Расчёт дроссельной шайбы (диафрагмы)

Расчёт дроссельной шайбы выполняется для определения диаметра отверстия диафрагмы, которая на расчётном расходе воды обеспечит заданное снижение давления.

Дроссельная шайба (диафрагма) — предназначена для дросселирования избыточного напора в системах с постоянным гидравлическим режимом и широко применялась в тепловых сетях для гидравлической балансировки, но с появлением обязательных требований по оборудованию тепловых пунктов автоматическими регуляторами, дроссельные диафрагмы утратили свою актуальность.

Это объясняется тем, что с изменением расхода воды перепад на шайбе изменяется по квадратичному закону, то есть увеличение расхода в 2 раза влечёт за собой рост перепада на диафрагме в 2² = 4 раза, а сокращение расхода в 3 раза понизит дросселируемое давление на шайбе в 3² = 9 раз.

В современных системах теплоснабжения с изменяющимся расходом применяют автоматические регуляторы перепада давления, которые способны обеспечить стабильный гидравлический режим независимо от колебаний давления в тепловых сетях и работы регулирующего клапана, а также не допустить превышения договорного расхода теплоносителя.

Современным аналогом для систем с постоянным гидравлическим режимом является балансировочный клапан, сопротивление которого может изменяться ручной регулировкой, а заданная настройка опломбирована.

Несмотря на это, дроссельные диафрагмы всё ещё применяют из условий снижения капитальных затрат или по консервативным требованиям чиновников старой закалки в теплоснабжающих организациях.

Расчёт диаметра отверстия дроссельной шайбы

D = 10 *(G²/dP) 0.25 , мм

• G – объёмный расход воды, м³/ч;
• dP – падение давления на диафрагме, м.вод.ст.

Расчет дроссельной шайбы на отопление пример. Расчет дроссельной шайбы на отопление — система отопления

Шайбы, устанавливаемые в трубных магистралях для транспортировки жидкости, играют важную роль в равномерном распределении теплоносителя. В системе водопровода они являются регулятором расхода воды, а в схеме отопления их ставят с целью фиксирования требуемой мощности отопительных приборов. То есть, они являются балансировочным регулятором расхода жидкости.

Назначение и устройство регулировочных шайб

Схема тепловой сети представляет сложную конструкцию, состоящую из котла, крепежей труб, магистралей, батарей, распределителя теплоносителя, циркуляционных помп и расширительного бачка. Дроссельная шайба в системе обогревания нужна для равномерного распределения водяного горячего потока, движущегося по трубам. Без нее теплоноситель от котла или иного источника отопления распределяется неравномерно. То есть, горячая вода больше поступает в помещения, находящиеся вблизи котельной, а ее остаток достается дальним комнатам.

Дроссельная шайба, монтируемая в системе отопления на ответвлениях трубопровода, представляет собой металлическую деталь с подобранным отверстием, меньшим от диаметра трубы. За счет таких регулировочных элементов удается эффективно нагревать помещения с наименьшим расходом энергоносителя.

За счет наличия шайб в трубопроводе обогрева здания общий расход теплоносителя в системе отопления снижается в 1,5 – 3 раза, из чего можно выделить такие преимущества:

• экономится электрическая энергия, необходимая для работы циркуляционных насосов;
• снижается расход топлива, необходимый на нагрев воды до требуемой температуры в трубопроводе;
• повышается температура теплоносителя на выходе источника тепла.

Установка дроссельных шайб в системе отопления требует определенных знаний и навыков. Поэтому такую работу должны выполнять квалифицированные специалисты.

Установка дроссельной шайбы

На практике процесс шайбирования отопительного трубопровода производится в несколько этапов.

• обследование на предмет равномерного распределения температуры системы отопления, начиная от источника и заканчивая удаленной точкой обогрева;
• составляется схема с указанием диаметров труб, запорной арматуры и длин;
• получение температурных данных в отдельности по каждому помещению;
• анализ недостатков работы двухтрубной сети обогрева.

