close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

326.Новосельцев Б.П. Автоматизированные системы водяного отопления

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Б.П. Новосельцев, Р.А. Кумаков
Автоматизированные системы
водяного отопления
Учебно-справочное пособие
Рекомендовано в качестве учебного пособия
редакционно-издательским советом Воронежского
государственного архитектурно-строительного университета
для студентов, обучающихся по специальности
270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
направления подготовки дипломированного специалиста 270100
«Строительство» всех форм обучения
Воронеж 2009
1
УДК 697.1(075.8)
ББК 38.762.1
Н76
Рецензенты:
кафедра «Отопление и вентиляция»
Белгородского технологического университета;
В.Н. Волков, генеральный директор ЗАО
завода «Юговостоксантехмонтаж
Новосельцев, Б.П.
Н76
Автоматизированные системы водяного отопления : :
учеб.-справочное. пособие / Б.П. Новосельцев, Р.А. Кумаков;
Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. – Воронеж – 107 с.
В учебно-справочном пособии представлены схемы современных автоматизированных и неавтоматизированных узлов управления системами отопления, а также современные системы отопления с терморегуляторами. Кроме того, приведены примеры гидравлического расчета различных систем отопления.
Пособие предназначено, прежде всего, студентам старших курсов специальности
270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Оно будет полезно учащимся других специальностей, изучающим дисциплины «Отопление и вентиляция», «Теплогазоснабжение и
вентиляция», а также инженерно-техническим работникам, работающим в области проектирования, наладки и эксплуатации систем отопления.
Ил.50. Табл.22. Библиогр.: 9 назв.
УДК 697.1(075.8)
ББК 38.762.1
ISBN 978-5-89040-262-2
© Новосельцев Б.П., Кумаков Р.А., 2009
© Воронежский государственный
архитектурно-строительный
университет, 2009
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………..
1. Системы внутреннего теплоснабжения……………………………
2. Необходимость создания тепловых пунктов……………………...
3. Объемно- планировочные и конструктивные решения ИТП…..
4. Присоединение системы отопления к тепловым сетям…………
4.1. Пьезометрический график тепловых сетей……………...
4.2. Схемы узлов управления при присоединении систем
отопления к тепловым сетям по зависимой схеме……
5. Автоматизированные узлы управления системами отопления,
подключенные к тепловым сетям по зависимой схеме……….
6. Автоматизированные узлы управления системами отопления,
подключенные к тепловым сетям по независимой схеме………
7. Примеры комплексной автоматизации систем
водяного отопления…………………………………………………..
8. Конструирование систем отопления……………………………….
8.1. Двухтрубные системы водяного отопления……………...
8.2. Однотрубные системы отопления………………………
9. Гидравлический расчет трубопроводов систем отопления……..
9.1. Определение тепловой нагрузки и расхода воды
в системе отопления……………………………………….
9.2. Общие положения гидравлического расчета……………..
9.3. Гидравлический расчет двухтрубных систем
отопления с радиаторными терморегуляторами RTD
9.4. Расчет однотрубных систем отопления
с радиаторными терморегуляторами RTD
c использованием пропускной способности………………
Пример 1…………………………………………………………………..
Пример 2…………………………………………………………………..
Пример 3…………………………………………………………………..
Пример 4 ………………………………………………………………….
Заключение……………………………………………………………….
Библиографический список рекомендуемой литературы……………..
Приложение 1. Спецификация на узел ввода…………………….
Приложение 2. Спецификация на узел ввода…………………….
Приложение 3.Спецификация на узел учета…………………….
Приложение 4. Спецификация на узел управления………………
Приложение 5. Спецификация……………………………………
Приложение 6. Спецификация…………………………………….
3
4
5
5
7
7
7
10
16
26
33
44
44
51
55
55
56
58
64
66
73
78
87
95
96
97
99
101
103
105
106
ВВЕДЕНИЕ
Студенты специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» всех
форм обучения выполняют курсовой проект по отоплению жилого или общественного здания. Составной частью курсового проекта является индивидуальный тепловой пункт (ИТП).
Индивидуальные тепловые пункты предназначены для приготовления
теплоносителя заданных параметров. За последние годы в нашей стране произошли глубочайшие изменения и в том числе в области строительной индустрии. При строительстве зданий и сооружений используется не только отечественная, но и зарубежная техника и технология. На Российском рынке
появились новые виды отопительного оборудования, которые раньше в России не использовались. С введением в действие [3] начал действовать свод
правил по проектированию тепловых пунктов. Свод правил следует использовать при проектировании вновь строящихся и реконструируемых тепловых
пунктов, предназначенных для присоединения к тепловым сетям систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Проблема рационального потребления и распределения тепловой энергии системами отопления является чрезвычайно актуальной, т. к. системы
отопления зданий являются энергоёмкими. Следовательно, системы отопления должны работать таким образом, чтобы количество теплоты, подаваемое
в каждое помещение здания (для поддержания расчетной температуры),
должно определяться текущей потребностью. Такие требования могут обеспечить только автоматизированные системы отопления, оснащенные приборами учета теплопотребления. Автоматизация систем отопления должна
быть комплексной
В учебном пособии представлены схемы современных автоматизированных и неавтоматизированных узлов управления системами отопления, а
также современные системы отопления с терморегуляторами.
В настоящее время в учебниках по дисциплине «Отопление» практически отсутствуют сведения о составе и принципах работы автоматизированных узлов управления и современных систем отопления. Настоящее учебное
пособие частично восполнит этот пробел.
4
1. СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Согласно [1] теплоснабжение жилых, общественных и промышленных
зданий может осуществляться:
ƒ от централизованного источника теплоты (от тепловых сетей систем
теплоснабжения населенного пункта);
ƒ от автономного источника теплоты (в том числе крышной котельной);
ƒ от индивидуальных теплогенераторов систем поквартирного теплоснабжения.
В качестве теплоносителя целесообразно применять воду. Другие теплоносители допускается применять, если они отвечают санитарногигиеническим требованиям и требованиям взрывопожаробезопасности. Для
зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С
и ниже (параметр Б) допускается применять воду с добавками, предотвращающими ее замерзание [1].
2. НЕОБХОДИМОСТЬ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
Для отопления зданий различного назначения применяют теплоносители разных параметров. Например, для обогревав жилых, школьных зданий и
других используют воду с параметрами 95 – 70 °С для двухтрубных и 105 –
70 °С - для однотрубных систем отопления; для обогрева зданий больниц и
лечебных учреждений применяют воду с параметрами 85 – 65 °С. Для промышленных зданий, спортивных зданий и других допустимо применять воду
с более высокими параметрами. Более подробно допустимые параметры теплоносителя указаны в [1, 5].
При централизованном теплоснабжении от ТЭЦ или районных котельных для доставки теплоты потребителям используют высокотемпературную
воду с параметрами 150 – 70 °С.
Системы отопления зданий, в которых допустимы высокие параметры,
например, 150 – 70 °С, присоединяют непосредственно, т. е. без дополнительных устройств.
Если для отопления зданий требуются пониженные параметры теплоносителя, то температура воды, подаваемой по тепловым сетям, понижается
путем подмешивания к ней воды из обратных магистралей системы отопления (непосредственная схема присоединения) или сетевую воду подают в
специальные теплообменники, в которых вода из системы отопления нагревается до требуемой температуры (независимая схема присоединения), в
этом случае вода системы отопления не смешивается с сетевой водой.
5
Для приготовления воды соответствующих параметров в зданиях создаются тепловые пункты (ТП). Тепловой пункт соединяет систему отопления
и тепловую сеть и является составной частью системы отопления.
В зависимости от источника теплоснабжения изменяется оборудование
теплового пункта системы отопления и его принципиальная схема.
При теплоснабжении от автономного источника или индивидуальных
теплогенераторов тепловым пунктом системы отопления является котельная
(котельные и теплогенераторы рассматриваются при изучении дисциплины
"Теплогенерирующие установки").
При централизованном теплоснабжении тепловые пункты подразделяются на следующие:
ƒ индивидуальные тепловые пункты (ИТП) - для присоединения систем
отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических
теплоиспользующих установок одного здания или части его;
ƒ центральные тепловые пункты (ЦТП) - то же для двух зданий и более.
Устройство ИТП обязательно для каждого здания, при этом ИТП выполняет только те функции, которые необходимы для систем потребления
теплоты данного здания.
В тепловых пунктах (ТП) размещается оборудование, арматура, приборы контроля, учета, управления и автоматизации, посредством которых осуществляется:
ƒ преобразование вида теплоносителя или его параметров;
ƒ контроль параметров теплоносителя;
ƒ регулирование параметров теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты;
ƒ отключение систем теплопотребления;
ƒ заполнение и подпитка систем потребления теплоты (поэтому из вышеперечисленного оборудования, как правило, компонуется узел
управления системой отопления);
ƒ учет расхода теплоты, расхода теплоносителя и конденсата;
ƒ сбор, охлаждение, возврат конденсата, аккумулирование теплоты;
ƒ водоподготовка для систем горячего водоснабжения.
В тепловом пункте в зависимости от его назначения могут осуществляться все перечисленные функции или только их часть.
Системы отопления присоединяют к тепловым сетям в тепловых пунктах.
В настоящее время системы водяного отопления присоединяют к тепловым сетям по следующим схемам:
1 - зависимая прямоточная;
2 - зависимая со смешением воды при помощи водоструйного элеватора;
3 - зависимая со смешением воды при помощи насоса;
4 - независимая схема.
6
3. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ
И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ИТП
Объемно-планировочные и конструктивные решения ИТП должны удовлетворять требованиям, перечисленным в соответствующих разделов[2, 3].
Помещения для ИТП допускается размещать в технических подпольях и подвалах зданий, пристроенными к зданиям или отдельно стоящими,
причем тепловые пункты должны иметь самостоятельный выход наружу
или на лестничную клетку, а двери должны открываться наружу.
Ширину проходов [2, 3] в свету следует принимать не менее : между
насосами с электродвигателями с напряжением до 1000 В – 1 м, между насосом и стеной – 1 м, между неподвижными выступающими частями оборудования – 0,8 м.
Крепление неподвижного оборудования (грязевики, задвижки, элеваторы и др.) и трубопроводов с арматурой разрешается осуществлять непосредственно к стене, при этом минимальное расстояние в свету (с учетом тепловой изоляции) до стены должно быть не менее 0,2 м.
Допускается установка насосов с электродвигателями напряжением до
1000 В у стены без прохода, при этом расстояние от выступающих частей до
стенки должно быть не менее 0,3 м. Разрешается установка двух насосов на
одном фундаменте без прохода между ними, но с обеспечением при этом
проходов шириной не менее 1 м. Минимальная высота помещения от отметки
чистого пола до перекрытия (в свету) для ИТП должна быть не менее 2,2 м.
4. ПРИСОЕДИНЕНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
К ТЕПЛОВЫМ СЕТЯМ
4.1. Пьезометрический график тепловых сетей
Проектирование тепловых пунктов производится с учетом пьезометрических графиков работы тепловых сетей и графиков изменения температуры воды
в тепловых сетях в зависимости от температуры наружного воздуха [2, 3].
Пьезометрический график характеризует динамическое и статическое
давление в любой точке теплофикационной системы [4].
Выбор системы ИТП зависит от давления в трубопроводах тепловых
сетей в месте присоединения ввода тепловой сети и от давления, которое допустимо для отопительных приборов, установленных в отапливаемых зданиях. Увеличение давления сверх допустимого может привести к аварии.
Выбор схемы ИТП начинают с построения графика давления в тепловой сети (рис. 1) на основании полученного задания.
7
Рис. 1. Пьезометрический график тепловой сети
8
На графике (см. рис. 1, а) наносят высоту здания hзд в виде прямоугольника; график строят в любом удобном для работы масштабе, например, в
масштабе 1:300.
Высоту здания в метрах hзд откладывают от планировочной отметки
земли. Затем к hзд прибавляют 5 м, т. е. hзд + 5, и проводят горизонтальную
линию, которая показывает минимально допустимое давление в обратной магистрали системы отопления. После этого на график в принятом масштабе
наносят величину давления (в метрах) в подающей (Нп), обратной (Но) магистралях и величину статического давления в тепловой сети (Нст).
Если принять (для рис. 1, а): Нп = 26,2 м; Но = 11,05 м; Нст = 11,0 м;
hзд = 6 м; hзд + 5 = 11 м, то для данного конкретного случая разность давления Нп - Но = 26,2 - 11,05 =15,15 м будет равна расчетному давлению для системы отопления, т. к. hзд < Но (узел управления, рис. 2).
Рассмотрим график, представленный на рис. 1, б; если принять:
Нп = 43,0 м; Но = 18,0 м; hзд = 20 м; hзд + 5 =25,0 м; Нст = 22,0 м, то для данного конкретного случая разность давления Нп - (hзд + 5) = 43,0 - 25,0 = 18 м
будет равна расчетному давлению для системы отопления, т. к. hзд + 5 > Но.
В узле управления системой отопления следует установить регулирующий
клапан "до себя", который служит для предотвращения опорожнения системы отопления при установке циркуляционных насосов в котельной (узел
управления, рис. 3).
Рассмотрим график, представленный на рис. 1, в: если принять:
Нп = 43,0 м; Но = 16,0 м; hзд = 20,0 м; hзд + 5 = 25,0 м; Нст = 18,0 м, то для
данного конкретного случая разность давления Нп - (hзд + 5) = 43 - (20 + 5) = 18 м
будет равна расчетному давлению для системы отопления, т. к. hзд + 5 > Но.
В узле управления на обратной магистрали следует установить регулирующий клапан "до себя", а на подающей магистрали узла управления – обратный клапан 22 (рис. 3).
Затем на графике давления от точки А (рис. 1, а), которая соответствует
давлению в подающей магистрали тепловой сети (в точке подсоединения
ввода), вниз по вертикали откладывают потери давления: на вводе, в оборудовании узла управления, трубопроводах и арматуре. Например, для узла
управления, изображенного на рис. 2, потери давления показаны на рис. 1.а:
∆Нв - потери давления на вводе, м;
∆Нт.с. - потери давления в теплосчетчике, м;
∆Нр.р. - потери давления в регуляторе расхода, м;
∆Нэ.итп - суммарные потери давления в элементах ИТП (задвижки, грязевики, фильтры и т. д.), м;
∆Нс.о. - потери давления в системе отопления, м; кроме того,
∆Нэл. - потери давления в элеваторе, м (рис.4 и 5);
∆Нкл. - потери давления в клапане, м (рис. 3);
∆Нш - потери давления в шайбе, м (рис. 6).
9
4.2. Схемы узлов управления при присоединении систем отопления
к тепловым сетям по зависимой схеме
Узлы управления, изображенные на рис. 2 и 3, применяются в том случае, когда расчетная температура воды в системе отопления может быть равна температуре воды в тепловой сети.
Рассмотрим принцип работы узла управления.
Горячая вода (теплоноситель) из тепловой сети подается в узел управления (рис. 2) системой отопления по трубопроводу 1, после стальной задвижки 2 вода проходит грязевик 3 и фильтр тонкой очистки 4 и попадает в
счетчик горячей воды, в комплект которого входит счетчик горячей воды 5,
счетчик горячей воды 6А, вычислитель 6Б, два термометра сопротивления
6В. Счетчик горячей воды служит для учета расхода теплоты, подаваемой в
систему отопления. Затем теплоноситель проходит регулятор расхода (РР) 7,
предназначенный для стабилизации расхода воды в системе отопления при
неравномерном ее поступлении из тепловой сети.
После задвижки 8 вода поступает в систему отопления по трубопроводу 9, в которой вода охлаждается до температуры tо и возвращается в узел
управления по обратному трубопроводу 10. Задвижки 8 и 11 предназначены
для отключения системы отопления; грязевик 12 и фильтр 13 - для очистки
воды, прошедшей через систему отопления. Задвижки 14 и 2 служат для отключения узла управления от тепловой сети. По трубопроводу 15 обратная
вода возвращается в тепловую сеть. Манометры 16, размещенные попарно на
одном и том же уровне от пола, позволяют судить о гидростатическом давлении в каждом трубопроводе и о разности давления, определяющей интенсивность движения теплоносителя.
Термометры 17 служат для измерения температуры теплоносителя. Трубопроводы 18 и 19 предназначены для опорожнения системы отопления; на
указанных трубах установлены пробковые краны 20 и 21; трубы 18 и 19 соединяются с ручным насосом при помощи шланга. Обвязка ручного насоса показана на рис. 19.
Принцип работы узла управления (рис. 3) системой отопления аналогичен рассмотренному. Отличие состоит в том, что в узле управления, изображенном на рис. 3, дополнительно установлен обратный клапан 22, служащий для предотвращения опорожнения системы отопления (по подающему трубопроводу 1) при остановке циркуляционных насосов, установленных
в котельной и при аварийном опорожнении теплосети; а на обратном трубопроводе устанавливается регулятор давления (РД) 23, поддерживающий давление "до себя", необходимый для заполнения системы отопления водой и
препятствующий вытеканию воды из системы при аварийном опорожнении
трубопроводов тепловой сети и при статическом давлении в тепловой сети
ниже давления в обратном трубопроводе системы отопления.
10
11
12
22
15
14
Из теплосети
2
В теплосеть
1
17
3
23
4
График давления
16
6в
6а
6б
5
6в
13
7
12
8
17
16
20
Из системы отопления
К ручному насосу
11
17
16
18
21
19
9
10
Рис.3. Схема узла управления при присоединении системы
отопления к тепловой сети по зависимой прямоточной схеме
( Нст. < hзд.+ 5м; Но < hзд.)
16
В систему
отопления
В узле управления первая запорная арматура на подающем и обратном
трубопроводах должна быть стальной (п. 10.9 [2]).
На рис. 4 представлена схема узла управления при присоединении системы отопления к тепловым сетям с помощью водоструйного элеватора. Такая
схема узла может применяться в том случае, когда в месте присоединения имеется достаточная разность давлений для работы водоструйного элеватора (не
менее 15 м водяного столба) и когда давление в обратной магистрали тепловой
сети не превышает давления, допустимого для отопительных приборов системы
отопления здания.
Принцип работы такого узла состоит в следующем. Высокотемпературная вода с температурой Тг по трубопроводу 1 проходит задвижку 2, грязевик 3,
фильтр тонкой очистки 4, теплосчетчик (в комплекте) 5 и 6, регулятор расхода
7 и попадает в водоструйный элеватор 8. в котором происходит подмешивание
обратной воды из обратного трубопровода системы отопления, т. е. из точки А.
Температура воды после элеватора - tг. В выходном сечении элеватора давление должно быть достаточным для преодоления всех сопротивлений системы
отопления. Обратная вода системы отопления (после точки А) проходит
фильтр тонкой очистки 13, задвижку 14 и по трубопроводу 15 возвращается в
теплосеть и затем в котельную для повторного нагрева. На трубопроводах узла
управления устанавливают манометры 16 и термометры 17.
Схема узла управления, представленная на рис. 5, отличается от ранее
рассмотренной (рис. 4) тем, что на обратном трубопроводе узла управления
дополнительно установлен регулятор давления 23 "до себя"; его назначение
такое же, как и на схеме узла, представленной на рис. 3; на подающем трубопроводе установлен обратный клапан 22, который предотвращает опорожнение системы отопления (при остановке сетевых насосов или авариях опорожнения системы теплоснабжения) через подающую магистраль.
В рассмотренных схемах циркуляция воды в системе отопления осуществляется за счет разности давления в подающей и обратной магистралях тепловой сети.
13
14
Рис.4. Схема узла управления при присоединении системы
отопления к тепловым сетям с помощью элеватора
(Но. < hзд. +5 ;Hст. < hзд. +5)
15
Рис.5. Схема узла управления при присоединении системы
отопления к тепловым сетям с помощью элеватора
(Нст. < h зд. ;Hо. < hзд.)
5. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УЗЛЫ УПРАВЛЕНИЯ
СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ, ПОДКЛЮЧЕННЫЕ
К ТЕПЛОВЫМ СЕТЯМ ПО ЗАВИСИМОЙ СХЕМЕ
Согласно требованиям [1. 3] следует предусматривать комплексное автоматическое регулирование параметров теплоносителя и адекватную этим
задачам конструкцию систем отопления. Комплексное автоматическое регулирование включает несколько базовых принципов. Один из них – индивидуальное автоматическое регулирование на каждом отопительном приборе
термостатом, который автоматически поддерживает заданную жильцом
температуру воздуха внутри помещения.
Другим базовым принципом является применение автоматизированных узлов управления систем отопления. В таких узлах управления осуществляется приготовление параметров теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.
Для индивидуального регулирования подачи теплоты от отопительных
приборов в помещении применяются автоматические радиаторные терморегуляторы – краны “Данфосс”, которые поддерживают заданную температуру
воздуха в помещениях. Такие краны позволяют экономить более 20 % теплоты за счет использования бытовых тепловыделений, теплоты солнечной
радиации и др., а также путем снижения температуры воздуха в ночное время и в периоды, когда здание не эксплуатируется.
Терморегулятор типа РТД фирмы “Данфосс” состоит из двух частей:
регулирующего клапана и автоматического термостатического элемента
(клапана). Регулирующий клапан монтируется на трубопроводе, подающем
воду к отопительному прибору, а на клапан устанавливается термостатический элемент; более подробно представлено в [5].
Третьим базовым принципом является управление гидравлическими
режимами системы отопления при помощи автоматических балансировочных клапанов, которые устанавливаются на стояках или горизонтальных
ветках системы. Эти клапаны обеспечивают расчетное потокораспределение
по стоякам и веткам вне зависимости от колебаний давлений в трубах системы отопления.
Обоснованность применения автоматизированных узлов управления
(АУУ) (разновидность ИТП) подтверждена расчетами, опытом их использования в нашей стране и закреплена в нормах [3].
Рекомендуемые схемы АУУ представлены на рис.6 – 12.
На рис.6 представлена схема узла управления, в которой предусмотрена установка шайбы для снижения (в случае необходимости) избыточного
давления. Шайба может быть в обычном исполнении или в виде трубы меньшего диаметра.
16
14
Нп-Но
Но
17
Нп
hзд.+5
hзд.
5
5
9
12
11
10
Нкл
Нв
Нш
Нт.с
Нр.д.
График давления
Шайба
13
Нст.
2
Нс.о.
Нэ. итп
1а
13
3
12
1а
1б
4
12
11
3
К ручному насосу
4’
11
14
6
7
7
13
8
14
Из системы
отопления
В систему
отопления
Рис.6. Схема узла управления при присоединении системы отопления к
о.<h зд.
тепловым сетям по зависимой прямоточной схеме (Н
; ст.
Н >h зд.
1в
1в
13
В данном узле ввода установлены две стальные фланцевые задвижки
5, грязевик абонентский 2, фильтр сетчатый 3, теплосчетчик в комплекте,
который включает вихревой электромагнитный преобразователь расхода 1а,
тепловычислитель 1б и термопреобразователь сопротивления 1в, регулятор
перепада давления 4’, клапан обратный 6, две чугунные задвижки 7.
На обратном трубопроводе установлен регулятор давления “до себя” 4,
назначение которого такое же, как и регулятора, показанного на рис. 5. Регулятор перепада давления 4’ установлен перед системой отопления и служит для выполнения следующих функций:
ƒ защищает систему отопления от колебаний давлений в наружных тепловых сетях;
ƒ предотвращает передачу в тепловую сеть колебаний давлений, вызываемых работой регулирующих клапанов в системах теплопотребления;
ƒ обеспечивает работу регулирующих устройств в тепловом пункте в
оптимальном режиме, исключает возможность образования кавитации
и шума.
Обратный клапан 6 служит для предотвращения опорожнения системы
отопления при остановке сетевых насосов.
Применение автоматизированных узлов управления (ИТП) позволяет
поддерживать в отапливаемых помещениях расчетную температуру воздуха
при обеспечении экономии тепловой и электрической энергии, а также выполнять оплату за тепловую энергию по факту ее потребления. Кроме того,
применение таких узлов управления позволяет улучшить теплогидравлический режим работы всей системы отопления и снизить температуру обратной воды на выходе из системы отопления до нормируемого значения (70 °С);
в прил. 1 приведена спецификация оборудования указанного узла управления.
На рис. 7 представлена схема узла управления, которая аналогична
схеме, представленной на рис.6. Однако, согласно пьезометрическому графику давления в тепловой сети (здесь не представлен), установка регулятора
давления “до себя” не требуется.
В узлах, представленных на рис. 8 – 12, циркуляции воды и в системах
отопления и (в случае необходимости) смешения сетевой воды из обратного
трубопровода системы отопления используется центробежный насос, установленный на подающем трубопроводе.
Такое конструктивное решение позволяет изменять расход подмешиваемой воды из системы отопления и, следовательно, поддерживать температуру воды, подаваемой в систему отопления, в соответствии с фактической температурой наружного воздуха. При этом расход воды в системах
отопления остается постоянным, а изменяется либо расход сетевой воды,
либо расход подмешиваемой воды.
Рассмотрим принцип работы узла управления, представленного на рис. 8.
18
1Б
Из теплосети
8
8
12
11
10
10
2
5
8
12 3
10
8
12 1в
8
12
19
150
В теплосеть
149
1а
9
300
425 200 310
380
250
8
13
5
8
13
1в
150
149
В систему
отопления
5
4
800
1а
50 200
250
615
50
200
230 380
3
310
8
13
800
300
149
150
5
149 150
8
13
7
Из системы
отопления
3623
К трапу
Рис.7. Схема узла управления при присоединении системы отопления
к тепловым сетям по зависимой прямоточной схеме
19
Сетевая вода подается из тепловой сети по трубопроводу 1, проходит
задвижку 2, грязевик 3, счетный фильтр 4 и попадает в счетчик горячей воды, в комплект которого входит счетчик горячей воды 5а, вычислитель 5б,
два термометра сопротивления 5в. Затем теплоноситель циркуляционным
насосом 6 (устанавливают два насоса – один рабочий, другой резервный)
подается в систему отопления.
Вода из системы отопления проходит задвижку 9, грязевик 10, сетчатый фильтр 11, задвижку 12 и возвращается в тепловую сеть. Такая схема
применяется в том случае, когда температура воды в системе отопления
равна температуре воды в тепловой сети.
5б
2
1
3
13
4
5в
Из теплосети
5а
В теплосеть
5б
11
График давления
5а
К ручному насосу
Из системы отопления
Рис.8. Схема автоматизированного узла управления при
присоединении системы отопления к тепловым сетям с
расчетной температурой теплоносителя равной температуре
воды в системе отопления (Но. > hзд.+ 5)
Узел управления, схема которого представлена на рис. 9, применяется
в том случае, когда система отопления присоединена к тепловым сетям с перегретой водой. Принцип работы узла следующий. Перегретая вода из тепловой сети подается по трубопроводу 1, проходит стальную задвижку 2, грязевик 3, сетчатый фильтр 4, теплосчетчик 5 в комплекте, регулятор перепада
давлений 6 и поступает в регулятор расхода 7 (клапан регулирующий с электроприводом).
Для поддержания заданной температуры воды в системе отопления
осуществляется и подача воды из обратной магистрали (из точки А) по трубопроводу 20, на котором установлен обратный клапан 21. В результате
смешения двух потоков вода приобретает требуемую температуру для системы отопления. Циркуляция воды в системе отопления осуществляется
20
циркуляционным насосом 9; обратный клапан 10 предотвращает опорожнение системы отопления при остановке насосов 9, а чугунная задвижка 11
служит для отключения системы отопления от узла управления. Трубопровод 12 используют для опорожнения системы отопления. Грязевик 13 и
фильтр 14 служат для очистки воды. Стальные задвижки 2 и 16 предназначены для отключения системы отопления от тепловой сети. Термометры 17
и манометры 18 используются для контроля над работой узла управления.
21
20
т.А
Рис.9. Схема автоматизированного узла управления при
присоединении системы отопления к тепловым сетям
со смешением воды
Если температура теплоносителя (воды) не соответствует требуемому
значению, например, она стала выше, чем требуется, то датчик 5б подает
сигнал в электронный блок 19. Одновременно в электронный блок 19 поступает сигнал от датчика 20 (датчик температуры наружного воздуха). После
этого электронный блок 19 выдает команду регулятору расхода 7, который
уменьшает расход сетевой воды, а расход воды из обратной магистрали увеличивается; таким образом, производительность насоса 9 и, следовательно,
расход воды в системе остается постоянным.
И наоборот, если температура воды, подаваемая в систему отопления,
стала ниже, чем требуется, то расход сетевой воды увеличивается, а расход
подмешиваемой воды уменьшается.
Принцип работы автоматизированного узла управления, изображенного на рис. 10, во многом аналогичен работе узла, показанного на рис.9.
21
11
tн
6б
1
16
16
16
3
2
В систему
отопления
16
16
16
27
4
9
23
5
Из теплосети
6в
8
18
17
22
В теплосеть
6в
15
25
7
26
27
4
13
Т.А.
14
10
24
20
6а
К ручному насосу
19
21
Из системы отопления
Рис.10. Схема автоматизированного узла управления
при присоединении системы отопления к тепловым сетям
со смешением воды с помощью трехходового крана:
1-трубопровод; 2-стальная задвижка; 3-грязевик; 4-сетчатый фильтр; 5, 6-счетчик горячей воды в комплекте;
7-трехходовой кран; 8-насос; 9-подающий трубопровод; 10-обратный трубопровод; 11-электронный блок;
12-датчик температуры наружного воздуха; 13-датчик температуры обратной воды; 14-стальная задвижка;
15-трубопровод для отвода воды в тепловую сеть; 16-манометр показывающий; 17-термометр показывающий;
18, 19-трубопроводы для опорожнения системы отопления; 20, 21-порбковые краны; 22-обратный клапан;
23, 24-задвижка чугунная; 25-датчик температуры подающей воды; 26-регулятор расхода; 27-импульсная трубка
Если температура воды, подаваемой в систему отопления, не соответствует температуре наружного воздуха согласно графика качественного регулирования, то при помощи трехходового крана 7 осуществляют изменение
расхода либо сетевой воды, либо воды подаваемой из обратной магистрали.
Например, если температура воды, подаваемой в систему отопления, окажется ниже требуемой, то датчик 25 подает соответствующий сигнал в электронный блок 11, который выдает соответствующую команду электроприводу трехходового крана. А указанный трехходовой кран увеличивает расход сетевой воды, расход подмешиваемой воды соответственно уменьшается, но общий расход воды, подаваемый в систему отопления, остается неизменным.
На рис. 11 в качестве примера приведен монтажный чертеж автоматизированного узла управления при присоединении системы отопления к тепловым сетям, расчетная температура которого равна температуре воды в
системе отопления. Принцип работы данного узла такой же, как и узла, показанного на рис. 8.
В прил. 3 приведена спецификация автоматизированного узла управления, изображенного на рис. 11.
22
1в
11
13
14
P
n
13
14
7
12
11
13
15
P
n
4
8 16
16
Из тепловой сети
16
18
800
3
1а
700
16
8
5
250
13
15
1а
3
17
17 19
150 230
350
1635
160 300 800
150
19
180
13
15 8
400
230
200
350
3890
18
13
15
8
4
17
265
В систему отопления
8
16
150 350 250 800 300160
1б
18
P
n
7
2
1б
16
16
18
13
15
17
500
14
5
200 350 250 230
В тепловую сеть
11
13
14
13 18 13
14
14
P
n
из ситемы отопления
17 19
300 150
230
200
230 400
6
к ручному насосу
“Родник”
Рис.11. Монтажный чертеж автоматизированного узла управления при присоединении
системы отопления к тепловым сетям с расчетной температурой теплоносителя
равной температуре воды в системе отопления:
1-теплосчетчик в комплекте (1а-вихревой электромагнитный преобразователь расхода;
1б-термопреобразователи сопротивления;1в-тепловычислитель); 2-насос циркуляционный;
3-фильтр сетчатый; 4-грязевик абонентский; 5-шаровой кран; 7-клапан обратный;
8-задвижка; 11, 12-манометр; 13-кран трехходовой; 14-отборное устройство давления; 18-термометр
На рис. 12 представлен монтажный чертеж автоматизированного узла
управления, принцип работы которого такой же, как и узла, показанного на
рис.9.
7б
3
tн
23
11 10
12
10
8
23
23
4
7в
6
10
2
11
10
1
10
5
10
13
15
К системе
отопления
160
Из теплосети
20
150 210
24
14
300
425 200
310
200
320 140 80
7а
300
200
100
24
400
24
250
8
300
24
4
230
300
13
15
От системы
отопления
24
140
620
310
325
425
200
19
230
К ручному насосу
4775
Рис.12. Монтажный чертеж автоматизированного
узла управления:
1-насос циркуляционный; 2-клапан регулирующий; 3-электронный регулятор температуры; 4-фильтр магнитный;
5-регулятор перепада давления; 6-счетчик горячей воды; 7-теплосчетчик в комплекте (7а-счетчик горячей воды;
7б-вычислитель; 7в-термометр сопротивления); 8-грязевик абонентский; 10, 11-манометр показывающий;
12, 13-термометр показывающий; 14-задвижка стальная; 15-задвижка чугунная
23
В прил. 3 приведена спецификация указанного узла.
Если в отапливаемом здании имеется несколько систем отопления, то
целесообразно узел коммерческого учета выполнить отдельно (рис.13) от
узла управления системами (рис. 14).
Спецификация узла коммерческого учета представлена в прил. 5, а узла управления – в прил. 6.
24
25
6. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УЗЛЫ УПРАВЛЕНИЯ
СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ, ПОДКЛЮЧЕННЫЕ
К ТЕПЛОВЫМ СЕТЯМ ПО НЕЗАВИСИМОЙ СХЕМЕ
Независимое присоединение систем отопления применяют обычно в
целях повышения надежности работы. По независимой схеме, предусматривающей установку водоподогревателей, целесообразно присоединять системы отопления двенадцатиэтажных зданий и выше (выше 36 м).
Независимая схема рекомендуется в зданиях, предназначенных для
хранения художественных и других ценностей (музеи, архивы и др.).
Такая схема может применяться и в тех случаях, когда разности давления на вводе недостаточно для работы системы отопления.
Система отопления при независимой схеме служит дольше, чем система, присоединенная по зависимой схеме, вследствие уменьшения коррозионной активности теплоносителя
В системах отопления, присоединенных к тепловым сетям по независимой схеме, можно обеспечить высокое качество теплоносителя, а это позволяет использовать терморегуляторы “Данфосс”, в которых минимальное
отверстие для пропуска теплоносителя может быть равным около двух миллиметров.
Кроме того, в таких системах в качестве теплоносителя можно использовать незамерзающие жидкости для зданий любого назначения.
На рис. 15 показана принципиальная схема узла управления (ИТП)
системой отопления, подключенной к тепловым сетям по независимой схеме
с необходимой запорной, контрольно-измерительной и регулирующей арматурой. Рассмотрим принцип работы.
Из тепловой сети по трубопроводу 1 подается перегретая вода; для отключения от тепловой сети установленного оборудования предусмотрены
две стальные задвижки 2 и 18. Сетевая вода очищается в абонентском грязевике 3 и в сетчатом фильтре 4. Теплосчетчик в комплекте (5 и 6) служит для
учета количества теплоты, подаваемой в теплообменник 8; регулятор расхода 7 служит для пропуска расчетного расхода теплоносителя. Высокотемпературная вода из подающего трубопровода тепловой сети с температурой Тг
проходит через теплообменник 8, нагревает через стенку теплообменника
вторичную – местную воду (не смешиваясь с ней) от температуры tо до tг, а
вода из тепловой сети охлаждается до температуры То и по трубопроводу 19
возвращается в тепловую сеть. Задвижка 11 служит для отключения теплообменника 8, а сетчатый фильтр 4 – для очистки сетевой воды. Манометры
21 и термометры 17 служат для контроля работы узла ввода.
Вода из системы отопления по трубопроводу 10 и 16 насосом (один
резервный) подается в теплообменник 8, в котором нагревается до заданной
температуры. Перед насосом 12 установлен фильтр 13, служащий для очистки обратной воды. До и после насоса устанавливаются задвижки 14, а на нагнетательном трубопроводе обратный клапан 15. Нагретая в теплообменнике 8 вода по трубопроводу 9 подается в систему отопления. Задвижки 18 и
11 служат для отключения оборудования от системы отопления.
26
27
2
19
21
18
Из теплосети
В теплосеть
1
17
17
3
4
6В
6А
6Б
5
6В
21
4
7
21
11
17
16
8
14
15
17
12
14
Пластинчатый теплообменник
18
21
21
13
В систему
отопления
20
11
Из системы
отопления
10
циркуляционный
и соединительный
трувопроводы
9
Рис.15. Независимая схема присоединения системы отопления
к тепловым сетям с высокотемпературным теплоносителем
при использовании открытого расширительного бака
21
21
Независимая схема присоединения основана на отделении системы
отопления от тепловой сети с помощью теплообменников, вследствие этого
давление из тепловой сети не может передаваться теплоносителю системы
отопления. Утечки воды из системы отопления восполняются из тепловой
сети по уровню воды в расширительном баке. Подпитка системы отопления
осуществляется по трубопроводу 20.
Независимую систему отопления можно оборудовать открытым расширительным баком, который устанавливается выше любой точки системы
отопления. Подбор расширительного бака можно осуществить по [7]. Термометры 17 и манометры 21 используются для контроля работы узла управления (ИТП).
Отличие схемы, представленной на рис. 16, от схемы, представленной
на рис.15, состоит в том, что используется расширительный бак 23, присоединенный к обратной магистрали системы отопления. Восполнение утечек
воды из системы отопления осуществляется из тепловой сети по трубопроводу 20.
Независимая схема присоединения системы отопления, представленная на рис. 17 во многом аналогична схеме, представленной на рис.15 и 16.
Отличие состоит в отсутствии расширительного бака, и утечки воды
из системы отопления восполняются из тепловой сети по трубопроводу 20,
на котором установлен водомер 23, подпиточный насос 24, регулятор давления 25. Подача воды в обратный трубопровод системы отопления осуществляется по трубопроводу 26, на котором установлен предохранительный
клапан 27, который сбрасывает часть воды из трубопровода 26, если в этом
трубопроводе давление превысит заданную величину.
На рис. 18 представлена схема блочного теплового пункта при независимом присоединении системы отопления к тепловой сети. Данная схема
предусматривает отбор сетевой воды на подогрев воздуха в системах вентиляции. Схема оборудована закрытым расширительным баком, приборами
учета и расхода теплоносителя.
Принцип работы практически такой же, как теплового пункта, представленного на рис. 16 и 17.
В заключении данного раздела следует отметить: первоначальное заполнение узлов управления и системы отопления, а так же пополнение (подпитка) убыли воды в системе в процессе ее эксплуатации производится из
тепловой сети. Для этого к обратному трубопроводу 10 (см. рис.15 и 16)
присоединяется трубопровод 20; на рис.17 показан вариант подпитки системы отопления из обратного трубопровода тепловой сети с помощью подпиточного насоса. Следует отметить, что непосредственная подпитка системы
отопления из тепловой сети возможна только в том случае, если давление в
обратном трубопроводе больше гидростатического давления в системе отопления. Если же оно меньше, то нагнетание воды из обратного трубопровода
в систему отопления производится при помощи подпиточного (центробежного) насоса (рис. 17).
28
29
17
3
4
6В
6А
6Б
5
6В
21
4
7
21
11
21
17
21
16
8
17
21
22
17
14
15
14
12
Пластинчатый теплообменник
1-подающий трубопровод; 2, 18-стальная задвижка;
3-абонетский грязевик; 4-сетчатый фильтр;
5, 6-теплосчетчик в комплекте; 7-регулятор расхода;
8-теплообменн ик; 9-трубопровод д/подачи воды в систему отопления;
10-обратный трубопровод системы отопления; 11-чугунная задвижка;
12-циркуляционный насос; 13-сетчатый фильтр; 14-задвижка;
15-обратный клапан; 16-трубопровод; 17-термометр; 19-трубопровод;
20-трубопровод д/подпитки системы отопления; 21-манометр ; 22-задвижка;
23-закрытый расширительны й бак
Рис.16. Независима я схема присоедине ния системы отопления
к тепловым сетям с высокотемпе ратурным теплоносителе м
при использовани и закрытого расширитель ного бака
19
18
Из теплосети
В теплосеть
1
2
17
21
21
13
В систем у
отопления
11
23
10
20
Из системы
отопления
9
30
31
1-пластинчатый теплообменник; 2-закрытый расширительный бак;
3-насос циркуляционный; 4-клапан регулирующий;
5-редукторный электропривод регулирующего клапана;
6-регулятор перепада давления; 7-регулятор перепуска;
8-электромагнитный (соленоидный клапан);
9-электроконтактное реле давления; 10-реле разности давлений;
11-электронный, цифровой регулятор температуры;
12-датчик температуры наружного воздуха;
13-датчик температуры теплоносителя и горячей воды;
14-расходомер холодноводный;15-клапан балансировочный ручной;
16-кран шаровой; 17-кран шаровой;
18-кран трехходовой под манометр; 19-дисковый поворотный заслон;
20-клапан обратный; 21-фильтр сетчатый;
22-манометр показывающий; 23-термометр показывающий;
24-предохранительный клапан;
Рис.18. Независимая схема присоединения системы отопления
и системы теплоснабжения калориферов к тепловым сетям
с высокотемпературным теплоносителем:
2
24
Для опорожнения от воды нижних частей системы отопления, откуда
вода не может самостоятельно сойти в канализацию, используется ручной
поршневой насос “Родник”. На рис. 19 показана схема присоединения ручного насоса 4 к системе отопления. Для опорожнения системы от воды трубопроводы 18 и 19 (см. рис. 3) гибким шлангом соединяют с ручным насосом и открывают пробковый кран 7 и вода проходит по обводной линии и
сливается в раковину по трубопроводу 8, а затем – в канализацию (при этом
пробковый кран 6 должен быть закрыт). При откачке воды насосом из нижней части системы отопления должен быть открыт кран 5, а кран 7 закрыт.
Вентиль 1 служит для отключения подачи воды из водопровода, трехходовой кран 3 –для установки манометра. Обратный клапан 2 препятствует стоку воды из системы отопления в водопроводную трубу при открытом вентиле 1 и в случае падения давления в водопроводе.
В раковину
D 25
Из водопровода
8
4
3
7
2
D 25
5
1
Гибкий шланг
из системы отопления
6
Из приямка
Рис. 19. Схема обвязки ручного насоса “Родник”
32
7. ПРИМЕРЫ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Как отмечено выше, комплексная автоматизация системы отопления
включает местное регулирование параметров теплоносителя в тепловом
пункте и автоматическое поддержание гидравлических режимов в трубопроводах систем отопления.
Автоматические балансировочные клапаны, устанавливаемые на стояках или горизонтальных ветках системы отопления, предназначены для
управления гидравлическими режимами работы. Эти клапаны обеспечивают
поступление расчётного расхода теплоносителя по стоякам системы независимо от колебаний давления в трубопроводах, а также работу радиаторных
терморегуляторных и не являются источниками шума.
Пример комплексной автоматизации двухтрубной системы отопления
показан на (рис. 20)
Радиаторный терморегулятор служит для автоматического поддержание температуры воздуха в помещении на заданном уровне. Такие терморегуляторы состоят из двух частей: регулирующего клапана и автоматического
термостатического элемента [5].
Применяется большое количество типов клапанов.
Выбор модификации термостатического элемента зависит от назначения здания, типа отопительного прибора, характера их размещения и
др.Указанные клапаны присоединяются к отопительным приборам с помощью резьбовых соединений с накидкой гайкой или могут быть встроены в
конструкцию прибора.(рис. 21)
Выпускаются конвекторы для двухтрубных систем с воздуховыпускным краном на корпусе клапана терморегулятора.
Для присоединения отопительных приборов к трубопроводам (при их
скрытой прокладке) целесообразно использовать специальные гарнитуры с
терморегуляторами. Указанные гарнитуры имеют привлекательный внешний
вид и не портят интерьер помещения (рис. 22)
Гарнитуры RTD-K и RTD-KE с терморегулятором RTD служат для
присоединения отопительных приборов к горизонтальным трубопроводам
(веткам) двухтрубной (RTD-K) и однотрубной (RTD-KE) систем отопления
при диаметре подводке 15 и 20 мм. RTD-K и RTD-KE позволяют отключать
отопительный прибор от трубопровода. Присоединительные гарнитуры
типа RA 15/6(ТВ) используются для двухтрубных систем отопления, а типа RA 15/6 Т(ТВ) – для однотрубных систем отопления. Они предназначены
для одноместного (через одну радиаторную пробку) присоединения труб к
радиатору.
33
34
Рис.20. Пример комплексной автоматизации систем водяного отопления.
1-подающий трубопровод; 2-задвижка; 3-грязевик; 4-фильтр тонкой очистки; 5-общедомовой теплосчетчик ( который
включает расходомеры, термодатчики, тепловычислители); 6-регулятор перепада давления; 7-электронный регулятор температуры теплоносителя с погодной коррекцией; 8-температурный датчик наружного воздуха; 9-температурный датчик теплоносителя; 10-регулирующий клапан с электроприводом; 11-насос; 12-автоматические балансировочные запорно-измерительные
клапаны; 13- радиаторные терморегуляторы RTD; 14-запорный клапан
Рис. 21. Российские отопительные приборы со встроенными клапанами
Рис. 22. Присоединительно-регулирующие гарнитуры
Присоединительные гарнитуры VHS предназначены для присоединения трубопроводов в двухтрубной системе отопления с «донным» патрубками. Гарнитуры RA 15/6Т(ТВ) и VHS-комплектуются термостатическими элементами RTD-R и R.
Гарнитура VHS позволяет отключать отопительный прибор от трубопроводов системы отопления и слить из него воду через дренажный кран.
Запорные радиаторные клапаны RLV-10, RLV-15 и RLV-20 (условный
проход 10 мм, 15 мм и 20 мм) устанавливаются в двухтрубной системе отопления и служат для отключения отопительных приборов и слива из них воды (рис. 23).
Запорно-присоедительные радиаторные клапаны RLV-K, RLV-KS и
RLV-KD предназначены для присоединения отопительных приборов с «донными» патрубками к горизонтальным трубопроводам двухтрубных и однотрубных систем отопления, рис. 24.
35
Рис.23. Запорный радиаторный
клапан RLV
Рис.24. Н-образный
запорно-присоединительный
клапан RLV- K
ƒ RLV-K – универсальный клапан, используется в обеих системах; он
имеет регулируемый байпас (коэффициент затекания составляет 0,38 в
однотрубной системе отопления);
ƒ клапаны RLV-KS и RLV-KD-могут использоваться только в двухтрубной системе отопления. Эти клапаны позволяют отключать отопительный прибор от системы отопления. В табл. 1 и 2 представлена характеристика указанных клапанов
Балансировочные клапаны необходимы для гидравлической балансировки (увязки) отдельных колец системы отопления и стабилизации динамических режимов её работы
36
Таблица 1
Запорный радиаторный клапан RLV
Тип
Условная
проходимость.
Ду, мм
RLV-10
10
RLV-15
15
RLV-20
20
Исполнение
Пропускная
способность,
Кv, м3/ч
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Рабочее давление,
МПа
Испытательное давление,
МПа
Максимальная
температура
теплоносителя,
°С
1,8
2,5
1,0
1,6
120
3,4
37
Таблица 2
Запорно-присоединительные клапаны RLV-K,KS,KD для двухтрубной и однотрубной систем отопления
Тип
Исполнение
Размер присоединительной резьбы, мм
к прибору
RLV-К
RLV-КS
RLV-КD
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Пропускная способность Кv, м3/ч,
при настройке затекания
в прибор
к трубопроводам
15
20
20
20
15
20
20
20
15
20
100%
50%
35%
0,6
1,1
1,4
1,3
-
-
1
-
-
37
Рабочее
давление,
МПа
Максимальная
температура воды, °С
10
120
.Ручные балансировочные клапаны (MSV-e, MSV-F,USV-Ι и MSV-Ι)
используются вместо регулировочных диафрагм. Такой клапан (рис. 25)
- устройство вентильного типа с фиксацией положение его настройки
на требуемую пропускную способность. Ручные клапаны MSV-C,MSV-F
(рис. 26) и USV- Ι (рис. 26) применяются для одиночной установки на магистралях системы отопления, а клапаны МSV- Ι и МSV-M устанавливаются на
стояках (условный проход клапанов от 15 до 50 мм).
Характеристика клапанов представлена в табл.3.
Выбор настройка балансировочных клапанов MSV- C, MSV- F осуществляется по табл. 3.
Рис. 25. Ручные балансировочные клапаны
Рис. 26. Ручные запорно-балансировочные клапаны USV- Ι, MSV- Ι
и запорный клапан MSV-М
для стояков (ветвей) системы отопления
38
Таблица 3
Характеристика ручных балансировочных клапанов MSV-C и MSV-F
Условная
проходиТип
мость. клапа- клапана
на Ду, мм
15
20
25
32
40
50
65
80
100
Пропускная
способность
открытого
клапана Кv,
м3/ч
MSVC
1,8
3,8
7
14
20
41
-
-
-
MSVF
4,5
6,5
9,8
48,5
74,4
11
165
Способ соединения с
трубопроводом
MSVC
MSVF
MSVC
MSVF
MSVC
Условное
давление Ру,
бар
Предельная
температура
теплоносителя Т, °С
15,1 24,9
Внутренняя резьба
Фланцы
16
-
-
-
-
-
-
16
120
MSVF
120
Выбор настройки клапана MSV-C производится по табл. 4, а клапанов
MSV-F и других – по табл. 5, 6, 7
Таблица 4
Выбор настройки клапанов MSV- C
Кv, м3/ч, клапана при числе оборотов его шпинделя от закрытого
положения
Условная
проходимость
клапана Ду,
мм
2
3
4
5
6
7
Открытое
положение
15
0,51
0,85
1,19
1,45
1,64
1,72
1,8
20
25
32
0,84
0,94
1,73
1,6
2,04
3,57
2,47
3,46
5,86
3,14
4,99
9,12
3,54
6,12
11,35
3,69
6,71
12,86
3,8
7
14
40
3,1
6,28
10,15
13,05
15,45
17,96
20
50
5,26
12,63
21,73
29,45
35,04
38,4
41
39
Таблица 5
Выбор настройки клапана MSV-F
40
Условная
проходимость клапана Ду, мм
15
1
1,5
2
3
4
5
6
7
8
10
Открытое
положение
0,26
0,37
0,55
1,1
1,9
2,6
3,3
-
-
-
4,5
20
25
32
0,43
0,49
0,6
0,65
0,84
1,06
0,9
1,3
1,68
1,6
2,5
3,54
-
-
-
6,6
9,8
15,1
1,8
2,2
5,3
6,6
2,8
-
4
5,1
7,8
10
6,9
10,3
12,1
13,7
4
6,2
9,47
14,3
5,6
8,7
19,75
40
50
65
80
2,6
4,1
6,46
9,9
18,05
19
19,2
28
29,1
28,1
18,3
39,3
41,3
40,4
52,1
55,4
-
96
24,9
48,5
74,4
111
100
-
-
6,2
14,4
21,8
35,7
62,4
96,6
120,9
148,4
165
Кv, м3/ч, клапана при числе оборотов его шпинделя от закрытого положения
Таблица 6
Выбор настройки клапанов USV-Ι, MSV- Ι с MSV-M
Условная проходимость
клапана Ду, мм
Пропускная способность
открытого клапана Кv, м3/ч
Способ соединения
с трубопроводом
Условное давление Ру., МПа
Предельная температура
теплоносителя Т, °С
Тип клапана
USV-I, MSV-I,
MSV-M
USV-I, MSV-I,
MSV-M
USV-I, MSV-I,
MSV-M
USV-I, MSV-I,
MSV-M
15
20
25
32
40
50
1,6
2,5
4
6,3
10
16
Внутренняя резьба
10
120
40
Таблица 7
Выбор настройки клапанов USV-Ι и MSV- Ι
Условная
проходимость
клапана
Ду, мм
0,2
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Открытое
положение
15
20
25
32
40
50
0,2
0,3
0,4
0,7
0,9
1,7
0,4
0,7
1,1
1,7
2,1
4,1
0,8
1,3
1,9
3,1
4,2
7,6
1,1
1,7
2,7
4,3
5,9
10,5
1,3
2
3,3
5,2
7,4
12,7
1,5
2,3
3,6
5,7
8,7
14
1,6
2,5
3,9
6,1
9,7
15,2
1,6
2,5
4
6,3
10
16
Кv, м3/ч, клапана при числе оборотов его шпинделя
от закрытого положения
Автоматические балансировочные клапаны устанавливаются на стояках или горизонтальных ветках двухтрубных систем отопления с целью стабилизации в них перепада давлений на уровне, который требуется для работы термометров.
Клапан (рис. 27) ASV-P(PV, PV Plus)-регулятор постоянства перепада
давлений; к регулирующей мембране клапана подводится положительный
импульс (через импульсную трубку длиной 1,5 м) от падающего стояка и отрицательный импульс - от обратного стояка через внутренние каналы клапана. Импульсная трубка к падающему стояку присоединяется через запорный
клапан ASV-M. Клапан ASV-P с фиксированной заводской настройкой. Он
поддерживает на стояке перепад давлений, равный 10000 Па.
Клапаны FSV-PW и ASV-PV Plus- перенастраиваемые; диапазон настройки составляет соответственно 5000-25000 Па и 20000-40000 Па. Настройка осуществляется вращением шпинделя шестигранным ключом на определенное число оборотов от закрытого положения. На клапане ASV-P (PV
Plus) установлен спускной кран для выпуска воды из стояка.
Пропускная способность клапанов определяется по табл. 8.
Рис.27. Автоматические балансировочные клапаны ASV-P
(PV, PV Plus) и запорный клапан ASV-M
для двухтрубных систем отопления
41
Таблица 8
Автоматические балансировочные клапаны типа ASV-P (PV, PV Plus)
с клапаном ASV-М(Ι)
1)
ASV-P , ASV- PV 2 ) , ASV- PV Plus 3) , ASV-M 4 ) и ASV-I 5)
Условная проходимость клапана
Ду, мм
Пропускная способность открытого
клапана Кv, м3/ч
Предельный расчетный расход теплоносителя через клапан GP, МПа
Способ соединения с трубопроводом
42
Регулируемый перепад давлений
∆Ррег, МПа
Условное давление Ру., МПа
Тип клапана
ASV-P, ASV-PV, ASV-PV Plus, ASV-M,
ASV-I
ASV-P, ASV-PV, ASV-PV Plus, ASV-M,
ASV-I
ASV-P, ASV-PV,ASV-PV Plus, ASV-M,
ASV-I
ASV-P
ASV-PV
ASV-PV Plus
ASV-P, ASV-PV, ASV-PV Plus, ASV-M, ASV-I
15
20
25
32
40
1,6
2,5
4
6,3
10
0,5
0,8
1,25
2
3,1
Внутренняя резьба
0,01
0,005—0,025
0,02—0,04
1,6
Предельная температура. теплоносиASV-P, ASV-PV, ASV-PV Plus, ASV-M,
120
теля Т, °С
ASV-I
1)
Автоматический клапан с фиксированной настройкой перепада давлений на 0,01 МПа поставляется с импульсной трубкой
и спускным краном.
2)
Автоматический клапан с настройкой перепада давлений в диапазоне от 0,005-0,025 МПа поставляется с импульсной
трубкой и спускным краном.
3)
Автоматический клапан с настройкой перепада давлений в диапазоне от 0,02-0,04 МПа поставляется с импульсной трубкой
и спускным краном. В системах отопления применяется нечасто. Как правило, используется в системах тепло- и хладоснабжения фэнкойлов.
4)
Ручной запорно-измерительный клапан для подключения импульсной трубки от клапанов ASV-P или ASV-PV (PV Plus).
5)
Ручной запорно-балансировочный клапан для подключения импульсной трубки от клапанов ASV-P или ASV-PV (PV Plus).
Применяется, как правило, в системах с поквартирной разводкой. Выбор настройки клапана ASV-I может выполняться по
табл. 7.
6)
При перепаде давлений на клапане ∆ P asv = 0,01 МПа.
42
Автоматический балансировочный клапан AB-QM (рис. 28) устанавливается на стояках или горизонтальных ветках однотрубных систем отопления
с целью поддержания в них постоянного расхода воды. Импульсы давлений
подводятся к мембранному механизму через внутренние каналы без внешних
импульсных трубок. Клапан настраивается на требуемый расход поворотом
шкалы с относительными значениями расходов; этот клапан является и запорным устройством
Рис. 28. Автоматический балансировочный клапан АВ-GM
для однотрубных систем отопления
В табл. 9 приведена характеристика клапанов AB-QM.
Таблица 9
Характеристика клапана AB-QM
Условная проходимость
клапана Ду, мм
Диапазон настройки
расхода G, м3/ч
10
15
20
25
32
0,04-0,2
0,075-0,4
0,16-0,8
0,3-1,5
0,6-3
Способ соединения с
трубопроводом
Наружная резьба
Условное давление Ру.,
МПа
1,6
Предельная температура.
теплоносителя Т, °С
120
43
8. КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
Автоматические терморегуляторы могут применяться в любых системах водяного отопления: однотрубных и двухтрубных, с верхней и нижней
разводкой магистралей. Терморегуляторы следует устанавливать на всех
отопительных приборах. Следует иметь в виду, что если в одном помещении
установлено два или несколько отопительных приборов, объединенных общим трубопроводом, то на нем устанавливается один общий терморегулятор.
8.1. Двухтрубные системы водяного отопления.
Двухтрубные системы с терморегуляторами могут быть вертикальными и горизонтальными; вертикальные системы могут быть с верхней и нижней разводкой магистралей, однако предпочтение следует отдавать системам
с нижним расположением подающей и обратной магистралей (рис. 29).
В системах с вертикальными стояками присоединение отопительных
приборов к стояку может быть одностороннее и двустороннее. Теплоноситель следует подводить к верхнему патрубку прибора (вне зависимости от
расположения магистралей) с установкой терморегулятора RTD-N на входе в
прибор.
Диаметр регулятора RTD-N принимается равным диаметру подводки
отопительного прибора. Чаще применяют регуляторы RND-N с условным
диаметром прохода 15 мм.
В современных двухтрубных системах отопления на обратной подводке устанавливают запорный радиаторный клапан типа RLV такого же диаметра, что и терморегулятор RTD-N. Указанный клапан служит для отключения отопительного прибора. Если применяются отопительные приборы со
встроенными терморегуляторами и боковым присоединением, то запорную
арматуру рекомендуется устанавливать на обеих подводках.
В здания высотой до шести этажей включительно компенсация температурных удлинений стояков осуществляется за счет изгибов стояков.
Если в таком многоэтажном здании необходимо запроектировать квартирную систему отопления, то целесообразно устроить двухтрубную систему
отопления с вертикальными стояками-магистралями и горизонтальной прокладкой трубопроводов к отопительным приборам в пределах одной квартиры (поквартирная разводка). В административных зданиях горизонтальная
ветка прокладывается для помещений офиса отдельных владений. Разводящие трубопроводы от стояков-магистралей до отопительных приборов могут
прокладываться периметрально по тупиковой, попутной схеме (рис. 30) или
по «лучевой» (рис. 31) схеме. Для регулирования тепловой мощности отопительного прибора используются терморегуляторы с обычными клапанами
RTD-N или специальные гарнитуры с терморегулятором для присоединения
отопительного прибора к трубопроводам типа RTD-K и RA 15/6 TB,VHS.
