Подбор элеватора – Программа для расчёта горловины и диаметра элеватора
10.Расчет и подбор элеватора.
Элеватор выбирается по диаметру горловины dг взависимости от располагаемой разности давлений в подающем и обратном теплопроводе на вводе в здание.
u – коэффициент смешения в элеваторе.
где Tг – температура горячей воды в подающем теплопроводе теплосети перед элеватором, Tг = 145С.
рн – насосное давление, подаваемое элеватором в систему отопления.
Тогда расход воды, подаваемый в систему отопления элеватором, кг/ч, определяется:
Диаметр горловины элеватора:
Принимаем стандартный элеватор №1 с dг = 20мм, диаметр трубы 40мм, длина элеватора 425мм.
Определяем диаметр сопла:
11.Гидравлический расчет трубопроводов.
Определяем расчетное циркуляционное давление Рц, Па, по формуле:
где Б – коэффициент равный 0,4 для двухтрубных систем, а ре определяется:
где h – расстояние от середины элеватора до середины отопительного прибора.
Рпот.=4217.3Па.
Запас составляет 6.2%.
№ | Qуч., Вт | G, кг/ч | l, м | Оконч. Расчет | |||
d, мм | V, м/с | Руд., Па/м | Р, Па | ||||
1 | 757 | 26,04 | 1,4 | 10 | 0,05 | 13,5 | 18,9 |
2 | 4264 | 146,68 | 9,7 | 20 | 0,105 | 18 | 174,6 |
3 | 11704 | 402,62 | 5,4 | 20 | 0,31 | 120 | 648 |
4 | 16103 | 553,94 | 4,2 | 25 | 0,265 | 78 | 327,6 |
5 | 17648 | 607,09 | 0,6 | 25 | 0,29 | 90 | 54 |
6 | 23375 | 804,10 | 2,5 | 32 | 0,22 | 36 | 90 |
7 | 41027 | 1411,33 | 5,6 | 32 | 0,39 | 105 | 588 |
8 | 65491 | 2252,89 | 1,6 | 40 | 0,473 | 105 | 168 |
9 | —- | 2253,00 | 0,7 | 32 | 0,645 | 182 | |
10 | 65491 | 2252,89 | 0,8 | 40 | 0,473 | 105 | 84 |
11 | 41027 | 1411,33 | 5,6 | 32 | 0,39 | 105 | 588 |
12 | 23375 | 804,10 | 2,5 | 32 | 0,22 | 36 | 90 |
13 | 17648 | 607,09 | 0,6 | 25 | 0,29 | 90 | 54 |
14 | 16103 | 553,94 | 4,2 | 25 | 0,265 | 78 | 327,6 |
15 | 11704 | 5,4 | 20 | 0,31 | 120 | 648 | |
16 | 4264 | 146,68 | 9,7 | 20 | 0,105 | 18 | 174,6 |
4217,3 | |||||||
12.Расчет поверхности и подбор отопительных приборов.
Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора определяется:
где Qп – тепловая нагрузка на отопительный прибор, Вт
gп – поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2
где gн – номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2, принимаеи по приложению м.у.
t – температурный напор, С
коэффициенты принимаем: при подаче воды сверху-вниз (1, 2 эт.) n=0,32, 1=1, р=0,03; при подаче снизу-вниз (3 эт.) n=0,24, 1=0,79, р=0,07.
где tвх, tвых – температура воды на входе и на выходе из прибора, С
tв – температура воздуха помещения, в котором установлен прибор, С
Gотн – относительный расход воды
Число секций в отопительном приборе определяется:
Ас – поверхность одной секции прибора.
3=1
– принимается, 
.
Расчет проводим для 7 и 8 стояков.
№ пом.
Qпр
t
Gотн
qпр
Апр
2
Nрасч.
Nпр.
106
1605
62,5
0,153
484,307
3,314
1,033
11,45
12
206 1032
62,5
0,099
477,933
2,159
1,006
7,26
7
306
1762
62,5
0,168
360,539
4,887
1,050
17,16
17
107
1041
64,5
498,354
2,089
1,003
7,01
7
207
790
64,5
0,075
494,246
1,598
0,980
5,24
5
307
1114
64,5
0,106
363,058
3,068
1,029
10,56
11
108
1591
62,5
0,152
484,180
3,286
1,032
11,35
12
208
1283
62,5
0,123
481,065
2,667
1,020
9,10
9
308
1621
62,5
0,155
358,440
4,522
1,047
15,83
16
studfiles.net
схема, принцип работы, устройство, расчет
При централизованном теплоснабжении горячая вода, прежде чем попасть в радиаторы отопления многоквартирных домов, проходит через тепловой пункт. Там она доводится до необходимой температуры с помощью специального оборудования. С этой целью в подавляющем большинстве домовых тепловых пунктов, построенных во времена СССР, установлен такой элемент, как элеватор отопления. Рассказать, что он собой представляет и какие задачи выполняет, призвана данная статья.