• производится расчет дроссельных заслонок с отверстиями;
• разрабатывается алгоритм улучшения работы системы отопления;
• устанавливаются дроссельные элементы на отводах трубопровода – монтируются в местах установки задвижек на вводе к потребителю или в резьбовые соединения труб.

• проверка собранной обогревательной схемы
• исследование критериев улучшений после установки шайб;
• замена шайб в местах, где нет требуемого показателя – выполняется замена на заслонки с меньшим или большим диаметром в зависимости от температуры на конкретном участке магистрали;

Из указанного алгоритма технологического и технического процесса самое важное – это умение точно рассчитать диаметр шайб. Для этого необходимо пользоваться цифрами, полученными из расчетов, которые должны подходить к справочным данным.

Как производится расчет дроссельной шайбы

Диаметры отверстий дроссельного элемента рассчитываются по формуле:

Когда выполняется расчет, по предоставленной формуле требуется учитывать:

H- дросселируемый напор (м вод. ст.);

G –расход тепло несущей жидкости (т/час).

Важно знать, что перед установкой дроссельных диафрагм необходимо тщательно промыть систему отопления. Чтобы система не забывалась мусором, требуется монтировать шайбы не менее 3 мм. Также надо знать, что демонтаж шайб в системах, находящихся под давлением запрещен.

Установление размера шайб необходимо делать для каждого помещения. Максимальная эффективность достигается, когда они будут установлены на всех контурах и по всем комнатам. Параллельно с установкой данных элементов нужно проверить функционирование циркуляционных помп и их соответствие требуемым нормам.

Шайбирование сети обогрева позволит распределить горячую воду по всем помещениям в зависимости от их потребностей. Таким способом можно нагреть самые дальние точки до требуемой температуры без дополнительного увеличения мощности источника тепла.

В каждой части РФ есть потребность зимой отапливать дачу. Каждому известно, что источники тепла всегда увеличиваются в цене. Невозможно помыслить себе существование проживающего в Российской Федерации без обогрева коттеджа. Каждый житель хочет разобраться: как усовершенствовать обогрвевающий комплекс дачи. На этом веб портале представлено много разных комплексов обогрева дома, применяющих совершенно уникальные принципы вырабатывания тепла. Перечисленные комплексы получения тепла рекомендуется монтировать самостоятельно или комбинационно.

Расчет дросселирующих шайб — Курсовая Работа , раздел Строительство, Отопление и вентиляция жилого здания Расчет Дросселирующих Шайб. После Выполнения Гидравлического Расчета Выполняе.

Расчет дросселирующих шайб. После выполнения гидравлического расчета выполняется увязка стояков и полуколец.

Производим увязку полуколец 5.4 В случае невозможности увязки потерь давления предусматриваем установку диафрагм дроссельных шайб по формуле 5.6. Примеры оформления расчетной схемы магистрали системы отопления плана 1 этажа на отм. 0.000 плана типового этажа на отм. 3.000 плана подвала на отм-2.200 приведены в приложениях Е, Ж, И, К. 45 Таблица 5.2 — Ведомость гидравлического расчета системы отопления уч. Q, Вт G, кг ч l, м мм R, Па V, м с Rl, Па.м Z, Па. Р, Па Р, Па 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 13 14 1 Ст.2 2 Ст.3 3 45 6 Подбор оборудования теплового узла Основным назначением теплового узла ТП при централизованном теплоснабжении группового ЦТП, индивидуального — ИТП, местного МТП является трансформация параметров теплоносителя тепловой сети давления. Па, и температуры. С на параметры, требующиеся для систем отопления t1. Системы отопления зданий следует присоединять к тепловым сетям — непосредственно при совпадении гидравлического и температурного режимов тепловой сети и местной системы — через элеватор при необходимости снижения температуры воды в системе отопления и располагаемом напоре перед элеватором, достаточном для его работы — через смесительные насосы при необходимости снижения температуры воды в системе отопления и располагаемом напоре, недостаточном для работы элеватора, а также при осуществлении автоматического регулирования системы. 6.1 Тепловой пункт системы отопления с зависимым присоединением, с водоструйным элеватором и пофасадным регулированием Тепловой пункт с пофасадным регулированием обеспечивает корректировку теплового режима отопления фасада здания в зависимости от отклонения температуры воздуха помещения, изменения температуры наружного воздуха, величины солнечной радиации на наружную стенку и влияния инфильтрации.

