี่ยงอากาศในท่อ
เพื่อที่จะทนต่อสภาวะข้างต้น การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมก็เพียงพอแล้ว สามารถทำได้ในตาราง
มันบ่งบอกถึงกำลังทั้งหมดของหม้อน้ำที่ท่อให้ความร้อน
การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่ออย่างรวดเร็วตามตาราง
สำหรับบ้านไม่เกิน 250 ตร.ม. โดยมีปั๊มจำนวน 6 ตัวและวาล์วระบายความร้อนหม้อน้ำ คุณไม่สามารถคำนวณไฮดรอลิกแบบเต็มได้ คุณสามารถเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตามตารางด้านล่าง ในส่วนสั้น ๆ คุณสามารถเพิ่มพลังได้เล็กน้อย ทำการคำนวณสำหรับน้ำหล่อเย็น Δt=10 o C และ v=0.5m/s
| ท่อ | กำลังหม้อน้ำ kW |
|---|---|
| ท่อ 14x2 mm | 1.6 |
| ท่อ 16x2 mm | 2,4 |
| ท่อ 16x2.2 mm | 2,2 |
| ท่อ 18x2 mm | 3,23 |
| ท่อ 20x2 mm | 4,2 |
| ท่อ 20x2.8 mm | 3,4 |
| ท่อ 25x3.5 mm | 5,3 |
| ท่อ 26x3 mm | 6,6 |
| ท่อ 32x3 mm | 11,1 |
| ท่อ 32x4.4 mm | 8,9 |
| ท่อ 40x5.5 mm | 13,8 |
อภิปรายบทความนี้ แสดงความคิดเห็นใน
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนโดยคำนึงถึงท่อส่ง
ในการดำเนินการคำนวณเพิ่มเติม เราจะใช้พารามิเตอร์ไฮดรอลิกหลักทั้งหมด รวมถึงอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น ความต้านทานไฮดรอลิกของข้อต่อและท่อ ความเร็วของสารหล่อเย็น ฯลฯ มีความสัมพันธ์ที่สมบูรณ์ระหว่างพารามิเตอร์เหล่านี้ ซึ่งต้องอาศัยการคำนวณ
ตัวอย่างเช่น หากคุณเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็น ความต้านทานไฮดรอลิกของท่อจะเพิ่มขึ้นในขณะเดียวกัน หากคุณเพิ่มอัตราการไหลของสารหล่อเย็นโดยคำนึงถึงท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด ความเร็วของสารหล่อเย็นจะเพิ่มขึ้นพร้อม ๆ กัน เช่นเดียวกับความต้านทานไฮดรอลิก และยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อใหญ่ขึ้นเท่าใด ความเร็วของสารหล่อเย็นและความต้านทานไฮดรอลิกก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น จากการวิเคราะห์ความสัมพันธ์เหล่านี้ สามารถเปลี่ยนการคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน (โปรแกรมคำนวณมีอยู่ในเครือข่าย) เป็นการวิเคราะห์พารามิเตอร์ของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบทั้งหมด ซึ่งในทางกลับกัน จะช่วยลดต้นทุนของวัสดุที่ใช้
ระบบทำความร้อนประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานสี่ส่วน: เครื่องกำเนิดความร้อน เครื่องทำความร้อน ท่อส่ง วาล์วปิดและวาล์วควบคุม องค์ประกอบเหล่านี้มีพารามิเตอร์ความต้านทานไฮดรอลิกแต่ละตัวที่ต้องนำมาพิจารณาเมื่อทำการคำนวณ จำได้ว่าคุณสมบัติไฮดรอลิกไม่คงที่ ผู้ผลิตวัสดุและอุปกรณ์ทำความร้อนชั้นนำใน ไม่ล้มเหลวระบุข้อมูลเกี่ยวกับการสูญเสียแรงดันจำเพาะ (คุณลักษณะไฮดรอลิก) สำหรับอุปกรณ์หรือวัสดุที่ผลิตขึ้น
ตัวอย่างเช่น การคำนวณสำหรับท่อโพลีโพรพิลีน FIAT นั้นอำนวยความสะดวกอย่างมากโดยโนโมแกรมที่ให้มา ซึ่งบ่งชี้ถึงแรงดันจำเพาะหรือการสูญเสียส่วนหัวในท่อสำหรับท่อวิ่ง 1 เมตร การวิเคราะห์โนโมแกรมทำให้สามารถติดตามความสัมพันธ์ที่กล่าวถึงข้างต้นระหว่างคุณลักษณะส่วนบุคคลได้อย่างชัดเจน นี่คือแก่นแท้ของการคำนวณไฮดรอลิก
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำน้ำร้อน: การไหลของน้ำหล่อเย็น
เราคิดว่าคุณได้วาดภาพเปรียบเทียบระหว่างคำว่า "อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น" กับคำว่า "ปริมาณน้ำหล่อเย็น" แล้ว ดังนั้นอัตราการไหลของสารหล่อเย็นจะขึ้นอยู่กับชนิดของความร้อนที่ตกกระทบกับสารหล่อเย็นโดยตรงในกระบวนการเคลื่อนย้ายความร้อนจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังฮีตเตอร์
การคำนวณทางไฮดรอลิกเกี่ยวข้องกับการกำหนดระดับของการไหลของน้ำหล่อเย็นที่สัมพันธ์กับพื้นที่ที่กำหนด ส่วนที่คำนวณได้คือส่วนที่มีอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นที่เสถียรและเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน: ตัวอย่าง
หากสาขามีหม้อน้ำ 10 กิโลวัตต์และคำนวณอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นสำหรับการถ่ายโอนพลังงานความร้อนที่ระดับ 10 กิโลวัตต์ ส่วนที่คำนวณได้จะถูกตัดจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังหม้อน้ำซึ่งเป็นส่วนแรกใน สาขา. แต่มีเงื่อนไขว่าส่วนนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่เท่านั้น ส่วนที่สองตั้งอยู่ระหว่างหม้อน้ำตัวแรกกับหม้อน้ำตัวที่สอง ในเวลาเดียวกันหากในกรณีแรกคำนวณอัตราการถ่ายโอนพลังงานความร้อน 10 กิโลวัตต์แล้วในส่วนที่สองปริมาณพลังงานโดยประมาณจะอยู่ที่ 9 กิโลวัตต์โดยจะลดลงทีละน้อยเมื่อทำการคำนวณ ต้องคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกพร้อมกันสำหรับท่อจ่ายและส่งคืน
การคำนวณทางไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวเกี่ยวข้องกับการคำนวณอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น
สำหรับพื้นที่ออกแบบตามสูตรต่อไปนี้:
