Расчет диаметра дроссельной шайбы. Г. Сорокин, В.В. Юрепин, Регулируемая дроссельная шайба - эффективное решение для проведения качественной наладки тепловой сети

Регулируемая дроссельная шайба (рис. 1) представляет собой стальной диск толщиной 14 мм, в центре которого сквозное овальное отверстие. Также имеются два диаметрально расположенных штока, выходящих на боковую поверхность диска через уплотнения. Штоки совместно частично перекрывают овальное отверстие. Они имеют возможность радиально перемещаться внутри диска. При перемещении штоков изменяется площадь проходного сечения овального отверстия: при полностью закрытом штоками отверстии проходное сечение аналогично круглому отверстию диаметром 5,5 мм, а при полностью открытом - диаметром 18 мм (как было указано выше). Шайба устанавливается между фланцами. Имеется возможность ограничения перемещения штоков путем опломбирования. Данный тип дроссельных шайб снабжен ключом для регулировки проходного сечения.

Любое предприятие, на котором имеются токарный и фрезерный станки, может самостоятельно изготовить такие регулируемые дроссельные шайбы (в случае нашего предприятия, шайбы были изготовлены из имеющихся неликвидов - прим. авт.).

Назначение. Регулируемая дроссельная шайба предназначена для наладки без разгерметизации систем теплоснабжения зданий и сооружений с целью обеспечения в них расчетного расхода теплоносителя. Шайба позволяет менять и фиксировать свою пропускную способность.

По своему назначению регулируемая дроссельная шайба аналогична ручному балансировочному клапану MSV-F2 за исключением возможности использования в качестве запорной арматуры.

Немного экспериментов. Представим себе регулируемую дроссельную шайбу в виде набора обычных дроссельных шайб. То есть при полностью введенных штоках эта шайба будет иметь минимальное отверстие, в промежуточных положениях штоков - шайбы с различными отверстиями больше минимального, а при полностью выведенных штоках - шайба с максимальным диаметром отверстия (приведенным). Осталось определить эти диаметры.

Проведем серию измерений расхода и перепада давлений на регулируемой дроссельной шайбе при перемещении штоков с шагом 5 мм. При полностью введенных штоках габаритный размер A=160 мм, а при полностью выведенных A=190 мм (рис. 2).

При перемещении штоков проходное сечение будет менять свою форму, как показано на рис. 3.

При введенных штоках теплоноситель проходит по двум щелевым каналам, а при полностью выведенных - через овальное отверстие.

Затем подставляя серию замеров в формулу Dπ P =10.(G 2 /ΔH) 0,25 (где G - измеренный расход через дроссельное устройство, т/ч; ΔΗ - перепад давлений, м), получаем значения приведенных диаметров D^ (мм). В результате, мы получили соответствие пропускной способности регулируемой дроссельной шайбы при различных положениях штоков пропускной способности обычных дроссельных шайб (табл. 1).

Таблица 1. Результаты экспериментов по определению диаметра отверстия (приведенного) шайбы.

Данная регулируемая дроссельная шайба при изменении габаритного размера от 160 до 190 мм, который измеряем кронциркулем, аналогична простым шайбам в диапазоне отверстий от 5,5 мм до 18 мм.

На рис. 4 приведена номограмма настройки регулируемой дроссельной шайбы.

Сравнение. В табл. 2 приведены сравнительные характеристики простой дроссельной шайбы, регулируемой дроссельной шайбы и балансировочного клапана типа MSV-F2.

Таблица 2. Сравнительные характеристики простой дроссельной шайбы, регулируемой дроссельной шайбы и балансировочного клапана типа MSV-F2.

Никто не оспаривает преимуществ балансировочных клапанов. Если бы они еще стоили раза в три-четыре меньше. Но из-за высоких цен многие организации вынуждены проводить наладку тепловых сетей по старинке с использованием простых шайб.

Регулируемую дроссельную шайбу можно рассматривать как бюджетный вариант при наладке тепловых сетей. Мы получаем практически те же возможности, что и при использовании балансировочных клапанов в совокупности с простотой монтажа обычной дроссельной шайбы.

Пример использования. С 2009 по 2011 гг. ОАО «ВолгоградНефтеМаш» провело наладку тепловой сети.

Первый этап был выполнен с использованием интернет-сервиса «Гидравлический расчет тепловой сети» (www.tesey.listkom.ru).

