Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Méthode de calcul d'un pipeline simple.

Premier cas :

On a
pipeline simple avec permanent
diamètre
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
qui travaille sous pression
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.

Riz. 41 Schéma de calcul
canalisation directe (cas 1)

Pour
rubriques 1 - 1
et 2 - 2 nous écrirons
Équation de Bernoulli :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.

Parce que
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
pressionCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
alors l'équation prendra la forme :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(119)

Depuis que nous avons
pipeline hydrauliquement long, puis
sans tenir compte des résistances locales,
on a

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(120)


Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageetCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage.

Prise en compte locale
pertes

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(121)

Deuxième cas :

Le pipeline se compose
à partir de tuyaux connectés en série
diamètres différents.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Riz. 42 Schéma de calcul
pipeline simple (cas deux)

Trois longueurs
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageavec des diamètres de tuyau égauxCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.
La pression sera consacrée à surmonter
perte de charge sur la longueur :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(122)

perte sur tout
tracé est déterminé par la formule :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(123)

ensuite

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(144)

ou

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(145)

Systèmes à circulation forcée

Ces systèmes fonctionnent généralement sur des chaudières à gaz ou électriques. Le diamètre des tuyaux pour eux doit être choisi aussi petit que possible, car la circulation forcée est assurée par la pompe. La faisabilité des conduites de petit diamètre s'explique par les facteurs suivants :

  • une section plus petite (il s'agit le plus souvent de tuyaux en polymère ou en métal-plastique) permet de minimiser le volume d'eau dans le système et donc d'accélérer son chauffage (l'inertie du système diminue);
  • l'installation de tuyaux minces est beaucoup plus facile, surtout s'ils doivent être cachés dans les murs (la fabrication de stroboscopes dans le sol ou les murs nécessite moins de travail);
  • les tuyaux de petits diamètres et leurs raccords sont moins chers, par conséquent, le coût total d'installation d'un système de chauffage est réduit.

Avec tout cela, la taille des tuyaux doit correspondre de manière optimale aux indicateurs prévus par les calculs technologiques. Si ces recommandations ne sont pas suivies, l'efficacité du système de chauffage diminuera et son niveau de bruit augmentera.

Types de radiateurs

En ce qui concerne le type de chauffage qui convient le mieux à une maison privée, les critiques des propriétaires sont assez diverses, mais en ce qui concerne les radiateurs, beaucoup préfèrent les modèles en aluminium. Le fait est que la puissance des batteries chauffantes dépend du matériau. Ils sont bimétalliques, fonte et aluminium.

Une section d'un radiateur bimétallique a une puissance standard de 100-180 W, en fonte - 120-160 W et en aluminium - 180-205 W.

Lors de l'achat de radiateurs, vous devez savoir exactement de quel matériau ils sont faits, car cet indicateur est nécessaire pour le calcul correct de la puissance.

L'utilisation de tuyaux en polypropylène

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageSi des tuyaux en polypropylène pour le chauffage sont utilisés pour le circuit de chauffage, comment choisir le diamètre selon les formules ci-dessus ? Oui, exactement le même. Mais les tuyaux en polypropylène ont une durée de vie énorme, jusqu'à 100 ans, de sorte que le système de chauffage, correctement calculé et soigneusement installé, durera très longtemps. À la question - comment choisir la taille des tuyaux de chauffage, la réponse se trouve dans les tableaux téléchargeables sur Internet.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageLa popularité des tuyaux en polypropylène pour la création de systèmes de chauffage est assez élevée, car ils sont beaucoup moins chers que les tuyaux en métal, respectueux de l'environnement et ont une belle apparence. Et l'installation de circuits système lors de l'utilisation de tels tuyaux est grandement facilitée. Des dispositifs spéciaux pour le soudage de tuyaux, divers adaptateurs, raccords, robinets et autres composants nécessaires ont été développés. Le processus d'installation lui-même est similaire à l'assemblage du système à partir du constructeur.