За счет регулирования повышаются комфортные условия в отапливаемых помещениях и обеспечивается сокращение расхода теплоты на отопление от 4 до 15. Регулирование теплоотдачи отопительных приборов на фасадах А и Д производится за счет изменения количества теплоносителя .

Для чего используется регулятор температуры тип РТК-2216-ДП. имеющий датчик сопротивления.

Датчики внутренней температуры размещают на каждом фасаде и устанавливают на первом tвн, С, и на верхнем tвв, С, этажах на внутренней стенке на высоте 1,5 м от пола. Датчики температуры наружного воздуха tн, С, на каждом фасаде устанавливаются на высоте не менее 2 м от земли с защитным кожухом от солнечной радиации.

Датчики tвн и tвв регулируют дефицит или избыток теплоты и дают команду регуляторам температуры на каждой фазе. При этом происходит открытие или закрытие прохода и соответственно перераспределение расходов теплоносителя в зависимости от потребности в теплоте обоих фасадов. Общий расход теплоносителя на вводе остается постоянным, что обеспечивает гидравлическую и тепловую устойчивость системы отопления и тепловых сетей.

При фасадном регулировании в зависимости от схемы присоединения в качестве смесительного устройства могут применяться насос или водоструйный элеватор.

Основное оборудование теплового узла приложение Л. водоструйный элеватор. прибор учета тепла. грязевик. ручной насос. входная арматура. сливная арматура. воздуховыпускная арматура. контрольно-измерительные приборы. 6.2

Гидравлический расчет паропроводов проводится методом удельных потерь на трение [см. формулы (4.8) и (4.9)] или методом приведенных длин [формулы (4.11), (4.12) и (4.13)].

Вспомогательные таблицы для гидравлического расчета паропроводов методом удельных потерь на трение по структуре аналогичны таблице приложения IX. Таблица для расчета паропроводов низкого давления дана в приложении XVII, а величины pg — в приложении XVIII.

Значения коэффициентов местных сопротивлений принимаются по приложениям V и VI.

Потеря давления в местных сопротивлениях ориентировочно принимается в размере 35 % от общих потерь (см. табл. 4.2).

Для преодоления сопротивлений, не учтенных расчетом, оставляется запас величиной 10 % от расчетного давления .

Увязку давлений во взаимосвязанных частях системы производят с учетом потерь давления только для тех участков, которые не являются общими для этих частей. Разность потерь давления во взаимосвязанных участках не должна превышать 25 %.

Давление пара в котле для систем парового отопления низкого давления зависит от длины I паропровода от котла до наиболее удаленного стояка и принимается следующим:

При невозможности увязки потерь давления во взаимосвязанных частях системы применяются дросселирующие шайбы, варианты установки которых показаны на рис. 11.6. При необходимости устанавливают одну шайбу на стояк для всех отопительных приборов данного стояка или на ответвлениях к приборам, если разница в потере давления между приборами рассматриваемого стояка превышает 300 Па.

Диаметр дросселирующей шайбы (мм) определяется по формуле

Решение. Расчетное направление выбираем по участкам с большей нагрузкой по пути к наиболее удаленному от котла отопительному прибору и обозначаем их номерами с / по 7. Данные о нагрузках (кВт) на участках и их длины заносим в расчетный бланк, где отмечаем и местные сопротивления, имеющиеся на участках.

Ориентируясь на величину Руд = 65 Па/м, по нагрузкам участков в приложении XVII определяем диаметр паропроводов, скорости движения пара и действительные величины R. Значения коэффициентов местных сопротивлении принимаем по приложениям V и VI, а величины рд — по приложению XVIII. Данные расчета сводим в табл. 11.2.

В результате расчета получена потеря давления на расчетном направлении 3384 Па. С учетом необходимого давления перед прибором и запаса 10 % на неучтенные потери давление пара в котле должно быть

Расчет остальных участков рассматриваемой ветки системы отопления производится аналогичным образом.

Диаметры конденсатопроводов, указанные на рис. 11.7, подобраны в соответствии с данными приложения XIX.

Такой же метод расчета применяется и для разомкнутых систем парового отопления низкого давления.

Подбор требуемой греющей площади отопительных приборов при теплоносителе «насыщенный пар» определяется по плотности теплового потока на 1 экм по формуле

Аналогично определяется количество элементов и для других приборов

Это привело к необходимости установки дроссельных шайб на всех котельных змеевиках подобно тому, как это делалось в котлах с многократной принудительной циркуляцией, а также к применению промежуточных коллекторов, устанавливаемых на отдельных участках поверхностей нагрева. Установка дроссельных шайб, изменяя гидравлическое сопротивление витков (см. гл. XVI), дает возможность путем подбора соответствующих сечений для прохода воды обеспечить выравнивание ее расходов по отдельным виткам.

Дроссельные шайбы могут быть установлены на подающем или обратном теплопроводе или на обоих теплопроводах. При установке дроссельных шайб на вводе системы отопления их следует устанавливать: на подающем трубопроводе — при значительном давлении в нем, на обратном трубопроводе — при незначительном давлении в нем с целью создания подпора в системе отопления. Не рекомендуется устанавливать дроссельные шайбы диаметром менее 2 5 мм.

После пятиминутной продувки закрываются краны 2, бис и 5 и начинается подъем давления в корпусе нагнетателя до давления в коллекторе. Благодаря установке дроссельной шайбы диаметром 20 мм после крана 4 давление выравнивается плавно в течение 3 мин. При этом необходимо следить за работой и температурой нагнетателя и за оборотами турбины.

Это достигается повышением сопротивления экономай-зерного участка, для которого оно растет почти пропорционально квадрату расхода. Сопротивление увеличивают установкой дроссельных шайб на входе в каждую парообразующую трубу либо уменьшением диаметра экономайзерных труб, получая ступенчатый виток.

Затем рассчитывают отдельные ответвления. Уравнивание производят путем установки дроссельных шайб или отрезка трубы меньшего диаметра.

Циркуляционные контуры выполняются как из горизонтальных, так и из вертикальных труб с подъемным и опускным движением, причем отдельные контуры могут быть неодинаковой длины. Однако сопротивление их посредством установки дроссельных шайб соответствующих диаметров подбирается таким, чтобы оно отвечало тепловосприятию контура.

Выполняя роль дроссельных шайб, последние делают гидродинамическую характеристику устойчивой. В этом случае отпадает необходимость в установке дроссельных шайб. Для уменьшения тепловой развер-ки внутренний диаметр испарительных труб выбирают сравнительно большим (50 мм), что позволяет конструировать экраны с малой шириной ленты.

Котлы новой серии рассчитываются для условий работы при начальной температуре газов до 650 С. Равномерная циркуляция воды между параллельными змеевиками достигается установкой уравнительных дроссельных шайб диаметром 8 мм. При необходимости котлостроительные заводы изготовляют дополнительные предвключенные испарительные секции, и в этом случае котлы-утилизаторы при совместной работе с испарительным охлаждением могут быть использованы при начальной температуре газов до 850 С. Работа предвключенных секций проверена на котлах типов КУ-80 и КУУ-80 и показала вполне удовлетворительные результаты.

Полученные критические размеры дроссельных шайб сравним с имеющимися в литературе опытными данными. По материалам Л. К. Рамзина находим, что для СППН-200 / 35 при установке дроссельных шайб dm8 мм колебания не прекратились, а при с.

У котлов с давлением более 0 8 МПа (8 кгс / см2) на каждом продувочном, дренажном трубопроводе, а также трубопроводе отбора проб воды (пара) должно быть установлено не менее двух запорных органов либо один запорный и один регулирующий. У котлов с давлением более 10 МПа (100 кгс / см2) на этих трубопроводах, кроме того, допускается установка дроссельных шайб. Для продувки камер пароперегревателей допускается установка одного запорного органа. Условный проход продувочных трубопроводов и установленной на них арматуры должен быть не менее. МПа (140 кгс / см2) и не менее 10 мм для котлов давлением 14 МПа (140 кгс / см2) и более.

У котлов с давлением более 0 8 МПа (8 кгс / см2) на каждом продувочном, дренажном трубопроводе, а также трубопроводе отбора проб воды (пара) должно быть установлено не менее двух запорных органов либо один запорный и один регулирующий. У котлов с давлением более 10 МПа (100 кгс / см2) на этих трубопроводах, кроме того, допускается установка дроссельных шайб. Для продувки камер пароперегревателей допускается установка одного запорного органа. Условный проход продувочных трубопроводов и установленной на них арматуры должен быть не менее 20 мм для котлов давлением до 14 МПа (140 кгс / см2) и не менее 10 мм для котлов давлением 14 МПа (140 кгс / см2) и более.

При расчете дроссельной шайбы, устанавливаемой у установок теплопотребления промышленных зданий,

где Δр с – потеря напора в сети от ввода до прибора, МПа;

Δр y – потеря напора в теплопотребляющей установке, МПа;

р в.д. – располагаемый напор после дроссельной шайбы, установленной на тепловом вводе, МПа.

Располагаемый напор после дроссельной шайбы, установленной на тепловом вводе, принимается исходя из следующих условий:

1) размер отверстия шайбы у прибора должен быть не менее 2,5 мм;

2) система теплопотребления должна быть гидравлически устойчивой, т.е. чтобы отношение потери напора в приборе (вместе с шайбой) к располагаемому напору после диафрагмы на тепловом вводе было возможно ближе к 1.

/Дроссельные шайбы на тепловом вводе и у теплопотребляющего прибора монтируют, как правило, на подающем трубопроводе после запорного органа между фланцами либо в сгонах. На обратном трубопроводе шайбы устанавливают только в том случае, когда давление в нем ниже статического (с учетом давления паров перегретой воды). Если при установке шайбы на обратном трубопроводе система или прибор становится под давлением опасной для их прочности, необходимо устанавливать две шайбы: на обратном трубопроводе для поднятия давления в нем до шайбы по ходу выше статического (с учетом давления паров перегретой воды) на 0,05 МПа и на подающем трубопроводе для гашения оставшегося избыточного давления./

Дроссельная шайба для установки во фланцах

Дроссельная шайба, установленная между фланцами, приведена на рис., а ее размеры в таблице. Диаметр отверстия d принимается по расчету. Толщина шайбы для труб диаметром до 89 мм – 2-3 мм, свыше 89 мм – 3-4 мм. При наличии задвижки или вентиля шайбу устанавливают между задвижками (или вентилем) и теплоприемником во фланцевом соединении.

50. Тепловой и гидравлический расчет водоводяного секционного подогревателя

Широкое практическое применение имеют секционные подогреватели типа Теплосети Мосэнерго, изготавливаемые по ОСТ-34-588-68. Корпуса этих подогревателей выполняются из стальных труб, а поверхность нагрева из латунных трубок Л-68 диаметром 16/14 мм, коэффициент теплопроводности λ=110,7 Вт/(м∙К). Трубные решетки приварены к корпусу подогревателя.

В водоводяных подогревателях достигаются обычно довольно высокие коэффициенты теплопередачи, примерно 1000-1500 Вт/(м 2 ∙К). Обычно секции подогревателя изготовляются длиной 4 м.

При закрытой системе теплоснабжения, когда присоединение системы горячего водоснабжения осуществляется через водоводяные подогреватели, схема включения этих подогревателей в основном обусловлена температурным режимом тепловой сети и отношением максимальных расходов тепла на горячее водоснабжение и отопление должна приниматься согласно СНиП 2.04.07-86: