Расчет гидравлический отопления: ✅ Гидравлический расчет однотрубной системы отопления — Система отопления

Содержание

Гидравлический расчет


Заказать видеокурс

Подробнее о курсе

Курс нацелен на тех, кто желает научиться делать гидравлические расчеты систем отопления и водоснабжения.

Подбор трубы, выбор диаметров и насосов. Подбор и расчет схем систем отопления и водоснабжения. Тепловые расчеты — понимание, сколько тепла транспортируется по трубопроводу.

Главное понять физику процессов течения теплоносителя и понять, как создается гидравлическое сопротивление и насколько оно отражается на схеме.

Вам не нужно много знать главное понять смысл общих расчетов, и Вы для себя откроете безграничный способ расчетов систем отопления и водоснабжения. Все это благодаря гидравлическим расчетам…

Курс открывает глаза на расчет любых схем, даже самых сложных и запутанных схем!

Видеоуроки содержат теоретическое и практическое понимание. То есть в некоторых видеоуроках содержатся объяснение теоретических законов, а в некоторых содержатся задачи и формулы. Очень много задач с примерами и формулами. В видеоуроках содержатся схемы, примеры реальных объектов. Очень много графического изображения для представления теории и практики наглядного понимания.

 

Видеокурс: Инженерно-Технические расчеты закрывает задачи:

      Теоретическая часть:
      Что такое гидравлический и теплогидравлический расчет?
      1. Что такое давление?
            1. Как заполняется давление в пространстве по трубам?
            2. Как создают давление другие жидкости?
            3. Расчет гидравлического удара. Расчет давления и расчет времени закрытия задвижки.

      2. Сопротивление движению воды
            1. Два вида сопротивления
            2. Формулы по нахождению сопротивления
            3. Статика и динамика цепи
            4. Свободный самоизлив. Истечение из отверстия. Пример: Гидромассажный душ
      3. Задача насоса
            1. Как насосы взаимодействуют со средой
            2. Основные задачи водонапорной башни
            3. Использование двух насосов
            4. Подбор насоса для водоснабжения
            5. Повышение давления насосом
            6. КПД насоса
            7. Подбор насоса для отопления
            8. Как искусственно создать постоянное давление в трубопроводе?
            9. Как сделать автоматическое водоснабжение?
            10. Защита насоса от сухого хода
      4. Теория подбора диаметров
            1. Подбор диаметров для водоснабжения (Частное и центральное водоснабжение)
            2. Подбор диаметров для отопления (Частное и центральное отопление)
      5. Расширение воды при нагреве
            1. От чего зависит объем гидроаккумулятора?
            2. Как подобрать и настроить гидроаккумулятор?
            3. Как посчитать объем теплоносителя системы отопления?
      6. Как избавиться от воздуха?
            1. Эффективный способ избавления от воздуха
            2. Воздух в системе отопления, как останавливается циркуляция?
      7. Предел материалов по рабочим характеристикам
            1. Как выбрать материал? Выбор трубы, насоса, радиатора и т.д.
      8. Тепловой расчет
            1. Законы переноса тепла по трубам
            2. Перепад температур в радиаторе, в теплом поле, в котле
            3. Узлы смешивания разной температуры: ГВС, теплый пол, гидрострелка
            4. Найти расход через радиатор, котел и теплый водяной пол
            5. Критерии по выбору рабочей температуры котла

      9. Водоснабжение
            1. Расчет горячего водоснабжения, расчет накопления ГВС
            2. Бойлер косвенного нагрева и рециркуляция
            3. Расчет водоснабжения одной квартиры
            4. Расчет водоснабжения в многоквартирном доме
      10. Отопление
            1. Подбор радиаторов и их подключение, разные виды подключений
            2. Расчет теплого водяного пола
                  1. Пирог теплого водяного пола, назначение каждого слоя
                  2. Тепловой расчет подпольного отопительного прибора
                  3. Расчет смесительного узла. Часть 1
                  4. Расчет смесительного узла. Часть 2
                        1. Расчет смесительного узла CombiMix и его аналогов
                        2. Расчет смесительного узла DualMix и его аналогов
                        3. Расчет самодельных смесительных узлов
                  5. Гидравлика теплого водяного пола
            3. Расчет гидрострелки
            4. Расчет теплообменников
            5. Расчет естественной циркуляции
            6. Расчет регистра. Тепловыделение от трубопровода большого диаметра
      11. Теория сложных цепей
            1. Сопротивление одной ветки
            2. Расчет разветвления цепи
            3. Расчет однотрубной системы
            4. Расчет двухтрубной тупиковой
            5. Расчет сложной цепи, петля Тихельмана
      12. Практика
            1. Гидравлический расчет однотрубной системы отопления
            2. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления
            3. Гидравлический расчет комбинированных цепей
            4. Расчет гидрострелки. Часть 2
            5. Сборка котельных
      Практические примеры:
           1. Гидравлический расчет водоснабжения
           2. Гидравлический расчет отопления
           3. Как подбираются клапаны по функционалу и пропускной способности
           4. Гидравлическая настройка радиаторной системы отопления
           5. Расчет разветвления трубопроводов
           6. Тройниковая гидрострелка — расчет диаметров
     Особые задачи:
           1. Как подключить котел без защиты
           2. Как подключить два котла
           3. Как подключить бойлер косвенного нагрева
           4. Как подключить солнечный коллектор
           5. Подключение твердотопливного котла. Защита по температуре
           6. Переключение работы котлов на автомате. Логика работы
           7. Куда подключить насос? На подачу или на обратку? Абсолютное решение!
           8. Расчет теплопотерь дома через ограждающие конструкции (+Формулы и логика)
           9. Расчет пластинчатых теплообменников
           10. Схема с тепловым насосом и твердотопливным котлом — логика работы на автомате
    Практические исследования:
           1. Личные опыты гидравлики и теплотехники
           2. Гидравлическое сопротивление колбы фильтра
           3. Сопротивление термостатического клапана
           4. Сопротивление запорного клапана
           5. Сопротивление 100 метровой трубы
           6. Про управление и средства защиты котлов
           7. Кавитация напорного насоса. Влияние насоса и гидроаккумулятора
    Разбор объектов:
           1. Расчет теплопотерь
           2. Схема обвязки радиаторов пропиленовой трубой
           3. Обвязка котла
           4. Мощность радиатора
           5. Объем гидроакумулятора, расчет
           6. Настройка давления системы
           7. Подключение электрокотла, 3х фазные цепи
           8. Самодельная электронная защита по давлению
           9. Защита от удара током, когда эл. тэн пробивает
           10. Принцип работы контакторов
           11. Гидравлический расчет. Часть 1
           12. Гидравлический расчет. Часть 2

 

Видеоуроки содержат теоретическое и практическое понимание. То есть в некоторых видеоуроках содержатся объяснение теоретических законов, а в некоторых содержатся задачи и формулы. Очень много задач с примерами и формулами. В видеоуроках содержатся схемы, примеры реальных объектов. Очень много графического изображения для представления теории и практики наглядного понимания. Вдеокурс просматривается на операционной системе Windows.


Заказать видеокурс

Гидравлический расчет системы отопления частного дома онлайн: примеры и формулы

Проживание в большинстве регионов страны вынуждает заботиться о качественном, надежном и эффективном отоплении собственного жилья. Традиционно для многоквартирных домов применяется централизованное отопление, однако, в последнее время популярными стали автономные системы, которые предусматривают монтаж всех элементов замкнутого контура от котла до радиаторов в пределах одной квартиры.

Частные дома не имеют подвода централизованного топления, поэтому в них установка независимой отопительной системы является неотъемлемым атрибутом жилья. И для автономных систем в квартирах, и для частного сектора требуется грамотный гидравлический расчет системы отопления. Такой подход обеспечит разумный баланс в использовании материалов и получении необходимого результата в виде достаточной температуры в помещении.

Систематизация данных

Чтобы правильно провести гидравлический расчёт системы отопления, понадобится разобраться в основных терминах. Это обеспечит понимание происходящих внутри системы процессов. Например, повышение скорости теплоносителя способно привести к параллельному увеличению в трубопроводе гидросопротивления.

