Объем воды в котле. • Вычисляем параметры системы отопления, шаг за шагом, общие принципы. В отопительный котел поступает вода в объеме

Примеры гидравлических расчетов

Решение:

Плотность воды при температуре t1 = 20°С до t2 = 80°С определим по таблице 4.1 (приложение 4):

Масса воды при начальной температуре

Объем, занимаемый водой при t2 = 80°С

Таким образом, дополнительный объем составляет

Пример 1.2. В отопительный котел поступает 50 м3воды при температуре t1 = 70°С. Какой объем V воды будет выходить из котла при нагреве воды до t2 = 90°С.

Решение:

Из формулы

получаем дополнительный объем воды при нагревании

Коэффициент температурного расширения находим по таблице 4.4 (Приложение 4): .

Следовательно,

Таким образом, из котла при нагревании будет выходить объем воды

Пример 1.3. Определить среднюю толщину δ известковых отложений в герметичном водоводе внутренним диаметром d = 0,3 м и длиной l = 2 км. При выпуске воды в количестве ΔV=0,05 м3 давление в водоводе падает на величину Δp = 106 Па. Считать, что отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно.

Решение:

Из формулы βp = , определим объем воды в водоводе с отложениями:

Коэффициент объемного сжатия воды находим по табл.4.2 (Приложение 4) 5·10-10 1/Па

Тогда

С другой стороны объем водовода с отложениями

Откуда выразим внутренний диаметр водовода с отложениями

Средняя толщина отложений

Задачи

Задача 1.1. Определить плотность жидкости ρ, полученной смешиванием объема жидкости V1 = 0,02 м3 плотностью ρ1 = 910 кг/м3 и объема жидкости V2 = 0,03 м3 плотностью ρ2 = 850 кг/м3.

Задача 1.2. Определить плотность топливной смеси (по весу) при следующем составе: керосин (ρк = 775 кг/м3) – 40%, мазут (ρм = 870 кг/м3) – 60%.

Задача 1.3. При гидравлическом испытании трубопровода длиной L = 1000 м и диаметром d = 100 мм давление поднималось от p1 = 1 МПа до p2 = 1,5 МПа. Определить объем жидкости ΔV, который был дополнительно закачан в водопровод. Коэффициент объемного сжатия βP = 4,75·10-10 1/Па.

Задача 1.4. При гидравлическом испытании трубопровода диаметром d = 0,4 м длиной L = 20 м и давление воды сначала было p1 = 5,5 МПа. Через час давление упало до p2 = 5,0 МПа. Определить, пренебрегая деформацией трубопровода, сколько воды вытекло при этом через неплотности. Коэффициент объемного сжатия βP = 4,75·10-10 1/Па.

Задача 1.5. Как изменится объем воды в системе отопления, имеющей вместимость V = 100 м3, после подогрева воды от начальной температуры t1 = 15 °C до t2 = 95 °C. Коэффициент температурного расширения βt= 0,00072 1/°С.

Задача 1.6. Трубопровод диаметром d = 500 мм и длиной L = 1000 м наполнен водой при давлении p1 = 400 кПа, и температуре воды t1 = 5 °C. Определить, пренебрегая деформациями и расширением стенок труб, давление в трубопроводе при нагревании воды в нем до t2 = 15 °C, если коэффициент объемного сжатия βP = 5,18·10-10 1/Па, а коэффициент температурного расширения βt= 150·10-6 1/°С.

Задача 1.7. Определить повышение давления, при котором начальный объем воды уменьшится на 3%. Коэффициент объемного сжатия воды βP = 4,75·10-10 1/Па.

Задача 1.8. При гидравлических испытаниях (проверке герметичности) подземного трубопровода длиной L = 500 м, диаметром d = 0,1 м давление в нем повысилось от от p1 = 0 до p2 = 1,0 МПа. Пренебрегая деформацией стенок трубопровода, определить объем воды, которую необходимо дополнительно закачать в трубопровод. Объемный модуль упругости воды принять равным Е = 2000 МПа.

Задача В.9. В трубопровод вместимостью 50 м3 во время испытаний было дополнительно закачано 0,05 м3 воды. Определить приращение давления в трубопроводе, если объемный модуль упругости воды Е = 2·109 Па.

Задача В.10. Винтовой плунжерный насос для тарировки манометров работает на масле с коэффициентом объемного сжатия βр = 0,625·10-9 1/Па. Определить на сколько оборотов надо повернуть маховик винта, чтобы поднять давление внутри насоса на Δp = 0,1 МПа, если объем рабочей камеры пресса V = 628 см3, диаметр плунжера d = 20 мм, шаг винта h = 2 мм. Стенки рабочей камеры считать недеформируемыми.

Задача 1.11. Резервуар заполнен жидкостью, объем которой V = 8 м3. Определить коэффициент температурного расширения жидкости βt, если при увеличении температуры от t1 = 10 °С до t2 = 20 °С объем жидкости увеличился на 6 л.

Задача 1.12. В отопительный котел поступает объем воды V = 80 м3 при температуре t1 = 60 °С. Какой объем воды V1 будет выходить из котла при нагреве воды до температуры t2 = 90 °С.

Задача 1.13. Для периодического аккумулирования дополнительного объема воды, получающегося при изменении температуры, к системе водяного отопления в верхней ее точке присоединяют расширительные резервуары, сообщающиеся с атмосферой. Определить наименьший объем расширительного резервуара, чтобы он полностью не опоражнивался. Допустимое колебание температуры воды во время перерывов в топке Δt = 30 °C. Объем воды в системе V = 0,7 м3. Коэффициент температурного расширения воды при средней температуре t = 80 °С βt= 6·10-4 1/°С.

Задача 1.14. Определить среднюю толщину отложений в герметичном водоводе внутренним диаметром d = 0,5 м и длиной l = 3 км. При выпуске воды объемом ΔV = 0,08 м3 давление в водоводе падает на Δр = 1 МПа. Отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно. Коэффициент объемного сжатия воды сжатия βр = 5·10-10 1/Па.

Задача 1.15. Стальной водовод диаметром d = 0,4 м и длиной l = 1 км, проложенный открыто, находится под давлением р = 2 МПа при температуре воды t1 = 10 °С. Определить давление воды в водоводе при повышении температуры до t2 = 15 °С в результате наружного прогрева.

Задача 1.16. Определить изменение плотности воды при увеличении давления от p1 = 100 кПа до p2 = 10000 кПа. При изменении давления температура воды не изменяется, коэффициент объемного сжатия βр = 5·10-10 1/Па.

Задача 1.17. В отопительной системе дома содержится V = 0,4 м3 воды при температуре t1 = 15°C. Определить объем воды, который дополнительно войдет в расширительный бачок при повышении температуры до t2 = 90°С.

Задача 1.18. Определить изменение плотности воды при изменении температуры от t1 = 5 °С до t2 = 95 °С.

Задача 1.19. Вязкость нефти, определенная вискозиметром, составила 4 °Е, а ее плотность ρ =880 кг/м3. Определить кинематический и динамический коэффициенты вязкости нефти.

Задача 1.20. Определить ротационным вискозиметром вязкость жидкости плотностью ρ = 920 кг/м3. Вес груза G = 80 Н, диаметры цилиндра Dц = 225 мм, барабана Dб = 223 мм, шкива d = 200 мм. Глубина погружения барабана в жидкость lб = 250 мм. Время опускания груза tгр = 12 с, путь lгр = 300 мм.