44
Рис.29. Стояк двухтрубный системы отопления с нижней разводкой магистралей:
1 – отопительный прибор с боковым присоединением;
2 – конвектор со встроенным терморегулятором;
3 – радиатор со встроенным терморегулятором и боковым присоединением;
4 – терморегулятор с клапаном RTD-N; - запорный клапан RLV;
6 – воздуховыпускной кран;
7 – балансировочный клапан ASV-P (PV) со спускным краном;
8 – запорный клапан ASV-M; 9 – сильфонный компенсатор фирмы «Витзенманн»
При использовании отопительных приборов со встроенными терморегулятором и «донными» патрубками, их присоединение осуществляется через клапаны типа RLV-K, RLV-KD, RLV-KS.Заметим, что при использовании RTD-K, VHS, RLV-K, RLV-KD дополнительная запорная арматура на
приборах не устанавливается, т.к. в названных устройствах имеются отключающие элементы.
Рис.30. Двухтрубная горизонтальная система отопления
с терморегуляторами RTD-K и RLV-KS
45
46
1 – обычный отопительный прибор с боковым присоединением; - отопительный прибор со встроенным
терморегулятором и нижним присоединением; 3 – терморегулятор с угловым клапаном RLV-KS;
4 – запорный угловой клапан RLV; 5 – присоединительная гарнитура с терморегулятором RTD-K;
6 – запорно-присоединительный клапан RLV-KS; 7 – воздуховыпускной кран; - распределительный коллектор; 9 – запорный шаровой кран;10 – спускной кран; 11 – запорный клапан ASV-M; 1 – балансировочный клапан ASV-P со спускным краном; 13 – квартирный теплосчетчик с расходомером и температурными
датчиками; 14 – сетчатый фильтр
Рис.31. Двухтрубная система с «лучевой» поквартирной разводкой:
Запорно-регулирующую арматуру следует предусматривать для отключения спуска воды от отдельных колец, ветвей и стояков систем отопления.
В зданиях с числом этажей три и менее и числе стояков на отдельных ветках не более трёх арматуру на стояках допускается не устанавливать. При числе этажей в здании от трех до шести на каждом стояке (при
их числе на ветвях не более трех) необходимо предусматривать шаровые
запорные (для отключения стояков) и спускные краны. Если количество
стояков на ветвях больше трех, то предусматривается установка ручных балансировочных клапанов типа MSV-1/MSV-M. В зданиях более шести этажей на стояках предусматривается установка автоматических балансировочных клапанов ASV-P (PV, PV Plus), ASV-M.
Если устанавливаются балансировочные клапаны (ручные и автоматические) со спускными устройствами, то запорно-спускная арматура дополнительно не устанавливается.
Если давление, создаваемое насосами, в корне стояков выше 25000 Па,
то во всех случаях на стояках устанавливаются автоматические балансировочные клапаны (чтобы не допустить образования шума в клапанах терморегуляторов).
На горизонтальных поквартирных (поэтажных) ветках двухтрубных
систем при любой этажности здания необходимо предусматривать балансировочные клапаны:
ƒ ручные MSV-1/MSV-M-при числе этажей и стояков на ответвлениях
системы не более трех;
ƒ автоматические ASV-P-(с фиксированной настройкой на 10000 Па) в
зданиях с числом этажей более трех.
В двухтрубной системе отопления на подающем стояке (или ветви)
системы отопления устанавливается клапан MSV-1 и ASV-M, а на обратном
стояке (ветви) – MSV-M и ASV-P(PV, PV Plus).
Следует отметить конструктивную особенность клапана: автоматические балансировочные клапаны типа ASV-P(PV, PV Plus) с ASV-M имеют
импульсную трубку ограниченной длины, поэтому расположение пары клапанов возможно на расстоянии до 1,5 м друг от друга (рис. 32, 33, 34).
47
48
49
50
8.2. Однотрубные системы отопления
Вертикальные однотрубные системы водяного отопления со смещенными замыкающими участками могут оснащаться радиаторными терморегуляторами с проходными регулирующими клапанами пониженного гидравлического сопротивления, например RTD-G (рис. 35, 36)
В горизонтальных системах (рис. 37), в том числе квартирных системах
отопления, целесообразно использовать терморегуляторы в составе присоединительных гарнитур RTD-KE, в конструкцию которых встроен байпас,
рис. 38.
Установка терморегуляторов в однотрубных системах отопления
уменьшает коэффициент затекания воды в отопительные приборы, что приводит к увеличению требуемой поверхности нагрева (увеличению стоимости
системы отопления). Поэтому применение однотрубных систем отопления в
новом строительстве должно быть ограничено. Использование терморегуляторов в однотрубных системах отопления дает больший эффект, если применяется автоматизированный узел управления, который предотвращает завышение температуры обратной воды, поступающей в тепловую сеть из системы отопления.
Рис. 35. Схема однотрубной системы отопления
с верхней разводкой и смещенными замыкающими участками
51
52
53
Рис 38. Однотрубная горизонтальная система отопления с RTD-KE
Диаметр терморегулятора RTD-G принимается равным диаметру подводок, а диаметр замыкающего участка – на калибр меньше. Согласно рекомендациям [6] для обеспечения наибольшего коэффициента затекания целесообразно принимать диаметр подводки к прибору и калибр клапана терморегулятора равными 20 мм, а диаметр замыкающего участка – 15 мм. Для отключения и демонтажа каждого отопительного прибора на его обратной подводке следует установить проходной шаровой кран (применять клапан RLV
не следует) [6].
На стояках и горизонтальных ветках однотрубных систем отопления
следует устанавливать балансировочные клапаны.
Ручные клапаны MSV-1 с MSV-M устанавливаются в небольших системах отопления (до шести отопительных приборов, подключенных к стояку
и числе стояков на ветке не более трех).
Автоматические клапаны (для автоматического регулирования) расхода теплоносителя типа АB-QM устанавливаются в больших системах отопления. Регуляторы АB-QM могут устанавливаться как на подъемной, так и
на опускной части однотрубного вертикального стояка или горизонтальной
ветке; кроме того, регуляторы выполняют и функции запорной арматуры.
В процессе работы проходное сечение радиаторных терморегуляторов
и балансировочных клапанов изменяется , например, минимальное проходное сечение терморегулятора составляет около двух мм. Поэтому, чтобы предотвратить засорение указанной арматуры необходимо, предусматривать установку сетчатых фильтров с размером ячейки не более 5мм. При диаметрах
трубопроводов (более 50 мм) фильтры не отвечают указанным требованиям,
поэтому необходимо дополнительно устанавливать фильтры на ветках или
на каждом стояке, а в системах квартирного отопления фильтры∗ следует устанавливать на вводе в каждую квартиру.
∗
Фильтры требуют частого обслуживания (прочистки).
54
9. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
9.1. Определение тепловой нагрузки и расхода воды
в системе отопления
До начала гидравлического расчета должно быть выполнено следующее:
ƒ составлен тепловой баланс каждого помещения, на основании
которого определяется тепловая мощность системы отопления
и тепловая нагрузка отопительного прибора для каждого помещения;
ƒ выбрана схема отопления и приняты параметры теплоносителя;
ƒ выбран тип и способ установки отопительных приборов;
ƒ конструктивно решена система отопления, а именно: на планах
здания размещены отопительные приборы, стояки, подающие и
обратные магистрали, устройства для удаления воздуха из системы отопления, расширительный бак (если он необходим), выбрано место расположения индивидуального теплового пункта;
ƒ произведен расчет рециркуляционного воздухонагревателя для
лестничной клетки (если отопление лестничной клетки осуществляется рециркуляционным воздухонагревателем, который присоединен к индивидуальному тепловому пункту (ИТП) по предвключенной схеме, т.е. до смесительной установки):
ƒ вычерчена схема системы отопления или вычерчена схема подающих и обратных магистралей и схема (развертка) стояков.
На схеме системы отопления проставляют тепловые нагрузки всех
отопительных приборов, стояков, ветвей и магистралей. Тепловые нагрузки,
которые должны возмещаться системой отопления. Записывают на схеме над
прямоугольниками, изображающими отопительные приборы и над выносными линиями от участков стояков, ветвей и магистралей (см. рис. 41). Если
в помещении устанавливается один отопительный прибор, то его нагрузка
равна теплопотерям этого помещения. При необходимости установки двух
или нескольких приборов в одном помещении нагрузка каждого определяется давлением теплопотерь на количество установленных приборов.
Суммарные тепловые нагрузки стояков наносят под номером стояка.
Ветвей – рядом с трубой ветви (см. рис. 41). Правильность расчета нагрузки
всей системы отопления подтверждается совпадением величин тепловых нагрузок магистралей у распределительного и сборного трубопроводов. Полученные таким образом тепловые нагрузки, а также расчетный перепад температуры воды в системе, определяющий общий расход воды, являются исходными данными для гидравлического расчета. Общий расход воды, кг/ч, в
55
системе отопления (после элеватора или иного смесительного устройства)
определяется по формуле
Gс=
зд
3,6 ⋅ Qот
⋅ β1 ⋅ β 2 ,
с ⋅ (t Г − t о )
(1)
зд
- тепловая мощность системы отопления, равная расчетным
где Q от
теплопотерям отапливаемого здания, Вт; t Г ,t о – расчетная температура горячей и обратной воды в системе отопления, 0 С; С – удельная массовая теплоемкость воды, С = 4,2 кДж/(кг 0 С); β 1 – поправочный коэффициент, учитывающий теплоотдачу через дополнительную площадь (сверх расчетной) принимаемых к установке приборов: для радиаторов низких β 1 = 1,02; для радиаторов М-90 – 1,03; для радиаторов РД – 90с, МС – I40, М – I40А, РСГ-I,
конвекторов КА «Аккорд», КН «Комфорт», КО «Ритм» – I,04; для радиаторов М-I40 Ао, РСВ, РСГ – I,06, для ребристых труб – I, 13; β 2 - поправочный
коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, связанные с
размещением отопительных приборов у наружных ограждений; для радиаторов чугунных секционных β 2 = 1,02 при размещении их у наружной стены
под окнами ( β 2 = 1, 07-у стекла световых проемов); для радиаторов стальных
панельных РСВ, РСГ β 2 = I,04; для конвекторов КА « Аккорд» – I,03; КН «
Комфорт» и КО «Ритм» – I,02.
9.2. Общие положения гидравлического расчета
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления чаще производится методом удельных потерь давления или по характеристикам сопротивления отдельных ее элементов (S ⋅ 10 4 ). Характеристика гидравлического сопротивления соответствует потере давления, Па, при расходе воды
через элемент сети, равном 100 кг/ч. При любом другом расходе воды потеря
давления в элементе системы отопления с известной характеристикой гидравлического сопротивления определяется по формуле
2
∆
G
P=(S ⋅ 10 ) ⋅   ,
 100 
4
(2)
где ∆ P - потеря давления, Па;
(S ⋅ 10 4 ) – характеристика гидравлического сопротивления, Па/(кг/ч) 2 ;
G – расход воды, кг/ч.
Если N элементов сети системы отопления соединены последовательно, то общая характеристика гидравлического сопротивления (S ⋅ 10 4 ) может
быть определена:
(S ⋅ 10 4 ) = (S ⋅ 10 4 ) 7 +(S ⋅ 10 4 ) 2 +…+ (S ⋅ 10 4 ) N ,
56
(3)
Характеристика гидравлического сопротивления (S ⋅ 10 4 ) при параллельном соединении N элементов определяется:
1
( S ⋅ 10 4 )
=
1
( S ⋅ 10 4 ) 1
+
1
( S ⋅ 10 4 ) 2
+…+
1
( S ⋅ 10 4 ) N
,
(4)
Характеристики гидравлического сопротивления принимают по справочным данным фирмы «Данфосс», или их можно определить с использованием данных, приведенных в табл. 10. Например, характеристика сопротивления элемента системы отопления (S ⋅ 10 4 ), Па, будет равна:
- участка трубы (длинной 1м) – (S ⋅ 10 4 ) = L (S ⋅ 10 4 ) 1м тр.;
- устройства (с коэффициентом местного сопротивления ξ ) –
(S ⋅ 10 4 ) ξ = ξ ⋅ (S ⋅ 10 4 ) ξ =1 .
Таблица 10
Гидравлические характеристики (S ⋅ 10 ), Па /(кг/ч) , для 1м трубы
и местного сопротивления при ξ = 1
2
4
Условная проходимость трубопровода Д, мм
(S ⋅ 10 4 )*,
Па /(кг/ч) 2
10
15
20
25
32
40
50
95,04
30,71
7,0
1,75
0,46
0,24
0,06
(S ⋅ 10 4 )1 м тр.
4
23,91
9,72
2,98
1,13
0,38
0,16
0,08
(S ⋅ 10 )ξ = 1
4
*Величина (S ⋅ 10 ) является средней величиной для водогазопроводных труб.
Гидравлический расчет автоматизированных систем отопления с кранами RTD рекомендуется выполнять с использованием величин пропускной
способности её элементов К v .
К v – это величина, которая соответствует расходу воды через элемент
системы отопления, м 3 /ч, при перепаде давлений на нем 1 бар (один бар соответствует одной избыточной атмосфере или 0,1 МПа). Потерю давления
∆ P при любом расходе воды через элемент системы отопления и его заданной пропускной способности определяют по формуле
 G
10 ⋅ ∆P = 
 Kv
2

 ,

(5)
где ∆ P – потеря давления, МПа;
К v – пропускная способность, м 3 /ч;
G – расчетный расход воды, м 3 /ч.
Общая пропускная способность К v при параллельном соединении N
элементов определяется:
К v = К v 1 + К v 2 +…+ К v N ,
(6)
57
При последовательном соединении N элементов общая пропускная
способность К v определяется:
1
1
1
1
= 2 + 2 + ... + 2
2
КV KV 1 KV 2
K VN
(7)
Характеристика гидравлического сопротивления элемента системы
отопления и его пропускная способность связаны между собой зависимостью
КV =
1000
,
( S ⋅ 10 4 )
(8)
Тепловой расчет автоматизированных систем отопления выполняются
традиционным образом. Установочную мощность отопительных приборов
целесообразно принимать с запасом 10 – 15 %, с таким расчетом, чтобы потребитель при необходимости могли увеличить температуру воздуха в помещение на несколько градусов выше расчетного значения без увеличения
расхода теплоносителя в системе отопления.
9.3. Гидравлический расчет двухтрубных систем отопления
с радиаторными терморегуляторами RTD
Цель гидравлического расчета таких систем отопления заключается в
увязке потерь давления в параллельных кольцах циркуляции относительно
точки со стабилизированным располагаемым давлением.
Такими точками могут быть:
- выход подающего или обратного трубопроводов из ИТП или котельной, если между этой точкой и радиаторными терморегуляторами не установлены автоматические регуляторы перепада давлений, и в том числе автоматические балансировочные клапаны;
- ветки систем отопления после установленных на них регуляторов перепада давлений (если это требуется) и при отсутствии автоматических балансировочных клапанов на стояках;
- хвостовые участки двухтрубного стояка, где установленный автоматический балансировочный клапан поддерживает постоянный перепад
давлений;
- коллектор поквартирной системы отопления, при условии, что перед
ним установлен автоматический балансировочный клапан.
Гидравлическая увязка колец циркуляции системы отопления производится путем расчета необходимого для каждого циркуляционного кольца
сопротивления клапана терморегулятора RTD - N и после этого выбрать индекс его настройки по величине необходимой пропускной способности, определяется по формуле (5).
58
Следует отметить, что увязка потерь давления в кольцах циркуляции
производится не путем подбора различных диаметров трубопроводов. Для
пояснения сказанного приведем пример.
Пример
Имеется два радиатора №1 и №2 с терморегуляторами RTD-N-15 (рис. 39);
оба радиатора соединены параллельно между собой. Между подающими и
обратными трубопроводами (в точке А) поддерживается перепад давления
∆Ра = 16000 Па. Гидравлическое сопротивление трубопровода и радиатора
№1 составляет ∆Р1 =4000 Па, расчетный расход теплоносителя G1 = 40 кг/ч
(0,04 м3/ч), а трубопровода и радиатора №2 – ∆Р2 =2000 Па. При расходе теплоносителя G2 = 70 кг/ч (0,07 м3/ч) следует выбрать настройки терморегуляторов для увязки указанных колец.
Решение
1. Вычисляем требуемое сопротивление клапанов терморегуляторов:
∆РRTD1 = ∆РА - ∆Р1 =16000 - 4000 = 12000 Па (0,012 МПа);
∆РRTD2 = ∆РА - ∆Р2 = 16000 - 2000 =14000 Па (0,014 МПа).
2. По формуле (5) вычисляем пропускную способность клапанов:
Kv1 =
Кv2 =
0,04
10 ⋅ 0,012
0,07
10 ⋅ 0,014
= 0,11 м3/ч;
= 0,18 м3/ч.
По табл. 11 определяем индексы настройки клапанов терморегуляторов
RTD-N-15: N1 = 3; N2 = 4.
Рис. 39. Фрагмент системы отопления,
включающей два параллельно соединенных радиатора
59
Таблица 11
RTD-10
60
RTD-N-10
RTD-N-10
RTD-N-10
10
Исполнение
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
Угловой
Прямой
1
2
3
4
5
6
7
N
0,04
0,08
0,12
0,18
0,23
0,3
0,34
0,5
0.04
0.08
0.12
0.2
0.27
0.36
0.45
0.6
0.1
0.15
0.17
0.25
0.32
0.41
0.62
0.83
0.1
0.15
0.17
0.25
0.32
0.41
0.62
0.83
60
1
Испытательное давление,Ри, МПа
Пропускная способность К клапана с термоэлементом
при различной предварительной настройке, м/ч3
Рабочее давление Рр,
МПа
Тип
Условная
проходимость,
Дy, мм
Клапаны RTD-N
1,6
Индексы настройки могут быть определены по номограмме. Для этого
необходимо знать расчетный расход воды и требуемую потерю давления.
Следует принимать ближайшее большее значение индекса настройки. Не рекомендуется принимать индексы настройки клапанов меньше трех из-за
опасности их засорения (при отсутствии гарантии чистоты теплоносителя);
если теплоноситель чистый, то можно применять любые значения настроек.
До начала гидравлического расчета двухтрубной системы отопления
необходимо принять перепад давлений на отдельных ее элементах: клапанах
терморегуляторов, балансировочных клапанах, трубопроводах; затем определить требуемый перепад давления для всей системы отопления с учетом
следующих положений (рис. 40).
Рис. 40. Схема распределения потери давления
в элементах двухтрубной системы отопления. Потери давления:
∆РС - общие в системе отопления;
∆Ргм - в головной магистрали;
∆Ррм - в разводящей магистрали;
∆Рбк - в балансировочном клапане;
∆Рст - в трубопроводах стояка;
∆РRTD - в клапане терморегулятора
1. Для придания двухтрубной системе многоэтажного здания гидравлической устойчивости необходимо, чтобы потеря давления в клапане терморегулятора ∆РRTD должна быть не менее 1,5·Ре и находится в диапазоне от
10000 Па до 25000 Па, т. е.
∆РRTD ≥ 1,5·Ре или ∆РRTD ≥ 1,5·Н ·Ре 1м,
(9)
где Ре - естественное давление, возникающее в самом высоко расположенном отопительном приборе при расчетных параметрах теплоносителя, Па; можно определить по [8, формула (5.3)].
Н - высота расположения самого верхнего отопительного прибора
над обратным трубопроводом системы, м;
61
Ре 1м - естественное давление, Па, при высоте расположения прибора равной 1 м , которое можно определить по табл. 12.
Таблица 12
Значения Ре 1м при различных параметрах теплоносителя
tг - t о
95-70
90-70
85-70
85-65
85-60
80-70
80-65
80-60
Ре 1м, Па
159
122
90
117
143
59
86
112
Следует отметить, что наименьшее значение ∆РRTD = 10000 Па гарантирует минимальный уровень гидравлической устойчивости и работу RTD в
оптимальном режиме, а наибольшее значение ∆РRTD = 25000 Па обеспечивает
бесшумную работу клапана.
Потеря давления в клапане RTD в некоторых случаях может быть
уменьшена до 7000 Па; если в клапане RTD невозможно обеспечить потерю
давления 7000 Па, то следует изменить расчетные параметры теплоносителя
(см. табл. 10) в системе отопления, тем самым увеличивается расход теплоносителя.
Если стояки системы отопления имеют разную высоту, то потеря давления во всех клапанах терморегуляторов принимается с учетом потери давления, которое требуется для наиболее высоко расположенного RTD.
Для квартирных систем водяного отопления многоэтажных зданий вне
зависимости от высоты здания настройку клапанов и потерю давления в них
принимают в размере 10000 Па, при условии, что на вводе в каждую квартиру установлен автоматический балансировочный клапан.
2. Потерю давления в межэтажных участках стояка высотой h, м ,
определять по выражению 0,5·h· Ре 1м и при этом условии вычислять их
диаметр.
3. Для устойчивости работы балансировочных клапанов минимальная
потеря давления в них принимается:
- для комплекта ручных клапанов (РБК)
MSV - 1/MSV - M - ∆РРБК = 3000 Па;
- для комплекта автоматических ручных клапанов (АБК):
ASV - P(PV)ASV - M - ∆РАБК = 13000 Па
(на основании данных, приведенных в «Каталоге балансировочных клапанов». – М.: ЗАО «Данфосс», 2004).
4. При выполнении гидравлического расчета необходимо выдерживать
соотношение потери давления в разводящей магистрали и стояке [6]:
∆Р рм
∆РRTD + ∆Рст + ∆Рбк
=
0,3
.
0,7
62
(10)
5. Сопротивление головной магистрали системы отопления ∆Ргм, Па,
определяется:
∆Ргм = (100 ÷ 50) ΣL,
(11)
где ΣL - длина подающего и обратного трубопроводов, м.
Ориентировочное значение расчетного давления для вертикальных
двухтрубных систем отопления с терморегуляторами без учета потерь давления в головной магистрали (до первого стояка) может быть принято по
табл. 13.
Таблица 13
Ориентировочное значение расчетного давления
для двухтрубных систем отопления с терморегуляторами и автоматическими
балансировочными клапанами
∆РRTD, Па
10000
15000
20000
25000
(∆Рс - ∆Ргм), Па
35000
43000
50000
58000
При установке на стояках системы отопления равно настроенных автоматических балансировочных клапанов (если при выборе диаметра стояка было
соблюдено условие, изложенное в пункте 2) настройки клапанов RTD-N будут
одинаковыми для всех отопительных приборов с одинаковыми нагрузками.
Диаметр (калибр) балансировочных клапанов принимается по диаметру
стояков (или ветвей), на которых они установлены. Для клапанов типа ASVP(PV, PV Plus) следует соблюдать условие, при котором расчетный расход
воды через клапан не превышал значений. указанных в табл. 8. При тепловом
расчете следует обязательно учитывать остывание воды в системе отопления.
Перед пуском системы отопления в эксплуатацию проводят монтажноналадочные работы, для выполнения которых необходимо, чтобы в проектной документации было указано:
¾ для клапанов RTD-N, VHS и RTD-K – индексы их настройки;
¾ для ручных балансировочных клапанов MSV-C, MSV-F, USV-1 и MSV-1
должно быть указано число оборотов штока, либо пропускная способность – КV, м3/ч, или расчетный расход воды через клапан, м3/ч, и требуемая потеря давления, МПа;
¾ для автоматических балансировочных клапанов ASV-P и ASV-PV
(PV Plus) должно быть указано значение перепада давлений, которое
этот клапан должен поддерживать на двухтрубном стояке системы
отопления.
63
9.4. Расчет однотрубных систем отопления
с радиаторными терморегуляторами RTD
с использованием пропускной способности
Гидравлический расчет таких систем проводят методом удельных потерь давления на трение или с использованием характеристик гидравлического сопротивления отдельных ее элементов. Очевидно, что от гидравлических характеристик клапанов терморегуляторов зависит коэффициент затекания воды в отопительный прибор и гидравлическое сопротивление трубопроводов узла прибора.
Коэффициент затекания α зависит от конструкции узла отопительного
прибора, комбинации диаметров стояка, замыкающего участка и подводок,
от расхода воды в стояке и длины замыкающего участка. Без учета гравитационного давления в малом кольце циркуляции коэффициент α можно определить по формулам:
а) с использованием характеристики гидравлического сопротивления:
α=
1
( S ⋅ 10 4 ) о.п.
1+
( S ⋅ 10 4 ) з. у .
(12)
где Sо.п.·104 – суммарная характеристика гидравлического сопротивления подводок, клапана терморегулятора и отопительного прибора, Па/(кг/ч)2;
б) с использованием величины пропускной способности
α=
1
K
1 + vуч
К vоп
(13)
где Kvоп – суммарная пропускная способность подводок, клапана терморегулятора и отопительного прибора, м3/ч;
Кv уз – то же замыкающего участка, м3/ч.
Величины (S·104)узл. и Кv уз могут быть вычислены соответственно по
формулам (3) и (6).
Для стандартных сочетаний диаметров подводок и замыкающего участка значения α и характеристики гидравлического сопротивления всего этажестояка (S·104)э.ст. при его высоте 3 м представлены в табл. 14.
64
Таблица 14
Коэффициент затекания α и характеристика гидравлического
сопротивления этажестояка (S · 104)э.ст
высотой 3 м с терморегулятором RTD
Коэффициент α (в числителе) и (S · 104) э.ст.
(в знаменателе), Па/(кг/ч2), в зависимости от длины замыкающего участка h, м
Диаметры
трубопроводов
Эскиз этажестояка
стояка
15
замыкающего
участка
подводок и
регул.
клапана
0,08
0,15
0,3
0,5
15
─
─
0,28/179
0,3/179,8
15
15
─
─
0,21/159,6
0,22/156,5
15
20
0,23/148,8
0,24/147,
6
0,25/144,8
0,26/141,2
15
15
─
─
0,21/66,9
0,22/68,5
15
20
0,23/50,8
0,24/51,3
0,25/52,1
0,26/53,2
15
20
0,23/26,9
0,24/27,8
0,25/29,3
0,26/31,5
20
25
Примечание. При высоте этажестояка, отличной от 3 м, (S · 104) э.ст может
быть скорректирована с учетом характеристики гидравлического
сопротивления 1м трубы, взятой из табл. 10.
Для обеспечения гидравлической устойчивости однотрубной системы
отопления необходимо, чтобы потери давления в стояках или горизонтальных ветках были бы не менее 70 % от расчетного давления для всей системы
(без учета потери давления в головном трубопроводе). Потери давления в горизонтальных ветках (включая балансировочные клапаны) должны быть не
менее гравитационного давления (от остывания воды в отопительных приборах), возникающего в самой верхней ветке системы отопления при расчетных
параметрах.
Диаметр балансировочного клапана принимается равным диаметру
стояка. Если принимаются клапаны АВ-QМ, то следует обеспечить расход
воды в стояке в диапазонах, указанных в табл. 9. Минимальное гидравлическое сопротивление клапанов АВ-QМ составляет 18000 Па - для однотрубных систем диаметром 10-20 мм и 22000 Па - для диаметров 25-32 мм [9].
Для однотрубных систем отопления ориентировочно расчетное давление
можно определить по формуле
∆Рс.о. = Р + 140·L + 1,57·n ·(S·104)э.ст. ·(G/100)2,
(14)
где Р - минимальное гидравлическое сопротивление в клапане терморегулятора; должно быть в диапазоне от 10000 до 25000 Па;
65
L - длина трубопроводов головной магистрали, м;
n - число этажестояков, шт.;
(S·104)э.ст. - характеристика гидравлического сопротивления этажестояков, Па/(кг/ч)2, принимается по табл. 14;
G - расход воды в стояке, кг/ч.
Для возможности наладки системы отопления должен быть указан расчетный расход воды в каждом стояке и в каждой ветке, на которых установлены балансировочные клапаны АВ-QM.
Пример 1. Выполнить гидравлический расчет однотрубной системы
водяного отопления с верхней разводкой подающей магистрали; система
оборудована термостатическими клапанами RTD-G. Расчетная схема представлена на рис. 41. Параметры теплоносителя – 95-70 °С. Предусматривается установка автоматических балансировочных клапанов АВ-QM.
Qст4 = 3900 Вт;
Gст4 =
0,86 ⋅ 3900
= 134,2 кг/ч = 0,134 м3/ч;
25
Qст5 = 3700 Вт;
Gст5 =
0,86 ⋅ 3700
= 127,3 кг/ч = 0,127 м3/ч:
25
Qст6 = 4500 Вт;
Gст6 =
0,86 ⋅ 4500
= 155 кг/ч = 0,155 м3/ч.
25
Тепловая мощность системы отопления Qс.о. = 47 100 Вт. Высота этажа
3 м. Расчет проводим при условии, что радиаторные регуляторы RTD полностью открыты.
Решение. Основное кольцо циркуляции проходит через стояк №6; расход воды в стояке 6 составляет 0,155 м3/ч. Учитывая, что на стояке устанавливаются балансировочные клапаны АВ-QM, расчетный расход воды в стояке должен соответствовать расходу, указанному в табл. 9. Этому расходу соответствует балансировочный клапан Ду 15 мм, поэтому диаметр стояка принимаем равным Ду 15 мм (диаметр подводки и замыкающего участка приняты 15 мм).
Для здания высотой три этажа расчетное давление определяем
по формуле (14):
155
∆Рс.о. = 18000+140·32+1,57·3·156,5·( 100 )2 = 24250 Па.
Расчет системы отопления проведем методом удельных потерь давления на трение. Десять процентов от ∆Рс.о., т.е.
0,1·24 250 = 2 425 Па
оставляем в запас на неучтенные потери. Гидравлическое сопротивление
стояка примем равным 80 % от ∆Рс.о.,
66
т.е. ∆Рст = 0, 0,8 · 24250 = 17460 Па.
Оставшиеся 20 % от ∆Рс.о., т.е.
∆Рм = 0,9 · 0,2 · 24250 = 4365 Па
будут истрачены на преодоление всех сопротивлений в подающем и обратном трубопроводах, т.е. на участках 1 – 5 и 13 – 17 (рис. 41).
Среднюю удельную потерю давления на указанных участках можно
определить по формуле
ср
R уд
=
0,65 ⋅ ∆Р м
,
Σl
(15)
где 0,65 - доля потерь давления на трение;
∆Рм - расчетное давление для преодоления сопротивлений
в магистралях, Па;
Σ l - сумма длин участков, м.
По формуле (15)
ср
R уд
=
0,65 ⋅ 4365 0,65 ⋅ 4365
=
= 54,5 Па/м.
Σl1−5;13−17
52
Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца сводим в
табл. 15. Расход воды на участках определяем по формуле (1).
По данным табл. 14 коэффициент затекания в отопительный прибор для
принятого стояка равен 0,22; тогда расход воды через отопительный прибор равен Gпр = α · Gст (Gст - расход воды в стояке, кг/ч); Gпр = 0,22·155 = 34,1 кг/ч, а
расход воды, проходящий через замыкающий участок равен
Gз.уч. = Gст - Gст = 155 - 34,1 = 120,9 кг/ч ≈ 121 кг/ч.
Тепловую нагрузку замыкающего участка можно определить:
Qз.уч. = (1 - α)·Qcn = (1 - 0,22)·4500 = 3510 Вт.
Потери давления в магистралях основного циркуляционного кольца
составляют 4355 Па, что практически равно расчетному давлению (Ррасч =
= 4365 Па); учитывая небольшую разницу (всего 10 Па), можно считать, что
расчет закончен.
Гидравлический расчет стояка №6 (представлен в табл. 15) и проведен
при диаметре стояка 15 мм; сопротивление стояка составляет 1231 Па; для
увеличения гидравлического сопротивления стояка и увязки потерь давления
устанавливаем балансировочный клапан на стояке №6.
67
68
Рис 41. Расчетная схема однотрубной системы водяного отопления с верхней разводкой
68
Таблица 15
Гидравлический расчет основного циркуляционного кольца
(кольцо циркуляции через стояк №6)
Расчетное давление магистрали Рм = 4365 Па
Номер
участка
Q,
Вт
G,
кг/ч
l,м
1
47100
1620
2
24100
3
∑ξ
Z,
Па
∑(R·l+
+Z),
Па
56,9
0,9
51
636
0,22
23,5
1,5
35
155
270
0,31
47,1
1,5
71
341
200
600
0,38
71
1,0
71
671
65
390
0,21
21,6
4,0
86
476
Ду,
мм
R,
Па/м
R·l,
Па
V,
м/с
Рg, Па
3
40
45
585
0,34
829
5,0
32
24
120
12100
416
3,0
20
90
4
8200
282
3,0
15
5
4500
155
6,0
15
∑(R·l+Z) = 2279
Стояк №6
6
4500
155
3,6
15
65
234
0,21
21,6
1,5
32
266
7
3510
121
0,5
15
40
20
0,16
21,6
3
38
58
8
4500
155
2,5
15
65
162
0,21
21,6
3
65
227
9
3510
121
0,5
15
40
20
0,16
21,6
3
38
58
10
4500
155
2,5
15
65
162
0,21
21,6
3
65
227
11
3510
121
0,5
15
40
20
0,16
21,6
3
38
58
12
4500
155
1,7
15
65
110
0,21
21,6
10,5
227
337
∑(R·l+Z) = 1231
6
4500
155
3,6
15
65
234
0,21
21,6
1,5
32
266
7
3510
121
0,5
15
40
20
0,16
21,6
3
38
58
8
4500
155
2,5
15
65
162
0,21
21,6
3
65
227
9
3510
121
0,5
15
40
20
0,16
21,6
3
38
58
10
4500
155
2,5
15
65
162
0,21
21,6
3
65
227
11
3510
121
0,5
15
40
20
0,16
21,6
3
38
58
12
4500
155
1,7
15
65
110
0,21
21,6
10,5
227
337
∑(R·l+Z) = 1231
13
4500
155
6,0
15
65
390
0,21
21,6
1
22
412
14
8200
282
4,2
15
200
840
0,38
71
1
71
911
15
12100
416
3,0
20
90
270
0,31
47,1
3
141
411
16
24100
829
5,0
32
24
120
0,22
23,5
3
70
190
17
47100
1620
3,0
40
45
135
0,34
57,0
0,3
17
152
∑(R·l+Z) = 2076
69
Определим требуемое сопротивление балансировочного клапана,
установленного на стояке №6:
∆Ркл = ∆Рс.о. - [∑(R·l+Z)1-5 + ∑(R·l+Z)ст.6 + ∑(R·l+Z)13-17 + 2425] =
= 24250 - [2279+1231+2076+2425] = 16239 Па
(2425 – запас давления в основном циркуляционном кольце).
Результаты гидравлического расчета магистралей и стояка №6
представлены на рис. 42.
Рис. 42. Эпюра циркуляционного давления
Зная требуемое сопротивление балансировочного клапана (∆Ркл = 16239 Па),
определим необходимую пропускную способность Кv клапана по формуле (5):
70
По табл. 9 проверяем диапазон настройки в пределах 0,075- 0,4
(Ду клапана 15 мм) и настраиваем его на расход 0,38 м3/ч.
Далее выполняем гидравлический расчет стояков№5 и 4. Расчетное
давление для стояков №5 и 4 можно определить по эпюре (см. рис. 42) или
расчетным путем:
для стояка №5
∆Рст. 5 = ∆Рс.о. - [∑(R·l+Z)1-4 - ∑(R·l+Z)14-17 - 2425] = 24250 - 1803 - 1664 - 2425 = 18358 Па
для стояка №4
∆Рст. 4 = ∆Рс.о. - [∑(R·l+Z)1-3 - ∑(R·l+Z)15-17 - 2425] =24250 - 1132 - 753 - 2425 = 19940 Па
(величина 2425 - запас давления, см. рис.42).
Диаметр стояков №4 и 5, подводок и замыкающих участков принимаем
равным 15 мм (см. выше), а расчет сводим в табл. 16.
Таблица 16
Гидравлический расчет стояков № 4 и 5
Номер
участка
Q,
Вт
G,
кг/ч
l,м
Ду,
мм
R,
Па/м
R·l,
Па
V,
м/с
Рg,
Па
∑ξ
Z,
Па
∑(R·l+Z),
Па
Стояк №5
18
3700
127
3,6
15
40
144
0,16
12,5
3,5
43,7
188
19
2886
99
0,5
15
28
14
0,136
9,0
3
27
41
20
3700
127
2,5
15
40
100
0,16
12,5
3
37,5
138
21
2886
99
0,5
15
28
14
0,136
9,0
3
27
41
22
3700
127
2,5
15
40
100
0,16
12,5
3
37,5
138
23
2886
99
0,5
15
28
14
0,136
9,0
3
27
41
24
3700
127
1,7
15
40
68
0,16
12,5
9,5
118
186
∑(R·l+Z) = 773
71
Окончание табл. 16
Стояк №4
Номер
участка
Q,
Вт
G,
кг/ч
l,м
Ду,
мм
R,
Па/м
R·l,
Па
V,
м/с
Рg,
Па
Z,
Па
∑ξ
∑(R·l+Z),
Па
25
3900
134
3,6
15
50
180
0,18
16
3,5
56
236
26
3042
105
0,5
15
30
15
0,14
10
3
30
45
27
3900
134
2,5
15
50
125
0,18
16
3
48
173
28
3042
105
0,5
15
30
15
0,14
10
3
30
45
29
3900
134
2,5
15
50
125
0,18
16
3
48
173
30
3042
105
0,5
15
30
15
0,14
10
3
30
45
31
3900
134
1,7
15
50
85
0,18
16
9,5
152
273
∑(R·l+Z) = 954
Определим требуемое сопротивление балансировочного клапана,
установленного на стояке №5.
∆Ркл = ∆Рс.о. - [∑(R·l+Z)1-4 + ∑(R·l+Z)18-24 + ∑(R·l+Z)14-17 + 2425] =
= 24250 - [1803+773+1664+2425] = 17585 Па
Зная требуемое сопротивление балансировочного клапана (∆Ркл= 17585 Па),
определим необходимую пропускную способность Кv клапана по формуле (5)
Кv =
0,127
10 ⋅ 0, 017585
= 0, 29 м 3 / ч
По табл. 9 проверяем диапазон настройки в пределах 0,075-0,4 (Ду
клапана 15 мм) и настаиваем его на расход 0,303 м3/ч.
Аналогично определяем требуемое сопротивление балансировочного
клапана, установленного на стояке 4.
∆Ркл = ∆Рс.о. - ∑(R·l+Z)1-3 - ∑(R·l+Z)25-31 - ∑(R·l+Z)15-17 - 2425 =
= 24250 - 1132 - 954 - 753 - 2425 = 18986 Па.
Зная требуемое сопротивление балансировочного клапана (∆Ркл =
18986 Па), определим необходимую пропускную способность Кv клапана по
формуле (5)
Кv =
0,134
= 0, 3 м 3 / ч
10 ⋅ 0, 018986
По табл. 9 проверяем диапазон настройки в пределах 0,075-0,4 (Ду
72
клапана 15 мм) и настаиваем его на расход 0,3 м3/ч.
Для циркуляции воды в системе отопления необходимо подобрать
насос при следующих условиях: расход воды в системе отопления 1,62 м3/ч.
В величину расчетного давления, определенную по формуле (14), включено
75% от расчетного естественного давления, возникающего от остывания
воды в отопительных приборах стояка №6.
Величину естественного давления, возникающего от остывания воды в
отопительных приборах стояка №6, определяем по формуле (6.13) [8].
Давление, развиваемое циркуляционным насосом, должно быть
Рн = ∆Рс.о. - 0,75 · ∆Рест = 24250 - 0,75 · 767 = 23675 Па
По заводским характеристикам подбираем насос для перемещения 1,62
м /ч, развиваемое давление насоса должно быть 23675 Па.
3
Пример 2. Выполнить гидравлический расчет однотрубной системы водяного отопления с нижней разводкой магистралей; система оборудована термостатическими клапанами RTD-G. Расчетная схема представлена на рис.43.
Параметры теплоносителя 95-70 °С. Предусматривается установка автоматических балансировочных клапанов АВ-QM на стояках. Здание восьмиэтажное; высота этажа 3 м. Тепловая мощность системы отопления
Qс.о = 117500 Вт;
3
Qст3 = 14100 Вт; Gст3 = 485 кг/ч=0,485 м /ч;
3
Qст4 = 16400 Вт; Gст4 = 564,1 кг/ч=0,564 м /ч.