Sélection du système

Sélection du type de canalisation

Il est nécessaire de déterminer le matériau des tuyaux de chauffage:

Les tuyaux en acier ne sont pratiquement pas utilisés aujourd'hui, car en raison de leur sensibilité à la corrosion, leur durée de vie est courte, l'installation est laborieuse et les réparations sont difficiles.
Les experts ne recommandent pas d'utiliser des tuyaux en métal-plastique en raison de leurs propriétés, qui éclatent parfois aux coudes sous l'influence de la température.
Les tuyaux en cuivre sont les plus durables et les plus faciles à réparer, mais aussi les plus chers.
Différents types de tuyaux en polymère (par exemple, en polyéthylène réticulé ou en polypropylène renforcé) sont souvent le meilleur choix

Si une maison privée sera chauffée avec des tuyaux en plastique, lors du choix de leur marque, il faut tout d'abord faire attention à l'indicateur caractérisant la pression d'eau admissible dans le produit.Pour éviter la déformation et la flexion des tuyaux en plastique, très longs les sections droites doivent être évitées

Il est également nécessaire d'observer lors du premier démarrage du système de chauffage un changement brusque de température.

Pour éviter la déformation et la flexion des tuyaux en plastique, les très longues sections droites doivent être évitées. Il est également nécessaire d'observer lors du premier démarrage du système de chauffage un changement brusque de température.

Principaux paramètres du tuyau

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Tuyaux de chauffage en polypropylène de différents diamètres

Pour le système de chauffage, les tuyaux sont sélectionnés non seulement en fonction des propriétés chimiques et physiques de leur matériau. Dans la construction d'un système efficace et économique, leur diamètre et leur longueur jouent un rôle important, car la section transversale des tuyaux affecte l'hydrodynamique dans son ensemble. Une erreur assez courante est le choix de produits d'un diamètre trop grand, ce qui entraîne une diminution de la pression dans le système en dessous de la normale, et les radiateurs cessent de chauffer. Si le diamètre du tuyau est trop petit, le système de chauffage commence à faire du bruit.

Les principales caractéristiques des tuyaux:

  • Le diamètre intérieur est le paramètre principal de tout tuyau. Il détermine son débit.
  • Le diamètre extérieur doit également être pris en compte lors de la conception du système.
  • Le diamètre nominal est une valeur arrondie, exprimée en pouces.

Lors du choix des tuyaux pour chauffer une maison de campagne, il faut garder à l'esprit que pour les produits fabriqués à partir de différents matériaux, différents systèmes de mesure sont utilisés. Presque tous les tuyaux en fonte et en acier sont marqués en fonction de la section interne. Produits en cuivre et en plastique - par diamètre extérieur

Ceci est particulièrement important si le système doit être assemblé à partir d'une combinaison de matériaux.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Un exemple de diamètres de tuyaux correspondants à partir de différents matériaux

Lors de la combinaison de différents matériaux dans le système, afin de sélectionner avec précision le diamètre du tuyau, vous devez utiliser le tableau de correspondance des diamètres. Il peut être trouvé sur Internet. Souvent, le diamètre est mesuré en fractions ou en pouces. Un pouce correspond à 25,4 mm.

2. Caractérisation du mélange

Depuis dans l'état
les tâches ne sont pas sujettes à changement
température, on accepte le débit comme isotherme,
celles. maintenir une température de 30°C pendant
partout. La composition du mélange de benzène
et le toluène permet de déterminer la densité
et la viscosité du mélange.

Densité à 30 C :
benzène ρb
= 868,5 kg/m3
et densité de toluène ρJ
= 856,5 kg/m3,
puis la masse volumique du mélange : ρcm
= 0,7*ρb
+ 0,3* ρJ
= 0,7*868,5 + 0,3*856,5 = 864,9 kg/m3
.