Примечание: Схема ротационного вискозиметра: в цилиндре 1 установлен барабан 2, вращающийся под действием опускающегося груза 3. Цилиндр закреплен на основании 4.

studfiles.net

Отопительный котел - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Отопительный котел

Cтраница 1

Отопительный котел Братск / / Водоснабжение и сан. [1]

Стальной отопительный котел системы Н. Н. Ревокатова сваривается из труб диаметром 89 / 82 5 мм. Вода поступает в нижний патрубок / ( фиг. Передний ряд труб 3 экранирует топку, а отделенные от него шамотной перегородкой два задних ряда труб 2 воспринимают теплоту конвекцией. [2]

В отопительный котел поступает вода в объеме W50 м3 при температуре t 70 С. [3]

Принципиальная схема блока электрогидравлических регуляторов. / и 2 - регуляторы разрежения, 3 - пружина, 4 - неподвижные контакты с электрозолотниками, 5 -дутьевой вентилятор, 6 - дымосос, 7 - сервомотор, - дроссельный клапан, 9 - гидрореле, 10 - полая манометрическая трубка, Л - редукционный водяной клапан, 12 - паропровод. [4]

Для водогрейного отопительного котла автоматизация необходима для поддержки температуры подогрева сетевой воды в соответствии с температурой наружного воздуха. [5]

Например, новый отопительный котел должен сравниваться с существующими котлами, имеющими примерно ту же теплопроизводительность, что и новый. Кроме того, оба котла должны быть приспособлены к сжиганию одинаковых видов топлива. Сопоставление вариантов проектных решений непроизводственных объектов имеет определенную специфику. Непроизводственные объекты предназначены для удовлетворения жилищных, бытовых и культурных потребностей общества и отдельных его членов. Однако структура непроизводственных отраслей народного хозяйства неоднородна по своему отношению к материальному производству. Различают отрасли: первая группа, в которую входят объекты, близкие по характеру своей деятельности к материальному производству. [6]

В поддувало отопительного котла обычно устанавливается 2 - 3 блока. Для направления вторичного воздуха к факелу каждая горелка устанавливается внутри трубы большего диаметра. [7]

Для того чтобы отопительный котел работал с максимальным коэффициентом полезного действия и отсутствием химического недожога при различных тепловых нагрузках, перед вводом его в нормальную эксплуатацию должны быть проведены наладочные работы. Во время наладки отрабатываются оптимальные режимы работы котла во всем эксплуатационно необходимом диапазоне регулирования теплонро-изводительности и составляются режимные карты. [8]

Коэффициент полезного действия отопительного котла, работающего на газовом топливе, может быть значительно выше, чем при работе на твердом топливе, если учесть отсутствие потерь тепла от механической неполноты горения, которые имеются при сжигании твердого топлива, возможность полного сжигания газа и легкость регулирования его расхода в зависимости от отбора тепла. [9]

Однако регулирование производительности отопительного котла небольшого одноквартирного дома по импульсу отклонения внутренней температуры широко распространено. Причиной этого является наличие существенной тепловой связи, быстро сравнивающей температуры в отдельных помещениях. [10]

После этого по паропроизводительности выбирают отопительный котел. [11]

Если в кухне намечена установка малого отопительного котла, например, типа ВНИИСТО-Мч, то необходимый объем кухни увеличивается на 6 м3 против величины, определенной по числу конфорок газовой плиты. [12]

Рядом может быть размещено помещение для отопительного котла. [13]

На рис. 70 представлена чугунная секция отопительного котла, на которой отмечены места, наиболее часто подвергающиеся разрушению в виде трещин. Углы секции, отмеченные белым, являются очагами, где оседает накипь. После того как внутреннее пространство заполняется накипью, стенки секции на этом участке перегреваются и в них возникают трещины. В большинстве случаев металл в этом месте перегорает, и надежно заварить его становится невозможно. [14]

На основании полученных экспериментальных данных был спроектирован отопительный котел мощностью 25 МВт. Хотя этот котел не имел пароперегревателя, однако он мог быть легко установлен в газоходе. [15]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Примеры гидравлических расчетов

Количество просмотров публикации Примеры гидравлических расчетов - 660

Решение˸

Плотность воды при температуре t1 = 20°С до t2 = 80°С определим по таблице 4.1 (приложение 4)˸

Масса воды при начальной температуре

Объем, занимаемый водой при t2 = 80°С

Таким образом, дополнительный объём составляет

Пример 1.2.В отопительный котел поступает 50 м3воды при температуре t1 = 70°С. Какой объём V воды будет выходить из котла при нагреве воды до t2 = 90°С.

