5. Расчёт элеватора

Водоструйные элеваторы предназначены для снижения температуры воды, поступающей из тепловой сети в систему отопления, до необходимой температуры путем её смешивания с водой, прошедшей систему отопления.

Наиболее совершенным является элеватор типа ВТИ Мосэнерго (КПД-0,24) со сменным соплом.

Основной расчетной характеристикой для элеватора является коэффициент смешивания:

u= , где (5.1)

τ1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети, оС;

tг – температура горячей воды в подающей магистрали системы

отопления, оС;

tо – температура воды в обратной магистрали системы отопления, оС.

Расход воды, поступающей в элеватор из тепловой сети, определяется по формуле:

Gтс= , кг/ч , где (5.2)

- полные теплопотери здания, Вт.

с – теплоёмкость воды (4,2 кДж/кг оС)

Количество воды, поступающей в местную систему отопления после смешивания в элеваторе, определяется по формуле

Gсм=, кг/ч (5.3)

Расход инжектируемой воды рассчитываем по формуле:

Gинж= Gсм - Gтс , кг/с (5.4)

Проводимость системы отопления определяется по формуле:

а = , где (5.5)

- потери давления в системе отопления, Па.

Оптимальный размер камеры смешивания определяется по формуле:

dк =0.16, м (5.6)

По найденному значению определяют номер элеватора.

u= ==1,3

Gтс= ==1960 кг/ч

Gсм==4481 кг/ч

Gинж= 4481 – 1960 = 2521 кг/ч = 0,7 кг/с

а = =0,013

dк =0.16=0,018 м=18 мм

Принимаем элеватор №2 d=20 мм.

6. Гидравлический расчет

Теплопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение, обогреваемого здания, необходимого количества теплоты. Так как тепло передается при охлаждении определённого количества воды, требуется выполнить гидравлический расчет системы.

Расчет основан на следующем принципе: при установившемся движении воды, действующая в системе разность давлений (насосного и естественного) полностью расходуется на преодоление сопротивлений движению. Расчет заключается в подборе диаметров труб достаточных для подачи нужного количества теплоносителя в приборы системы.

Расход теплоносителя определяется по тепловой нагрузке и разности температур в подающих и обратных трубопроводах системы по формуле:

qi=, кг/ч (6.1)

где Qi – тепловая нагрузка участка, Вт.

Расчетное циркуляционное давление для главного кольца определяется по формуле:

ΔР= ΔРн+ ΔРе, Па (6.2)

ΔРе=Па (6.3)

где β – коэффициент зависящий от разности температур

Qi – тепловая нагрузка прибора

h – высота прибора относительно отметки элеватора

q=9,81 м/с2

ΔРн определяется в зависимости от разности давлений на вводе и коэффициента смешения U

Давление на вводе ΔРв= кПа.

Ориентировочные удельные потери на трение Rор на 1 м длины кольца определяют по формуле:

Rор=, Па/м (6.4)

где к – коэффициент, учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления от общей величины расчётного циркуляционного давления (0,35).

Значение Rор используется для подбора диаметров труб отдельных участков по таблице.

Для этих диаметров при данных расходах устанавливают фактические скорости на участках по формуле:

V=, м/с (6.5)

Затем определяют фактические потери давления на 1 м длины участка по формуле:

Ri=, Па/м (6.6)

где λ – коэффициент гидравлического трения (0,04)

Для определения потерь давления в местных сопротивлениях, устанавливают перечень местных сопротивлений на каждом участке и в зависимости от диаметра принимают значения сопротивлений.

Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле:

Zi=, Па (6.7)

Зная линейные потери Rl и потери в местных сопротивлениях Z на каждом отдельном участке определяют суммарные потери давления на всех участках главного циркуляционного кольца Rl+Z, Па.