Когда повышается расход теплоносителя, учитывая трубопровод установленного диаметра, повысится скорость прохождения теплоносителя, а возрастет гидросопротивление. С увеличением трубопровода скорость движения в нем воды понижается, равно как и давление в результате трения.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

В большинстве традиционных отопительных систем, для которых принято проводить гидравлический расчет отопления, присутствуют следующие обязательные элементы:

  • источник тепловой энергии;
  • магистральный трубопровод;
  • гидравлическая арматура, как запорная, так и регулировочная;
  • отопительные приборы в виде радиаторов.

Каждый из элементов имеет свои гидравлические характеристики, которые принимаются в виде входных данных для гидравлического расчета системы отопления через онлайн калькулятор.

Помогают получить практические данные и номограммы от производителей. В некоторых из них указываются понижение давления в трубах, из расчета на 1 м длины. Здесь видна взаимосвязь физических характеристик от гидравлических значений.

Почему необходимо делать расчет

Современные системы отопления в большинстве случаев применяют новые технологии и материалы, для которых производители предусмотрели режимы работы с большей эффективностью. Также современные системы способны осуществлять температурный контроль практически на любом этапе и в любой области контуров.

ВИДЕО: Гидравлический расчёт системы отопления в программе VALTEC.PRG

Использование усовершенствованной системы обеспечит пониженное энергопотребление отопления. Такой подход позволит повысить экономичность ее использования. Желательно для расчетов и монтажа задействовать более опытных помощников, помогающих учесть многие нюансы:

  • равномерное распределение нагретого теплоносителя между элементами возможно только при правильном монтаже с соблюдением физических законов термодинамики;
  • понижение сопротивления во время перемещения жидкости приводит к минимизации эксплуатационных затрат;
  • повышение диаметра магистральных труб влечет за собой удорожание системы;
  • кроме надежности и безопасности, необходимо обеспечить бесшумность, которая зависит от правильности монтажа.

Результатом гидравлического расчета системы отопления, пример расчета будет дальше, станет получение следующих значений:

  • значение диаметра труб, которые должны использоваться на том или ином участке системы отопления;
  • гидроустойчивость на разных участках системы;
  • разновидность гидравлической связки всех точек;
  • параметр давления и расхода горячей воды в системе.

Разбираем пример

Контур предположительно состоит из десяти радиаторов, имеющих мощность по 1 кВт. Расчетный отрезок будет представлен в виде трубы, располагающейся между радиатором и источником тепла (котлом). Подразумевается, что на участке присутствует труба одинакового диаметра.

На первом этапе проводится расчет перемещения 10 кВт тепловой энергии, а во второй ситуации в расчет будет включено уже 9 кВт, чтобы обеспечить постепенное уменьшение значения. Гидросопротивление принято рассчитывать как для подачи, так и для обратки.

Базовую формулу для вычисления в однотрубной схеме для расчетного участка на расход теплоносителя принято брать следующую:

Rуч=(3.6*Tуч)/(w*(th-tc))

в которой присутствуют следующие значения:

  • Tуч – значение в ваттах тепловой нагрузки участка;
  • w – константа, обозначающая удельную теплоемкость воды;
  • th – температурное значение разогретого теплоносителя в подающей трубе;
  • tc – температурное значение остывшего теплоносителя в обратной трубе.

Автоматизировать процесс помогают различные программы для расчета системы отопления, скачать бесплатно их можно на многих сайтах.

Значения скорости воды и потери давления на трение

Место размещения трубопровода

Скорость воды, м/с

Потери давления, Па/м

Внутри помещений (стояки, радиаторы, отопительные приборы)

0,4-0,7

50-110

Внутри жилых строений (подвалы, распределительные трубопроводы)

0,9-1,7

110-210

Внутри производственных и промышленных комплексов

1,1-2,2

110-260

Для расчетов понадобятся также следующие данные:

  • подходящие по типажу отопительные приборы, габариты которых желательно прорисовать на подготовленном плане;
  • проводится подбор труб, их тип и диаметр;
  • тепловой баланс в комнатах, подготовленных для монтажа в них отопления;
  • осуществляется подбор запорной арматуры, при этом необходимо проработать позиции всех составных элементов, как вентилей, так и расположение кола;
  • план расположения должен быть прорисован в точном масштабе, с указанием длин, нагрузок на каждый участок;
  • на плане необходимо будет выявить замкнутый контур.