Решение˸

Из формулы

получаем дополнительный объём воды при нагревании

Коэффициент температурного расширения находим по таблице 4.4 (Приложение 4)˸ .

Следовательно,

Таким образом, из котла при нагревании будет выходить объём воды

Пример 1.3.Определить среднюю толщину δ известковых отложений в герметичном водоводе внутренним диаметром d = 0,3 м и длинои̌ l = 2 км. При выпуске воды в количестве ΔV=0,05 м3 давление в водоводе падает на величину Δp = 106 Па. Считать, что отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно.

Решение˸

Из формулыβp = , определим объём воды в водоводе с отложениями˸

Коэффициент объёмного сжатия воды находим по табл.4.2 (Приложение 4) 5·10-10 1/Па

Тогда

С другой стороны объём водовода с отложениями

Откуда выразим внутренний диаметр водовода с отложениями

Средняя толщина отложений

Задачи

Задача 1.1.Определить плотность жидкости ρ, полученной смешиванием объёма жидкости V1= 0,02 м3 плотностью ρ1 = 910 кг/м3 и объёма жидкости V2= 0,03 м3 плотностью ρ2 = 850 кг/м3.

Задача 1.2.Определить плотность топливной смеси (по весу) при следующем составе˸ керосин (ρк = 775 кг/м3) – 40%, мазут (ρм = 870 кг/м3) – 60%.

Задача 1.3.При гидравлическом испытании трубопровода длинои̌ L = 1000 м и диаметром d = 100 мм давление поднималось от p1 = 1 МПа до p2 = 1,5 МПа. Определить объём жидкости ΔV, который был дополнительно закачан в водопровод. Коэффициент объёмного сжатия βP = 4,75·10-10 1/Па.

Задача 1.4. При гидравлическом испытании трубопровода диаметром d = 0,4 м длинои̌ L = 20 м и давление воды сначала было p1 = 5,5 МПа. Через час давление упало до p2 = 5,0 МПа. Определить, пренебрегая деформацией трубопровода, сколько воды вытекло при этом через неплотности. Коэффициент объёмного сжатия βP = 4,75·10-10 1/Па.

Задача 1.5.Как изменится объём воды в системе отопления, имеющей вместимость V = 100 м3, после подогрева воды от начальной температуры t1 = 15 °C до t2 = 95 °C. Коэффициент температурного расширения βt = 0,00072 1/°С.

Задача 1.6.Трубопровод диаметром d = 500 мм и длинои̌ L = 1000 м наполнен водой при давлении p1 = 400 кПа, и температуре воды t1 = 5 °C. Определить, пренебрегая деформациями и расширением стенок труб, давление в трубопроводе при нагревании воды в нем до t2 = 15 °C, в случае если коэффициент объёмного сжатия βP = 5,18·10-10 1/Па, а коэффициент температурного расширения βt = 150·10-6 1/°С.

referatwork.ru

Примеры гидравлических расчетов

Дом Примеры гидравлических расчетов
просмотров - 298

Решение:

Плотность воды при температуре t1 = 20°С до t2 = 80°С определим по таблице 4.1 (приложение 4):

Масса воды при начальной температуре

Объем, занимаемый водой при t2 = 80°С

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, дополнительный объем составляет

Пример 1.2.В отопительный котел поступает 50 м3воды при температуре t1 = 70°С. Какой объем V воды будет выходить из котла при нагреве воды до t2 = 90°С.

Решение:

Из формулы

получаем дополнительный объем воды при нагревании

Коэффициент температурного расширения находим по таблице 4.4 (Приложение 4): .

Следовательно,

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, из котла при нагревании будет выходить объем воды

Пример 1.3.Определить среднюю толщину δ известковых отложений в герметичном водоводе внутренним диаметром d = 0,3 м и длиной l = 2 км. При выпуске воды в количестве ΔV=0,05 м3 давление в водоводе падает на величину Δp = 106 Па. Считать, что отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно.