Назначение элеватора в системе отопления
Теплоноситель, выходящий из котельной или ТЭЦ, имеет высокую температуру – от 105 до 150 °С. Естественно, что подавать в систему отопления воду с такой температурой недопустимо.
Нормативными документами эта температура ограничена пределом 95 °С и вот почему:
- в целях безопасности: можно получить ожоги от прикосновения к батареям;
- не всякие радиаторы могут функционировать при высоких температурных режимах, не говоря уже о полимерных трубах.
Снизить температуру сетевой воды до нормируемого уровня позволяет работа элеватора отопления. Вы спросите – а почему нельзя сразу направить в дома воду с требуемыми параметрами? Ответ лежит в плоскости экономической целесообразности, подача перегретого теплоносителя позволяет передать с одним и тем же объемом воды гораздо большее количество тепла. Если температуру снизить, то придется увеличить расход теплоносителя, а следом существенно вырастут диаметры трубопроводов тепловых сетей.
Итак, работа элеваторного узла, установленного в тепловом пункте, состоит в снижении температуры воды путем подмешивания в подающий трубопровод остывший теплоноситель из обратки. Следует отметить, что данный элемент считается устаревшим, хотя до сих пор повсеместно используется. Сейчас при устройстве тепловых пунктов применяются смешивающие узлы с трехходовыми клапанами либо пластинчатые теплообменники.
Как функционирует элеватор?
Если говорить простыми словами, то элеватор в системе отопления – это водяной насос, не требующий подведения энергии извне. Благодаря этому, да еще простой конструкции и низкой стоимости, элемент нашел свое место практически во всех тепловых пунктах, что строились в советское время. Но для его надежной работы нужны определенные условия, о чем будет сказано ниже.
Чтобы понять устройство элеватора системы отопления, следует изучить схему, представленную выше на рисунке. Агрегат чем-то напоминает обычный тройник и устанавливается на подающем трубопроводе, своим боковым отводом он присоединяется к обратной магистрали. Только через простой тройник вода из сети проходила бы сразу в обратный трубопровод и прямо в систему отопления без снижения температуры, что недопустимо.
Стандартный элеватор состоит из подающей трубы (предкамеры) со встроенным соплом расчетного диаметра и смесительной камеры, куда подводится остывший теплоноситель из обратки. На выходе из узла патрубок расширяется, образуя диффузор. Агрегат действует следующим образом:
- теплоноситель из сети с высокой температурой направляется в сопло;
- при прохождении через отверстие малого диаметра скорость потока возрастает, из-за чего за соплом возникает зона разрежения;
- разрежение вызывает подсасывание воды из обратного трубопровода;
- потоки смешиваются в камере и выходят в систему отопления через диффузор.
Как происходит описанный процесс, наглядно показывает схема элеваторного узла, где все потоки обозначены разными цветами:
Непременное условие устойчивой работы узла заключается в том, чтобы величина перепада давления между подающей и обратной магистралью сети теплоснабжения было больше, чем гидравлическое сопротивление отопительной системы.
Наряду с явными преимуществами данный смесительный узел обладает одним существенным недостатком. Дело в том, что принцип работы элеватора отопления не позволяет регулировать температуру смеси на выходе. Ведь что для этого нужно? Изменять при необходимости количество перегретого теплоносителя из сети и подсасываемой воды из обратки. Например, чтобы температуру снизить, надо уменьшить расход на подаче и увеличить поступление теплоносителя через перемычку. Этого можно добиться только уменьшением диаметра сопла, что невозможно.
Проблему качественного регулирования помогают решить элеваторы с электроприводом. В них посредством механического привода, вращаемого электродвигателем, увеличивается или уменьшается диаметр сопла. Это реализовано за счет дроссельной иглы конусной формы, входящей в сопло изнутри на определенное расстояние. Ниже изображена схема элеватора отопления с возможностью управления температурой смеси:
1 – сопло; 2 – дроссельная игла; 3 – корпус исполнительного механизма с направляющими; 4 – вал с зубчатым приводом.
Примечание. Вал привода может снабжаться как рукояткой для управления вручную, так и электродвигателем, включаемым дистанционно.
Появившийся относительно недавно регулируемый элеватор отопления позволяет производить модернизацию тепловых пунктов без кардинальной замены оборудования. Учитывая, сколько еще подобных узлов функционирует на просторах СНГ, подобные агрегаты приобретают все большую актуальность.
Расчет элеватора отопления
Следует отметить, что расчет водоструйного насоса, коим является элеватор, считается довольно громоздким, мы постараемся подать его в доступной форме. Итак, для подбора агрегата нам важны две главных характеристики элеваторов – внутренний размер смесительной камеры и проходной диаметр сопла. Размер камеры определяется по формуле:
Здесь:
- dr – искомый диаметр, см;
- Gпр – приведенное количество смешанной воды, т/ч.