Qch คือภาระความร้อนของพื้นที่คำนวณเป็นวัตต์ ตัวอย่างเช่น ตัวอย่างของเรา ภาระความร้อนในส่วนแรกจะเท่ากับ 10,000 วัตต์หรือ 10 กิโลวัตต์
s (ความจุความร้อนจำเพาะสำหรับน้ำ) - ค่าคงที่เท่ากับ 4.2 kJ / (kg ° C)
tg คืออุณหภูมิของสารหล่อเย็นร้อนในระบบทำความร้อน
tо คืออุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อน
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน: อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น
ความเร็วน้ำหล่อเย็นต่ำสุดควรใช้ค่าธรณีประตูที่ 0.2 - 0.25 ม./วินาที หากความเร็วต่ำกว่า อากาศส่วนเกินจะถูกปล่อยออกจากน้ำหล่อเย็น สิ่งนี้จะนำไปสู่ช่องอากาศในระบบซึ่งในทางกลับกันอาจทำให้เกิดความล้มเหลวบางส่วนหรือทั้งหมด ระบบทำความร้อน. สำหรับธรณีประตูด้านบน ความเร็วน้ำหล่อเย็นควรอยู่ที่ 0.6 - 1.5 m/s หากความเร็วไม่สูงกว่าตัวบ่งชี้นี้ เสียงไฮดรอลิกจะไม่เกิดขึ้นในท่อ จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าช่วงความเร็วที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบทำความร้อนคือ 0.3 - 0.7 m/s
หากจำเป็นต้องคำนวณช่วงความเร็วของสารหล่อเย็นให้แม่นยำยิ่งขึ้น จะต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ของวัสดุท่อในระบบทำความร้อนด้วย แม่นยำยิ่งขึ้น คุณจะต้องมีตัวประกอบความหยาบสำหรับพื้นผิวท่อด้านใน ตัวอย่างเช่น หากเรากำลังพูดถึงท่อเหล็ก ความเร็วของสารหล่อเย็นที่ระดับ 0.25 - 0.5 m / s ถือว่าเหมาะสมที่สุด หากท่อส่งเป็นโพลีเมอร์หรือทองแดงก็สามารถเพิ่มความเร็วเป็น 0.25 - 0.7 m / s หากคุณต้องการเล่นอย่างปลอดภัย โปรดอ่านความเร็วที่แนะนำโดยผู้ผลิตอุปกรณ์สำหรับระบบทำความร้อน ช่วงความเร็วของสารหล่อเย็นที่แนะนำที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุของท่อที่ใช้ในระบบทำความร้อน และที่แม่นยำกว่านั้นคือค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบของพื้นผิวด้านในของท่อ ตัวอย่างเช่น สำหรับท่อเหล็ก ควรใช้ความเร็วของสารหล่อเย็นจาก 0.25 ถึง 0.5 m / s สำหรับทองแดงและพอลิเมอร์ (โพรพิลีน, โพลิเอทิลีน, ท่อโลหะและพลาสติก) จาก 0.25 ถึง 0.7 m / s หรือใช้คำแนะนำของผู้ผลิต ถ้ามี
การคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน: การสูญเสียแรงดัน
การสูญเสียแรงดันในบางส่วนของระบบ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "ความต้านทานไฮดรอลิก" คือผลรวมของการสูญเสียทั้งหมดอันเนื่องมาจากแรงเสียดทานไฮดรอลิกและความต้านทานเฉพาะที่ ตัวบ่งชี้นี้วัดเป็น Pa คำนวณโดยสูตร:
ΔPuch=R* l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ
ν คือความเร็วของน้ำหล่อเย็นที่ใช้ วัดเป็น m/s
ρ คือความหนาแน่นของตัวพาความร้อน วัดเป็นกก./ลบ.ม.
R - การสูญเสียแรงดันในท่อวัดเป็น Pa / m
l คือความยาวโดยประมาณของไปป์ไลน์ในส่วนที่วัดเป็น m
Σζ - ผลรวมของสัมประสิทธิ์ความต้านทานในพื้นที่ของอุปกรณ์และวาล์ว
สำหรับความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมด มันคือผลรวมของความต้านทานไฮดรอลิกทั้งหมดของส่วนที่คำนวณ
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนแบบสองท่อ: การเลือกสาขาหลักของระบบ
หากระบบมีลักษณะการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นผ่าน ดังนั้นสำหรับระบบสองท่อ วงแหวนของตัวยกที่รับน้ำหนักมากที่สุดจะถูกเลือกผ่านอุปกรณ์ทำความร้อนด้านล่าง สำหรับระบบท่อเดียว - วงแหวนผ่านไรเซอร์ที่พลุกพล่านที่สุด
หากระบบมีลักษณะเฉพาะโดยการเคลื่อนที่แบบตายตัวของสารหล่อเย็น สำหรับระบบสองท่อ วงแหวนของอุปกรณ์ทำความร้อนด้านล่างจะถูกเลือกสำหรับตัวยกที่พลุกพล่านที่สุดจากระยะไกลที่สุด ดังนั้นสำหรับระบบทำความร้อนแบบท่อเดียว แหวนจะถูกเลือกผ่านตัวยกระยะไกลที่รับน้ำหนักมากที่สุด
หากเรากำลังพูดถึงระบบทำความร้อนในแนวนอน แหวนจะถูกเลือกผ่านสาขาที่รับน้ำหนักมากที่สุดที่เกี่ยวข้องกับชั้นล่าง เมื่อเราพูดถึงการโหลด เราหมายถึงตัวบ่งชี้ "โหลดความร้อน" ซึ่งอธิบายไว้ข้างต้น
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนโดยคำนึงถึงท่อส่ง
การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนโดยคำนึงถึงท่อส่ง การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนโดยคำนึงถึงท่อส่ง ในการคำนวณเพิ่มเติม เราจะใช้ทั้งหมด
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในท่อของระบบทำความร้อน
ในการบรรยาย เราได้รับแจ้งว่าความเร็วของน้ำในท่อที่เหมาะสมที่สุดคือ 0.8-1.5 m/s ในบางไซต์ฉันพบสิ่งนี้ (โดยเฉพาะประมาณหนึ่งเมตรครึ่งต่อวินาที)
แต่ในคู่มือบอกว่าจะสูญเสียต่อเมตรเชิงเส้นและความเร็ว - ตามการใช้งานในคู่มือ มีความเร็วแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง สูงสุดที่อยู่ในจานคือ 0.8 m / s
และในตำราเรียนฉันได้พบกับตัวอย่างการคำนวณซึ่งความเร็วไม่เกิน 0.3-0.4 m / s
แล้วประเด็นคืออะไร? โดยทั่วไปจะยอมรับได้อย่างไร (และในความเป็นจริงอย่างไรในทางปฏิบัติ)?