Решение. Основное кольцо циркуляции проходит через стояк 4. Расход
воды в стояке составляет 0,564 м3/ч. Учитывая, что на стояке устанавливается
балансировочный клапан АВ-QM, то расчетный расход воды в стояке должен
соответствовать расходу воды в балансировочном клапане (см. табл. 9); при
расходе воды 0,564 м3/ч должен быть установлен балансировочный клапан
Dу 20 мм; диаметр стояка принимаем равным Dу 20 мм; диаметр замыкающего участка Dу 15 мм; диаметр подводки Dу 20 мм. Минимальное сопротивление клапана Dу 20 мм согласно [9] должно быть не менее 18000 Па.
Расчетное давление определяем по формуле (14), а величину Р принимаем равной 16500 Па.
2
∆Рс.о
 564 
= 16500 + 140 ⋅ 24 + 1,57 ⋅ 16 ⋅ 53,2
 = 62370 Па.
 100 
73
Рис.43. Расчетная схема однотрубной системы отопления
с нижней разводкой магистралей
В полученную величину включено ∆Рс.о включено 75 % естественного
давления от остывания воды в отопительных приборах стояка при расчетных
параметрах теплоносителя.
74
Десять процентов от ∆Рс.о оставляем в запасе на неучтенные потери.
Потерю давления в стояке, Рст, принимаем равным 90% от расчетного давления, т.е.
∆Рст = 0,9 ⋅ 0,9 ⋅ ∆РСО = 0,9 ⋅ 0,9 ⋅ 62370 = 50520 Па
Потерю давления в магистралях ∆Рм принимаем равным 10% от ∆Рс.о,
т.е.
∆Р м = 0,9 ⋅ 0,1 ⋅ 62370 = 5613 Па
Расчет магистралей (участки 1-8 ) (рис.43) проведем методом удельных
потерь давления на трение, а расчет стояков – методом характеристик.
Удельную потерю давления на трение определяем по формуле (15)
ср
R уд
=
0,65 ⋅ ∆Р м 0,65 ⋅ 5613
=
= 94,7 Па)м.
38,5
∑ l1−8
Расчет магистралей представлен в табл. 17
Таблица 17
Гидравлический расчет магистралей (участки 1 – 8)
N
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
Q,
Вт
117500
59500
30500
16400
16400
30500
59500
117500
G,
кг/л
4042
2047
1049
564
564
1049
2047
4042
L,
м
3,0
5
3
7
7,5
3,5
6,0
3,5
Dу,
мм
50
32
32
20
20
32
32
50
R,
Па
65
130
36
160
160
36
130
65
Rl,
м/с
195
650
108
1120
1200
126
780
227
V,
м/с
0,49
0,54
0,28
0,42
0,42
0,28
0,54
0,49
Рдин
117,7
143,2
38,3
86,3
86,3
38,3
143,2
117,7
ξ,
Па
0,6
1,5
1,5
3,0
3,0
3,0
3,0
0,6
Z,
Па
71
215
57
259
259
115
430
71
Rl+ Z
266
865
165
1379
1459
241
1210
298
5880
Сумма (Rl+Z)=5880 Па больше, чем расчетное давление для магистралей на 5880-5613=267 Па; поэтому следует уменьшить потери давления в магистралях, для этого необходимо увеличить диаметры труб на некоторых
участках; учитывая, что величина 267 Па небольшая по сравнению с ∆Рм, поэтому величину расчетного давления стояка 4 можно уменьшить на величину
267 Па, тогда фактическое расчетное давление стояка будет равно
ф
∆Рст
= 50520 − 267 = 50253 Па
Расчет стояка 4 проводим методом характеристик:
1.
Узел присоединения стояка 4 к подающей магистрали включает
(рис.43):
−
трубопровод Dу 20 мм длиной 1 м;
−
пробковый кран ξ=3,5;
−
отвод 90°, ξ =1
∑ξ=3,5+1=4,5
75
Согласно данным, приведенным в табл. 10:
(S ⋅ 10 4 )1м.тр. = 7,0 Па/(кг/ч)2;
(S ⋅ 10 4 )r = 4,5 ⋅ 2,98 = 13,41 Па/(кг/ч)2.
При фактическом расчетном расходе воды потеря давления в узле присоединения стояка к подающей магистрали определяется по формуле (2)
2
 564 
Р = (7 + 13,41) ⋅ 
 = 649 Па.
 100 
2.
Потеря давления в этажестояках (14 шт.) со смещенным замыкающим участком и краном RTD определяется по формуле (2)
2
Рст.ч.
 564 
= 53,2 ⋅ 14 ⋅ 
 = 23776 Па.
 100 
3.
Потеря давления в двух этажестояках верхнего этажа определяется по формуле (2), ориентировочное значение (S⋅10)4=39,2 Па/(кг/ч)2
2
 564 
Р = 39,2 ⋅ 2 ⋅ 
 = 2494 Па.
 100 
4.
включает:
Узел присоединения стояка №4 к обратной магистрали (рис.43)
трубопровод Dу 20, длиной 1 м;
отвод Dу 20, шт. – 1; ξ = 1.
Согласно данным, приведенным в таблице 10
(S ⋅ 10 4 )1м.тр. = 7,0 ; (S ⋅ 10 4 )r = 1 ⋅ 2,98 = 2,98 Па/(кг/ч)2;
2
 564 
Р = 9,98 ⋅ 
 = 317 Па.
 100 
Сопротивление стояка 4
Рст4 = 649 + 23776 + 2494 + 317 = 27236 Па.
Сопротивление балансировочного клапана:
ф
Ркл = ∆Рст
− Рст4 = 50253 − 27236 = 23017 Па.
Зная требуемое сопротивление балансировочного клапана (Ркл=23017
Па), определим необходимую пропускную способность Кv клапана по формуле (5)
Кv =
0,564
10 ⋅ 0,023017
3
= 1,17 м /ч.
По табл. 9 проверяем диапазон настройки в пределах 0,3-1,5 (Dу клапана 25 мм) и настраиваем его на расход 1,17 м3/ч.
При полученных результатах расчета стояка 4 получается, что использовать балансировочный клапан Dу 20 невозможно.
Для использования балансировочного клапана Dу 20 необходимо увеличить гидравлическое сопротивление балансировочного клапана, т.е. выполнить гидравлический расчет системы отопления при другом значении
76
расчетного давления или других диаметрах трубопроводов системы отопления.
Результаты гидравлического расчета магистралей и стояка 4 представлены на рис.44.
Рис.44. Эпюра циркуляционного давления.
Расчетное давление стояка 3 можно определить по рис.44 или расчетным путем
∆Рст3 = ∆Рс.о. − ∑ (Rl + Z )1, 2,3, 6,7 ,8 − 6237;
∆Рст3 = 62370 − (266 + 865 + 165 + 241 + 1210 + 298) − 6237 = 53088 Па
(где 6237 = запас давления ).
Расчет стояка 3 проводим методом характеристик (но можно гидравлический расчет проводить методом удельных потерь давлений).
Расход воды в стояке определим по формуле (1)
Gст =
3600 ⋅ 14100
= 483кг / ч ≈ 0,483 м 3 / ч .
4200 ⋅ (95 − 70)
Зная диапазон настройки балансировочного клапана АВ-QM (0,483 м3/ч),
по табл. 9 принимаем условный проход клапана Dу 20 мм, а диаметр стояка №3
принимаем равным диаметру клапана, т.е. Dу 20 мм.
77
1.
Узел присоединения стояка №3 к подающей магистрали аналогичен узлу присоединения стояка №4.
При расходе воды через стояк 483 кг/ч по формуле (2) определяем сопротивление узла:
2
 483 
∆Р = (7 + 13,41) ⋅ 
 = 476 Па.
 100 
2.
Потери давления в этажестояках ( их 14 шт.) определяем по формуле (2) при расходе воды 0,483 м3/ч
2
 483 
Р = 53,2 ⋅ 14 ⋅ 
 = 17375 Па.
 100 
3.
Потери давления в двух этажестояках верхнего этажа (ориентировочное значение (S⋅10)4=39,2) определяем по формуле (2)
2
 483 
Р = 39,2 ⋅ 2 ⋅ 
 = 1829 Па.
 100 
4.
Потеря давления в узле присоединения стояка к обратной магистрали по формуле (2)
2
 483 
Р = 9,98 ⋅ 
 = 233 Па.
 100 
Сопротивление стояка №3
Рст4 = 476 + 17375 + 1829 + 233 = 19913 Па.
Определяем сопротивление балансировочного клапана
ф
Ркл = ∆Рст
− Рст4 = 53088 − 19913 = 33175 Па.
Зная требуемое сопротивление балансировочного клапана (Ркл=33175 Па),
определяем необходимую пропускную способность Кv клапана по формуле (5)
Кv =
0,483
10 ⋅ 0,033175
3
= 0,847 м /ч.
По табл. 9 проверяем диапазон настройки в пределах 0,3-1,5 (Dу клапана 25 мм) и настраиваем его на расход 0,483 м3/ч.
При полученных результатах расчета стояка 3 получается, что следует
использовать балансировочный клапан Dу 25.
На рис.44 наносим ∆Рст – расчетное сопротивление стояка 3, Рст=19913
Па – сопротивление стояка 3 и Ркл – сопротивление балансировочного клапана (Ркл=33175 Па).
Пример 3. Выполнить гидравлический расчет двухтрубной системы
водяного отопления с верхней разводкой магистралей; система топления
оборудована термостатическими клапанами RTD. Расчетная схема представлена на рис. 45.
78
Рис. 45. Расчетная схема системы отопления
79
Параметры теплоносителя 95-70°С. Предусматривается установка на
стояках ручных балансировочных клапанов MSV-1. Здание шестиэтажное;
высота этажа 3 м.
Тепловая мощность системы отопления
Qс.о = 68850 Вт;
Qст = 9750 Вт; Gст = 335 кг/ч;
3
3
Qст4 = 10100 Вт; Gст4 = 347 кг/ч.
Решение. Основное кольцо циркуляции проходит через прибор первого этажа стояка 4.
Учитывая, что на расчетной ветке всего два стояка, а здание имеет
шесть этажей, то можно предположить, что установка автоматических балансировочных клапанов на стояках не потребуется, а будет достаточно установить ручные балансировочные клапаны.
Расчетное давление ∆Рс.о определяем с учетом рекомендаций, изложенных в разделе 9.3 (см. рис.40).
1. Определяем минимально допустимые потери давления в клапане
RTD по формуле (8)
∆Р RTD ≥ 1,5 ⋅ 16,5 ⋅ 159 = 3935 Па
Принимаем минимально допустимую величину
∆Р RTD = 7000 Па
2. Потерю давления в межэтажных участках стояка определяем
∆Рст = 0,5 ⋅ Н ⋅ ∆Рl1 м = 0,5 ⋅ 3 ⋅ 159 = 238,5 Па
'
Для шести этажестояков ∆Рст
= ∆Рст ⋅ 6 = 1431 Па
3. Гидравлические потери в магистральных стояках определяем по
формуле (10)
∆Р м = 75 ⋅ ∑ L = 75 ⋅ 49 = 3675 Па
где 75 – потеря давления 1 м трубы [средняя (50+100):2=75 Па/м;
49 – сумма длин участков 1, 2, 3, 4, 14, 15, 16, 17 в метрах.
4. Потерю давления в ручном балансировочном клапане принимаем
3000 Па.
5. Расчетное давление для основного циркуляционного кольца определяем по формуле (16) и рекомендаций, изложенных в п.9.3.
(16)
∆Роцк = ∆Рн + 0,75 ⋅ ∆Ре ,
где Рн – сопротивление отдельных элементов отопления, Па;
∆Ре – естественное давление, Па;
0,75 – доля ∆Ре, которая учитывается в расчетах.
∆Ре = 1,5 ⋅ 159 = 238,5 Па
∆Роцк = ∆РRTD + ∆Рст + ∆Р м + 0,75 ⋅ ∆Ре = 7000 + 1431 + 3675 + 179 = 12285 Па
(т.к. ∆РRTD>>>∆Pб.к, то величина ∆Pб.к при определении ∆Роцк не учтена).
80
Десять процентов от ∆Роцк оставляем в запас на неучтенные потери
∆Роцк = 0,9 ⋅ 12285 = 11057 Па
Расчет основного циркуляционного кольца выполняем методом удельных потерь давления и сводим в табл. 18.
Таблица 18
Гидравлический расчет основного кольца циркуляции
Q,
пВт
G,
кг/л
l,
м
d,
мм
V,
м/с
R,
Па
Rl,
Па
∑ξ
2368 22,0
4,5
683 3,0
347 4,0
40
32
25
20
0,47
0,36
0,31
0,26
85
60
65
65
1870
270
195
260
1,2
1,5
1,5
2,2
131
96
71
347
286
229
172
115
58
58
58
347
347
683
1336
2368
20
20
20
20
15
15
15
15
20
20
25
32
40
0,26
0,22
0,17
0,13
0,16
0,08
0,08
0,08
0,26
0,26
0,31
0,36
0,47
65
45
28
18
36
9,5
9,5
9,5
65
65
65
60
85
214,5
135
84
54
108
28
10
10
130
260
260
270
255
1
1
1
1
1
2,3
2,5
5,5
1,0
2,0
2,0
2,2
40
24
14
8
13
3
7
8
183
33
94
127
240
/п
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
68850
38850
19850
10100
MSV-1
10100
8300
6650
5000
3350
1700
1700
1700
10100
10100
19850
38350
68650
3,3
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
1,0
1,0
2,0
4,0
4,0
4,5
3,0
Z,
Па
Rl+ Z
2001
366
266
337
5475
254
159
98
62
121
31
17
18
313
293
354
397
495
11057
При расчете магистралей средние удельные потери давления принимаем 75 Па/м, а при расчете этажестояков – 40 Па/м (см. выше).
Коэффициенты местных сопротивлений.
Участок 1. Три отвода ∟90° ξ1=0,4⋅3=1,2.
Участок 2. Тройник при делении потока ξ2=1,5.
Участок 3. Тройник при делении потока ξ3=1,5.
Участок 4. Тройник на проход ξ=1,0,
два отвода ξ=0,6⋅2=1,2
∑ξ4=2,2.
Участок 5. Ручной балансировочный клапан MSV-1, определение давления в нем см. ниже.
Участок 6. Тройник на проход ξ6=1.
Участок 7. Тройник на проход ξ7=1.
Участок 8. Тройник на проход ξ8=1.
81
Участок 9. Тройник на проход ξ9=1.
Участок 10. Тройник на проход ξ10=1.
Участок 11. На участке 11 значение К.М.С. вначале определяем без
учета К.М.С. клапана RTD.
Отвод ∟90° ξ=1,3.
Внезапное расширение ξ =1.
∑ξ11=2,3
Участок 12. Внезапное сужение ξ = 0,5.
Шаровой кран ξ=0,5.
Тройник на повороте ξ=1,5.
∑ξ12=2,5
Участок 13. Отвод ∟90°ξ=1,1⋅3=3,3.
Кран пробковый ξ=1,2.
Тройник на проход ξ=1.
∑ξ13 = 5,5.
Участок 14. Тройник на проход ξ14 = 1.
Участок 15. Тройник на противотоке ξ15 = 2.
Участок 16. Тройник на противотоке ξ16 = 2.
Участок 17. Отвод ∟90°ξ17=1,1⋅2 = 2,2.
Сумма потерь давления на участках 1 – 17 (без клапана MSV-1) составляет 5582 Па.
Необходимое сопротивление клапана MSV-1 определяем по формуле
'
∆Роцк
− ∑ (Rl + Z )1−17 = 11057 − 5582 = 5475 Па
Определяем необходимую пропускную способность клапана по формуле (5)
Кv =
0,347
10 ⋅ 0,005474
=
0,347
3
= 1,5 м /ч.
0,23
По табл. 7 выбираем настройку клапана 1,7 при числе оборотов шпинделя 1,5 (клапан MSV-1) Dу 20 мм.
Потери давления в клапане MSV-1 (∆Рбк=5475 Па) вписываем в табл. 18.
Потери давления в основном кольце циркуляции с учетом потерь давления в балансировочном клапане составляет
∑ (Rl + Z )
оцк
= 5582 + 5475 = 11057 Па.
Результаты гидравлического расчета основного циркуляционного
кольца представлены на рис.46
82
Рис. 46. Эпюра циркуляционного давления в двухтрубной системе
водяного отопления с верхней разводкой подающей магистрали
Для выбора настройки терморегулятора, установленного на стояке 4 у
отопительного прибора первого этажа необходимо определить пропускную
способность клапана (на участке 11) и требуемое его сопротивление, т.е. разность давлений Р11 – Р12, указанную величину удобно определить с помощью
схемы, показанной на рис. 47.
Давление в начале первого участка Р1 равно расчетному давлению, т.е.
Р1=12285 Па; давление в конце первого участка Р2 равно Р1 минус потери
давления на первом участке ∑(Rl+Z)1=2001 Па, следовательно
Р2=Р1-∑(Rl+Z)1=12285-2001=10284 Па.
Аналогично определяем потери давления в конце остальных участков
основного циркуляционного кольца (ОЦК), т.е. Р3, Р4, Р5, Р6, Р7, Р8, Р9, Р10 и
Р11; полученные значения наносим на схему, рис.47. Давление Р12 равно
сумме потерь давления на участках 13 – 17, т.е.
Р12 = 313 + 293 + 354 + 397 + 495 = 1852 Па.
Потери давления в клапане RTD на участке 11 будут равны
∆Р RTD = Р11 − Р2 − ∑ (Rl + Z )11,12 = 3098 − 1852 − 17 − 18 = 1211 Па.
Пропускная способность клапана по формуле (5)
Кv =
0,058
10 ⋅ 0,001211
83
=
0,058
3
= 0,527 м /ч.
0,11
Рис. 47. Схема распределения расчётного давления в системе отопления
с верхней разводкой (П17 = 1228 Па – запас давления))
84
По табл. 11 находим индексы настройки клапана терморегулятора
RTD-N-15; настройка N.
После расчета основного циркуляционного кольца выполняют гидравлический расчет колец циркуляции через отопительные приборы 2, 3, 4, 5, и 6
этажей стояка 4, т.е. участки 18 – 24.
Расчет сводим в табл. 19.
Таблица 19
Гидравлический расчет системы отопления
N
п/п
18
19
20
21
22
23
24
Q,
Вт
1800
1800
1800
3400
5100
6750
8400
G,
кг/ч
62
62
62
117
175
232
298
l,
м
1,0
1,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
d,
мм
15
15
15
15
20
20
20
V,
м/с
0,09
0,09
0,09
0,17
0,14
0,19
0,22
R,
Па/м
14
14
14
45
20
36
50
Rl,
Па
14
14
42
135
60
108
150
∑ξ
4,5
5,4
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Z,
Па
10
22
4,0
14
10
18
24
Rl+Z,
Па
24
36
46
149
70
126
174
625
Участок 18. 1. Тройник на ответвление ξ=1,5
2. Клапан RTD (потери давления в клапане будут определены в дальнейших расчетах).
3. Внезапное расширение ξ=1.
∑ξ18=2,5.
Участок 19. 1. Внезапное сужение ξ=0,5.
2. Кран пробковый ξ=3,5.
3. Отвод ∟90° ξ=1,4.
∑ξ19=5,4.
Участок 20. Тройник на проход ξ=1.
Участок 21. Тройник на проход ξ=1.
Участок 22. Тройник на проход ξ=1.
Участок 23. Тройник на проход ξ=1.
Участок 24. Тройник на проход ξ=1.
Далее определяем давление в точках 18 – 22 (рис. 47). Давление в точке
18 равно давлению в точке 12 плюс потери давления на участке 24 (рис.45),
т.е.
Р18 = Р12 + ∑ (Rl + Z )24 = 1852 + 174 = 2026 Па.
Давление в точке 19.
Р19 = Р18 + ∑ (Rl + Z )23 = 2026 + 126 = 2152 Па.
Давление в точке 20.
Р20 = Р19 + ∑ (Rl + Z )22 = 2152 + 70 = 2222 Па.