Viscosité à 30 C :
benzène μb
= 5,6*10-4
Pa*s et viscosité du toluène μJ
= 5,22*10-4
Pa*s, puis la viscosité du mélange : lg
µcm
= 0,7*log
µb
+ 0,3*log
µJ
= 0,7*log
(5,6*10-4)
+ 0,3*log
(5,22*10-4)
= - 3,261, et μcm
= 5,48*10-4
Pa*s .

Calcul de conduites hydrauliquement courtes

Premier cas :

Sortie de liquide
sous le niveau.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Riz. 43 Schéma de calcul
pipeline court (cas un)

le liquide déborde
à partir de UNE v V.
Longueur du tuyau
,
diamètreCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
différence de niveauCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage.
Le mouvement est régulier.

Négliger
grande vitesse
pression
et
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
L'équation de Bernoulli est :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
(126)

perte de tête
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage- entrée de tuyau, robinet, deux tours, robinet
et sortie du tuyau :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(127)

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage;

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(128)

Dénoter
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageest le coefficient de résistance du système.

Parce que
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

ensuite

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(129)

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage (130)

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
(131)

Dénoter:
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

ensuite

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage, (132)


Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
débit du système ;

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage- salon
section d'écoulement, m2.

Deuxième cas :

Sortie de liquide
en atmosphère.

Riz. 44 Schéma de calcul
pipeline court (cas 2)

De l'équation
Bernoulli pour les tronçons 1 - 1
et 2 - 2, on obtient

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(133)

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(134)

En remplaçant, nous avons

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(135)

Dénoter
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

ensuite

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(136)

et

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(137)

Consommation de liquide :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
(138)

ou

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(139)


Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageest le débit du système.

Exemple. Définir
consommation de kérosène J-1
à une température
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
circulant dans le pipeline à partir de soudure
tuyaux en acier inoxydable aux paragraphes 1
et 2 (Fig. 45), si
pression H
dans le réservoir est constant et égal à 7,2
m.
Longueur des différentes parties du pipeline

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
diamètres :
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.
Les pertes de charge locales dans les calculs ne sont pas
envisager.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Riz. 45. Régime
pipelines à branches parallèles

Alors
comment les tuyaux 1 et 2 sont parallèles,
puis la pression perdue dans ces tuyaux

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

ou

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(140)

Par
l'état du problème, les dimensions du parallèle
tuyaux fabriqués dans le même matériau,
sont identiques (Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage)
Voilà pourquoi

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageet
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

D'où,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage;

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(141)


Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage-consommation
en cours;
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage- écoulement dans des branches parallèles de la canalisation.

L'équation
Bernoulli pour les tronçons 0
— 0
et 1 - 1
(voir fig. 45)

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Alors
comment
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

ensuite

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

ou

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage(142)

L'équation
(142) ne peut être résolu que par analyse graphique
chemin. Définir sur différentes valeurs
l'écoulement du fluide dans la conduite et pour
ces valeurs
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffagecalculer
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageet
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage:

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage;

(143)

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.

Par
quantités connues
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageet
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageet

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffagedéfinir
Nombres de Reynolds
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageet

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
(144)

Pour
kérosène J
— 1

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.

À
tuyaux en acier inoxydable soudés
rugosité équivalente
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
donc l'équivalent relatif
rugosité du tuyau

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage;

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.

Par
quantités connues
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
et
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
et
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
d'après le diagramme de Colebrook, on détermine
coefficients de traînée de frottement
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
et
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
et de plus par l'équation (142) nous posons
la pression nécessaire. Nous réduisons le calcul à
tableau
5.

tableau
5

Paiement
caractéristiques hydrauliques
pipelines
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
2 5 8
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
1,02 2,55 4,09
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 2,04 5,10 8,18
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 0,032 0,026 0,0245
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 0,053 0,332 0,851
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
0,312 1,54 3,83
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
0,795 1,99 3,19
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 1,27 3,18, 5,10
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 0,032 0,0285 0,028
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 0,0322 0,202 0,519
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage
0,23 1,33 3,34
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage 0,574 3,07 7,69

5. Sélection du diamètre de canalisation standard

Communiqués de l'industrie
gamme standardisée de tuyaux, parmi
qu'il est nécessaire de sélectionner des tuyaux avec
diamètre le plus proche du diamètre calculé
(article 3.4.). Les tuyaux sont désignés dn
x δ, où dn
- diamètre extérieur du tuyau, mm ; δ - épaisseur
parois des tuyaux, mm. Dans le même temps, l'intérieur
diamètre du tuyau dposte
=dn
– 2* δ.

Tailles des invités
les tuyaux selon GOST 8732-78 sont les suivants
rangée, mm : 14x2 ; 18x2 ; 25x2 ; 32x2,5 ; 38x2,5 ; 45x3 ; 57x3 ;
76x3,5 ; 89x4,5 ; 108x4,5 ; 133x4 ; 159x4,5 ; 219x6 ; 272x7 ; 325x8 ;
377x10 ; 426x11 ; 465x13.

Selon le paragraphe 3.4.
taille de tuyau interne 32 mm, puis
dimension extérieure dn
\u003d 32 + 2 * 2,5 \u003d 37 mm. taille la plus proche
tuyau 38x2,5 mm. Hébergé en interne
diamètre 33mm, donc équivalent
prenons le diamètre deuh
= 0,033 m.

La procédure de calcul de la section transversale des conduites d'alimentation en chaleur

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Avant de calculer le diamètre d'un tuyau de chauffage, il est nécessaire de déterminer leurs paramètres géométriques de base. Pour ce faire, vous devez connaître les principales caractéristiques des autoroutes. Ceux-ci incluent non seulement les performances, mais aussi les dimensions.

Chaque fabricant indique la valeur de la section de tuyau - diamètre. Mais en fait, cela dépend de l'épaisseur de la paroi et du matériau de fabrication. Avant d'acheter un modèle spécifique de pipelines, vous devez connaître les caractéristiques suivantes de la désignation des dimensions géométriques:

  • Le calcul du diamètre des tuyaux en polypropylène pour le chauffage est effectué en tenant compte du fait que les fabricants indiquent les dimensions extérieures. Pour calculer la section utile, il faut soustraire deux épaisseurs de paroi ;
  • Pour les tuyaux en acier et en cuivre, les dimensions intérieures sont données.

Connaissant ces caractéristiques, vous pouvez calculer le diamètre du collecteur de chauffage, des tuyaux et des autres composants à installer.

Lors du choix des tuyaux de chauffage en polymère, il est nécessaire de clarifier la présence d'une couche de renforcement dans la conception. Sans elle, lorsqu'elle est exposée à l'eau chaude, la ligne n'aura pas la rigidité appropriée.

Détermination de la puissance thermique du système

Comment choisir le bon diamètre de tuyau pour le chauffage et faut-il le faire sans données calculées ? Pour un petit système de chauffage, les calculs complexes peuvent être supprimés

Il est seulement important de connaître les règles suivantes :

  • Le diamètre optimal des tuyaux à circulation naturelle de chauffage doit être de 30 à 40 mm;
  • Pour un système fermé avec un mouvement forcé du liquide de refroidissement, des tuyaux plus petits doivent être utilisés pour créer une pression et un débit d'eau optimaux.

Pour un calcul précis, il est recommandé d'utiliser un programme de calcul du diamètre des tuyaux de chauffage. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez utiliser des calculs approximatifs. Vous devez d'abord trouver la puissance thermique du système. Pour ce faire, vous devez utiliser la formule suivante :

Où Q est la puissance calorifique calculée du chauffage, kW / h, V est le volume de la pièce (maison), m³, Δt est la différence entre les températures dans la rue et dans la pièce, ° С, K est la chaleur calculée coefficient de perte de la maison, 860 est la valeur permettant de convertir les valeurs reçues dans un format kWh acceptable.

La plus grande difficulté dans le calcul préliminaire du diamètre des tuyaux en plastique pour le chauffage est causée par le facteur de correction K. Cela dépend de l'isolation thermique de la maison. Il est préférable de le prendre à partir des données du tableau.

Le degré d'isolation thermique du bâtiment

Isolation de haute qualité de la maison, fenêtres et portes modernes installées

À titre d'exemple de calcul des diamètres des tuyaux en polypropylène pour le chauffage, vous pouvez calculer la puissance calorifique requise d'une pièce d'un volume total de 47 m³. Dans ce cas, la température extérieure sera de -23°С et à l'intérieur - +20°С. En conséquence, la différence Δt sera de 43°C. Nous prenons le facteur de correction égal à 1,1. Ensuite, la puissance thermique requise sera.

La prochaine étape dans le choix du diamètre du tuyau de chauffage consiste à déterminer la vitesse optimale du liquide de refroidissement.

Les calculs présentés ne tiennent pas compte de la correction de la rugosité de la surface intérieure des autoroutes.

Vitesse de l'eau dans les tuyaux

Tableau de calcul du diamètre du tuyau de chauffage

La pression optimale du liquide de refroidissement dans le réseau est nécessaire pour la distribution uniforme de l'énergie thermique sur les radiateurs et les batteries. Pour une sélection correcte des diamètres des tuyaux de chauffage, il convient de prendre les valeurs optimales de la vitesse d'avancement de l'eau dans les canalisations.

Il convient de rappeler que si l'intensité du mouvement du liquide de refroidissement dans le système est dépassée, des bruits parasites peuvent se produire. Par conséquent, cette valeur doit être comprise entre 0,36 et 0,7 m/s. Si le paramètre est inférieur, des pertes de chaleur supplémentaires se produiront inévitablement. S'il est dépassé, du bruit apparaîtra dans les canalisations et les radiateurs.

Pour le calcul final du diamètre du tuyau de chauffage, utilisez les données du tableau ci-dessous.

En remplaçant dans la formule de calcul du diamètre du tuyau de chauffage les valeurs précédemment obtenues, on peut déterminer que le diamètre optimal du tuyau pour une pièce particulière sera de 12 mm. Ceci n'est qu'un calcul approximatif. En pratique, les experts recommandent d'ajouter 10 à 15% aux valeurs obtenues. En effet, la formule de calcul du diamètre du tuyau de chauffage peut changer en raison de l'ajout de nouveaux composants au système. Pour un calcul précis, vous aurez besoin d'un programme spécial pour calculer le diamètre des tuyaux de chauffage. Des systèmes logiciels similaires peuvent être téléchargés dans une version de démonstration avec des capacités de calcul limitées.

Calcul hydraulique d'une canalisation composite simple

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Calculs
les pipelines simples sont réduits à trois
tâches typiques : détermination de la pression
(ou pression), débit et diamètre
pipeline. Voici la méthodologie
résoudre ces problèmes pour un simple
canalisation de section constante.

Tâche
1
. Donné:
dimensions de la canalisation
etCalcul du diamètre des tuyaux de chauffagela rugosité de ses mursCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
propriétés des fluidesCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
débit de liquide Q.

Définir
hauteur manométrique requise H (une des valeurs
composantes de la pression).

Solution.
L'équation de Bernoulli est compilée pour
débit d'un système hydraulique donné. Nommé
sections de contrôle. Le plan est sélectionné
référence Z(0.0),
les conditions initiales sont analysées.
L'équation de Bernoulli s'écrit avec
en tenant compte des conditions initiales. De l'équation
Bernoulli, on obtient la formule de calcul
taper *.
L'équation est résolue par rapport à H.
Le nombre de Reynolds Re est déterminé
et le mode de conduite est réglé.
La valeur est trouvée
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffageselon le mode de conduite.
H et la valeur souhaitée sont calculées.

Tâche
2.
Donné:
dimensions de la canalisation
etCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,rugosité
ses mursCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
propriétés des fluidesCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
tête H. Déterminer le débit Q.