ฉันกำลังแนบภาพหน้าจอของตารางจากคู่มือนี้
ขอบคุณสำหรับการตอบกลับทั้งหมดล่วงหน้า!
คุณต้องการอะไร “ความลับทางทหาร” (ทำอย่างไรจริง ๆ ) เพื่อค้นหาหรือผ่านเอกสารหลักสูตร? ถ้าแค่กระดาษรายวิชาก็เป็นไปตามคู่มือการอบรมที่อาจารย์เขียนไว้ไม่รู้เรื่องอื่นและไม่อยากรู้ และถ้าคุณทำ วิธีทำยังคงไม่ยอมรับ
0.036*G^0.53 - สำหรับตัวทำความร้อน
0.034*G^0.49 - สำหรับสาขาหลักจนกระทั่งโหลดลดลงเหลือ 1/3
0.022*G^0.49 - สำหรับส่วนท้ายของกิ่งที่มีโหลด 1/3 ของกิ่งทั้งหมด
ในหนังสือรายวิชา ผมคำนวณตามคู่มือการฝึก แต่ฉันอยากรู้ว่าสิ่งต่าง ๆ เป็นอย่างไร
นั่นคือปรากฎในตำราเรียน (Staroverov, M. Stroyizdat) ก็ไม่จริงเช่นกัน (ความเร็วจาก 0.08 ถึง 0.3-0.4) แต่อาจมีเพียงตัวอย่างการคำนวณเท่านั้น
Offtop: นั่นคือคุณยังยืนยันด้วยว่าอันที่จริง SNiP แบบเก่า (ค่อนข้าง) นั้นไม่ได้ด้อยกว่าอันใหม่เลย และที่ไหนสักแห่งที่ดียิ่งขึ้นไปอีก (ครูหลายคนบอกเราเกี่ยวกับเรื่องนี้ จากข้อมูลของ PSP โดยทั่วไป คณบดีกล่าวว่า SNiP ใหม่ของพวกเขาขัดแย้งกับทั้งกฎหมายและตัวเขาเองในหลายประการ)
แต่โดยพื้นฐานแล้วทุกอย่างถูกอธิบาย
และการคำนวณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ลดลงตลอดการไหลดูเหมือนว่าจะช่วยประหยัดวัสดุได้ แต่เพิ่มค่าแรงในการติดตั้ง ถ้าค่าแรงถูกก็อาจจะสมเหตุสมผล ถ้าค่าแรงแพงก็ไม่มีประโยชน์ และหากความยาวขนาดใหญ่ (ระบบทำความร้อนหลัก) การเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางจะเป็นประโยชน์ การยุ่งกับเส้นผ่านศูนย์กลางเหล่านี้ภายในบ้านก็ไม่สมเหตุสมผล
และยังมีแนวคิดเรื่องความเสถียรทางไฮดรอลิกของระบบทำความร้อน - และแผน ShaggyDoc ชนะที่นี่
ไรเซอร์แต่ละคน ( สายไฟด้านบน) ถอดวาล์วออกจากสาย เป็ดที่นี่ฉันพบว่าทันทีหลังจากวาล์วพวกเขาวางต๊าปปรับสองครั้ง สมควร?
และจะถอดหม้อน้ำออกจากจุดเชื่อมต่อได้อย่างไร: ด้วยวาล์วหรือวาล์วปรับคู่หรือทั้งสองอย่าง? (นั่นคือถ้าวาล์วนี้สามารถปิดกั้นท่อได้อย่างสมบูรณ์ก็ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วเลย?)
และจุดประสงค์ของการแยกส่วนของไปป์ไลน์คืออะไร? (การกำหนด - เกลียว)
ระบบทำความร้อนเป็นแบบสองท่อ
สำหรับฉันโดยเฉพาะเกี่ยวกับท่อส่งอุปทานเพื่อค้นหาคำถามนั้นสูงกว่า
เรามีค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานในท้องถิ่นต่อการไหลเข้าด้วยการเลี้ยว ใช้เฉพาะกับอินพุตผ่าน กระจังหน้าบานเกล็ดลงในช่องแนวตั้ง และสัมประสิทธิ์นี้เท่ากับ 2.5 ซึ่งไม่เพียงพอ
นั่นคือคุณจะคิดหาวิธีกำจัดมันได้อย่างไร ทางออกหนึ่งคือถ้าตะแกรง "อยู่ในเพดาน" แล้วจะไม่มีทางเข้าออก (แม้ว่าจะยังเล็กอยู่เนื่องจากอากาศจะถูกดึงไปตามเพดานเคลื่อนที่ในแนวนอนและเคลื่อนที่ไปทางนี้ ตะแกรงหมุนในแนวตั้ง แต่ตามตรรกะควรน้อยกว่า 2.5)
คุณไม่สามารถทำตาข่ายบนเพดานในอาคารอพาร์ตเมนต์เพื่อนบ้านได้ และในอพาร์ตเมนต์แบบครอบครัวเดี่ยว - เพดานจะไม่สวยงามด้วยตะแกรงและขยะสามารถเข้าไปได้ นั่นคือปัญหาไม่ได้รับการแก้ไข
เจาะบ่อยแล้วเสียบ
เอามา พลังงานความร้อนและเริ่มต้นจากอุณหภูมิสุดท้าย จากข้อมูลเหล่านี้ คุณจะคำนวณได้อย่างน่าเชื่อถือ
ความเร็ว. เป็นไปได้มากว่าสูงสุด 0.2 m/s ความเร็วสูงต้องใช้ปั๊ม
ความเร็วน้ำหล่อเย็น
การคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในท่อ
เมื่อออกแบบระบบทำความร้อน ความสนใจเป็นพิเศษควรกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในท่อเนื่องจากความเร็วส่งผลโดยตรงต่อระดับเสียง
ตาม SP 60.13330.2012 ชุดของกฎ เครื่องทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ เวอร์ชันล่าสุดของ SNiP 41-01-2003 ความเร็วน้ำสูงสุดในระบบทำความร้อนถูกกำหนดจากตาราง
- ตัวเศษแสดงความเร็วของสารหล่อเย็นที่อนุญาตเมื่อใช้ปลั๊ก วาล์วปรับสามทางและวาล์วคู่ ตัวส่วน - เมื่อใช้วาล์ว
- ควรพิจารณาความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในท่อที่วางผ่านหลายห้องโดยคำนึงถึง:
- ห้องที่มีระดับเสียงเทียบเท่าต่ำสุดที่อนุญาต
- เหล็กเส้นด้วย ค่าสัมประสิทธิ์สูงสุดความต้านทานในพื้นที่ ติดตั้งบนส่วนใด ๆ ของไปป์ไลน์ที่วางผ่านห้องนี้ โดยมีความยาวส่วน 30 ม. ทั้งสองด้านของห้องนี้
- เมื่อใช้อุปกรณ์ที่มีความต้านทานไฮดรอลิกสูง (ตัวควบคุมอุณหภูมิ วาล์วปรับสมดุล ตัวควบคุมแรงดันทางเดิน ฯลฯ) เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเสียงรบกวน แรงดันตกคร่อมอุปกรณ์ควรดำเนินการตามคำแนะนำของผู้ผลิต
วิธีการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนด้วยการหมุนเวียนแบบบังคับและเป็นธรรมชาติ
ระบบทำความร้อนในบ้านส่วนตัวสามารถบังคับหรือหมุนเวียนตามธรรมชาติ วิธีการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและการเลือกพารามิเตอร์การทำความร้อนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของระบบ
ท่อความร้อนที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนมีความเกี่ยวข้องในกระบวนการก่อสร้างส่วนบุคคลหรือส่วนตัว ในการกำหนดขนาดของระบบอย่างถูกต้อง คุณควรรู้ว่า: เส้นประกอบด้วยอะไร (พอลิเมอร์ เหล็กหล่อ ทองแดง เหล็ก) ลักษณะของสารหล่อเย็น วิธีการเคลื่อนที่ผ่านท่อ การนำปั๊มแรงดันมาใช้ในการออกแบบระบบทำความร้อนช่วยปรับปรุงคุณภาพการถ่ายเทความร้อนอย่างมากและช่วยประหยัดเชื้อเพลิง การไหลเวียนตามธรรมชาติของสารหล่อเย็นในระบบเป็นวิธีการแบบคลาสสิกที่ใช้ในบ้านส่วนตัวส่วนใหญ่ที่มีการทำความร้อนด้วยไอน้ำ (หม้อไอน้ำ) ในทั้งสองกรณี ระหว่างการสร้างใหม่หรือการก่อสร้างใหม่ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสม เพื่อป้องกัน ช่วงเวลาที่ไม่พึงประสงค์ในการดำเนินการต่อไป
เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ - ตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดซึ่งจำกัดการถ่ายเทความร้อนโดยรวมของระบบ กำหนดความซับซ้อนและความยาวของท่อ จำนวนหม้อน้ำ ความรู้ ค่าตัวเลขพารามิเตอร์นี้สามารถคำนวณได้ง่าย การสูญเสียที่เป็นไปได้พลังงาน.
การพึ่งพาประสิทธิภาพการทำความร้อนบนเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ
งานเต็ม ระบบพลังงานขึ้นอยู่กับเกณฑ์:
- คุณสมบัติของของไหลที่เคลื่อนที่ได้ (น้ำหล่อเย็น)
- วัสดุท่อ.
- อัตราการไหล.
- หน้าตัดหรือเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ
- การปรากฏตัวของปั๊มในวงจร
ข้อความที่ไม่ถูกต้องคือส่วนท่อที่ใหญ่กว่าจะทำให้ของเหลวไหลผ่านได้มากขึ้น ในกรณีนี้ การเพิ่มระยะห่างของท่อจะทำให้แรงดันลดลง ส่งผลให้อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นลดลง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การหยุดการไหลเวียนของของเหลวในระบบโดยสมบูรณ์และประสิทธิภาพเป็นศูนย์ หากมีปั๊มอยู่ในวงจรซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อขนาดใหญ่และความยาวของท่อเพิ่มขึ้น พลังของปั๊มอาจไม่เพียงพอต่อแรงดันที่ต้องการ ในกรณีที่ไฟฟ้าดับ การใช้ปั๊มในระบบนั้นไม่มีประโยชน์ - ความร้อนจะหายไปอย่างสมบูรณ์ ไม่ว่าคุณจะให้ความร้อนกับหม้อไอน้ำมากแค่ไหน
สำหรับอาคารแต่ละหลัง ระบบความร้อนกลางเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อถูกเลือกเหมือนกับอพาร์ทเมนท์ในเมือง ในบ้านด้วย อบไอน้ำต้องใช้หม้อไอน้ำในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างระมัดระวัง ความยาวของสายไฟ, อายุและวัสดุของท่อ, จำนวนท่อประปาและหม้อน้ำที่รวมอยู่ในรูปแบบการจ่ายน้ำ, รูปแบบการทำความร้อน (หนึ่ง-, สองท่อ) ถูกนำมาพิจารณา ตารางที่ 1 แสดงการสูญเสียน้ำหล่อเย็นโดยประมาณขึ้นอยู่กับวัสดุและอายุของท่อ
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่เล็กเกินไปย่อมนำไปสู่การก่อตัวของแรงดันสูง ซึ่งจะทำให้ภาระเพิ่มขึ้น องค์ประกอบเชื่อมต่อทางหลวง นอกจากนี้ระบบทำความร้อนจะมีเสียงดัง
แผนภาพการเดินสายระบบทำความร้อน
สำหรับการคำนวณความต้านทานของท่อที่ถูกต้องและด้วยเหตุนี้จึงต้องคำนึงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของแผนภาพการเดินสายของระบบทำความร้อน ตัวเลือก:
- แนวตั้งสองท่อ
- แนวนอนสองท่อ
- ท่อเดียว
ระบบสองท่อพร้อมตัวยกแนวตั้งสามารถวางบนทางหลวงบนและล่างได้ ระบบท่อเดี่ยวเนื่องจากการใช้ความยาวของเส้นอย่างประหยัดจึงเหมาะสำหรับการให้ความร้อนด้วยการไหลเวียนตามธรรมชาติสองท่อเนื่องจากท่อคู่จะต้องรวมไว้ในวงจรปั๊ม
การเดินสายแนวนอนมี 3 ประเภท:
- ทางตัน;
- ด้วยการเคลื่อนที่ของน้ำ (ขนาน)
- ตัวสะสม (หรือลำแสง)
ในรูปแบบการเดินสายแบบท่อเดียว เป็นไปได้ที่จะจัดให้มีท่อบายพาส ซึ่งจะเป็นสายสำรองสำหรับการไหลเวียนของของเหลวเมื่อปิดหม้อน้ำหลายตัวหรือทั้งหมด รวมหม้อน้ำแต่ละตัว ก๊อกปิดช่วยให้คุณปิดการจ่ายน้ำเมื่อจำเป็น
เมื่อทราบโครงร่างของระบบทำความร้อนแล้ว เราสามารถคำนวณความยาวทั้งหมด ความล่าช้าที่อาจเกิดขึ้นในการไหลของน้ำหล่อเย็นในหลัก (ที่โค้ง เลี้ยว ที่ข้อต่อ) และเป็นผลให้ได้รับค่าตัวเลขของความต้านทานของระบบ ตามค่าการสูญเสียที่คำนวณได้ คุณสามารถเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนหลักได้โดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ด้านล่าง
การเลือกท่อสำหรับระบบหมุนเวียนแบบบังคับ
ระบบทำความร้อนหมุนเวียนแบบบังคับนั้นแตกต่างจากระบบธรรมชาติโดยมีปั๊มแรงดันซึ่งติดตั้งอยู่บนท่อทางออกใกล้กับหม้อไอน้ำ อุปกรณ์ทำงานจากไฟหลัก 220 โวลต์ โดยจะเปิดโดยอัตโนมัติ (ผ่านเซ็นเซอร์) เมื่อความดันในระบบสูงขึ้น (กล่าวคือ เมื่อของเหลวถูกทำให้ร้อน) ปั๊มกระจายน้ำร้อนอย่างรวดเร็วผ่านระบบ ซึ่งเก็บพลังงานและถ่ายเทผ่านหม้อน้ำไปยังทุกห้องในบ้าน
การทำความร้อนด้วยการหมุนเวียนแบบบังคับ - ข้อดีและข้อเสีย
ข้อได้เปรียบหลักของการให้ความร้อนด้วยการหมุนเวียนแบบบังคับคือการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพของระบบ ซึ่งดำเนินการด้วยต้นทุนเวลาและเงินที่ต่ำ วิธีนี้ไม่ต้องใช้ท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่
ในทางกลับกัน ปั๊มในระบบทำความร้อนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง มิฉะนั้นความร้อนจะไม่ทำงานกับพื้นที่ขนาดใหญ่ของบ้าน
วิธีการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนด้วยการหมุนเวียนแบบบังคับตามตาราง
เริ่มการคำนวณด้วยคำจำกัดความ พื้นที่ทั้งหมดพื้นที่ที่ต้องการความร้อน ฤดูหนาวนั่นคือส่วนนี้เป็นที่อยู่อาศัยทั้งหมดของบ้าน มาตรฐานการถ่ายเทความร้อนของระบบทำความร้อนคือ 1 กิโลวัตต์สำหรับทุก ๆ 10 ตารางเมตร ม. (มีผนังพร้อมฉนวนและเพดานสูงไม่เกิน 3 ม.) นั่นคือสำหรับห้องขนาด 35 ตร.ม. บรรทัดฐานจะเป็น 3.5 กิโลวัตต์ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายพลังงานความร้อน เราเพิ่ม 20% ซึ่งส่งผลให้ 4.2 กิโลวัตต์ ตามตารางที่ 2 เรากำหนด มูลค่าใกล้เคียงถึง 4200 - เป็นท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. (ตัวแสดงความร้อน 4471 W), 8 มม. (ตัวบ่งชี้ 4496 W), 12 มม. (4598 W) ตัวเลขเหล่านี้ถูกกำหนดโดยค่าต่อไปนี้ของอัตราการไหลของสารหล่อเย็น (ในกรณีนี้คือน้ำ): 0.7; 0.5; 1.1 เมตร/วินาที ตัวชี้วัดที่ใช้งานได้จริง ดำเนินการตามปกติระบบทำความร้อน - ความเร็วน้ำร้อน 0.4 ถึง 0.7 m / s เมื่อคำนึงถึงเงื่อนไขนี้เราจึงเลือกท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 และ 12 มม. หากพิจารณาการใช้น้ำ การใช้ท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. จะประหยัดกว่า เป็นผลิตภัณฑ์นี้ที่จะรวมอยู่ในโครงการ
สิ่งสำคัญคือต้องแยกความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใช้ทำการเลือก: ทางเดินภายนอกภายในและแบบมีเงื่อนไข ตามกฎแล้วท่อเหล็กจะถูกเลือกตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน, ท่อโพลีโพรพิลีน - ตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ผู้เริ่มต้นอาจประสบปัญหาในการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ทำเครื่องหมายเป็นนิ้ว - ความแตกต่างนี้เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์เหล็ก การแปลงขนาดนิ้วเป็นหน่วยเมตริกยังดำเนินการผ่านตารางด้วย
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพื่อให้ความร้อนด้วยปั๊ม
เมื่อคำนวณท่อความร้อน ลักษณะที่สำคัญที่สุดเป็น:
- ปริมาณ (ปริมาตร) ของน้ำที่โหลดเข้าสู่ระบบทำความร้อน
- รวมความยาวของทางหลวง
- ความเร็วการไหลในระบบ (เหมาะ 0.4-0.7 m/s)
- การถ่ายเทความร้อนของระบบหน่วยเป็นกิโลวัตต์
- กำลังปั๊ม.
- แรงดันในระบบเมื่อปิดปั๊ม (หมุนเวียนตามธรรมชาติ)
- ความต้านทานของระบบ
โดยที่ H คือความสูงที่กำหนดแรงดันศูนย์ (ขาดแรงดัน) ของคอลัมน์น้ำภายใต้เงื่อนไขอื่น m;
λคือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานของท่อ
L คือความยาว (ความยาว) ของระบบ
D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ค่าที่ต้องการในกรณีนี้), m;
V คือความเร็วการไหล m/s;
g - ค่าคงที่ไม่มีอัตราเร่ง ตก g=9.81 ม./วินาที2
การคำนวณจะดำเนินการสำหรับการสูญเสียพลังงานความร้อนขั้นต่ำนั่นคือมีการตรวจสอบค่าความต้านทานขั้นต่ำหลายค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความซับซ้อนได้มาจากค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานไฮดรอลิก - ในการพิจารณาต้องใช้ตารางหรือการคำนวณแบบยาวโดยใช้สูตรของ Blasius และ Altshul, Konakov และ Nikuradze มูลค่าสุดท้ายของการสูญเสียถือเป็นตัวเลขที่น้อยกว่าประมาณ 20% ของแรงดันที่สร้างขึ้นโดยปั๊มแรงดัน
เมื่อคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อน L จะถูกนำมาเท่ากับความยาวของเส้นจากหม้อไอน้ำไปยังหม้อน้ำและใน ด้านหลังโดยไม่คำนึงถึงส่วนที่ซ้ำกันที่วางขนานกัน
ในท้ายที่สุด การคำนวณทั้งหมดจะลดลงเพื่อเปรียบเทียบค่าความต้านทานที่คำนวณได้กับแรงดันที่ปั๊มสูบ ในกรณีนี้คุณอาจต้องคำนวณสูตรมากกว่าหนึ่งครั้งโดยใช้ ความหมายต่างๆเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน. เริ่มด้วยท่อขนาด 1"
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนอย่างง่าย
สำหรับระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ สูตรอื่นมีความเกี่ยวข้อง:
โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ต้องการ m;
V คือความเร็วการไหล m/s;
∆dt คือความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิน้ำเข้าและออก
Q คือพลังงานที่ระบบจ่ายให้ กิโลวัตต์
สำหรับการคำนวณจะใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิประมาณ 20 องศา นั่นคือที่ทางเข้าระบบจากหม้อไอน้ำอุณหภูมิของของเหลวอยู่ที่ประมาณ 90 องศาในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านระบบจะสูญเสียความร้อน 20-25 องศา และบนเส้นทางกลับ น้ำจะเย็นลงแล้ว (65-70 องศา)
การคำนวณพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนด้วยการไหลเวียนตามธรรมชาติ