85
Давление в точке 21.
Р21 = Р20 + ∑ (Rl + Z )21 = 2222 + 149 = 2371 Па.
Давление в точке 22.
Р22 = Р21 + ∑ (Rl + Z )20 = 2371 + 46 = 2471 Па.
Определим необходимую пропускную способность клапана RTD отопительного прибора шестого этажа по формуле (5), но сначала определяем
потери давления, которые должны быть в клапане:
∆Р RTD = Р6 − Р22 − ∑ (Rl + Z )18,19 + 0,75 ⋅ Ре ,
где ∑(Rl+Z)18,19 – потери давления на участках 18 и 19;
Ре – естественное давление, возникающее в отопительном приборе
шестого этажа (учитываем 75% от Ре)
∆Р RTD = 3586 − 2417 − 24 − 36 + 0,75 ⋅ 16,5 ⋅ 159 = 3077 Па;
0,062
0,062
3
Кv =
=
= 0,35 м /ч.
10 ⋅ 0,003077 0,175
По таблице 11 находим индексы настройки клапана терморегулятора
RTD-N-15; настройка 6.
Расчет участков 25 – 32 сводим в табл. 20
Таблица 20
Гидравлический расчет системы отопления
N
п/п
Q,
Вт
G,
кг/ч
l,
м
d,
мм
V,
м/с
R,
Па/м
Rl,
Па
∑ξ
Z,
Па
Rl+Z,
Па
25
26
27
28
29
30
31
32
1650
1650
1650
1650
1650
1650
1650
1650
57
57
57
57
57
57
57
57
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
15
15
15
15
15
15
15
15
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
2,5
5,5
2,5
5,5
2,5
5,5
2,5
5,5
8
17
8
17
8
17
8
17
20
29
20
29
20
29
20
29
Участок 25. 1. Тройник на ответвление ξ=1,5.
2. Клапан RTD (потери давления в клапане будут определены в дальнейших расчетах).
3. Внезапное расширение ξ=1: ∑ξ25=2,5.
Участок 26. 1. Внезапное сужение ξ=0,5.
2. Кран пробковый ξ=3,5.
3. Тройник на ответвление ξ=1,5: ∑ξ26=5,5.
86
Местные сопротивления на участках 27, 29, 31 такие же, как и на участке 25.
Местные сопротивления на участках 28, 30, 32 такие же, как и на участке 26.
Определим потери давления, которые должны быть в клапане RTD на
участке 25, рис.45.
∆Р RTD = Р7 − Р21 − ∑ (Rl + Z )25, 26 + 0,75 ⋅ Ре = 3427 − 2371 − 20 − 29 + 0,75 ⋅ 13,5 ⋅ 159 = 2617
Определяем необходимую пропускную способность клапана по формуле (5)
Кv =
0.057
10 ⋅ 0,002617
3
= 0,356 м /ч.
По таблице 11 находим индекс настройки клапана терморегулятора
RTD-N-15, настройка 6.
Аналогично находим индексы настройки для клапанов RTD, установленных на участках 27, 29 и 31.
Для клапана, установленного на участке 27:
∆Р RTD = Р8 − Р20 − ∑ (Rl + Z )27 , 28 + 0,75 ⋅ Ре = 3329 − 2222 − 20 − 29 + 0,75 ⋅ 10,5 ⋅ 159 = 2310;
Кv =
0.057
10 ⋅ 0,002310
3
= 0,37 м /ч.
По табл. 11 находим индекс настройки клапана RTD-N-15, настройка 6.
Для клапана, установленного на участке 29.
∆Р RTD = Р9 − Р19 − ∑ (Rl + Z )29,30 + 0,75 ⋅ Ре = 3267 − 2152 − 20 − 29 + 0,75 ⋅ 7,5 ⋅ 159 = 1960 Па
Кv =
0.057
10 ⋅ 0,001960
3
= 0,407 м /ч.
По табл. 11 находим индекс настройки клапана RTD-N-15, настройка 7.
Для клапана, установленного на участке 31.
∆Р RTD = Р10 − Р18 − ∑ (Rl + Z )31,32 + 0,75 ⋅ Ре = 3146 − 2026 − 20 − 29 + 0,75 ⋅ 4,5 ⋅ 159 =
= 3146 + 2026 − 20 − 29 + 537 = 1608;
0.057
3
Кv =
= 0,45 м /ч
10 ⋅ 0,001608
По табл. 11 находим индекс настройки клапана RTD-N-15, настройка 7.
Гидравлический расчет стояка 3 проводится аналогичным образом.
Расчетное давление для стояка 3 можно определить по эпюре циркуляционного давления, рис. 46.
ПРИМЕР 4
Выполнить гидравлический расчет двухтрубной системы отопления с
нижней разводкой (рис. 48).
87
Рис. 48. Расчетная схема двухтрубной системы отопления
с нижней разводкой магистралей
88
Параметры теплоносителя 95-70 0 С .Предусматривается установка на
стояках автоматических балансировочных клапанов ASV-P с запорным клапаном ASV-М. Здание шести этажное; высота этажа 3м. Тепловая мощность
системы отопления 66300 Вт.
Решение. За основное циркуляционное кольцо принято кольцо циркуляции через отопительный прибор первого этажа стояка 4.
Расчетное давление ∆Pc определяем с учетом рекомендаций, изложенных в разделе 9.3.(см. и рис.40) и формулу (16).
1. Определяем минимально допустимые потери давления в клапане
RTD по формуле (9).
∆P ≥ 1,5 ⋅ 16,5 ⋅ 159 = 3935 Па.
Минимально допустимая величина потерь давления в клапане RTD составляет 9000 Па, что больше 3935 Па.
2.Потерю давления в межэтажных участках стояка определяем
∆Pст = 0,5 ⋅ H ⋅ ∆Pe1 м = 0,5 ⋅ 3 ⋅ 159 = 238,5 Па,
а для шести этажестояков ∆Pст' = ∆P ⋅ 6 = 238 ⋅ 6 = 1428 Па.
3. Гидравлические потери в магистралях ∆Pм определяем по формуле (11)
∆P = 70 ⋅ ∑ L = 70 ⋅ 34 = 2380 Па.
4.Потери давления в балансировочном автоматическом клапане ASV-P
принимаем 10000 Па.
Расчетное давление для основного циркуляционного кольца определяем по формуле (16); в начале определяем ∆Pc = 1,5 ⋅ 159 = 238,5 Па,
∆PОЦК = 9000 + 1428 + 2380 + 10000 + 0,75 ⋅ 238,5 = 22987 Па.
Десять процентов от ∆PОЦК оставляем в запас на неучтенные потери, тогда фактическое расчетное давление равно
∆PОЦК = 0,9 ⋅ 22987 = 20688 Па.
Определяем удельную потерю давления на трение по формуле (15) для
расчета магистралей, т.е. для участков 1-4 и 9- 12.
ср
R уд
=
0,65 ⋅ 2380
= 45,5 Па/м.
∑ 34
Удельную потерю давления на трение для расчета вертикальных стояков вычисляем:
ср
R уд
=
0,65 ⋅ 238,5
= 51,7 Па/м.
3
89
Расчет основного циркуляционного кольца выполняем методом удельных потерь давления и сводим в табл.21.
Таблица 21
Гидравлический расчет основного цилиндрического кольца
№ п/п
1
2
3
4
5
6
Q,Вт
G,кг/ч l,м
66300 2281
36300 1249
18300
629
13200
454
13200
454
Клапан ASV-M
1300
45
7
8
1300
13200
9
10
11
12
13200
18300
36300
66300
d,мм
V,м/с
R,Па/м Rl,Па
3,0
5,5
6,0
4,0
2,5
50
0,28
22
32
0,33
50
25
0,29
55
25
0,21
30
20
0,35
110
20
0,35
1,0
15
0,06
4,5
Терморегулятор RTD-N
45
1,0
15
0,06
4,5
454
2,5
20
0,35
110
Балансировочный клапан ASV-P
454
5,0
25
0,21
30
629
2,0
25
0,29
55
1249
5,5
32
0,33
50
228,1
3,0
40
0,46
80
66
275
330
120
275
5,0
5,0
275
150
110
275
240
∑ξ
Z, Па
0,8
3,0
3,0
2,1
1,2
6,2
2,5
31
159
124
45
72
3707
4
Rl+ Z, Па
97
434
454
165
347
3707
9
3911
5,8
10
15
1,8
108
383
10000
1
22
172
3
124
234
3
162
437
0.8
83
323
∑ ( R l + Z ) = 20688
Потери давления в магистралях (участки 1-4,9-12) составляют
∑ ( Rl + Z ) = 2316 Па, а расчетное давление для этих участков равно
∆Pм = 2380 Па, т.е. больше всего на 2,7%,можно считать , что гидравлический
расчет магистралей закончен.
В табл.21 записываем гидравлическое сопротивление балансировочного клапана ASV-P-это 10000 Па, гидравлическое сопротивление клапана
ASV-М ,при коэффициенте местного сопротивления равном 62.
Участок 1. Отвод под 90 0 ξ = 0,4 ⋅ 2 = 0,8
Участок 2. Тройник поворотный ξ = 3,0
Участок 3. Тройник поворотный ξ = 3,0
Участок 4. 1.Тройник проходной ξ = 1,5
2. Отвод под углом 90 0 ξ = 0,6
∑ ξ = 2,1
Участок 5.Отвод под углом 90 0 ξ = 0,6 ⋅ 2 = 1,2
Участок 6. 1. Крестовина поворотная на ответвление ξ = 1,5
2. Внезапное расширение ξ = 1
∑ ξ = 2,5
90
Участок 7. 1. Внезапное сужение ξ = 0,5
2. Кран ξ = 3,8
3. Крестовина поворотная ξ = 1,5
∑ ξ = 5,8
Участок 8. Отвод под углом 90 0 ξ = 0,6 ⋅ 3 = 1,8
Участок 9. Тройник проходной ξ = 1,0
Участок 10. Тройник на противотоке ξ = 3
Участок 11. Тройник на противотоке ξ = 3
Участок 12. Отвод под углом 90 0 ξ = 0,4 ⋅ 2 = 0,8
Результаты гидравлического расчета основного циркуляционного
кольца представлены на рис. 49.
Для выбора настройки терморегуляторов, установленных на стояке №4,
и в частности у отопительного прибора первого этажа, необходимо определить его пропускную способность и требуемое его сопротивление, т.е. разность давлений Р 6 -Р 7 ; указанную величину удобно определить с помощью
схемы, приведенной на рис.50. Давление в начале первого участка Р 1 равно
расчетному давлению, т.е. Р 1 = 20688 Па; давление в конце первого участка
Р 2 равно Р 1 минус потери давления на первом участке - ∑ ( Rl + Z )1 = 97 Па (из
табл.21), следовательно, Р2 = Р1 − ∑ ( Rl + Z )1 = 20688 − 97 = 20591 Па. Аналогично
определим потери давления в конце остальных участков основного циркуляционного кольца (ОЦК), т.е. Р 3 ,Р 4 ,Р 5 ,Р 6 ,Р 7 ,Р 8 ,Р 9 ,Р 10 ,Р 11 и Р 12 ; заметим ,что
Р 12 при принятых условиях равно нулю. Полученные значения наносим на
схему рис. 50. Давление Р 7 равно сумме потерь давления на участках 8 - 12,
т.е. Р 7 =383+10000+172+234+437+323=11549 Па.
Далее определяем требуемое сопротивление терморегулятора RTD на
участке 6.
∆Р RTD = P6 − P7 − ∑ ( Rl + ξ ) 0, 7 = 15484 − 11549 − 9 − 15 = 3911 Па.
По формуле (5)
Kv =
0,045
10 ⋅ 0,003911
= 0,2284 м 3 /ч.
По табл.11 определяем индекс настройки клапана D y 15, он равен 5.
Потери давления в ОЦК на основании данных табл.21 составляет 20688 Па,
что равно величине ∆РОЦК = 20688 Па.
После расчета ОЦК выполняют гидравлический расчет колец циркуляции через отопительные приборы 2-6 этажей стояка 4, т.е. участки 13, 14, 15,
16 и т.д. При этом следует иметь в виду, что на втором и последующих этажах возникает естественное давление; в расчетах учитывается только 75 %
от расчетной величины. Расчет сводим в табл. 22.
91
Рис. 49. Эпюра циркуляционного давления в двухтрубной системе отопления
с нижней разводкой магистралей
После расчета участков 13-17 на схему (рис. 50) наносим значения давления:
Р13 = Р6 − ∑ ( Rl + Z )13 + 0,75 ⋅ Pест = 15484 − 283 + 0,75 ⋅ 159 ⋅ 3 = 15559 Па.
Р14 = Р13 − ∑ ( Rl + Z )14 + 0,75 ⋅ Pест = 15559 − 182 + 0,75 ⋅ 159 ⋅ 3 = 15735 Па.
Р15 = Р14 − ∑ ( Rl + Z )15 + 0,75 ⋅ Pест = 15735 − 112 + 358 = 15981 Па.
Р16 = Р15 − ∑ ( Rl + Z )16 + 0,75 ⋅ Pест = 15981 − 54 + 358 = 16285 Па.
Р17 = Р16 − ∑ ( Rl + Z )17 + 0,75 ⋅ Pест = 16285 − 16 + 358 = 16627 Па.
Р18 = Р17 + ∑ ( Rl + Z ) 24 + 0,75 ⋅ Pест = 11549 + 283 + 358 = 12190 Па.
Р19 = Р18 + ∑ ( Rl + Z ) 23 + 0,75 ⋅ Pест = 12190 + 182 + 358 = 12730 Па.
Р20 = Р19 + ∑ ( Rl + Z ) 22 + 0,75 ⋅ Pест = 12730 + 112 + 358 = 13200 Па.
Р21 = Р20 + ∑ ( Rl + Z ) 21 + 0,75 ⋅ Pест = 13200 + 54 + 358 = 13612 Па.
Р22 = Р21 + ∑ ( Rl + Z ) 20 + 0,75 ⋅ Pест = 13612 + 15 + 358 = 13985 Па.
92
Рис.50. Схема распределения расчетного давления в системе отопления
с нижней разводкой
93
Таблица 22
Гидравлический расчет системы отопления участки 13-33.
№
п/п
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Q, Вт
l, м
10700
8600
6500
4400
2300
1200
G,
кг/ч
368
296
224
151
79
41
1200
2300
4400
6500
8600
10700
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
1100
41
79
151
224
296
368
38
38
38
38
38
38
38
38
1,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
1,0
d, мм
V, м/с
R,
Па/м
20
0,27
70
20
0,22
45
20
0,17
28
20
0,11
14
20
0,06
3,6
15
0,05
3,6
Терморегулятор RTD
15
0,05
3,6
20
0,06
3,6
20
0,11
14
20
0,17
28
20
0,22
45
20
0,27
70
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
15
0,05
3,2
Rl,
Па
210
135
84
42
11
4,0
∑ξ
2
2
2
2
3
4,1
73
47
28
12
5,0
5
283
182
112
54
16
2,0
4,0
11
42
84
135
210
3
3
3
3
3
3
3
3
8,1
2
2
2
2
2
4
7,1
4
7,1
4
7,1
4
7,1
10
4,0
12
28
47
73
5
9
5
9
5
9
5
9
14
15
54
112
182
283
8
12
8
12
8
12
8
12
ξ , Па Rl+ ξ , Па
Определяем потери давления на участках 25-35. Результаты расчета
сводим в табл.22.
Далее определяем требуемое сопротивление терморегуляторов RTD,
установленных на участках 25,27,29,31:
Для RTD, установленного на участке 25:
∆РRTD = Р13 − Р18 − ∑ ( Rl + Z ) 25, 26 = 15559 − 12190 − 8 − 12 = 3349 Па
KV =
0,038
10 ⋅ 0,003349
= 0,207, м 3 /ч.
По табл 11. находим индекс настрой клапана RTD –N-15. N=4.
На участке 25. 1. Крестовина на проход с поворотом ξ = 3 .
2. Внезапное расширение ξ = 1 . ∑ ξ = 4 .
На участке 26. 1. Внезапное сужение ξ = 0,6 .
2. Кран ξ = 3,5 .
3.Крестовина на проход с поворотом ξ = 3 . ∑ ξ = 7,1
Примечание: на участке 25,27,28,29 и 31 потери давления определены без учета
потерь давления в клапане RTD.
94
Для RTD, установленного на участке 27:
∆РRTD = P14 − P19 − ∑ ( Rl + Z ) 27 , 28 = 15735 − 12730 − 20 = 2985, Па ;
KV =
0,038
10 ⋅ 0,002985
= 0,22 м 3 /ч.
По табл. 11 находим индекс настройки клапана RTD-N-15.N=5.
Для RTD, установленного на участке 29:
∆РRTD = P15 − P20 − ∑ ( Rl + Z ) 29,30 = 15981 − 13200 − 20 = 2761, Па;
КV =
0,038
= 0,229, Па.
10 ⋅ 0,002761
По табл. 11 находим индекс настройки клапана RTD-N-15.N=5.
Для RTD, установленного на участке 31:
∆РRTD = P16 − P21 − ∑ ( Rl + Z )31,32 = 16285 − 13612 − 20 = 2653, Па;
KV =
0,038
= 0,233, м 3 /ч.
10 ⋅ 0,002653
По табл. 11 находим индекс настройки клапана RTD-N-15. N=6.
Заключение
Впервые обобщён и систематизирован материал, необходимый для выполнения курсового и дипломного проектов по отоплению жилых, гражданских и промышленных зданий. Приведены принципиальные схемы автоматизированных узлов управления в зависимости от давления в подающем и обратном трубопроводах тепловых сетей и в зависимости от схемы присоединения системы отопления к тепловым сетям.
Дается методика гидравлического расчёта автоматизированных систем
отопления, которая позволит студентам более глубоко освоить проектирование систем отопления, а описание методов поддержания температуры воды,
подаваемой в систему отопления, выбрать наиболее приемлемый вариант
поддержания требуемой температуры воды в зависимости от температуры
наружного воздуха.
Приведены прямоточные схемы узлов управления, схемы со смещением воды и независимые схемы присоединения систем отопления к тепловым
сетям.
95
Учебное пособие поможет при выборе схемы индивидуального теплового пункта (ИТП). Кроме того, подробное описание работы ИТП позволит
студентам получить более полное представление о его устройстве и работе.
Авторы выражают надежду, что настоящее учебное пособие будет полезно и интересно студентам учебных заведений, обучающимся по направлению «Строительство», а также инженерно-техническим работникам, занимающихся вопросами проектирования, наладки и эксплуатации систем отопления.
Библиографический список рекомендуемой литературы
1. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. (Госстрой России. - М., 2004).
2. СНиП 41-02-2003.Тепловые сети.(Госстрой России. –М., 2004).
3. СП 41-101-95.Проектирование тепловых пунктов. (Госстрой России. М: ГУП ЦПП, 1999).
4. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. – М:
Стройиздат,1965-360 с.
5. Новосельцев, Б.П. Отопительные приборы систем водяного и парового
отопления: учебно-справочное пособие/ Б.П. Новосельцев; Воронеж.
гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж, 2006.
6. Применение средств автоматизации «Данфосс» в системах водяного
отопления: пособие/ ЗАО «Данфосс». - М., 2004.
7. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. – Изд. 4-е. - Книга 1-я.
Р.В.Щекин и др. Киев: «Будiвельник», 1976.
8. Андреевский А.К. Отопление: учеб. пособие для вузов. - 2-е изд. Минск: Высш. шк.,1982. – 432 с.
9. Применение средств автоматизации «Данфосс» в системах водяного
отопления многоэтажных зданий. Пособие. «Данфосс» М., 2007.
96
Приложение 1
Спецификация на узел ввода
Марка,
поз.
Обозначение
1
1а
Наименование
Кол- Масса,
во
ед. кг
Примеч
ание
Теплосчетчик ТСК-50 в
комплекте:
Вихревой электромагнитный
преобразователь расхода
ВЭПС-ТИ2
ДУ 50
2
1б
Тепловычислитель ВКТ - 7
1
1в
Термопреобразователь
сопротивления
2
Грязевик абонентский ТС569.00.000-13 Ру=1.6мПа
(16кгс/см. кв) D 125
1
70,4
шт.
