книги / Отопление и вентиляция. Отопление

Следовательно, вс втором случае поверхность нагревания

расход на нагревательных приборах. Поэтому наиболее выгод­ ную температуру охлажденной воды можно выбрать исходя из текущего соотношения цен на нагревательные приборы и на трубы. В данный момент температуру обратной воды прини­ мают равной +70°.

В больницах и детских яслях из гигиенических соображе­ ний принимают ^. = 85° и г0= 65°.

Строго говоря, во избежание пригорания пыли следовало бы принимать ^= 4 -70°.

Однако следует учесть, что поддерживать высокую тем­ пературу воды в системе нужно только в период самых низких наружных температур, который длится недолго. При повы­ шении наружной температуры, температуру горячей воды соответственно снижают. Вследствие этого в большую часть отопительного периода пригорания пыли на поверхности при­ бора не происходит.

Нужно иметь ввиду также следующее важное обстоятель­ ство. Если сравнить две одинаковые системы отопления, подобные изображенной на рис. 17, причем в одной из них температура горячей воды будет 95°, а охлажденной 70°, в другой же, соответственно, 90° и 75° или 100° и 65", то во всех трех случаях средняя температура нагревательного при­ бора будет одной и той же, а именно 82,5°. Однако действую­ щие гравитационные давления будут разные.

Описанное выше определение действующего гравитацион­ ного давления дает достаточно точные результаты только в том случае, когда потери тепла при прохождении воды' по трубам невелики и ее охлаждение настолько незначительно, что им можно пренебречь. В системах большой протяжен­ ности, если отсутствует теплоизоляция трубопроводов, ука-* занные потери могут быть настолько значительными, что их нужно учитывать.

Предположим, что имеется система большой протяжен­ ности (рис. 21), в которой температура tTводы, выходящей из

котла, ощутительно меняется. Полагаем диаметры труб и их протяженность известными. Тогда потеря тепла Q неизолиро­

71

ванным трубопроводом, имеющим диаметр d и длину /(с доста­ точной для практики точностью), будет равной:

где tH— температура воды в начале участка трубопровода: tK— то же, в конце участка;

^окр — температура воздуха, окружающего трубопровод;

k — коэффициент теплопередачи трубы, зависящий прежде всего от ее положения (вертикального или горизон­ тального), а также от величины средней разности температур Д/ср, кдж/град •м1• час,

откуда

(4.19G- 0,5lmdl) t„ + fotrfftoKp

( 29)

4,19G ■+■0,5-kndl

72

Таким образом, зная начальную температуру воды на уча­ стке, можно по формуле (29) вычислить конечную темпера­ туру воды; затем, приняв полученную конечную темдературу первого участка за начальную температуру следующего участка, можно вычислить температуру воды во всех харак­ терных точках системы (см. рис. 21).

Зная температуру воды, входящей в нагревательный при­ бор, можно очень просто вычислить температуру выходящей из прибора воды, если считать, что поверхность нагревания его будет подобрана так, чтобы она при данных температурах воды компенсировала теплопотерю помещения Q.

Тогда, ориентируясь на зависимость (28), получим

циентом полезного действия р, то вместо k следует подстав­

Величина, заключенная в квадратные скобки и обозначен­ ная через Д0, в правой части представляет собой ничто иное, как изменение температуры воды на 1 м длины неизолиро­ ванной трубы при данных условиях н при условном расходе воды 1 кг/ч.ас. Умножив Д0 на длину участка в м и разделив эту величину на действительный расход воды, можно опреде­ лить величину изменения температуры воды на данном участке, если пользоваться таблицей значений Дв, подсчитанных для

73

этого заменяют постепенное изменение температуры, внезап­ ным изменением в условных центрах охлаждения, обозначен­ ных на рис. 21 толстыми точками. Тогда, пользуясь уравне­ нием (26) и считая, что условная плоскость отсчета совпа­ дает с уровнем расположения нижней (обратной) трубы системы, можем написать:

§ 10. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДАХ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Как известно из гидравлики, потерю давления на участке трубопровода с постоянным расходом движущейся среды (воды) и постоянным диаметром можно определить из выра­ жения:

р— плотность движущейся среды, равная массе вещества (выраженной в кг), деленной на его объем (в л*3).

