Автор В.В. Покотилов, к.т.н., доцент кафедры Теплоснабжения и вентиляции Белорусского технического университета

На участке № 2 потеря давления в термостатическом клапане ГЕРЦ-TS-90 определяется с помощью его номограммы по зависимости 2 К, показанной на рис. 6.9 . При G уч = 52 кг/ч потеря давления:

Ä P кл.1 = 780 Па.

Потерей давления балансового радиаторного вентиля ГЕРЦ-RL-5 для основного расчётного кольца задаемся, исходя из следующих соображений (см. раздел 4.3 [1]).

Для основного расчётного кольца следует задаться максимально возможным открытием в диапазоне гидравлических настроек n , но при этом иметь потерю давления не менее 4…5 кПа. Задаемся гидравлической настройкой n = 1,0 оборота и соответствующей ей потерей давления:

Ä P кл.2 = 5400 Па

( рис. 6.10 ).

Суммарные потери давления составляют:

Ä P уч.ст = Ä P уч.1, 2, 2* * = 7453 Па (7,5 кПа).

Далее следует рассчитать циркуляционное кольцо через прибор 2-го этажа Ст. 13. Необходимо определить потери и гидравлические характеристики цепи из участков № 3, № 4 и № 3*, для которых располагаемое давление будет равно потерям в параллельном участке № 2 с учётом дополнительного

влияния Р е . Тогда, с учётом формулы (4.5) [1], располагаемое циркуляционное давление для цепи из участков № 3, № 4 и № 3* равно:

P расп. уч. 3, 4, 3* = Ä P уч2 + 0,4 . Р е ,

где

Р е = g . Ä h . Äñ . ( t г - t о ) = 9,81 . 3,0 . 0,60 . (80 - 60) = 353 Па.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

Óæ :

❚ участок № 3 (а также № 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21):

тройник проходной, Óæ = 1,0;

❚ участок № 4 (а также № 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22)

(без учета термостатического клапана ГЕРЦ-TS-90 и балансового радиаторного вентиля ГЕРЦ-RL-5):

тройник на ответвление, радиатор секционный, тройник на противотоке,

Óæ = 1,5 + 2,0 + 3,0 = 6,5;

❚ участок № 3* (а также № 5*, 7*, 9*, 11*, 13*, 15*, 17*, 19*, 21*): тройник проходной, Óæ = 1,0;

❚ участок № 23 (без учета термостатического клапана ГЕРЦ-TS-90 и балансового радиаторного вентиля ГЕРЦ-RL-5): 2 тройника, проход, радиатор секционный, 2 отвода, Óæ = 2 . 1,0 + 2,0 + 2 . 1,5 =7,0.

Выполним подбор клапанов (ГЕРЦ-TS-90) и (ГЕРЦ- RL-5) на «регулируемых участках» № 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 23.

Сопротивление Ä P кл1 клапана ГЕРЦ-TS-90 определяем по номограмме рис. 6.9 . Требуемое сопротивление Ä P кл2 балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 определяем по выражению:

Ä P кл2 = ( ÓÄ P кл ) рег.уч - Ä P кл1 .

Требуемое значение пропускной способности k v балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 определяем по вышеприведенной формуле или по номограмме, показанной на рис. 6.10 , с помощью которой также определяем значения n гидравлической настройки вентиля ГЕРЦ-RL-5.

Расчёт гидравлических параметров и его результаты выполняем в ведомости в виде табл. 6.4.

Значения для уч. № 2 занесены в табл. 6.4 на основании вышеприведенных результатов расчёта, в т.ч. из табл. 6.3 (см. «С.О.К.» № 7, 2007).

Значение k v балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 определяем по формуле (4.10) [1]:

k v = G / (10 . P кл ) . 0,5 = 52 / (10 . 5400) . 0,5 = 0,22 м 3 /ч.

Например, для уч. № 20 величина Ä P кл1 = 350 Па определяется по номограмме рис. 6.9 .

Значение Ä P кл2 определяем по выражению:

Ä P кл2 = 2488 - 350 = 2138 Па.

Значение k v балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 определяем по формуле (4.10) [1]:

k v = G / (10 . P кл ) . 0,5 = 35 / (10 . 2138) . 0,5 = 0,24 м 3 /ч,

а значения n гидравлической настройки определяем по номограмме рис. 6.10 :

n = 1,1.

Задаемся параметрами n , Ä P кл2 , k v балансового вентиля ГЕРЦ-RL-5 только для регулируемого участка № 2. Для всех остальных регулируемых участков и установленных на них балансовых вентилей указанные параметры вычисляются таким же образом, как это выше показано на примере участка №20.

Потери давления Ä P рег в регуляторе ГЕРЦ 4007 зависят от комплекса гидравлических параметров системы отопления:

• от напора, создаваемого насосом Р н ;
• от заданного регулируемого перепада давления: Ä P ЗАД = ÓÄ P уч.ст ;
• от динамики работы термостатических клапанов на отопительных приборах стояка.

Гидравлические расчёты при проектировании выполняются на так называемые «расчётные условия», получая в результате «расчётные параметры».

«Расчётные условия» предполагают также, что вся запорная открыта полностью, балансовая арматура находится в положении проектных уставок, а регулирующая арматура находится в положении максимального «регулируемого» расхода теплоносителя.

Таким образом, при всех других условиях, отличных от «расчётных», расходы теплоносителя на регулируемых участках и в системе отопления будут меньше «расчётных».

Из гидродинамики дроссельно-регулирующей арматуры известно, что для обеспечения качественного регулирования во всем диапазоне рабочего хода штока регулятора необходимо, чтобы при степени открытия клапана 90% его гидравлическое сопротивление Ä P рег должно составлять не менее 60…100% сопротивления регулируемого участка сети.

Тогда для рассматриваемого примера расчёта можно записать:

Ä P рег > (0,6…1,0) . Ä P уч.ст = (0,6…1,0) . 7453 Па.

Принимаем:

Ä P рег .= 8000 Па.

Динамический узел регулирования и рассчитанные сопротивления системы отопления показаны на рис. 6.11 .

Из приведенного графика видно, что при уменьшении расхода через регулятор менее расчётного значения 473 кг/ч перепад давления на стояке Ä P уч.ст остается постоянным и равным: Ä P уч.ст = Ä P ЗАД = 7,5 кПа.

При этом перепад давления на регуляторе Ä P рег увеличивается, а потери давления в трубопроводах уменьшаются.

Пусковая наладка регулятора ГЕРЦ 4007 заключается в установке на регуляторе проектного значения n гидравлической настройки.

Определяем значение n гидравлической настройки регулятора ГЕРЦ 4007 с помощью номограммы, представленной на рис. 6.12 .

Ключ пользования номограммой показан стрелками. При задаваемом регулируемом перепаде давления на стояке Ä P ЗАД = 7,5 кПа и расчётном расходе G = 473 кг/ч необходимо установить маховичок регулятора на величину гидравлической настройки n = 80.

Для подбора циркуляционного насоса определим требуемый напор насоса:

Р н = Ä P со = Ä P ТП + ÓÄ P уч.с.т + ÓÄ P уч.ст + Ä P рег = 23,1 + 5,2 + 7,5 + 8,0 = 43,8 кПа (≈ 4,5 м.вод.ст.).

Подберем циркуляционный насос с электронным управлением скорости вращения, удовлетворяющий следующим исходным данным:

❚ подача

V н = V со = 10 м 3 /ч,

❚ напор

Р н = 4,5 м.в.ст.

Таким условиям соответствует насос фирмы Grundfos марки MAGNA UPE 40-120 F . ■

Литература

1. В.В. Покотилов . Пособие по расчёту систем отопления. «HERZ Аrmaturen G.m.b.H.». — Вена, 2006.