В свою очередь, приведенный расход вычисляется таким образом:
В этой формуле:
- τсм – температура смеси, идущей на отопление, °С;
- τ20 – температура остывшего теплоносителя в обратке, °С;
- h3 – сопротивление отопительной системы, м. вод. ст.;
- Q – потребный расход тепла, ккал/ч.
Чтобы подобрать элеваторный узел системы отопления по размеру сопла, надо его рассчитать по формуле:
Здесь:
- dr – диаметр смесительной камеры, см;
- Gпр – приведенный расход смешанной воды, т/ч;
- u – безразмерный коэффициент инжекции (смешивания).
Первые 2 параметра уже известны, остается только отыскать значение коэффициента смешивания:
В этой формуле:
- τ1 – температура перегретого теплоносителя на входе в элеватор;
- τсм, τ20 – то же, что и в предыдущих формулах.
Примечание. Для расчета сопла надо взять коэффициент u, равный 1.15u’.
Опираясь на полученные результаты, осуществляется подбор агрегата по двум основным характеристикам. Стандартные размеры элеваторов обозначены номерами от 1 до 7, принимать надо тот, что ближе всего к расчетным параметрам.
Заключение
Поскольку реконструкции всех тепловых пунктов произойдут нескоро, элеваторы еще долго будут служить там в качестве смесителей. Поэтому знание их устройства и принципа действия будет полезным определенному кругу людей.
cotlix.com
6 Расчет и подбор элеватора
Диаметр горловины водоструйного элеватора:
(22)
Где: Gс – расход воды в системе отопления, определяемый по формуле (9) и выраженный в т/ч.
∆Рн – насосное циркуляционное давление для системы, определенное по формуле (7) и выраженное в кПа.
По вычисленному значению dг = 11,24 мм подбираю по [6, Табл.24.4; 7, Табл. 3.1] номер элеватора 1 и диаметр горловины, ближайший меньший к полученному по формуле (22) dг = 15 мм.
Коэффициент смешения элеватора:
(23)
Где: tг и tо – то же, что и в формуле (6).
t1 – температура воды, ºС, поступающей из наружного подающего теплопровода в элеватор.
Диаметр сопла элеватора:
(24)
Необходимая для действия элеватора разность давлений в наружных теплопроводах при вводе их в здание:
(25)
7 Подбор теплосчетчика
Для подбора теплосчетчика необходимо вычислить объемный расход:
м3/ч (26)
Где: G – расход воды в тепловой сети;
ρ – плотность воды при t = 70 ºС.
Далее по данным завода-изготовителя выбираем диаметр условного прохода теплосчетчика по наибольшему расходу: Dу = 20 мм.
Теплосчетчик обеспечивает измерение и накопление суммарного количества теплоты и объема теплоносителя в диапазоне от 4 до 100 % наибольшего расхода, приведенного в паспорте завода-изготовителя (6 градаций для каждого диаметра).
Комплект теплосчетчика AS2000/45 включает:
— вычислительный блок AQUARIUS 2000
— расходомер электромагнитный ИР-45
— два парных термопреобразователя КТСПР с защитными гильзами.
8 Расчет удельных технико-экономических показателей системы отопления
Удельный расход тепла на отопление здания:
Вт/м2 (27)
Где: Qзд – теплопотери здания, Вт;
Fобщ – общая площадь здания, м2.
Удельная площадь нагрева чугунных радиаторов:
(28)
Где: А – площадь нагревательной поверхности одной секции чугунного секционного радиатора, м2.
∑Nуст – суммарное число секций чугунных радиаторов, установленных в здании.
Список использованной литературы
1. СНиП 11-3-79*. Строительная теплотехника/ Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 29с.
2. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Минстрой России, ГП ЦПП, 1994. – 66с.
3. ГОСТ 21.602-79. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи/ Госстрой СССР. – М.: Издательство стандартов, 1980.-16с.
4. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/ Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1997. – 140с.
5. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч1: Отопление. В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др. Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера – 4-е перераб. и доп. изд. – М.: Стройиздат, 1990.- 344с. (Справочник проектировщика).
6. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: Учебник для вузов. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 576с.
7. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1991. – 735с.
studfiles.net
2.14 Подбор элеватора.
Требуемый
располагаемый напор для работы элеватора 
,
м определяется по формуле
, (2.107)
где h— потери напора в системе отопления, принимаемые 1–1,5м;
Up— расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле
(2.108)
Расчетный коэффициент
смешения для температурного графика
150-70 равен 
=
2,2; для графика 140-70
=
1,8; для графика 130-70
=
1,4.
Диаметр горловины камеры смешения элеватора d,мм, при известном расходе сетевой воды на отоплениеG, т/ч, определяется по формуле
(2.109)
Диаметр сопла элеватора dc, мм, при известном расходе сетевой воды на отоплениеG, т/ч, и располагаемом напоре для элеватора Н, м, определяется по формуле
(2.110)
Величина напора Н, гасимого соплом элеватора, не может, во избежание возникновения кавитационных режимов, превышать 40 м.
Для определения диаметра сопла элеватора, его номера, требуемого на-
пора могут быть использованы номограммы, приведенные в справочной литературе [8. стр. 312], [9 стр. 73-75].