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสำหรับระบบที่ไม่มีปั๊มขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิและความดันของสารหล่อเย็นที่ทางเข้าจากหม้อไอน้ำและในท่อส่งกลับ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงว่าของเหลวเคลื่อนที่ผ่านท่อโดยใช้แรงโน้มถ่วงตามธรรมชาติ เสริมด้วยแรงดันของน้ำอุ่น ในกรณีนี้หม้อน้ำจะอยู่ด้านล่างและหม้อน้ำจะสูงกว่าระดับของเครื่องทำความร้อนมาก การเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นเป็นไปตามกฎของฟิสิกส์: หนาแน่นขึ้น น้ำเย็นลงไปทำให้ร้อน นี่คือวิธีการหมุนเวียนตามธรรมชาติในระบบทำความร้อน
วิธีการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนด้วยการหมุนเวียนตามธรรมชาติ
ซึ่งแตกต่างจากระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ การหมุนเวียนของน้ำตามธรรมชาติจะต้องมีส่วนตัดขวางของท่อโดยรวม ยิ่งปริมาตรของของเหลวไหลผ่านท่อมากเท่าไร พลังงานความร้อนก็จะเข้ามาในห้องต่อหน่วยเวลามากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากความเร็วและแรงดันของสารหล่อเย็นเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ปริมาณน้ำที่เพิ่มขึ้นในระบบจะต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นในการทำให้ร้อนขึ้น
ดังนั้นในบ้านส่วนตัวที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติงานแรกคือการพัฒนารูปแบบการทำความร้อนที่เหมาะสมโดยเลือกความยาวขั้นต่ำของวงจรและระยะทางจากหม้อไอน้ำไปยังหม้อน้ำ ด้วยเหตุนี้ในบ้านที่มีพื้นที่ใช้สอยขนาดใหญ่จึงแนะนำให้ติดตั้งเครื่องสูบน้ำ
สำหรับระบบที่มีการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของสารหล่อเย็น ค่าที่เหมาะสมของความเร็วการไหลคือ 0.4-0.6 ม./วิ. แหล่งที่มานี้สอดคล้องกับค่าความต้านทานขั้นต่ำของข้อต่อท่อโค้ง
การคำนวณแรงดันในระบบไหลเวียนตามธรรมชาติ
ความแตกต่างของความดันระหว่างจุดเริ่มต้นและการกลับมาของระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติถูกกำหนดโดยสูตร:
โดยที่ h คือความสูงของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากหม้อไอน้ำ m;
g – ความเร่งในการตก g=9.81 m/s2;
ρtคือความหนาแน่นของน้ำในทางกลับกัน
ρptคือความหนาแน่นของของเหลวในท่อจ่าย
ตั้งแต่หลัก แรงผลักดันในระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาติคือแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากความแตกต่างของระดับการจ่ายน้ำเข้าและออกจากหม้อน้ำ เห็นได้ชัดว่าหม้อไอน้ำจะตั้งอยู่ต่ำกว่ามาก (เช่น ในห้องใต้ดินของบ้าน) .
จำเป็นต้องลาดจากจุดเริ่มต้นที่หม้อไอน้ำไปยังจุดสิ้นสุดของแถวหม้อน้ำ ความลาดชัน - ไม่น้อยกว่า 0.5 ppm (หรือ 1 ซม. สำหรับแต่ละ เมตรวิ่งทางหลวง)
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางท่อในระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อในระบบทำความร้อนที่มีการไหลเวียนตามธรรมชาตินั้นดำเนินการตามสูตรเดียวกับการให้ความร้อนด้วยปั๊ม เส้นผ่านศูนย์กลางถูกเลือกตามที่ได้รับ ค่าต่ำสุดความสูญเสีย นั่นคือค่าหนึ่งของส่วนตัดขวางจะถูกแทนที่ในสูตรดั้งเดิมก่อนและจะมีการตรวจสอบความต้านทานของระบบ จากนั้นค่าที่สอง สาม และต่อไป ดังนั้นจนถึงช่วงเวลาที่เส้นผ่านศูนย์กลางที่คำนวณได้ไม่เป็นไปตามเงื่อนไข
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนโดยมีการหมุนเวียนแบบบังคับ โดยมีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ: เลือกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใด สูตรการคำนวณ
ระบบทำความร้อนในบ้านส่วนตัวสามารถบังคับหรือหมุนเวียนตามธรรมชาติ วิธีการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและการเลือกพารามิเตอร์การทำความร้อนอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของระบบ
ระบบทำความร้อนไฮโดรนิกส่วนบุคคล
เพื่อให้การคำนวณไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนถูกต้อง จำเป็นต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์การทำงานบางอย่างของระบบด้วย ซึ่งรวมถึงความเร็วของสารหล่อเย็น อัตราการไหล ความต้านทานไฮดรอลิกของวาล์วและท่อ ความเฉื่อย และอื่นๆ
อาจดูเหมือนว่าพารามิเตอร์เหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกัน แต่นี่เป็นความผิดพลาด การเชื่อมต่อระหว่างกันนั้นตรงไปตรงมา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพึ่งพาพวกเขาในการวิเคราะห์
มาดูตัวอย่างความสัมพันธ์นี้กัน หากคุณเพิ่มความเร็วของสารหล่อเย็นความต้านทานของท่อจะเพิ่มขึ้นทันที หากคุณเพิ่มการไหลความเร็วของน้ำร้อนในระบบจะเพิ่มขึ้นและตามความต้านทาน หากคุณเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความเร็วของสารหล่อเย็นจะลดลงซึ่งหมายความว่าความต้านทานของท่อจะลดลง
ระบบทำความร้อนประกอบด้วย 4 องค์ประกอบหลัก:
- บอยเลอร์.
- ท่อ.
- เครื่องทำความร้อน.
