Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Método para calcular um pipeline simples.

Primeiro caso:

Nós temos
tubulação simples com permanente
diâmetro
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
que trabalha sob pressão
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.

Arroz. 41 Esquema de cálculo
pipeline direto (caso um)

Por
seções 1 - 1
e 2 - 2 escreveremos
equação de Bernoulli:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.

Porque
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
pressãoCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
então a equação terá a forma:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(119)

Já que temos
tubulação hidraulicamente longa, então
desconsiderando a resistência local,
Nós temos

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(120)

Onde
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoeCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.

Levando em conta locais
perdas

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(121)

Segundo caso:

A tubulação consiste
de tubos conectados em série
diâmetros diferentes.

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Arroz. 42 Esquema de cálculo
pipeline simples (caso dois)

Três comprimentos
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentocom diâmetros de tubo iguaisCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.
A pressão será gasta na superação
perda de carga ao longo do comprimento:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(122)

perda em qualquer
parcela é determinada pela fórmula:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(123)

então

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(144)

ou

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(145)

Sistemas de circulação forçada

Tais sistemas geralmente operam em caldeiras a gás ou elétricas. O diâmetro dos tubos para eles deve ser escolhido o menor possível, pois a circulação forçada é fornecida pela bomba. A conveniência de tubos de pequeno diâmetro é explicada pelos seguintes fatores:

  • uma seção menor (na maioria das vezes são tubos de polímero ou metal-plástico) permite minimizar o volume de água no sistema e, portanto, acelerar seu aquecimento (a inércia do sistema diminui);
  • a instalação de tubos finos é muito mais fácil, especialmente se eles precisarem ser escondidos nas paredes (fazer estroboscópios no piso ou nas paredes requer menos trabalho);
  • tubos de pequeno diâmetro e acessórios de conexão a eles são mais baratos, portanto, o custo total da instalação do sistema de aquecimento é reduzido.

Com tudo isso, o tamanho dos tubos deve corresponder de maneira ideal aos indicadores fornecidos pelos cálculos tecnológicos. Se essas recomendações não forem seguidas, a eficiência do sistema de aquecimento diminuirá e seu ruído aumentará.

Tipos de radiadores

Em relação a que tipo de aquecimento é melhor para uma casa particular, as avaliações dos proprietários são bastante diversas, mas quanto aos radiadores, muitos preferem modelos de alumínio. O fato é que a potência das baterias de aquecimento depende do material. São bimetálicos, ferro fundido e alumínio.

Uma seção de um radiador bimetálico tem uma potência padrão de 100-180 W, ferro fundido - 120-160 W e alumínio - 180-205 W.

Ao comprar radiadores, você precisa descobrir exatamente de que material eles são feitos, pois esse é o indicador necessário para o cálculo correto da potência.

O uso de tubos de polipropileno

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoSe forem usados ​​tubos de polipropileno para aquecimento no circuito de aquecimento, como escolher o diâmetro de acordo com as fórmulas acima? Sim, exatamente o mesmo. Mas os tubos de polipropileno têm uma vida útil enorme, de até 100 anos, de modo que o sistema de aquecimento, devidamente calculado e cuidadosamente instalado, durará muito tempo. Para a pergunta - como escolher o tamanho dos tubos para aquecimento, a resposta pode ser encontrada nas tabelas que podem ser baixadas na Internet.

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoA popularidade dos tubos de polipropileno para a criação de sistemas de aquecimento é bastante alta, porque são muito mais baratos que os tubos de metal, são ecologicamente corretos e têm uma boa aparência. E a instalação de circuitos do sistema ao usar esses tubos é muito facilitada. Dispositivos especiais para soldagem de tubos, vários adaptadores, conexões, torneiras e outros componentes necessários foram desenvolvidos. O processo de instalação em si é semelhante à montagem do sistema a partir do construtor.

Seleção do sistema

Seleção do tipo de tubulação

É necessário determinar o material dos tubos de aquecimento:

Os tubos de aço praticamente não são usados ​​hoje, pois devido à sua suscetibilidade à corrosão, sua vida útil é curta, a instalação é trabalhosa e os reparos são difíceis.
Os especialistas não recomendam o uso de tubos de metal-plástico por causa de suas propriedades, às vezes estourando nas curvas sob a influência da temperatura.
Os tubos de cobre são os mais duráveis ​​e fáceis de reparar, mas também os mais caros.
Vários tipos de tubos de polímero (por exemplo, feitos de polietileno reticulado ou polipropileno reforçado) geralmente são a melhor escolha

Se uma casa particular for aquecida com tubos de plástico, ao escolher sua marca, é necessário, antes de tudo, prestar atenção ao indicador que caracteriza a pressão de água permitida no produto. Para evitar deformações e dobras de tubos de plástico, muito longos seções retas devem ser evitadas

Também é necessário observar durante a primeira partida do sistema de aquecimento para uma mudança brusca de temperatura.

Para evitar a deformação e flexão de tubos de plástico, devem ser evitadas seções retas muito longas. Também é necessário observar durante a primeira partida do sistema de aquecimento para uma mudança brusca de temperatura.

Parâmetros do tubo principal

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Tubos de aquecimento de polipropileno de diferentes diâmetros

Para o sistema de aquecimento, os tubos são selecionados não apenas de acordo com as propriedades químicas e físicas de seu material. Na construção de um sistema eficiente e econômico, seu diâmetro e comprimento desempenham um papel importante, pois a seção transversal das tubulações afeta a hidrodinâmica como um todo. Um erro bastante comum é a escolha de produtos de diâmetro muito grande, o que leva a uma diminuição da pressão no sistema abaixo do normal e os aquecedores param de aquecer. Se o diâmetro do tubo for muito pequeno, o sistema de aquecimento começa a fazer barulho.

As principais características dos tubos:

  • O diâmetro interno é o principal parâmetro de qualquer tubo. Ele determina sua taxa de transferência.
  • O diâmetro externo também deve ser levado em consideração ao projetar o sistema.
  • O diâmetro nominal é um valor arredondado, expresso em polegadas.

Ao escolher tubos para aquecer uma casa de campo, deve-se ter em mente que, para produtos feitos de materiais diferentes, são utilizados diferentes sistemas de medição. Quase todos os tubos de ferro fundido e aço são marcados de acordo com a seção interna. Produtos feitos de cobre e plástico - por diâmetro externo

Isto é especialmente importante se o sistema for montado a partir de uma combinação de materiais.

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Um exemplo de correspondência de diâmetros de tubos de diferentes materiais

Ao combinar diferentes materiais no sistema, para selecionar com precisão o diâmetro dos tubos, você precisa usar a tabela de correspondência de diâmetro. Ele pode ser encontrado na Internet. Muitas vezes o diâmetro é medido em frações ou polegadas. Uma polegada corresponde a 25,4 mm.

2. Caracterização da mistura

Já que na condição
as tarefas não estão sujeitas a alterações
temperatura, aceitamos o fluxo como isotérmico,
Essa. mantendo a temperatura de 30°C por
por toda parte. A composição da mistura de benzeno
e o tolueno permite determinar a densidade
e a viscosidade da mistura.

Densidade a 30 C:
benzeno ρb
= 868,5 kg/m3
e densidade de tolueno ρT
= 856,5 kg/m3,
então a densidade da mistura: ρcm
= 0,7*ρb
+ 0,3* ρT
= 0,7*868,5 + 0,3*856,5 = 864,9 kg/m3
.

Viscosidade a 30 C:
benzeno μb
= 5,6*10-4
Pa*s e viscosidade do tolueno μT
= 5,22*10-4
Pa * s, então a viscosidade da mistura: lg
μcm
= 0,7*log
μb
+ 0,3*log
μT
= 0,7*log
(5,6*10-4)
+ 0,3*log
(5,22*10-4)
= - 3,261, e μcm
= 5,48*10-4
Pa*s.

Cálculo de tubulações hidraulicamente curtas

Primeiro caso:

Saída de fluido
abaixo do nível.

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Arroz. 43 Esquema de cálculo
pipeline curto (caso um)

líquido transborda
a partir de UMA v V.
Comprimento do tubo
,
diâmetroCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
diferença de nívelCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.
O movimento é constante.

Negligenciar
alta velocidade
pressão
e
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
A equação de Bernoulli é:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
(126)

perda de cabeça
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento- entrada do tubo, torneira, duas voltas, torneira
e sair do tubo:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(127)

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento;

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(128)

Indicar
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoé o coeficiente de resistência do sistema.

Porque
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

então

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(129)

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento (130)

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
(131)

Indicar:
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

então

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento, (132)

Onde
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
vazão do sistema;

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento- sala-de-estar
seção de fluxo, m2.

Segundo caso:

Saída de fluido
na atmosfera.

Arroz. 44 Esquema de cálculo
pipeline curto (caso dois)

Da equação
Bernoulli para as seções 1 - 1
e 2 - 2, obtemos

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(133)

Onde

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(134)

Substituindo, temos

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(135)

Indicar
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

então

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(136)

e

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(137)

Consumo de líquidos:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
(138)

ou

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(139)

Onde
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoé a vazão do sistema.

Exemplo. Definir
consumo de querosene T-1
a uma temperatura
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
fluindo através do encanamento de soldado
tubos de aço inoxidável nos parágrafos 1
e 2 (Fig. 45), se
pressão H
no tanque é constante e igual a 7,2
m.
Comprimento de partes individuais da tubulação

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
diâmetros:
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.
As perdas de pressão locais nos cálculos não são
considerar.

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Arroz. 45. Esquema
tubulações com ramais paralelos

assim
como os tubos 1 e 2 são paralelos,
então a pressão perdida nestes tubos

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

ou

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(140)

Por
a condição do problema, as dimensões do paralelo
tubos feitos do mesmo material,
são os mesmos (Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento)
É por isso

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoe
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Portanto,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento;

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(141)

Onde
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento-consumo
na tubulação;
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento- fluxo em ramais paralelos da tubulação.

A equação
Bernoulli para seções 0
— 0
e 1 - 1
(ver fig. 45)

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

assim
Como as
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

então

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

ou

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento(142)

A equação
(142) só pode ser resolvido por análise gráfica
caminho. Definir para valores diferentes
fluxo de fluido na tubulação e para
esses valores
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentocalcular
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoe
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento;

(143)

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.

Por
quantidades conhecidas
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoe
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoe

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentodeterminar
Números de Reynolds
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoe

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
(144)

Por
querosene T
— 1

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.

No
tubos de aço inoxidável soldados
rugosidade equivalente
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
então o equivalente relativo
rugosidade do tubo

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento;

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.

Por
quantidades conhecidas
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
e
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
e
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
de acordo com o gráfico de Colebrook, determinamos
coeficientes de arrasto de atrito
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
e
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
e ainda pela equação (142) definimos
a pressão necessária. Reduzimos o cálculo para
tabela
5.

tabela
5

Pagamento
características hidráulicas
oleodutos
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
2 5 8
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
1,02 2,55 4,09
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 2,04 5,10 8,18
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 0,032 0,026 0,0245
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 0,053 0,332 0,851
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
0,312 1,54 3,83
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
0,795 1,99 3,19
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 1,27 3,18, 5,10
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 0,032 0,0285 0,028
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 0,0322 0,202 0,519
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento
0,23 1,33 3,34
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento 0,574 3,07 7,69

5. Seleção de diâmetro de tubulação padrão

Lançamentos do setor
gama padronizada de tubos, entre
que é necessário selecionar tubos com
diâmetro mais próximo do calculado
(cláusula 3.4.). Os tubos são designados dn
x δ, onde dn
- diâmetro externo do tubo, mm; δ - espessura
paredes do tubo, mm. Ao mesmo tempo, o interior
diâmetro do tubo dramal
=dn
– 2* δ.

Tamanhos de convidados
tubos de acordo com GOST 8732-78 são os seguintes
linha, 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.

De acordo com o parágrafo 3.4.
tamanho do tubo interno 32 mm, então
dimensão externa dn
\u003d 32 + 2 * 2,5 \u003d 37 mm. tamanho mais próximo
tubo 38x2,5 mm. Hospedado interno
diâmetro 33mm, tão equivalente
vamos pegar o diâmetro dUh
= 0,033m.

O procedimento para calcular a seção transversal das linhas de fornecimento de calor

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Antes de calcular o diâmetro de um tubo de aquecimento, é necessário determinar seus parâmetros geométricos básicos. Para isso, você precisa conhecer as principais características das rodovias. Isso inclui não apenas o desempenho, mas também as dimensões.

Cada fabricante indica o valor da seção do tubo - diâmetro. Mas, na verdade, depende da espessura da parede e do material de fabricação. Antes de comprar um modelo específico de tubulações, você precisa conhecer os seguintes recursos da designação de dimensões geométricas:

  • O cálculo do diâmetro dos tubos de polipropileno para aquecimento é feito levando em consideração o fato de os fabricantes indicarem as dimensões externas. Para calcular a seção útil, é necessário subtrair duas espessuras de parede;
  • Para tubos de aço e cobre, são fornecidas as dimensões internas.

Conhecendo esses recursos, você pode calcular o diâmetro do coletor de aquecimento, tubos e outros componentes para instalação.

Ao escolher tubos de aquecimento de polímero, é necessário esclarecer a presença de uma camada de reforço no projeto. Sem ela, quando exposta à água quente, a linha não terá a rigidez adequada.

Determinação da potência térmica do sistema

Como escolher o diâmetro correto do tubo para aquecimento e isso deve ser feito sem dados calculados? Para um pequeno sistema de aquecimento, cálculos complexos podem ser dispensados

Só é importante conhecer as seguintes regras:

  • O diâmetro ideal dos tubos com circulação de aquecimento natural deve ser de 30 a 40 mm;
  • Para um sistema fechado com movimento forçado do refrigerante, tubos menores devem ser usados ​​para criar pressão e vazão de água ideais.

Para um cálculo preciso, é recomendável usar um programa para calcular o diâmetro dos tubos de aquecimento. Se não forem, você pode usar cálculos aproximados. Primeiro você precisa encontrar a potência térmica do sistema. Para fazer isso, você precisa usar a seguinte fórmula:

Onde Q é a saída de calor calculada do aquecimento, kW / h, V é o volume da sala (casa), m³, Δt é a diferença entre as temperaturas na rua e na sala, ° С, K é o calor calculado coeficiente de perda da casa, 860 é o valor para converter os valores recebidos em um formato kWh aceitável.

A maior dificuldade no cálculo preliminar do diâmetro dos tubos de plástico para aquecimento é causada pelo fator de correção K. Depende do isolamento térmico da casa. É melhor tirar dos dados da tabela.

O grau de isolamento térmico do edifício

Isolamento de alta qualidade da casa, janelas e portas modernas instaladas

Como exemplo de cálculo dos diâmetros dos tubos de polipropileno para aquecimento, você pode calcular a saída de calor necessária de uma sala com um volume total de 47 m³. Nesse caso, a temperatura externa será de -23°С e dentro de casa - +20°С. Assim, a diferença Δt será de 43°C. Tomamos o fator de correção igual a 1,1. Então a potência térmica necessária será.

O próximo passo na escolha do diâmetro do tubo para aquecimento é determinar a velocidade ideal do refrigerante.

Os cálculos apresentados não levam em consideração a correção para a rugosidade da superfície interna das rodovias.

Velocidade da água nas tubulações

Tabela para calcular o diâmetro do tubo de aquecimento

A pressão ideal do refrigerante na rede é necessária para a distribuição uniforme da energia térmica sobre radiadores e baterias. Para a seleção correta dos diâmetros dos tubos de aquecimento, devem ser tomados os valores ideais da velocidade de avanço da água nas tubulações.

Vale lembrar que se a intensidade de movimento do refrigerante no sistema for excedida, ruídos estranhos podem ocorrer. Portanto, este valor deve estar entre 0,36 e 0,7 m/s. Se o parâmetro for menor, inevitavelmente ocorrerão perdas de calor adicionais. Se for excedido, o ruído aparecerá nas tubulações e radiadores.

Para o cálculo final do diâmetro do tubo de aquecimento, use os dados da tabela abaixo.

Substituindo na fórmula de cálculo do diâmetro do tubo de aquecimento nos valores obtidos anteriormente, pode-se determinar que o diâmetro ideal do tubo para uma determinada sala será de 12 mm. Este é apenas um cálculo aproximado. Na prática, os especialistas recomendam adicionar 10-15% aos valores obtidos. Isso porque a fórmula de cálculo do diâmetro do tubo de aquecimento pode mudar devido à adição de novos componentes ao sistema. Para um cálculo preciso, você precisará de um programa especial para calcular o diâmetro dos tubos de aquecimento. Sistemas de software semelhantes podem ser baixados em uma versão demo com recursos de cálculo limitados.

Cálculo hidráulico de uma tubulação composta simples

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Cálculos
dutos simples são reduzidos a três
tarefas típicas: determinação da pressão
(ou pressão), vazão e diâmetro
encanamento. Segue a metodologia
resolvendo esses problemas de forma simples
tubulação de seção transversal constante.

Tarefa
1
. Dado:
dimensões da tubulação
eCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoa rugosidade de suas paredesCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
propriedades do fluidoCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
fluxo de líquido Q.

Definir
cabeça necessária H (um dos valores
componentes da pressão).

Solução.
A equação de Bernoulli é compilada para
vazão de um determinado sistema hidráulico. Nomeado
seções de controle. O avião está selecionado
referência Z(0.0),
as condições iniciais são analisadas.
A equação de Bernoulli é escrita com
levando em conta as condições iniciais. Da equação
Bernoulli, obtemos a fórmula de cálculo
modelo *.
A equação é resolvida em relação a H.
O número de Reynolds Re é determinado
e o modo de condução está definido.
O valor é encontrado
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentodependendo do modo de condução.
H e o valor desejado são calculados.

Tarefa
2.
Dado:
dimensões da tubulação
eCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,rugosidade
suas paredesCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
propriedades do fluidoCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
carga H. Determine o fluxo Q.

Solução.
A equação de Bernoulli é escrita com
tendo em conta as recomendações anteriores.
A equação é resolvida em relação ao valor desejado
Q. A fórmula resultante contém
coeficiente desconhecido
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento, dependendo
de R. Localização diretaCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentonas condições desta tarefa, é difícil,
uma vez que para Q desconhecido
não pode ser pré-ajustado Re.
Portanto, uma solução adicional do problema
realizado pelo método de sucessivas
aproximações.

  1. aproximação:
    Re
    → ∞

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
determinar
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

2ª aproximação:

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
achar λII(ReII,ΔUh)
e definir
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Localizado
erro relativo
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.
SeCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
então a solução termina (para treinamento
tarefasCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento).
Caso contrário, a solução
na terceira aproximação.

Tarefa
3.
Dado:
dimensões da tubulação (exceto diâmetro
d)
a rugosidade de suas paredes
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
propriedades do fluidoCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
cabeça H, fluxo Q. Determine o diâmetro
encanamento.

Solução.
Ao resolver este problema,
dificuldade com direto
definição de valor
Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento,
semelhante ao problema do segundo tipo.
Portanto, a decisão é adequada
ser realizado por meio de um método gráfico.
Vários valores de diâmetro são definidosCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.Para todo mundoCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimentoo valor correspondente é encontrado
cabeça H a uma dada vazão Q (n vezes
problema do primeiro tipo é resolvido). Por
os resultados do cálculo são plotadosCálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento.
O diâmetro desejado é determinado a partir do gráfico
d correspondente ao valor dado
pressão N.

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

6. Refinamento da velocidade do fluido

Expressamos pela equação
(20) velocidade do fluido:

w = 4*
Vc/(π*
dUh2)
= 4*1,61*10-3/(3,14*(0,033)2)
= 1,883 m/s.

3.7. Definição
modo de movimento fluido

Modo de movimento de fluido
determinar pela equação de Reynolds
(fórmula (3)):


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

Modo de condução avançado
turbulento.

3.8. Definição
coeficiente de resistência hidráulica

Vamos pegar o valor médio
rugosidade l
= 0,2 mm, então a rugosidade relativa
será ε = l/
dUh
= 0,2/33 = 6,06*10-3.

Vamos verificar a condição Re
≥ 220*ε -1,125.

220*(6,06*10-3)-1,125
= 68729, ou seja menor que R
= 98073. A área de movimento é auto-similar e
coeficiente de resistência hidráulica
é encontrado pela fórmula (14):

1/
λ0,5
= 2*lg(3,7/ε)
= 2*lg(3,7/6,06*10-3)
= -6,429. De onde λ = 0,0242.