Решение:

Из формулыβp = , определим объем воды в водоводе с отложениями:

Коэффициент объемного сжатия воды находим по табл.4.2 (Приложение 4) 5·10-10 1/Па

Тогда

С другой стороны объем водовода с отложениями

Откуда выразим внутренний диаметр водовода с отложениями

Средняя толщина отложений

Как рассчитать объем воды в системе отопления

Как правильно рассчитать объем теплоносителя в системе отопления

Чаще всего расчет объема теплоносителя в системе отопления необходим или при ее замене, или при реконструкции. Наиболее простой способ его проведения — использование расчетных таблиц. Их можно найти в специализированных справочных изданиях. Согласно содержащейся в них информации:

секция радиатора из алюминия содержит 0,45 литра теплоносителя
секция новой/старой чугунной батареи — 1/1,75 литра
погонный метр 15-тимиллиметровой/32-хмиллиметровой трубы — 0,177/0,8 литра.

Другие варианты

Установка подпиточных насосов или расширительного бака также требует проведения соответствующих расчетов. В этом случае для определения суммарного объема отопительной системы необходимо сложить объемы отопительных приборов (радиаторов), котла, а также трубопроводной части системы. Формула расчета выглядит следующим образом: V = (VS x E)/d, где d — показатель эффективности устанавливаемого бака (расширительного), Е — коэффициент расширения жидкости (выражается в процентах), VS — объем системы (общий), включающий теплообменники, котел, трубы, а также радиаторы, V — объем расширительного бака.

О коэффициенте расширения жидкости следует сказать отдельно. Этот показатель может иметь два значения, которые зависят от типа системы. Для расчета отопительных систем на воде его значение составляет 4%. Если же необходимо рассчитать систему этиленгликоля, то тогда коэффициент расширения принимается на уровне 4,4%.

К менее точным способам оценки объема можно отнести способ, использующий показатель мощности. Принимается, что 1 кВт равен 15 литрам жидкости. Причем при осуществлении приблизительного расчета нужно знать только мощность отопительной системы. В то же время детальная оценка объемов отопительных приборов, котла и трубопроводов не требуется. Рассмотрим конкретный пример. Допустим, что отопительная мощность домостроения составляет 75 кВт. Тогда общий объем системы составит: VS = 75 х 15 = 1125 литров.

Обязательно нужно учитывать, что факт использования современных элементов отопительной системы (труб или радиаторов) несколько снижает ее суммарный объем. Наиболее полную информацию по этому вопросу можно найти в технической документации производителя того или иного элемента.

Важный аспект

После того, как с показателем объема системы владелец жилья определился, ему нужно знать, как закачать теплоноситель в систему отопления закрытого типа. Существует два решения этого вопроса:

самотеком — закачка (залив) осуществляется с самой верхней точки системы. При этом в нижней точке нужно открыть сливной кран, чтобы видеть, когда из него начнет поступать жидкость
с применением насоса — подойдет любой небольшой, наподобие тех, что используются для полива дачных участков, которые расположены ниже уровня водоема, из которого берется вода. Главное в процессе закачки — смотреть на манометр и не забывать о том, что воздухоотводчики на отопительных радиаторах обязательно должны быть открыты.

Как определить объем радиатора отопления

Теплоноситель в системе отопления – это не только водопроводная вода, которая закачивается внутрь за счет своего давления. К примеру, в загородных поселках нередко воду заливают в отопление ведрами, доставая ее из колодца или близлежащего водоема. Или вообще используют незамерзающие жидкости. Второй вариант используется нечасто только из-за дороговизны материала, но тот, кто планирует проживать на даче или загородном коттедже только по выходным и праздникам, пользуется именно незамерзающими жидкостями, чтобы каждый раз не сливать теплоноситель из отопительной системы. Поэтому расчет объема теплоносителя – важный показатель, в который входит объем радиатора отопления, объем труб и отопительного котла.

Чтобы определить общий объем необходимого теплоносителя, который будет помещаться только в трубы, необходимо измерить их общую длину и умножить на показатель из таблицы. Если вы пользуетесь проектом для сооружения отопительной системы, то все необходимые расчеты и замеры можно провести по нему.

Рассчитываем объем радиатора

Итак, остается только определить объем воды в радиаторе отопления. Как это можно сделать проще всего? Советуем опять-таки воспользоваться таблицами. Обращаем ваше внимание, что производители предлагают на рынке различные модели отопительных приборов. В модельной линейке могут оказаться радиаторы не только разной конструкции, но и разных размеров. В плане размерного ряда в основе лежит межосевое расстояние, то есть, это расстояние между осями двух коллекторов (верхнего и нижнего). К тому же в настоящее время производители предлагают приборы на заказ, в которых используются индивидуальные эскизы и рисунки. С определением емкости этих батарей все намного сложнее.

Но давайте вернемся к данному показателю и покажем усредненные величины для приборов отопления. Берем модели вида 500 (межосевое расстояние).

Чугунный радиатор ЧМ-140 старого образца – 1,7 литра объем одной секции.
То же самое только нового образца – 1л.
Стальной панельный прибор тип 11 (то есть, одна панель) – 0,25 л на каждые 10 см длины прибора. Измерение типа в количественном соотношении увеличивает объем теплоносителя на 0,25 л. То есть, тип 22 – 0,5 л, тип 33 – 0,75 л.
Алюминиевая батарея – 0,45 л на каждую секцию.
Биметаллический – 0,25 л.

В данном списке нет стальных трубчатых радиаторов. Даже приблизительный объем у этой модели определить будет непросто. Дело все в том, что производители используют для их изготовления трубы различных диаметров, отсюда и невозможность подобрать хотя бы усредненный вариант. Поэтому рекомендуем обращать внимание на паспортные данные, где показатель объема должен быть указан.

Соотношение по типажу

Расчет объема опытным путем

А если такового показателя нет, что делать? Тогда рекомендуем найти объем батареи отопления практическим путем. Как это можно сделать:

Устанавливаете три заглушки на радиатор.
Ставите его на торец так, чтобы открытый патрубок находился сверху.
Берете мерную емкость, к примеру, ведро или ковшик (то есть вы должны знать объем этой емкости, пусть даже приблизительный).
Теперь заливаете вручную в батарею обычную воду, при этом считаете, сколько ведер вошло в отопительный прибор. Умножая количество на объем ведра, вы получаете объем теплоносителя в приборе.

Обратите внимание, что этот способ определения объема прибора отопления может быть использован для всех типов и моделей. Если в паспортных данных емкость прибора не указана, и таблицу определения вы не нашли, то опытным путем своими руками можно достаточно точно определить данный показатель.

Теперь хотелось бы затронуть тему, как влияет емкость батареи отопления на общую теплоотдачу отопительной системы. Здесь зависимость не прямая, а косвенная. Поясним суть дела. Многое будет зависеть от того, как сам теплоноситель будет двигаться по контурам: под действием физических законов (то есть, с естественной циркуляцией) или под искусственным давлением (под действием циркуляционного насоса).

Если выбран первый вариант, то оптимальное решение – радиаторы с большим объемом. Если второй, то тут разницы никакой нет. Давление создаст условия, при которых теплоноситель будет распределяться равномерно по всей сети, а, значит, равномерно распределиться и температура.

Выясняем, как рассчитать систему отопления

Содержание

Схема отопления

О какой бы отопительной системе ни шла речь, хочется, чтобы она обеспечивала оптимальный температурный режим внутри обогреваемых помещений и при этом не вызывала больших расходов на топливо и дорогостоящее оборудование. Чтобы получить желаемое, нужно знать, как правильно рассчитать систему отопления. Причем расчеты должны касаться всех без исключения элементов системы. Начнем считать. В первую очередь нужно решить, что необходимо рассчитывать. Для этого разложим вопрос на составляющие:

Мощность нагревательного агрегата, то есть котла. Этот показатель определяет обеспеченность дома теплом при минимальном его запасе. И это в самые холодные дни зимы.
Количество отопительных приборов, а также их размеры. В случае с радиаторами отопления рассчитывается количество секций, а если используются регистры или конвекторы, то их мощность.
Диаметр труб.

Порядок расчетов определен, так что будем строго его придерживаться.