- วาล์วปิดและควบคุม
แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้มีพารามิเตอร์ความต้านทานของตัวเอง ผู้ผลิตชั้นนำต้องระบุเนื่องจากลักษณะไฮดรอลิกอาจแตกต่างกันไป ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับรูปร่าง การออกแบบ และแม้กระทั่งวัสดุที่ใช้ทำส่วนประกอบของระบบทำความร้อน และนี่คือลักษณะเฉพาะที่สำคัญที่สุดเมื่อทำการวิเคราะห์ความร้อนด้วยระบบไฮดรอลิก
ประสิทธิภาพไฮดรอลิกคืออะไร? นี่คือการสูญเสียแรงดันจำเพาะ นั่นคือในองค์ประกอบความร้อนแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นท่อ วาล์ว หม้อน้ำ หรือหม้อน้ำ จะมีความต้านทานจากด้านข้างของโครงสร้างอุปกรณ์หรือจากด้านข้างของผนังเสมอ ดังนั้นเมื่อผ่านพวกมันสารหล่อเย็นจะสูญเสียแรงดันและความเร็วของมัน
ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็น
ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็น
เพื่อแสดงให้เห็นว่าการคำนวณความร้อนแบบไฮดรอลิกดำเนินการอย่างไร มาดูตัวอย่างกัน โครงร่างการทำความร้อนแบบง่าย ซึ่งรวมถึงหม้อต้มความร้อนและตัวระบายความร้อนด้วยการใช้ความร้อนเป็นกิโลวัตต์ และมีหม้อน้ำดังกล่าว 10 ตัวในระบบ
ที่นี่เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแบ่งโครงร่างทั้งหมดออกเป็นส่วน ๆ อย่างถูกต้องและในขณะเดียวกันก็ปฏิบัติตามกฎข้อเดียวอย่างเคร่งครัด - ในแต่ละส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไม่ควรเปลี่ยน
ดังนั้นส่วนแรกคือท่อส่งจากหม้อไอน้ำไปยังเครื่องทำความร้อนตัวแรก ส่วนที่สองคือท่อส่งระหว่างหม้อน้ำตัวแรกและตัวที่สอง เป็นต้น
การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นได้อย่างไร และอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นลดลงอย่างไร? เมื่อเข้าไปในหม้อน้ำตัวแรก สารหล่อเย็นจะปล่อยความร้อนส่วนหนึ่งซึ่งลดลง 1 กิโลวัตต์ อยู่ในส่วนแรกที่คำนวณไฮดรอลิกภายใต้ 10 กิโลวัตต์ แต่ในส่วนที่สองมันต่ำกว่า 9 แล้ว และลดลงเรื่อยๆ
โปรดทราบว่าสำหรับวงจรจ่ายไฟและสำหรับการส่งคืน บทวิเคราะห์นี้ดำเนินการแยกกัน
มีสูตรที่คุณสามารถคำนวณอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นได้:
G \u003d (3.6 x Qch) / (พร้อม x (tr-to))
Qch คือภาระความร้อนที่คำนวณได้ของไซต์ ในตัวอย่างของเรา สำหรับส่วนแรกคือ 10 kW สำหรับ 9 ส่วนที่สอง
c - ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ, ตัวบ่งชี้คงที่และเท่ากับ 4.2 kJ / kg x C;
tr - อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่ทางเข้าไซต์
ถึง - อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่ทางออกจากไซต์
ความเร็วน้ำหล่อเย็น
การคำนวณแบบแผน
มีความเร็วของน้ำร้อนต่ำสุดภายในระบบทำความร้อนซึ่งตัวทำความร้อนจะทำงานใน โหมดที่เหมาะสมที่สุด. นี่คือ 0.2-0.25 m / s ถ้ามันลดลงอากาศก็เริ่มถูกปล่อยออกจากน้ำซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของช่องอากาศ ผลที่ตามมา - ความร้อนจะไม่ทำงานและหม้อไอน้ำจะเดือด
นี่คือเกณฑ์ที่ต่ำกว่าและสำหรับระดับบนไม่ควรเกิน 1.5 m / s เกินคุกคามการปรากฏตัวของเสียงภายในท่อ ตัวบ่งชี้ที่ยอมรับได้มากที่สุดคือ 0.3-0.7 m / s
หากคุณต้องการคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำอย่างแม่นยำ คุณจะต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ของวัสดุที่ใช้ทำท่อด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีนี้คำนึงถึงความขรุขระของพื้นผิวด้านในของท่อด้วย ตัวอย่างเช่น โดย ท่อเหล็ก น้ำร้อนเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 0.25-0.5 m/s บนทองแดง 0.25-0.7 m/s บนพลาสติก 0.3-0.7 m/s
การเลือกรูปร่างหลัก
สวิตช์ไฮดรอลิกแยกวงจรหม้อไอน้ำและวงจรทำความร้อน
ที่นี่จำเป็นต้องพิจารณาสองแผนแยกกัน - หนึ่งท่อและสองท่อ ในกรณีแรก การคำนวณจะต้องดำเนินการผ่านตัวยกที่รับน้ำหนักมากที่สุด ที่ติดตั้งไว้ จำนวนมากของเครื่องทำความร้อนและวาล์ว
ในกรณีที่สอง วงจรที่พลุกพล่านที่สุดจะถูกเลือก มันอยู่บนพื้นฐานที่คุณต้องทำการคำนวณ วงจรอื่นๆ ทั้งหมดจะมีความต้านทานไฮดรอลิกที่ต่ำกว่ามาก
ในกรณีที่มีการพิจารณาทางแยกแนวนอนของท่อให้เลือกวงแหวนที่คึกคักที่สุดของชั้นล่าง โหลดเข้าใจว่าเป็นภาระความร้อน
บทสรุป
เครื่องทำความร้อนในบ้าน
เลยมาสรุปกัน อย่างที่คุณเห็นในการวิเคราะห์ไฮดรอลิกของระบบทำความร้อนที่บ้าน จำเป็นต้องนำมาพิจารณาด้วย ตัวอย่างนั้นจงใจเรียบง่าย เนื่องจากเป็นเรื่องยากมากที่จะเข้าใจ เช่น ระบบทำความร้อนแบบสองท่อสำหรับบ้านที่มีสามชั้นขึ้นไป ในการวิเคราะห์ดังกล่าว คุณจะต้องติดต่อสำนักงานเฉพาะทาง ซึ่งผู้เชี่ยวชาญจะจัดเรียงทุกอย่างตาม "กระดูก"
จำเป็นต้องคำนึงถึงไม่เพียง แต่ตัวบ่งชี้ข้างต้นเท่านั้น สิ่งนี้จะต้องรวมถึงการสูญเสียแรงดัน อุณหภูมิที่ลดลง กำลังปั๊มหมุนเวียน โหมดการทำงานของระบบ และอื่นๆ มีตัวบ่งชี้มากมาย แต่ทั้งหมดนี้มีอยู่ใน GOST และผู้เชี่ยวชาญจะทราบได้อย่างรวดเร็วว่ามีอะไรเกิดขึ้นบ้าง
สิ่งเดียวที่ต้องมีในการคำนวณคือกำลังของหม้อต้มน้ำร้อน, เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ, การมีอยู่และจำนวนวาล์วและกำลังของปั๊ม
การคำนวณไฮดรอลิกของท่อของระบบทำความร้อน