Располагаемый напор на вводе в здание при элеваторном присоединении
системы отопления с учетом увеличения в процессе эксплуатации потерь напо-
ра за счет
загрязнения, следует принимать равным
сумме расчетных потерь напора в элеваторе 
и в местной системе h с коэффициентом
1,5, но не
менее
15 метров, а при наличии кроме элеваторной системы отопления и закрытой системы горячего водоснабжения,- не менее 25 метров. Избыточный напор рекомендуется гасить в авторегуляторах тепловых пунктов зданий.
3. Примеры расчетов системы теплоснабжения.
Пример 3.1.Определить для условий г. Хабаровска расчетные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение пяти кварталов района города (см. рис. 3.1).
№1
F=10 га
№2
F=15 га
№4
F=10 га
№5
F=15 га
Рис.3.1 — Район города.
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t0 = –310С. Плотность населенияР = 400 чел/га. Общая площадь жилого здания на одного жителяfобщ = 18 м2/чел. Средняя за отопительный период норма расхода горячей воды на одного жителя в суткиа = 115 л/сутки.
Решение.Расчет тепловых потоков сводим в табл.3.1. В графы 1, 2, 3 таблицы заносим соответственно номера кварталов, их площадьFкв в гектарах, плотность населенияР. Количество жителей в кварталахm, определяем по формуле
Для квартала №1 количество жителей составит:
чел
Общую площадь жилых зданий кварталов Аопределяем по формуле
Для квартала №1
м2
Приняв (см. прил. 2 учебн. пособия) для зданий постройки после 1985г величину удельного показателя теплового потока на отопление жилых зданий
при t 0 = -310С qо = 87 Вт/м2, находим расчетные тепловые потоки на отопление жилых и общественных зданий кварталов по формуле (2.1) учебного пособия
Для квартала №1 при K1 = 0,25 получим расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий
Максимальные тепловые потоки на вентиляцию общественных зданий кварталов определяем по формуле (2.2) учебного пособия
Для квартала №1 при К2 = 0,6 получим
По приложению 3 учебного пособия укрупненный показатель теплового потока на горячее водоснабжение qhc учетом общественных зданий при норме на одного жителяa = 115 л/сутки составит 407 Вт.
Среднечасовые тепловые потоки на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий кварталов определяем по формуле (2.4) учебного пособия
Для квартала №1 эта величина составит
Суммарный тепловой поток по кварталам, Q,определяем суммированием расчётных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
Для квартала №1 суммарный тепловой поток составит
Аналогично выполняются расчёты тепловых потоков и для других кварталов.
Таблица 3.1 — Расчёт тепловых потоков
№ квартала | Площадь квартала Fкв,га | Плотность населения Pчел/га | Количество жителей m | Общая площадь, А, м2 | Тепловой поток, МВт | |||
Q 0 max | Q v max | Q hm | Q | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 2 3 4 5 | 10 15 20 10 15 | 400 400 400 400 400 | 4000 6000 8000 4000 6000 | 72000 108000 144000 72000 108000 | 7,83 11,745 15,66 7,83 11,745 | 0,94 1,41 1,88 0,94 1,41 | 1,628 2,442 3,256 1,628 2,442 | 10,398 15,597 20,796 10,398 15,597 |
54,8 | 6,58 | 11,396 | 72,786 | |||||
Пример 3.2.Для климатических условий г. Хабаровска выполнить расчет и построение графиков часовых расходов теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение, а также годовых графиков теплопотребления по продолжительности тепловой нагрузки и по месяцам. Расчётные тепловые потоки района города на отоплениеQ 0 max= 300 МВт, на вентиляциюQv max= 35 МВт, на горячее водоснабжениеQhm= 60 МВт.Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопленияt0 = -310C.
Решение. Определим, используя формулы пересчета (2.13) и (2.14) часовые расходы на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха tн= +100С.
МВт
МВт
Отложив на графике
(см. рис. 3.2.а) значения 
и
приtн = +100С, а также
значения
и
приtн =t0 = -310C
и соединив их прямой, получим графики
=f (tн) и
=f (tн). Для построения
часового графика расхода теплоты на
горячее водоснабжение, определим,
используя формулу пересчёта (2.15),
среднечасовой расход теплоты на горячее
водоснабжение для неотопительного
периода
.
МВт
График среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха, и будет представлять собой прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой 60 МВт для отопительного периода и с ординатой 38,4 МВт для неотопительного периода. Просуммировав ординаты часовых графиков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для диапазона температур tн = +10-310C и соединив их прямой получим суммарный часовой график. Для построения годового графика теплоты по продолжительности тепловой нагрузки по (9. табл.1.3) находим продолжительности стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом 50C и продолжительность отопительного периода для г. Хабаровскаn0 = 4920 ч. Данные сводим в таблицу 3.2
Таблица 3.2 — Продолжительность стояния температур наружного воздуха
Продолжительность стояния, n, час | Температура наружного воздуха | |||||||||
-40 -35 | -35 -30 | -30 -25 | -25 -20 | -20 -15 | -15 -10 | -10 -5 | -5 0 | 0 +5 | +5 +10 | |
n | 2 | 47 | 275 | 630 | 800 | 666 | 596 | 561 | 583 | 760 |
Темпера туры | -35 и ниже | -30 и ниже | -25 и ниже | -20 и ниже | -15 и ниже | -10 и ниже | -5 и ниже | 0 и ниже | +5 и ниже | +8 и ниже |
n | 2 | 49 | 324 | 954 | 1754 | 2420 | 3016 | 3577 | 4160 | 4920 |
График по
продолжительности тепловой нагрузки
(см. рис. 3.2 .б) строится на основании
суммарного часового графика
.
Для этого из точек на оси температур
(+10, 0, -10, -20, -30) восстанавливаем перпендикуляры
до пересечения с линией суммарного
часового графика и из точек пересечения
проводим горизонтальные прямые до
пересечения с перпендикулярами,
восстановленными из точек на оси
продолжительности, соответствующих
данным температурам. Соединив найденные
точки плавной кривой, получим график
по продолжительности тепловой нагрузки
за отопительный период в течение 4920
часов. Затем построим график по
продолжительности тепловой нагрузки
за неотопительный период, для чего
проведем прямую, параллельную оси
абсцисс с ординатой равной
=
38,4 МВт до расчетной продолжительности
работы системы теплоснабжения в году
равной 8400 часов.
Рис.
3.2 а — часовые графики теплового потребления
б — годовой график по продолжительности тепловой нагрузки
Для построения
годового графика теплового потребления
по месяцам по (1.стр.25) находим среднемесячные
температуры наружного воздуха. Затем,
используя формулы пересчета (2.13) и
(2.14), определим часовые расходы теплоты
на отопление и вентиляцию для каждого
месяца со среднемесячной температурой
ниже +10 0C.Определим суммарные
расходы теплоты для месяцев отопительного
периода как сумму часовых расходов на
отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение. Для месяцев неотопительного
периода (с
>+10)
суммарный расход теплоты будет равен
среднечасовому расходу теплоты на
горячее водоснабжение
=
38,4 МВт. Выполним расчеты для января
МВт
МВт
МВт
Аналогично выполняем расчёты и для других месяцев отопительного периода. Расчёты сведём в табл. 3.3. Используя полученные данные, построим годовой график теплового потребления по месяцам (см. рис 3.3)
Таблица 3.3 — Среднечасовые расходы теплоты по месяцам года
Среднечасовые расходы теплоты по месяцам | Среднемесячные температуры наружного воздуха | |||||||||||
Ян | Фев | Март | Апр | Май | Июнь | Июль | Авг | Сен | Окт | Нояб | Дек | |
-22,3 | -17,2 | -8,5 | 3,1 | 11,1 | 17,4 | 21,1 | 20 | 13,9 | 4,7 | -8,1 | -18,5 | |
| 237,1 | 207,1 | 155,9 | 87,6 | 78,2 | 153,5 | 214,7 | |||||
| 27,7 | |||||||||||
studfiles.net
Подбор элеватора для системы отопления здания
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒Расход тепловой энергии на отопление здания численно равен тепловым потерям, которые не могут компенсировать дополнительные теплопоступления от солнечной радиации, электротеплового оборудования, человека и т. п.
Максимальный расчетный расход тепловой энергии на отопление по укрупненным показателям при установившемся тепловом режиме здания определяется по следующей зависимости [4, С. 141]:
| , , | (1) |
где — коэффициент, учитывающий тепловые затраты на инфильтрацию наружного воздуха в общественные и промышленные здания, ;
— поправочный коэффициент к отопительной характеристике, зависит от расчетной температуры наружного воздуха;
— удельная отопительная характеристика здания, , принимается по табл. 1.7, 1.10 и 1.11 [4, С. 23–28];
— строительный объем здания, ;
— средняя температура воздуха в отапливаемом здании, ;
— расчетная температура наружного воздуха, .
Поправочный коэффициент с некоторым округлением можно определить по табл. 1.8 [4, С. 23] или формуле:
| . | (2) |
В соответствии с табл. 1 [5, С. 2] расчетная температура наружного воздуха для г. Вологды составляет . Тогда по выражению (2) поправочный коэффициент к удельной отопительной характеристике будет равен:
.
Расчетная температура внутреннего воздуха по данным [4, С. 22] при температуре наружного воздуха принимается равной .
Удельная отопительная характеристика жилого здания для строительного объема здания по табл. 1.7 [4] составит .
Тогда с учетом полученных данных найдем максимальный расход теплоты на нужды отопления жилого здания при по уравнению (1):
.
Элеваторы предназначены для снижения температуры воды, поступающей из тепловой сети в местную систему, до необходимой температуры [4]. Элеватор состоит из сопла, камеры всасывания, камеры смешения и диффузора. Наиболее совершенен по конструкции элеватор ВТИ–теплосети Мосэнерго, основные типоразмеры которого приведены в таблице по данным [4, С. 72].
Таблица
Основные размеры элеваторов конструкции ВТИ–теплосети Мосэнерго, мм
| Номер элеватора | L | A | l | d | D | D1 |
Основной характеристикой элеватора является коэффициент смешения , показывающий отношение расхода подмешиваемой (обратной от системы отопления) воды к расходу горячей воды, поступающей из тепловой сети:
| , | (3) |
где — расчетный расход воды в местной системе отопления, ;
— расчетный расход сетевой воды, .
Составим уравнения теплового баланса элеваторного ввода:
или .
Если из последнего выражения слева и справа от знака «равно» вычесть единицу, то получим расчетное выражения (3):
или .
Таким образом, коэффициент смешения (3) может быть выражен через температуры смешиваемой воды:
| . | (4) |
Для рассматриваемого случая коэффициент смешения будет равен:
.
С целью создания расчетного коэффициента смешения минимальная разность напоров в подающем и обратном трубопроводах перед элеватором (без учета гидравлического сопротивления трубопроводов, оборудования, приборов и арматуры до места присоединения элеватора) должна составлять [2, С. 19]:
| , , | (5) |
где — потери напора в системе отопления после элеватора при расчетном расходе воды, .
Таким образом, минимальный располагаемый напор для нормальной работы элеватора по формуле (5) будет равен:
.
Необходимый располагаемый напор , , перед водоструйным элеватором можно также определить по номограмме [4, С. 73].
От качества изготовления элеватора зависит надежность его работы. Поэтому при изготовлении элеватора следует тщательно следить за соосностью сопла и камеры смешения, за наличием фасонного фланца на входе воды в элеватор, а также за качеством внутренней поверхности сопла и камеры смешения элеватора, поверхность которых должна быть отшлифована.
Элеватор выбирают в зависимости от размера диаметра камеры смешения (горловины), который равен:
| , , | (6) |
Диаметр горловины водоструйного элеватора , , а также номер элеватора можно подобрать по номограмме [4, С. 74].
Расчетный расход теплоносителя из системы централизованного теплоснабжения необходимый на нужды водяного отопления здания, находится через уравнение теплового баланса [2, С. 17]:
| , , | (7) |
где — удельная массовая теплоемкость воды, .
Тогда с учетом формулы (7) массовый расход теплоносителя из тепловой сети на нужды водяного отопления жилого здания составит:
.
В итоге диаметр горловины элеватора по соотношению (6) равен:
.
При выборе номера элеватора по расчетному диаметру камеры смешения следует брать стандартный элеватор с ближайшим меньшим диаметром смешения, так как завышенный диаметр камеры снижает КПД элеватора.
В любом случае с учетом таблицы принимаем элеватор ВТИ–теплосети Мосэнерго №1 (рис. 5) с диаметром камеры смешения .
Диаметр сопла элеватора можно определить по формуле [2, С. 19]:
| , , | (8) |
где — располагаемый напор перед элеватором.
Диаметр сопла водоструйного элеватора , , также можно подобрать по номограмме [4, С. 75].
Рис. 5 – Схема стального водоструйного элеватора типа ВТИ-теплосети Мосэнерго №1
По результатам построения пьезометрического графика (графика напоров тепловой сети) располагаемый напор перед элеватором . Тогда диаметр сопла элеватора, согласно уравнению (8), равен:
.
Диаметр сопла следует определять с точностью до десятых долей миллиметра с округлением в меньшую сторону и принимать не менее . Если напор превышает напор , определенный по формуле (5), в два раза и более раза, а также в случае, когда диаметр сопла, определенный по формуле (8), получается менее , избыток напора следует гасить регулирующим клапаном или дроссельной диафрагмой, устанавливаемыми перед элеватором.
Диаметр отверстия диафрагмы должен определяться по формуле:
| , , | (9) |
где — избыточный напор, гасимый дроссельной диафрагмой, .
В рассматриваемом случае (условие не выполняется) и (условие выполняется). Максимальный требуемый напор перед элеватором по условию должен быть равен . Тогда избыточный напор составит .
Диаметр отверстия дроссельной шайбы для нормальной работы водоструйного элеватора по формуле (9) составит (округляют до десятых миллиметров в меньшую сторону с целью увеличения избыточного напора):
.
mykonspekts.ru
Подбор элеватора отопления по нагрузке онлайн. Элеваторы
47. Расчет водоструйного элеватора
1. Расход сетевой (эжектирующей) воды, т/ч
где Q 0 — расход тепла на отопление, Гкал/ч;
t о — расчетная температура воды в обратной трубе тепловой сети, 0 С;
t под — расчетная температура воды в подающей трубе тепловой
2. Расход смешанной воды, т/ч
,
где t` под — расчетная температура воды в подающей трубе местной системы отопления 0 С;
t` о — расчетная температура воды в обратной трубе местной системы отопления 0 С.
3. Приведенный расход смешанной воды, т/ч
,
где Δp 0 — гидравлическое сопротивление местной системы отопления, МПа.
4. Количество подмешиваемой воды из обратной трубы местной системы отопления, т/ч
.
5. Расчетный коэффициент смешения элеватора
6. Диаметр горловины (камеры смешения) элеватора, мм
7. Диаметр сопла элеватора при минимальном располагаемом давлении перед элеватором, мм
8. Требуемое минимальное располагаемое давление перед элеватором, МПа
.
9. Расчетный диаметр сопла при фактическом располагаемом давлении перед элеватором, мм
,
где Δp ф э — фактическое располагаемое давление перед элеватором, МПа.
В случаях, когда фактическое располагаемое давление перед элеватором Δр ф э меньше минимального Δр мин э , элеватор не может работать исправно и должен быть заменен смесительным насосом. В тех случаях, когда Δр ф э > Δр мин э , диаметр сопла элеватора должен быть соответственно уменьшен.
При выборе номера элеватора по расчетному диаметру камеры смешения следует брать стандартный элеватор с ближайшим меньшим диаметром камеры смешения.
Водоструйные элеваторы типа ВТИ-Теплосеть Мосэнерго по производительности и размерам делятся на семь номеров. Номер элеватора можно определить по номограммам или из таблицы.
Для обеспечения элеваторами требуемой точности регулирования необходимо, чтобы были удовлетворены следующие три условия:
1) потери давления в местной системе отопления за элеватором должны быть постоянными. Желательно, чтобы в отопительной системе потери при наладке были установлены на уровне Δр = 0,01 МПа и периодически проверялись;
2) В элеваторе должен быть обеспечен постоянный расход теплоносителя. Это относится как к подающему, так и к подмешивающему трубопроводу. Постоянство расхода теплоносителя в подающем трубопроводе целесообразно поддерживать автоматически действующим регулятором расхода типа РР, устанавливаемым перед каждым элеватором и одновременно в определенной мере регулирующим давление перед элеватором;
3) Диаметр сопла элеватора должен быть рассчитан в соответствии с конкретными параметрами и условиями работы, однако он должен быть не менее 2,5 мм во избежание его засорения и прекращения работы системы отопления.
48. Выбор типоразмера регулирующего клапана
1. Пропускная способность клапана:
, м 3 /ч
2. Пропускная способность полностью открытого клапана:
4. Проверка на отсутствие кавитации
X F £ Z отсутствие кавитации;
X F – коэффициент дросселирования;
p V – давление парообразования при температуре среды;
Z – коэффициент клапана.
Коэффициент клапана Z Y | ||
Малая серия | Фланцевая (большая) серия | |
Пример
Нагрузка на систему отопления Q = 14 кВт;
Перепад температур в системах отопления DT = 20 °C;
Потери давления на клапане DP КЛ = 0,15 бар.
Решение:
Расход теплоносителя через клапан:
м 3 /ч.
Пропускная способность полностью открытого клапана:
м 3 /ч.
Данное значение К VS можно также найти по диаграмме.
По К VS = 1,6 м 3 /ч выбирается клапан Д У = 15 мм.
49. Расчет дроссельных шайб
Определение необходимого диаметра дроссельной шайбы d ш, мм, выполняется на основании расчета по формуле
,
где Δр ш — избыточное давление, гасимое дроссельной шайбой, МПа;
G – расход воды, протекающей через дроссельную шайбу, т/ч;
При расчете дроссельной шайбы, устанавливаемой на тепловом вводе
Δр ш =р в — Δр р,
где Δр р – потеря давления в системе отопления при расчетном расходе воды, МПа;
р в – располагаемый напор на тепловом вводе, МПа.
При централизованном теплоснабжении горячая вода, прежде чем попасть в радиаторы отопления многоквартирных домов, проходит через тепловой пункт. Там она доводится до необходимой температуры с помощью специального оборудования. С этой целью в подавляющем большинстве домовых тепловых пунктов, построенных во времена СССР, установлен такой элемент, как элеватор отопления. Рассказать, что он собой представляет и какие задачи выполняет, призвана данная статья.
Назначение элеватора в системе отопления
Теплоноситель, выходящий из котельной или ТЭЦ, имеет высокую температуру – от 105 до 150 °С. Естественно, что подавать в систему отопления воду с такой температурой недопустимо.
Нормативными документами эта температура ограничена пределом 95 °С и вот почему:
- в целях безопасности: можно получить ожоги от прикосновения к батареям;
- не всякие радиаторы могут функционировать при высоких температурных режимах, не говоря уже о полимерных трубах.
Снизить температуру сетевой воды до нормируемого уровня позволяет работа элеватора отопления. Вы спросите – а почему нельзя сразу направить в дома воду с требуемыми параметрами? Ответ лежит в плоскости экономической целесообразности, подача перегретого теплоносителя позволяет передать с одним и тем же объемом воды гораздо большее количество тепла. Если температуру снизить, то придется увеличить расход теплоносителя, а следом существенно вырастут диаметры трубопроводов тепловых сетей.