Величина /?т имеет следующую размерность:

Значения величин р приведены в приложении IV.

вязкости1/ в м1/сек) и относительной шероховатости стенок

трубы — (где К — средняя высота бугорков на стенах трубы,'

й

выраженная в той же размерности, что и ее диаметр). Значения коэффициента кинематической вязкости v для

воды можно принимать по табл. 7.

74

Для определении величины коэффициента трения поль­ зуются различными формулами.

В настоящее время наиболее достоверными считают фор­ мулы инж, Т. А. Мурипа. Для области гидравлически гладких труб (пограничный слой покрывает выступы шероховатости) коэффициент I равен

Для области гидравлически шероховатых труб (погранич­ ный слой не покрывает выступы шероховатости)

(34, в)

Кроме того, для гидравлически гладких труб весьма часто пользуются формулой Блазиуса, имеющей вид:

По данным проф. Б. Н. Лобаева можно считать, что область гладких труб имеется в том месте, для которого число Рейнольдса составляет

а область шероховатых груб в том месте, для которого соблюдается условие,

К

Для облегчения расчетов пользуются расчетными табли­ цами, в которых заранее вычислены потери трения на 1 м длины для трубопроводов различных диаметров при разных расходах воды. Пример части подобной таблицы приведен на стр, 76.

75

Если известно количество тепла, которое должна отдать вода, подаваемая в нагревательный прибор (или приборы), то количество воды можно легко определить из выражения:

чества воды (в численном выражении, так как сравниваются только цифры, а не величины). Вследствие этого в некото­ рых расчетных таблицах указывают не количество воды, а количество тепла при стандартных температурах воды. Вместо таблиц для расчетов часто используют и различного вида номограммы, поскольку последние компактнее таблиц.

76

Расчетная номограмма, приведенная в приложении VI, построена следующим образом: на оси абсцисс отложены расходы воды в кг/яас, а на оси ординат — величины сопротив­ ления трения при длине участка в 1 пог. м. На поле номо­ граммы нанесены линии диаметров и линии динамических давлений. Кроме того, дана шкала скоростей воды.

Пользование номограммой можно иллюстрировать следую­ щим примером.

участка I м.

Кроме сопротивления трения, в сети могут быть допол­ нительные потери давления при прохождении различного рода фасонных частей и арматуры. Такие сопротивления называют местными. Потерю давления на единичное м е с т н о е с о п р о ­

где С— безразмерный коэффициент, определяемый из опыта; р — динамическое (или скоростное) давление воды

в данном участке в н/м2.

Местные потери включают в себя все виды потери энер­ гии, вызываемые наличием данной фасонной части (или ар­ матуры). Поэтому, строго говоря, по длине данной фасонной

77

особых сопротивлений потоку тройник не оказывает. При слиянии же двух потоков происходит взаимный удар струй.

Участок 2

и струя, обладающая большим давлением, может полностью преградить путь струе, входящей в тройник иод меньшим давлением. Поэтому подобные тройники работают с гидрав­ лической стороны неустойчиво. Для обеспечения устой­ чивости их работы желательно в месте слияния потоков ставить тройники, изготовленные по схеме на рис. 23, б. В этом случае струя, обладающая большим давлением, бу­ дет эжектировать струю, входящую в тройник с меньшим давлением.

Следует иметь в виду, что коэффициенты местных сопро­ тивлений тройников и крестовин зависят не только от соот­ ношения диаметров прохода D к диаметрам ответвлений d, но и от соотношения расходов в отдельных ветвях. Однако ввиду сложности этих зависимостей в расчеты систем отопления их обычно не включают, полагая значение коэф­ фициентов С0 и Сп постоянными, хотя это иногда может повести к ощутительным ошибкам.

79

Значения коэффициентов местных сопротивлений для различных фасонных частей и арматуры приведены в прило­ жении VII. (В этом приложении принято 5 = <?). Полное со­ противление движению воды на данном участке складывается

'о 0