3.9. Encontrar
coeficientes de resistência locais

De acordo com o parágrafo 3.2. e
dado que os coeficientes
resistências locais são as seguintes:

é a entrada do tubo ξtr
= 0,5;


válvula normal ξveias
= 4,7;


joelho 90
ξcontar
= 1,1;

é a saída do tubo ξterça-feira
= 1;


abertura de medição (em m
= (dUh/D)2
= 0,3, então ξd
= 18,2)

∑ξem
= ξtr
+ 3* ξveias
+ 3* ξcontar
+ ξd
+ ξterça-feira
= 0,5 + 3*4,7 + 3*1,1 + 18,2 + 1 = 37,1.

Geométrico
altura de elevação da mistura é de 14 m.

3.10. Definição
perda total de pressão na tubulação

Soma de todos os comprimentos das pernas
encanamento 31 m, R1
= P2.
Então complete
resistência hidráulica da rede
fórmula (18):

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

Da relação ΔРredes
= ρ*g*h
definir hredes
= ΔРredes/
(ρ*g)
\u003d 168327,4 / (864,9 * 9,81) \u003d 19,84 m.

3.11.
Características da construção do gasoduto
redes

Vamos supor que
característica da rede é
uma parábola regular partindo de um ponto
com coordenadas Vc
= 0; h
em que o ponto com coordenadas é conhecido
Vc
= 5,78 m3/h
e Hredes
= 19,84 m. Encontre o coeficiente da parábola.

Equação geral de uma parábola
y \u003d a * x2
+b.
Substituindo os valores, temos 19,84 \u003d a * 5,782
+ 14. Então a = 0,1748.

Vamos pegar alguns
valores de desempenho volumétrico
e determine a cabeça hredes.

Vamos colocar os dados em uma tabela.

Tabela - Dependência
pressão de rede do desempenho
bombear

Desempenho,
m3/h
Cabeça de rede, 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

Por
aos pontos obtidos construímos uma característica
rede (linha 1 na Figura 2).

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Figura 2 - Combinação
características de rede e bomba:

1 - característica
redes; 2 - característica da bomba; 3 -
ponto de assentamento; 4 - ponto de trabalho.

Material do tubo de aquecimento

Cálculo do diâmetro dos tubos de aquecimento

Construção de tubos de polímero

Além da escolha correta dos diâmetros dos tubos para fornecimento de calor, é preciso conhecer as características de seu material de fabricação. Isso afetará a perda de calor do sistema, bem como a complexidade da instalação.

Deve-se lembrar que o cálculo dos diâmetros dos tubos de aquecimento é realizado somente após a escolha do material para sua fabricação. Atualmente, vários tipos de tubulações são usados ​​​​para completar os sistemas de fornecimento de calor:

  • Polímero.Eles são feitos de polipropileno ou polietileno reticulado. A diferença está nos componentes adicionais adicionados durante o processo de produção. Depois de calcular o diâmetro dos tubos de polipropileno para fornecimento de calor, você precisa escolher a espessura certa de sua parede. Varia de 1,8 a 3 mm, dependendo dos parâmetros de pressão máxima nas linhas;
  • Aço. Até recentemente, essa era a opção mais comum para organizar o aquecimento. Apesar de suas características de resistência mais do que boas, os tubos de aço têm várias desvantagens significativas - instalação complexa, ferrugem gradual da superfície e maior rugosidade. Alternativamente, podem ser usados ​​tubos de aço inoxidável. Um de seus custos é uma ordem de grandeza superior aos "pretos";
  • Cobre. De acordo com as características técnicas e operacionais, os dutos de cobre são a melhor opção. Eles são caracterizados por alongamento suficiente, ou seja, se a água congelar neles, o tubo se expandirá por algum tempo sem perda de estanqueidade. A desvantagem é o alto custo.

Além do diâmetro corretamente selecionado e calculado dos tubos, é necessário determinar o método de conexão. Também depende do material de fabricação. Para polímeros, uma conexão de acoplamento é usada por soldagem ou com base adesiva (muito raramente). As tubulações de aço são montadas usando soldagem a arco (conexões de melhor qualidade) ou método rosqueado.

No vídeo, você pode ver um exemplo de cálculo do diâmetro dos tubos, dependendo da vazão ideal do refrigerante:

Eletricidade

Encanamento

Aquecimento