Solution.
L'équation de Bernoulli s'écrit avec
en tenant compte des recommandations précédentes.
L'équation est résolue par rapport à la valeur souhaitée
Q. La formule résultante contient
coefficient inconnu
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage, en fonction, dépendemment
de Ré. Localisation directeCalcul du diamètre des tuyaux de chauffagedans les conditions de cette tâche, il est difficile,
puisque pour Q inconnu
ne peut pas être préréglé Re.
Par conséquent, une autre solution du problème
effectuée par la méthode des
approximations.

  1. approximation:
    Re
    → ∞

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
définir
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

2ème approximation :

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
trouver λII(ReII,Δeuh)
et définir
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Situé
erreur relative
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage.
SiCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
puis la solution se termine (pour la formation
TâchesCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage).
Sinon, la solution
dans la troisième approximation.

Tâche
3.
Donné:
dimensions de la canalisation (sauf diamètre
ré)
la rugosité de ses murs
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
propriétés des fluidesCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
tête H, débit Q. Déterminer le diamètre
pipeline.

Solution.
Lors de la résolution de ce problème,
difficulté directe
définition de la valeur
Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage,
semblable au problème du deuxième type.
Par conséquent, la décision est appropriée
être réalisé à l'aide d'une méthode graphique.
Plusieurs valeurs de diamètre sont définiesCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage.Pour tout le mondeCalcul du diamètre des tuyaux de chauffagela valeur correspondante est trouvée
hauteur H à un débit donné Q (n fois
problème du premier type est résolu). Par
les résultats du calcul sont tracésCalcul du diamètre des tuyaux de chauffage.
Le diamètre souhaité est déterminé à partir du graphique
d correspondant à la valeur donnée
pression N

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

6. Raffinement de la vitesse du fluide

On exprime à partir de l'équation
(20) vitesse du fluide :

w = 4*
Vc/(π*
euh2)
= 4*1,61*10-3/(3,14*(0,033)2)
= 1,883 m/s.

3.7. Définition
mode mouvement fluide

Mode mouvement fluide
déterminer par l'équation de Reynolds
(formule (3)):


=W*
euh
*pcm
cm
= 1,883*0,033*864,9/5,48*10-4
= 98073.

Mode de conduite avancé
turbulent.

3.8. Définition
coefficient de résistance hydraulique

Prenons la valeur moyenne
rugosité l
= 0,2 mm, alors la rugosité relative
sera ε = l/
euh
= 0,2/33 = 6,06*10-3.

Vérifions la condition Re
≥ 220*ε -1,125.

220*(6,06*10-3)-1,125
= 68729, soit moins de Re
= 98073. L'aire de mouvement est auto-similaire et
coefficient de résistance hydraulique
se trouve par la formule (14) :

1/
λ0.5
= 2*lg(3,7/ε)
= 2*lg(3.7/6.06*10-3)
= -6,429. D'où λ = 0,0242.

3.9. Découverte
coefficients de résistance locaux

Selon le paragraphe 3.2. et
étant donné que les coefficients
les résistances locales sont les suivantes :

est l'entrée du tuyau ξtr
= 0,5;


vanne normale ξveines
= 4,7;


genou 90
ξcompter
= 1,1;

est la sortie du tuyau ξmardi
= 1;


ouverture de mesure (à m
= (deuh/D)2
= 0,3, alors ξ
= 18,2)

∑ξMme
= ξtr
+ 3* ξveines
+ 3* ξcompter
+ ξ
+ ξmardi
= 0,5 + 3*4,7 + 3*1,1 + 18,2 + 1 = 37,1.

Géométrique
hauteur de levage du mélange est de 14 m.

3.10. Définition
perte de charge totale dans la canalisation

Somme de toutes les longueurs de jambe
conduite 31 m, R1
=P2.
Complétez ensuite
résistance hydraulique du réseau
formule (18):

ΔРréseaux
= (1 + λ * I/
euh
+ ∑ξMme)*
ρ*W2
/2 + p*g*hgéom
+ (P2
-R1)
= (1 + 0,0242*31/0,033 + 37,1)*864,9*1,8832/2
+ 864,9 * 9,81 * 14 = 168327,4 Pa.