Итак, работа элеваторного узла, установленного в тепловом пункте, состоит в снижении температуры воды путем подмешивания в подающий трубопровод остывший теплоноситель из обратки. Следует отметить, что данный элемент считается устаревшим, хотя до сих пор повсеместно используется. Сейчас при устройстве тепловых пунктов применяются смешивающие узлы с трехходовыми клапанами либо пластинчатые теплообменники.
Как функционирует элеватор?
Если говорить простыми словами, то элеватор в системе отопления – это водяной насос, не требующий подведения эне
optolov.ru
Подбор регулируемого элеватора типа ЭГ703
Выбор исполнения Регулятора «Ретэл 703» заключается в подборе размера (номера) регулируемого элеватора ЭГ703.
Элеватор ЭГ703 подбирают на расчетную производительность при полностью открытом сопле (по расчетному коэффициенту смешения). В этом случае при уменьшении расхода сетевой воды (сопло прекрывается) коэффициент смешения будет возрастать по сравнению с расчетным значением.
Подбор элеватора ЭГ703 производится аналогично подбору нерегулируемого элеватора — по диаметру горловины dг (камеры смешения) и диаметру сопла dс.
Номера элеваторов ЭГ703 и нерегулируемых элеваторов водоструйных типа ВТИ совпадают.
* Рекомендуемый перепад давлений между патрубками сетевой и обратной воды для элеватора ЭГ703 составляет 15-30 м вод.ст.
** Гидравлическое сопротивление системы отопления при использовании автоматического гидроэлеватора с регулируемым сечением сопла ЭГ703 рекомендуется принимать не более 1 м.
При значительно большем значении сопротивления рекомендуется схема установки элеватора с корректирующим насосом на перемычке.
Определив значение диаметра горловины, можно найти номер элеватора по следующей таблице:
| Диаметр горловины dг полученный по расчету, мм | Условное обозначение исполнения элеватора | Размеры, мм | |||
|---|---|---|---|---|---|
| dc | dг | DN1 | DN2 | ||
| 9 — 14 | ЭГ703-4-0,04 №0 | 4 | 10 | 40 | 50 |
| 14 — 18 | ЭГ703-6-0,10 №1 | 6 | 15 | ||
| 18 — 23 | ЭГ703-8-0,19 №2 | 8 | 20 | ||
| 23 — 28 | ЭГ703-10-0,30 №3 | 10 | 25 | 50 | 80 |
| 28 — 33 | ЭГ703-12-0,43 №4 | 12 | 30 | ||
| 33 — 43 | ЭГ703-14-0,58 №5 | 14 | 35 | ||
| 43 — 55 | ЭГ703-16-0,76 №6 | 16 | 47 | 80 | 100 |
| 55 — 63 | ЭГ703-18-0,94 №7 | 18 | 59 | ||
При выборе элеватора следует принимать стандартный элеватор ЭГ703 с ближайшим меньшим значением диаметра горловины, так как завышенный диаметр горловины снижает КПД элеватора.
Расчетный диаметр сопла dc не должен быть больше диаметра сопла элеватора ЭГ703.
Располагаемый перепад давления перед элеватором H1 должен быть больше (равен) чем расчетный минимально необходимый напор перед элеватором H (H1>=H).
Если располагаемый перепад давления H1 превышает напор H, определенный по формуле, в два раза и более, а также в случае когда диаметр сопла, определенный по формуле, получается менее 3 мм, избыток напора следует гасить регулятором перепада давления устанавливаемым перед элеватором.
Установка дроссельной диафрагмы (шайбы) для данной цели не допускается.
Пример расчета
Исходные данные:
Расчетная температура в тепловой сети 130°С/70°С, расчетная температура в системе отопления 95°С/70°С, тепловой поток на отопление 0,21 Гкал/ч, давление в теплосети: в прямом трубопроводе 6,5 кгс/см2, в обратном 3,2 кгс/см2, гидравлическое сопротивление системы отопления 1 м вод.ст.
Расчет:
Тепловой поток на отопление Вт;
Напор перед элеватором м вод.ст.;
Расчетный коэффициент смешения
Максимальный расход сетевой (греющей) воды из тепловой сети т/ч;
Для справки: расход воды в системе отопления т/ч;
Для справки: расход подмешиваемой воды в элеваторе т/ч;
Диаметр горловины элеватора мм;
Диаметр сопла элеватора мм;
Минимально необходимый напор перед элеватором м вод.ст.
С помощью регулятора давления гасим избыточный напор перед элеватором Н1 до 20 м вод.ст. и пересчитываем диаметр сопла мм.
Согласно приведенной выше таблице, по расчетному диаметру горловины выбираем регулируемый элеватор ЭГ703-10-0,30 №3 с диаметром сопла dc=10 мм и диаметром горловины dг=25 мм.
www.reg-retel.ru