На втором этапе было установлено более 300 простых дроссельных шайб и более 200 регулируемых.

При проведении третьего этапа наладочных работ были выявлены отклонения расчетных и фактических расходов теплоносителя. В основном отклонения были из-за неправильного определения отопительных характеристик калориферов. Благодаря использованию регулируемых дроссельных шайб, удалось в короткие сроки провести наладку систем отопления. За отопительный период 2010-2011 гг. ни одна регулируемая дроссельная шайба не засорилась и не протекла по уплотнениям.

Любая организация, которая занимается эксплуатацией системы теплоснабжения, должна уметь проводить и наладку. Существует несколько основных шагов, для проведения этой операции, а также один важный элемент - дроссельная шайба.

Шаг первый. Расчеты

Стоит отметить, что двух идентичных систем теплоснабжения не существует. Однако были замечены определенные закономерности, которые повторяются при наладке тепловой системы. Первым шагом в более чем 90% случаях становится момент проведения гидравлического расчета. Для осуществления этой операции имеется несколько вариантов.

Вариант 1. Ручной вариант вычислений. В этом случае необходимо иметь под рукой всю нужную справочную литературу, а расчет проводится шаг за шагом на каждом требуемом участке сети. Если же на каком-либо отрезке возникает неверный ответ, то необходимо изменить параметры и провести вычислительные работы еще раз. Основной минус этой работы - длительный срок выполнения, да и сам по себе процесс очень трудоемкий.

Вариант 2. Покупается дорогостоящая электронно-вычислительная машина, которая способна провести все расчеты точно и быстро. Понадобится лишь некоторое время на ее изучение, а потом просто вводятся необходимые параметры.

Вариант 3. В настоящее время имеются организации, которые предоставляют услуги именно по расчету всех нужных параметров сети.

Шаг второй. Готовность

На втором этапе необходимо определить, готова ли тепловая система к регулировке. Для того чтобы осуществить этот шаг, необходимо прибегнуть к установке дроссельной шайбы. Имеется несколько типов монтажа.

Первый вариант построен на том, что компания не слишком полагается на проведенные расчеты и полученные результаты. В этом случае шайбы устанавливаются в некоторых местах, которые нужно проверить. Тут стоит отметить, что диаметр для каждого устройства будет округляться. Причем округление будет происходить в сторону сверла с наибольшим диаметром. Однако специалисты говорят о том, что этот метод ужасно неэффективен. Лучше всего не использовать его вовсе.

Монтаж шайб

Имеется и два других способа проверки. Второй вариант - это производство дроссельных шайб с четким диаметром отверстия. После их изготовления они устанавливаются в систему. В таком случае приходится монтировать около 100 шайб, если не больше. А потому часто происходит так, что рабочие, занимающиеся установкой, пропускают до 10 устройств. Однако даже в таком раскладе полученные данные будут достаточно верными. Процент погрешности измерений в этом случае будет равен 20-25% в любую из сторон.

Третий вариант - это установка регулируемой дроссельной шайбы. В таком случае у некоторых возникает вопрос о том, зачем проводить расчет, если шайба регулируемая. Ответ достаточно прост. При проведении вычислительных операций нужно узнать попадает ли значение в диаметр устройства. Это операция необходима, так как диаметр дроссельной шайбы может изменяться в пределах от 5,5 до 18 мм.

Дефекты в системе

Естественно, что от ошибок никто не застрахован, и всегда может возникнуть такая ситуация. К примеру, после запуска системы отопления будет видно, что у определенного количества потребителей фактический расход гораздо выше, чем расчетный. В такой ситуации необходимо сделать следующее. Сразу необходимо определиться, какие устройства использовались при наладке. Если все дроссельные шайбы являются нерегулируемыми, то сделать нужно следующее.

Проводится полный пересчет всех проблемных мест. Устройства, установленные в них, снимаются, диаметр отверстий приспособления меняется, после чего их монтируют обратно. После этого проводится повторный пересчет, при котором, скорее всего, проблемными окажутся уже около 20% потребителей, а не 40. Чаще всего проводить третью регулировку не получается, так как отопительный сезон уже идет. Из-за этого у некоторых людей возникают проблемы с отоплением.