Фильтр сетчатый чугунный
фланцевый со спускным краном
типа Y333Р Ру=1.6мПа (16кгс/см
кв)
Ду 125
2
41
шт.
Регулятор давления "до себя"
АIА Ду=32мм, Тmax=150оС,
Ру=16бар Kvs=16
1
шт.
Регулятор перепада давления
AFP/VFG21 Ду=32мм,
Тmax=150оС, Ру=16бар Kvs=16
1
шт.
Задвижка стальная фланцевая
30С41нж1
Трс до 450оС
Ру=1.6мПа (16кгс/см кв)
Ду 150
2
97
шт.
Клапан обратный чугунный
пружинный тарельчатый типа 802
с ответными фланцами Ру=16 бар
Трс до 150оС Ду= 125 мм
1
8.55
шт.
Задвижка стальная фланцевая
3146бр Трс до 225 оС Ру=
1.0мПа(10кгс/см кв) Ду 125
2
57
шт.
Кран пробковый проходной
11б6бк Трс до 100оС
Ру=1мПа(10кгс/см кв) Ду=32 мм
2
1.4
шт.
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87 СТМ4-1-87
Термометр прямой N 5 t = 0100оС ТТП 41 260 103 с оправой
типа П ТМ4-142-87. Установка 1
1
шт.
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87 СТМ4-1-87
Термометр прямой N 4 t = 0160оС ТТП 52 260 103 с оправой
типа П ТМ4-142-87. Установка 1
1
шт.
МП3-У ТУ25.02.180335-84
СТМ14-2-01 ТМ14-2-3-01
Манометр показывающий.
Предел измерения 0..1.0мПа
Установка 1, ЗК14-2-3-01
3
шт.
2
3
4
4'
5
6
7
8
9
10
11
ТУ 407131.003-29524304-2000
Серия 5.903-13. вып.5. ч. 2
"DANFOSS"
"DANFOSS"
"DANFOSS"
ТУ 26-07-1526-09
"DANFOSS"
ТУ 26-07-1249-80
ТУ 26-07-1396-87
97
Окончание прил 1.
Марка,
поз.
12
13
14
Обозначение
Наименование
Масса,
Кол- ед. кг
во
Примеч
ание
МП3-У ТУ 25.02.180335-84
СТМ14-2-01 ТМ14-2-1-01
Манометр показывающий.
Предел измерения 0..0.6 МПа
Установка 1, ЗК14-2-1-01
3
шт.
СЗК14-2-02
Отборное устройство давления
прямое Ру=1.6мПА(16 кгс/см2)
Установка 1, ЗК14-2-3-02
4
шт.
Отборное устройство давления
прямое Ру=1.6мПА(16кгс/см2)
Установка 1, ЗК14-2-1-02
3
шт.
СЗК14-2-02
Труба Т133х4.5 ГОСТ10704-91
В Ст3сп5 ГОСТ10705-80
2.5
15,04
м
Труба 133х4.5 ГОСТ10704-91
В Ст3сп5 ГОСТ10705-80
8
15,04
м
Труба 57х2.5 ГОСТ10704-91
В Ст2сп2ГОСТ10705-80
1.7
3,36
м
Труба 32х2.5 ГОСТ10704-91
В Ст2сп2ГОСТ10705-80
0.5
1,13
м
1,42
м
Труба Ц 32х2.8 ГОСТ 3262-75*
ГОСТ18693-73
Шланг гибкий прорезиненный
Ø 25
3
15
Швеллер12 ГОСТ 8240-89
С 245 ГОСТ27772-88
37
10,4
кг
16
Уголок 50х50х5 ГОСТ8509-86
С 245 ГОСТ27772-88
8.3
3,77
кг
98
м
Приложение 2
Спецификация на узел ввода №1
Марка,
поз.
Обозначение
1
Наименование
Кол- Масса,
во
ед. кг
Примечание
Теплосчетчик ТСК-4-50
в комплекте:
1
Вихревой электромагнитный
преобразователь расхода ПРЭМ
(ЭМ) ДУ 50
2
1б
Тепловычислитель ВКТ - 4М
1
1в
Термопреобразователь
сопротивления
2
Грязевик абонентский ТС69.00.000-11 Ру = 1.6 МПа
(16кгс/см2) D 80
1
33,5
шт.
Фильтр магнитный фланцевый
Трс до 1500 Ру = 1.6 МПа
(16кгс/см2)
Ду 80
2
20
шт.
1а
2
3
ТУ 407131.003-29524304-2000
Серия 5.903-13 вып.5 ч. 2
ТУ 4213-001-03215076-92
4
"DANFOSS"
Регулятор перепада давления АУР
Ду=32 мм, 0.8-1.6 бар
1
5
"DANFOSS"
Кран шаровый латунный
никелированный
полнопроходный муфтовый типа
Techno-A-08007100 Ду 20
4
Кран пробковый проходной
11б6бк Трс до 100 оС
Ру = 1 МПа (10кгс/см кв) Ду 20
2
0,9
шт.
Кран трехходовый с фланцем для
манометра 11б6бк Трс до 100 оС
Ру=1.6МПа(16кгс/см2) Ду 15
8
0,3
шт.
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87 СТМ4-1-87
Термометр прямой N 5 t = 0-160оС
ТТП 52 260 103 с оправой типа
П ТМ4-142-87. Установка 1
1
шт.
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87 СТМ4-1-87
Термометр прямой N 4 t = 0-100оС
ТТ П 41 260 103 с оправой типа П
ТМ4-142-87. Установка 1
1
шт.
ТУ 25.02.180335-84
СТМ4-2-91
Манометр МП3-У Ру=0-0.1мПа(010кгс/см2)
ТК4-512-91 Установка 1
3
шт.
ТУ 25.02.180335-84
СТМ4-2-91
Манометр МП3-У
Ру=0-0.6 МПа (0-6кгс/см2)
ТК4-512-91 Установка 3
1
шт.
12
СЗК4-2-90
Отборное устройство давления
ЗК4-275.00-90.Установка 4
4
шт.
13
СЗК4-2-90
4
шт.
6
7
8
9
10
11
ТУ 26-07-1396-09
ТУ 26-07-1061-84
Отборное устройство давления
ЗК4-275.00-90.Установка 1
99
шт.
.
12
шт.
Окончание прил. 2
Марка,
поз.
Обозначение
Наименование
Кол- Масса,
во
ед. кг
Примечание
Труба Т89х3.5 ГОСТ10704-91
В Ст3сп5 ГОСТ10705-80
0,3
Труба 89х2.8 ГОСТ10704-91
В Ст3сп5 ГОСТ10705-80
6,4
Труба 57х2.5 ГОСТ10704-91
В Ст2сп2ГОСТ10705-80
0,66
Труба Ц 20х2.5 ГОСТ 3262-75*
1,5
14
Швеллер12 ГОСТ 8240-89
С 245 ГОСТ27772-88
48
кг
15
Уголок 50х50х5 ГОСТ8509-86
С 245 ГОСТ27772-88
12
кг
100
8,34
5,95
3,36
1,42
м
м
м
м
Приложение 3
Спецификация на узел учета
Марка,
поз.
Обозначение
Наименование
Кол- Масса,
во
ед. кг
1
ТСК-2
Теплосчетчик в комплекте:
1
1а
ТУ 407131.000-29524304-97
Вихревой электромагнитный
преобразователь расхода
ВЭПС-Т(И)
ДУ 80
2
1б
Термопреобразователи
сопротивления
2
1в
Тепловычислитель ВКТ-2м
1
2
GRUNDFOS
UPSD 40-120F
Насос циркуляционный сдвоенный
N=0.46 кВт Н=4.0м
1
3
ТУ 400-09-91-94
Фильтр магнитный муфтовый
ФММ 100
Ду 100
2
2
4
Серия 5.903-13 вып.5 ч.2
Грязевик абонентский ТС569.00.000-12 Ру=1.6МПа Ду100
5
Фирма "VALTEC"
Италия
Шаровый кран. Ду 32
7
16 ч6п
ТУ 26-07-148488
Клапан обратный фланцевый
Ду 100
2
8
30 с41 нж
ТУ 26-07-1526-09
Задвижка стальная фланцевая
Ду 100
5
Насос "Родник"
1
9
Ø 25
2
10
ГОСТ 18689-73
Шланг гибкий Ø 25, l=15м
1
11
ТУ 25.02.180335-84 СТМ-2-91
Манометр МП3-У Ру=0-1.0
3
12
ТУ 25.02.180335-84 СТМ-2-91
Манометр МП3-У Ру=0-0.6
1
13
14 М1-16
Кран трехходовой муфтовый с
фланцем для манометра с
импульсной трубкой Ду 15
1
14
3КЧ-275.00-90
Отборное устройство давления
Установка 1, Ру=1.0 МПа
7
15
3КЧ-275.00-90
Отборное устройство давления
Установка 1, Ру=0.6 МПа
4
16
3КЧ-46-90
Закладная конструкция
для установки приборов давления
8
17
3КЧ-45-90
Закладная конструкция для
установки приборов давления
4
18
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87
СТМ4-1-87
Термометр прямой N 4
t = 0- 100 оС ТТ П 41 260 103
с оправой типа П ТМ4-142-87.
Установка 1
5
3КЧ-2-90
Закладная конструкция
для установки термометров.
Расширитель
4
19
101
41.4
62.2
Примечание
Окончание прил. 3
Марка,
поз.
Обозначение
Наименование
2
ГОСТ 10704-91
Труба Ø108х4.0
2
ГОСТ 10704-91
Труба Ø89х3.5
2
ГОСТ 3262-75*
Труба Ø25х25
0
1
2
Кол- Масса,
во
ед. кг
7.0
3.0
10.0
Швеллер 12 ГОСТ 8240-89
С 245 ГОСТ 27772-88
42.0
Уголок 50х50х5 ГОСТ 8509-86
С 245 ГОСТ 27772-88
20.0
102
Примечание
Приложение 4
Спецификация на узел управления
Марка,
поз.
Обозначение
Наименование
Кол. Масса,
ед. кг
Примеч
ание
1
"GRUNDFOS"
Насос циркуляционный UPSD 4060/2 F N=280 Вт 1х230 Вт
1
2
"DANFOSS"
Клапан регулирующий седельный
VM2 ДУ 32 Kvs=10 с
электроприводом AMV(E) 20/30
1
шт.
шт.
3
"DANFOSS"
Электронный регулятор
температуры ЕСУ Comfort 300
1
4
ТУ 4213-0001-1321576-92
Фильтр магнитный фланцевый
ФМФ Трс до 150 С Ру=1,6 МПа
(16 кгс/см кв) Dу=80
2
ТУ 25-02-160141-81
Регулятор перепада давления
IVD/IVF 0,2-2,5 бар Ду=32
1
6
ТУ 407131.001-2952304-97
Счетчик горячей воды ВЭПСТ(И) Ду=32
1
7а
0,0
шт.
шт.
2,4
Теплосчетчик в комплекте
шт.
шт.
Счетчик горячей воды
ВЭПС-Т(И) Ду=32
1
7б
Вычислитель ВТК-2М
1
шт.
7в
Термометр сопротивления ТСМ108
2
шт.
Серия 5.903-13
Вып. 5.4.2
Грязевик абонентский ТС569.00.000-11 Ру=2.5 МПа (25
кгс/см кв) D=80
2
33,5
шт.
Серия 5.903-13
Вып. 5.4.2
Грязевик абонентский ТС569.00.000-11 Ру=1,6 мПа (16
кгс/см кв) D=40
1
16,3
шт.
ТУ 25.02.180335-84
СТМ4-2-91
Манометр МПз - У Ру=0-1 мПа
(0 -10 кгс/см кв)
ТМ4-512-91. Установка 4
6
шт.
ТУ 25.02.180335-84
СТМ4-2-91
Манометр МП3-У Ру=0-1МПа
(0-10 кгс/см кв)
ТМ4-512-91. Установка 3
2
шт.
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87
СТМ4-1-87
Термометр прямой №5
t = 0-160оС ТТ П 52 260 103 с
оправой типа П
ТМ4-142-87 Установка 1
1
шт.
ТУ 25-2021.010-89
ОСТ 251281-87
СТМ4-1-87
Термометр прямой № 4
t = 0-100оС ТТ П 41 260 103 с
оправой типа П
ТМ4-142-87 Установка 1
2
шт.
ТУ 26-07-1526-09
Задвижка стальная фланцевая Трс
до 450оС Ру=1,6 МПа
(16 кгс/см кв) Ду=80
2
8
9
10
11
12
13
14
ТУ 407131.001-2952304-97
шт.
2
5
7
42,0
103
2,4
38
шт.
шт.
Окончание прил. 4
Марка,
поз.
15
16
17
18
19
20
21
Обозначение
Ту 26-07-1249-80
Ту 26-07-1249-87
Ту 26-07-1249-87
Ту 26-07-1396-87
Ту 26-07-1484-88
Ту 26-07-1463-88
Ту 26-07-1248-80
Наименование
Кол. Масса,
ед. кг
Примеч
ание
Задвижка чугунная фланцевая
Трс до 225оС Ру=1,0 МПа
(10 кгс/см кв) Ду=100
2
37
шт.
Вентиль запорный фланцевый 15
К4 19П2 Трс до 225оС Ру=1,6МПа
(16 кгс/см кв) Ду=40
1
5,8
шт.
1,4
шт.
Вентиль запорный муфтовый 15
К4 18П2 Трс до 225оС Ру=1,6МПа
(16 кгс/см кв) Ду=40
Кран пробковый проходной 11Б
6бк Трс до 100оС Ру=1МПа (10
кгс/см кв) Ду=25
2
0,9
шт.
Затвор из серого чугуна
поворотный фланцевый 19421 бр
Трс до 225оС Ру=1,6мПа (16
кгс/см кв) Ду=80
1
4,9
шт.
Клапан обратный подъемный
фланцевый 1643 бр Трс до 225оС
Ру=1,6мПа (16 кгс/см2) Ду=25
1
3,1
шт.
Вентиль стальной запорный
фланцевый 15с22нж Трс до
425оС Ру=4мПа (40 кгс/см2)
Ду=40
1
14,9
шт.
22
С31 4-2-90
Отборное устройство давления
ЗК4-275.00-90. Установка 4
3
шт.
23
С31 4-2-90
Отборное устройство давления
ЗК4-275.00-90. Установка 1
6
шт.
24
25
Швеллер 12 ГОСТ 8240-89
С 245 ГОСТ 27772-88
0
Уголок 50х50х5 ГОСТ 8509-86
С 245 ГОСТ 27772-88
3
Труба Н 15х2,5 ГОСТ 3265-75*
9
1,16
м
Труба Ц 25х2,8 ГОСТ 3262-75*
2,5
1,18
м
Труба Т 76х3,0 ГОСТ 10704-91
ВСт3сп5 ГОСТ 10705-80
0,4
5,40
м
Труба 38х2,5 ГОСТ 10704-91
ВСт2сп2 ГОСТ 10705-80
1,7
2,19
м
Труба 4,5х2,5 ГОСТ 10704-91
ВСт2сп2 ГОСТ 10705-80
1,1
2,62
м
Труба 76х2,8 ГОСТ 10704-91
ВСт3сп5 ГОСТ 10705-80
1,5
5,06
м
Труба 89х2,8 ГОСТ 10704-91
ВСт3сп5 ГОСТ 10705-80
1,9
5,95
м
Труба 108х2,8 ГОСТ 10704-91
ВСт3сп5 ГОСТ 10705-80
1,8
7,26
м
104
кг
кг
Приложение 5
Спецификация
Марка,
поз.
Обозначение
1
ТС.ТМК-Н1-1.1-04
ТУ 421894.002-29524304-01
1а
ТМК-Н1
1б
ВЭПС-ТИ-2-50-1-П
1в
КТСПР 9514-500П-W100
(1.391)-В-1-320
ТУ 50-95ДДШ2.822.019
Наименование
Теплосчетчик в комплекте.
Кол- Масса,
во
ед. кг
1
Тепловычислитель
1
Вихревой преобразователь расхода
Ø50
2
Термопреобразователь
сопротивления
Примеч
ание
шт.
7,3
2
шт.
шт.
2
ФМФ 100
ТУ 400-09-91-94
Фильтр магнитный фланцевый
Ру=1,6 МПа. Ø100
2
26,0
шт.
3
с.5.903-13
ТС-569.00.000-12
Грязевик абонентский Ру=1,6 МПа
Ø100
1
62,0
шт.
4
30с41нж
Задвижка стальная фланцевая
Ру=1,6 МПа , Ø100
2
52,0
шт.
5
15б 1 бк
Клапан проходной муфтовый
Ру=1,6 МПа, Ø25
4
шт.
6
11Б186к
Кран трехходовой натяжной
муфтовый с фланцем для
манометра Ру=1,6 МПа Ду=25
8
шт.
Манометр технический предел
измерения Р=1-10 кгс/см2
2
шт.
7
МП4-Ух1
8
ТТП 52 260 103
Ту 25-2021.010-89
Термометр технический
стеклянный с защитной оправой,
предел измерения до 160оС
1
шт.
ТТП 41 26 103
Ту 25-2021.010-89
Термометр технический
стеклянный с защитной оправой,
предел измерения до 100оС
1
шт.
10
ЗКЧ-1-87
Закладная деталь для установки
термометра
2
шт.
11
ЗКЧ-6-87
Закладная деталь для установки
термопреобразователей
сопротивления
2
шт.
Задвижка параллельная
с выдвижным шпинделем
фланцевая Ру=1,0 МПа, Ø100
2
9
30ч6бр
12
105
33,0
шт.
Приложение 6
Спецификация
Марка,
поз.
Обозначение
30ч6бр
Наименование
Кол. Масса,
ед. кг
Примеч
ание
Задвижка параллельная с
выдвижным шпинделем
фланцевая Ру=1,0 МПа, Ø80
6
Регулятор расхода давления
универсальный фланцевый
Ру=1,6 МПа ДУ 50
1
15кч19п2
Клапан проходной фланцевый из
ковкого чугуна Ру=1,6 МПа, Ø32
2
15б 1 бк
Клапан проходной муфтовый
Ру=1,6 МПа, Ø25
4
ТС-569.00.000-11
Грязевик абонентский
Ру = 1,6 МПа Ду 80
1
МП4-Ух1
Манометр технический предел
измерения Р=1-10 кгс/см2
7
шт.
7
ТТП 52 260 103
Ту 25-2021.010-89
Термометр технический
стеклянный с защитной оправой,
предел измерения до 160оС
2
шт.
8
ТТП 52 260 103
Ту 25-2021.010-89
Термометр технический
стеклянный с защитной оправой,
предел измерения до 100оС
3
шт.
11Б186к
Кран трехходовой натяжной
муфтовый с фланцем для
манометра Ру=1,6 МПа Ду=15
12
шт.
ЗКЧ-1-87
Закладная деталь для установки
термометра
5
шт.
ГОСТ 8509-72
Сталь прокатная угловая 50х50х5 2,5
ГОСТ 10704-91
Трубы стальные электросварные
Ø108х4,0 м
1
УРРД-2
2
3
4
5
6
9
13
шт.
к-т
4,3
шт.
шт.
33,5
шт.
кг
2,0
изолир.
3
изолир.
Ø57х3,0 м
0,5
изолир
Трубы стальные
водогазопроводные Ø25 м
4,5
изолир.
сварные Ø89х4,0 м
ГОСТ 3262-75*
28,0
106
Учебное издание
Борис Петрович Новосельцев
Роман Александрович Кумаков
Автоматизированные системы
водяного отопления
Учебно-справочное пособие
для студентов, обучающихся по специальности
270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Редактор Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 02. 12. 2009. Формат 60х84 1/16.Уч.-изд. 6,7.Усл.-печ. л. 6,8.
Бумага писчая. Тираж 200 экз. Заказ №
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии
Воронежского государственного архитектурно – строительного университета
394006, Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
107
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
62
Размер файла
2 863 Кб
Теги
водяного, 326, система, автоматизированной, новосельцева, отопление
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа