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

На участке № 4 потеря давления в термостатическом клапане ГЕРЦ-TS-90 определяется с помощью его номограммы, показанной на рис. 6.18 .

При G уч = 86 кг/ч потеря давления: Ä P кл.1 = 2050 Па.

Потерей давления балансового радиаторного узла подключения ГЕРЦ 2000 для основного расчетного кольца задаемся, исходя из следующих соображений (см. раздел 4.3 [1]). Для основного расчетного кольца следует задаться максимально возможным открытием диапазона гидравлических настроек n , но при этом иметь потерю давления не менее 4…5 кПа.

Задаемся гидравлической настройкой n = 7,0 (2,5 оборота) и соответствующей ей потерей давления Ä P кл.2 = 4600 Па ( рис. 6.19 ).

Сумма коэффициентов местных сопротивлений Óæ для каждого участка основного циркуляционного кольца определяется по Приложению «В» [1]:

❚ участок № 1, № 1*: два отвода, Óæ = 2 . 1,5 = 3,0;

❚ участок № 2, № 2*: тройник проход, Óæ = 1,0;

❚ участок № 3, № 3*: тройник проход, Óæ = 1,0;

❚ участок № 4 (без учета термостатического клапана ГЕРЦ-TS-90 и балансового радиаторного узла подключения ГЕРЦ 2000): два тройника проход, радиатор, Óæ = 2,0 + 2,0 = 4,0.

Таким образом, потери давления системы отопления от распределителя «З» (между распределителем «З» и отопительными приборами) равны:

ÓÄ P уч.от = 10826 Па (10,8 кПа).

Для остальных циркуляционных колец ветки «В» определяем требуемое значение потери давления на «регулируемых участках» ( ÓÄ P кл. ) рег.уч ( табл. 6.7 ).

Сумма коэффициентов местных сопротивлений Óæ для участков № 10, 11, 12 определяем по Приложению «В» [1]: тройник ответвление, тройник на противотоке: Óæ = 1,5 + 3,0 = 4,5.

Выполним подбор клапанов ГЕРЦ-TS-90 и балансового радиаторного узла подключения ГЕРЦ 2000 на «регулируемых участках» № 10, 11, 12.

Сопротивление Ä P кл1 клапана ГЕРЦ-TS-90 определяем по номограмме рис. 6.18 .

Требуемое сопротивление Ä P кл2 балансового радиаторного узла подключения ГЕРЦ 2000 определяем по следующему выражению: Ä P кл2 = ( ÓÄ P кл. ) рег.уч - Ä P кл1 .

Требуемое значение пропускной способности k v балансового радиаторного узла подключения ГЕРЦ 2000 определяем по формуле (4.10) [1] или по номограмме, показанной на рис. 6.19 , с помощью которой также определяем значения n гидравлической настройки узла подключения ГЕРЦ 2000.

Расчет гидравлических параметров и его результаты выполняем в виде табл. 6.8. Значения для уч. № 4 занесены в табл. 6.8 из вышеприведенных результатов расчета, в т.ч. из табл. 6.6 . Значение k v балансового узла подключения ГЕРЦ 2000 определяем по формуле (4.10) [1]: k v = G / (10 . Ä P кл ) 0,5 = 86 / (10 . 4600) 0,5 = 0,40 м 3 /ч.

Задаемся параметрами n , Ä P кл2 , k v балансового радиаторного узла подключения ГЕРЦ 2000 только для регулируемого участка № 4. Для всех остальных регулируемых участков и установленных на них клапанов указанные параметры вычисляются таким же образом, как это показано на примере участка № 11. Например, для уч. № 11 величина Ä P кл1 = 470 Па определяется по номограмме рис. 6.18 .

Значение Ä P кл2 определяем по выражению: Ä P кл2 = 7784 - 470 = 7314 Па.

Значение k v балансового узла подключения ГЕРЦ 2000 для уч.№ 11 определяем по формуле (4.10) [1]:

k v = G / (10 . Ä P кл ) 0,5 = 40 / (10 . 7314) 0,5 = 0,15 м 3 /ч, а значения n гидравлической настройки определяем по номограмме рис. 6.19 : n = 1,2 (0,3 оборота).

Для циркуляционного кольца ветки «А», состоящего из участков № 5, 6, 7, 8, 9, 8*, 7*, 6*, 5* определяется сумма потерь давления:

ÓÄ P уч.5, 6, 7, 8, 9, 8*, 7*, 6*, 5* без учета ( ÓÄ P кл. ) рег.уч.9 .

Затем определяется требуемая величина: ( ÓÄ P кл. ) рег.уч.9 как разность значения:

ÓÄ P уч.от = 10826Па (из табл. 6.6 ) и рассчитанного значения: ÓÄ P уч.5, 6, 7, 8, 9, 8*, 7*, 6*, 5* .

Далее расчет проводится по аналогии с расчетами, приведенными в табл. 6.7 и 6.8 .

Таким же образом рассчитываются все остальные ветки.

Потери давления в распределителе Ä P распр включают в себя:

❚ потери давления в запорном вентиле ШТРЕМАКС-AG ( d1 ”, k v = 12 м 3 /ч);

❚ потери давления в двух фильтрах ГЕРЦ ( d1 ”, k v = 11,7 м 3 /ч);

❚ потери давления Ä P рег в регуляторе перепада давления ГЕРЦ 4007 ( рис. 6.16 ):

Ä P распр = Ä P вентиль + 2 . Ä P фильтр + Ä P рег .

Потери давления в вентиле запорном ШТРЕМАКС-AG: Ä P вентиль = 0,1 . (1254 / 12) 2 = 1092 Па.

Потери давления в двух фильтрах ГЕРЦ: 2 . Ä P фильтр = 2 . 0,1 . (1254 / 11,7) = 2300 Па.

Фильтры предусматриваются для разделения сети металлополимерных трубопроводов от стальных труб. При использовании медных труб вместо стальных, установка фильтров не требуется.

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 = Ä P уч.ст = 10826 Па (10,9 кПа);

❚ от динамики работы термостатических клапанов на отопительных приборах стояка.

Гидравлические расчеты при проектировании выполняются на так называемые «расчетные параметры». Из гидродинамики дроссельно-регулирующей арматуры известно, что для обеспечения

качественного регулирования во всем диапазоне хода штока клапана 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 расчета можно записать:

Ä P рег > (0,6 . 1,0) . ÓÄ P уч.от = (0,6 . 1,0) . 10826 Па.

Принимаем:

Ä P рег = 10000 Па.

Характер изменения перепада давления на регуляторе перепада давления показан на рис. 6.11 .

Таким образом, потери давления в распределителе:

Ä P распр = 1092 + 2300 + 10000 = 13392 Па.

Для подбора циркуляционного насоса определим требуемый напор насоса:

Р н = Ä P со = ÓÄ P уч.с.т + ÓÄ P уч.от + Ä P распр = 21514 + 10826 + 13392 = 45732 Па (4,6 м.в.ст.).

Подберем циркуляционный насос с электронным управлением скорости вращения на следующие исходные данные:

❚ подача:

V н = V со = 7,6 м 3 /ч,

❚ напор:

Р н = 4,6 м.в.ст.

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

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. 6.20 . Ключ пользования номограммой показан стрелками.

При задаваемом регулируемом перепаде давления на стояке Ä P ЗАД = 10,9 кПа и расчетном расходе G = 1254 кг/ч необходимо установить маховичок регулятора на величину гидравлической настройки n = 90.

Аналогичным образом производятся расчеты для остальных распределителей системы отопления. ■

Литература

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