ดังที่เห็นได้จากหัวข้อหัวข้อ การคำนวณพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับระบบไฮดรอลิกส์ เช่น อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น ความต้านทานไฮดรอลิกของท่อและข้อต่อต่างๆ ในเวลาเดียวกัน มีความสัมพันธ์ที่สมบูรณ์ระหว่างพารามิเตอร์เหล่านี้
ตัวอย่างเช่น เมื่อความเร็วของสารหล่อเย็นเพิ่มขึ้น ความต้านทานไฮดรอลิกของท่อจะเพิ่มขึ้น ด้วยการเพิ่มอัตราการไหลของสารหล่อเย็นผ่านท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่ง ความเร็วของสารหล่อเย็นจะเพิ่มขึ้นและความต้านทานของไฮดรอลิกเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติ ในขณะที่เปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขึ้น ความเร็วและความต้านทานไฮดรอลิกจะลดลง ด้วยการวิเคราะห์ความสัมพันธ์เหล่านี้ การออกแบบไฮดรอลิกจึงกลายเป็นการวิเคราะห์พารามิเตอร์ประเภทหนึ่งเพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพ และลดต้นทุนวัสดุ
ระบบทำความร้อนประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 4 ส่วน ได้แก่ ท่อส่ง เครื่องทำความร้อน เครื่องกำเนิดความร้อน วาล์วควบคุมและวาล์วปิด องค์ประกอบทั้งหมดของระบบมีลักษณะความต้านทานไฮดรอลิกของตัวเองและต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณ ในเวลาเดียวกัน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น คุณลักษณะของไฮดรอลิกจะไม่คงที่ ผู้ผลิตอุปกรณ์ทำความร้อนและวัสดุมักจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับสมรรถนะของไฮดรอลิก (การสูญเสียแรงดันจำเพาะ) สำหรับวัสดุหรืออุปกรณ์ที่ผลิต
ตัวอย่างเช่น:
Nomogram สำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของท่อโพลีโพรพิลีนที่ผลิตโดย FIRAT (Firat)
การสูญเสียแรงดันจำเพาะ (การสูญเสียแรงดัน) ของท่อจะแสดงที่ 1 r.m. ท่อ.
หลังจากวิเคราะห์โนโมแกรมแล้ว คุณจะเห็นความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ที่ระบุก่อนหน้านี้ชัดเจนยิ่งขึ้น
ดังนั้นเราจึงกำหนดสาระสำคัญของการคำนวณแบบไฮดรอลิกส์
ทีนี้มาดูแต่ละพารามิเตอร์แยกกัน
ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็น
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น เพื่อความเข้าใจที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับปริมาณน้ำหล่อเย็น ขึ้นอยู่กับภาระความร้อนที่น้ำหล่อเย็นต้องย้ายจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังเครื่องทำความร้อนโดยตรง
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับการคำนวณทางไฮดรอลิก จำเป็นต้องกำหนดอัตราการไหลของสารหล่อเย็นในพื้นที่การคำนวณที่กำหนด พื้นที่นิคมคืออะไร ส่วนที่คำนวณได้ของไปป์ไลน์ถือเป็นส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่โดยมีอัตราการไหลคงที่ของสารหล่อเย็น ตัวอย่างเช่น หากสาขามีหม้อน้ำสิบตัว (ตามเงื่อนไข แต่ละอุปกรณ์ที่มีความจุ 1 กิโลวัตต์) และการไหลของน้ำหล่อเย็นทั้งหมดจะถูกคำนวณสำหรับการถ่ายโอนพลังงานความร้อนเท่ากับ 10 กิโลวัตต์โดยสารหล่อเย็น จากนั้นส่วนแรกจะเป็นส่วนจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังหม้อน้ำตัวแรกในสาขา (โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ตลอดทั้งส่วน) โดยมีอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นสำหรับการถ่ายโอน 10 กิโลวัตต์ ส่วนที่สองจะอยู่ระหว่างหม้อน้ำตัวแรกและตัวที่สองโดยมีค่าถ่ายเทความร้อน 9 กิโลวัตต์และต่อไปเรื่อยๆ จนถึงหม้อน้ำตัวสุดท้าย คำนวณความต้านทานไฮดรอลิกของทั้งท่อจ่ายและท่อส่งกลับ
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น (กก. / ชม.) สำหรับไซต์คำนวณโดยสูตร:
บัญชี G \u003d (บัญชี 3.6 * Q) / (s * (t g - t o)) กก. / ชม.
Q uch - ภาระความร้อนของส่วน W. ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวอย่างข้างต้น ภาระความร้อนของส่วนแรกคือ 10 kW หรือ 1,000 W
c \u003d 4.2 kJ / (kg ° C) - ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ
t g - อุณหภูมิการออกแบบของสารหล่อเย็นร้อนในระบบทำความร้อน° C
t ® - อุณหภูมิการออกแบบของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อน, °С
อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น
ขอแนะนำให้ใช้เกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับความเร็วของน้ำหล่อเย็นภายในช่วง 0.2 - 0.25 m / s ที่ความเร็วต่ำกว่า กระบวนการปล่อยอากาศส่วนเกินที่มีอยู่ในสารหล่อเย็นเริ่มต้นขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การก่อตัวของช่องอากาศและเป็นผลให้ระบบทำความร้อนทำงานล้มเหลวทั้งหมดหรือบางส่วน ขีดจำกัดบนของความเร็วน้ำหล่อเย็นอยู่ในช่วง 0.6 - 1.5 ม./วินาที การปฏิบัติตามเกณฑ์ความเร็วสูงสุดช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงเสียงไฮดรอลิกในท่อได้ ในทางปฏิบัติ มีการกำหนดช่วงความเร็วที่เหมาะสมที่ 0.3 - 0.7 m/s
ช่วงความเร็วของสารหล่อเย็นที่แนะนำที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุของท่อที่ใช้ในระบบทำความร้อน และที่แม่นยำกว่านั้นคือค่าสัมประสิทธิ์ความหยาบของพื้นผิวด้านในของท่อ ตัวอย่างเช่น สำหรับท่อเหล็ก ควรใช้ความเร็วของสารหล่อเย็นจาก 0.25 ถึง 0.5 m / s สำหรับทองแดงและพอลิเมอร์ (โพรพิลีน, โพลิเอทิลีน, ท่อโลหะและพลาสติก) จาก 0.25 ถึง 0.7 m / s หรือใช้คำแนะนำของผู้ผลิต ถ้ามี