De la relation ΔРréseaux
= ρ*g*h
définir hréseaux
= ΔРréseaux/
(ρ*g)
\u003d 168327,4 / (864,9 * 9,81) \u003d 19,84 m.

3.11.
Construction des caractéristiques du pipeline
réseaux

Nous supposerons que
caractéristique du réseau est
une parabole régulière partant d'un point
de coordonnées Vc
= 0 ; h
dont le point de coordonnées est connu
Vc
= 5,78 m3/h
et Hréseaux
= 19,84 m. Trouvez le coefficient de la parabole.

Équation générale d'une parabole
y \u003d un * x2
+b.
En remplaçant les valeurs, nous avons 19,84 \u003d a * 5,782
+ 14. Alors a = 0,1748.

Prenons quelques
valeurs de performances volumétriques
et déterminer la tête hréseaux.

Mettons les données dans un tableau.

Tableau - Dépendance
pression du réseau due aux performances
pompe

Performance,
m3/h
Chef de réseau, m
1 14,17
2 14,70
3 15,57
4 16,80
5 18,37
5,78 19,84
6 20,29
7 22,57
8 25,19
9 28,16
10 31,48

Par
aux points obtenus nous construisons une caractéristique
réseau (ligne 1 sur la figure 2).

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Figure 2 - Combinaison
caractéristiques du réseau et de la pompe :

1 - caractéristique
réseaux; 2 - caractéristique de la pompe ; 3 -
point de règlement ; 4 - point de travail.

Matériau du tuyau de chauffage

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Construction de tuyaux en polymère

Outre le choix correct des diamètres de tuyaux pour l'alimentation en chaleur, vous devez connaître les caractéristiques de leur matériau de fabrication. Cela affectera la perte de chaleur du système, ainsi que la complexité de l'installation.

Il convient de rappeler que le calcul des diamètres des tuyaux de chauffage n'est effectué qu'après avoir choisi le matériau pour leur fabrication. Actuellement, plusieurs types de canalisations sont utilisées pour compléter les systèmes d'alimentation en chaleur :

  • Polymère.Ils sont en polypropylène ou en polyéthylène réticulé. La différence réside dans les composants supplémentaires ajoutés au cours du processus de production. Après avoir calculé le diamètre des tuyaux en polypropylène pour l'alimentation en chaleur, vous devez choisir la bonne épaisseur de leur paroi. Elle varie de 1,8 à 3 mm, selon les paramètres de la pression maximale dans les conduites ;
  • Acier. Jusqu'à récemment, c'était l'option la plus courante pour organiser le chauffage. Malgré leurs caractéristiques de résistance plus que bonnes, les tuyaux en acier présentent un certain nombre d'inconvénients importants - installation complexe, rouille de surface progressive et rugosité accrue. Alternativement, des tuyaux en acier inoxydable peuvent être utilisés. L'un de leur coût est d'un ordre de grandeur supérieur à celui des "noirs" ;
  • Le cuivre. Selon les caractéristiques techniques et opérationnelles, les canalisations en cuivre sont la meilleure option. Ils se caractérisent par un étirement suffisant, c'est-à-dire si l'eau y gèle, le tuyau se dilatera pendant un certain temps sans perte d'étanchéité. L'inconvénient est le coût élevé.

En plus du diamètre correctement sélectionné et calculé des tuyaux, il est nécessaire de déterminer la méthode de leur connexion. Cela dépend aussi du matériau de fabrication. Pour les polymères, une connexion de couplage est utilisée par soudage ou sur une base adhésive (très rarement). Les canalisations en acier sont montées par soudage à l'arc (raccords de meilleure qualité) ou par méthode filetée.

Dans la vidéo, vous pouvez voir un exemple de calcul du diamètre des tuyaux en fonction du débit optimal du liquide de refroidissement :

Électricité

Plomberie

Chauffage