Наладка с регулируемыми шайбами

Если при монтаже были установлены дроссельные шайбы, которые подвержены регулировке, то процесс займет всего пару дней, и провести его удастся эффективней. Сделать нужно следующее. В течение определенного промежутка времени, длительность которого зависит от инерционности и нагрузки на отопительную сеть, нужно провести регулировку устройства. Тут важно отметить, что осуществлять наладочные работы можно не отключая потребителя от источника. Осуществить такой процесс наладки нужно на каждом объекте, у которого фактическое потребление не совпадет с расчетным. После того как наладочные работы будут полностью завершены, устройства, которые регулировались, пломбируются, а рядом пишут их установочные значения.

Как показывает практика, проведение качественных наладочных работ на отопление с дроссельными шайбами возможно только в том случае, если все они регулируемые.

Конструкция устройства

Если говорить о конструкции этого приспособления, то оно имеет следующий вид. Внешний вид - это стальной диск, толщина которого равна 14 мм, а в середине имеется овальное отверстие. Кроме того, есть два штока, которые расположены диаметрально по отношению друг к другу. Они выводятся через боковые уплотнительные отверстия. При полном соединении этих элементов они частично закрывают находящееся внутри диска. К тому же эти штоки могут радиально перемещаться внутри шайбы.

Изменение положения этих деталей будет изменять и проходное сечение отверстия в диске. Если они полностью задвинуты, то есть закрыты, то сечение будет равно 5,5 мм. Если же полностью открыть эти части, то диаметр станет равен 18 мм. Установка дроссельной шайбы осуществляется между фланцами. Также важно отметить, что есть возможность ограничить передвижение штоков, если опломбировать деталь. К тому же такие приспособления дополнительно снабжаются ключами для регулировки сечения.

Назначение устройства

Основное предназначение регулируемой дроссельной шайбы - это наладка системы теплоснабжения. Отличительной чертой стало то, что монтаж таких приспособлений позволил изменять характеристики без ее разгерметизации. Такой тип шайбы позволяет изменять, а также фиксировать свою пропускную способность.

Если сравнивать характеристики и применение этого агрегата с другими, то он полностью аналогичен такому прибору, как MSV-F2. Единственная разница между ними в том, что шайбу не получится использовать в качестве запорной арматуры.

Важно отметить, что после того как в тепловую систему устанавливают такие шайбы, общий расход в них снижается в 1,5-3 раза. Благодаря этому возможно уменьшить количество эксплуатируемых насосов на станции. Все это приводит к тому, что появляется возможность экономии электроэнергии, топлива и т. д. Изготавливается дроссельная шайба по чертежам.

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

Источник: http://allrefs.net/c43/1pjb2/p11/

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

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

Δр ш =р в.д. - (Δр с + Δр у),

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:

а) 0,2< < 1,0 − по двухступенчатой последовательной схеме

где Q о - расчетная тепловая нагрузка отопления, Гкал/ч;

Q гвс - расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения, Гкал/ч;

б) при остальных соотношениях – по одноступенчатой параллельной схеме.

Рис. 50.1. Одноступенчатая параллельная схема подключения водоподогревателя

Рис. 50.2. Двухступенчатая последовательная схема подключения

водоподогревателя

Двухступенчатая последовательная схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения применяется обычно при повышенном температурном графике (график центрального регулирования по суммарной нагрузке).

Последовательность расчета следующая:

1) по заданным нагрузкам определяется схема подключения водоводянного подогревателя;

2) принимается тип подогревателя и соответствующие ему технические характеристики из таблицы;

3) производится последовательный расчет в соответствии со схемой подключения;

4) в конце проверяется, чтобы суммарное гидравлическое сопротивление по сетевой воде при расходе сетевой воды было не больше 50 кПа. Если значение гидравлического сопротивления получилось больше, то необходимо сменить тип подогревателя на вышестоящий, и повторить расчет с учетом уже характеристик этого подогревателя.

Последовательность расчета при одноступенчатой

параллельной схеме подключения подогревателя:

1. Средняя температура греющей воды, 0 С

t гр.ср =(t 1 - t 2)/2,

где t 1 - температура греющей воды на входе в подогреватель, 0 С;

t 2 - температура греющей воды на выходе в подогреватель, 0 С.

2. Средняя температура нагреваемой воды, 0 С

t н.ср =(t П1 - t П2)/2,

где t П1 - температура нагреваемой воды на входе в подогреватель, 0 С;

t П2 - температура нагреваемой воды на выходе в подогреватель, 0 С.

3. Расход греющей воды, кг/ч