Значение перепадов давления

Расчет перепадов давления также относится к приоритетному вопросу во время монтажа отопления. На перепады влияют наличие следующих факторов:

  • клапаны разделительные или перепускные;
  • значение диаметров труб на отдельных участках;
  • величина гидравлической стойки и балансовый клапан;
  • регулировочные клапаны, смонтированные на стояках и подводках.

Схема отопления должна содержать расчетную тепловую нагрузку для каждого из отопительных приборов. При монтаже более, чем одного потребителя, понадобится поделить общую нагрузку между всеми элементами.

ВИДЕО: Практический урок гидравлического расчета системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления для различных схем

Необходимость в проведении расчетов

Электронные помощники облегчают расчеты

Благодаря развитию современных технологий и инженерных наук значительно повысилась эффективность большинства процессов в жизни человека, связанных с техникой. Даже один из наиболее сложных и непредсказуемых участков коммунального хозяйства – системы отопления – тщательно изучен и вписан в рамки общепринятых норм и правил. Благодаря многочисленным исследованиям, проведенным в области водяного отопления, инженеры получили возможность создать единую систему сведений, которые вписываются в гидравлический расчет системы отопления.

Его основным назначением является максимизация коэффициента полезного действия в замкнутых контурах с естественной и принудительной циркуляцией. Среди задач расчета можно выделить:

  • Уменьшение эксплуатационных затрат.
  • Снижение расхода энергоносителей.
  • Уменьшение стоимости постройки системы отопления.
  • Повышение эффективности обогрева всех помещения.
  • Обеспечение полной безопасности жильцов дома.
  • Снижение шумов до естественного уровня.
  • Предотвращение разрушительного гидроудара в замкнутом пространстве.

В результате правильно проведенного расчета достигается значительное улучшение работоспособности вне зависимости от схемы построения. Правильное устройство системы также даст вам возможность забыть о необходимости ее обслуживания на долгие годы.

Однако процесс расчетов не так уж и прост – на практике он может занять довольно длительное время. Кроме того, он считается специалистами наиболее сложным этапом в проектировании гидравлического обогрева частного дома.

Процедура расчета включает в себя следующие этапы:

  • Создание «теплового баланса» постройки.
  • Выбор схемы и основных элементов системы отопления – в том числе с естественной или принудительной циркуляцией.
  • Перенос схемы в аксонометрическую проекцию.
  • Выделение циркуляционного кольца.
  • Определение необходимого диаметра водяного трубопровода.
  • Расчет гидравлического механизма потерь давления в отдельных участках циркуляции.
  • Выполнение увязки параллельных ветвей водяного отопления.
  • Определение расхода жидкости на обеспечение работоспособности всей системы.

Расчеты выполняются для участка с постоянным диаметром гидравлического трубопровода, обладающего стабильной емкостью теплоносителя. Рассмотрим процесс подробнее, взяв за пример схему обогрева двухэтажного дома.

Определение диаметра трубопроводов

Одной из важнейших задач гидравлического расчета является получение данных о необходимых для использования трубах. Вначале вы должны определить, из какого материала планируется прокладывать трубопровод, и каким должен быть его диаметр.

Изначально известно значение нескольких показателей. Большинство специалистов считают, что скорость движения теплоносителя в системе водяного отопления должна составлять 0,2—0,7 м/с — с естественной циркуляцией. При меньшем значении этого показателя в трубах будут образовываться воздушные пузырьки, а при большем повысится уровень шума, и возникнет повышенный риск гидравлического удара в замкнутом пространстве.

Материал труб имеет большое значение при расчете их нужного диаметра

Оптимальным вариантом является устройство металлопластиковых трубопроводов. Они обладают более низким коэффициентом гидравлического трения и меньшими потерями давления (45—280 Па/м) в системах с естественной и принудительной циркуляцией. Однако такой пример является идеальным. На практике намного чаще используются стальные водогазовые трубы с потерями  60—480 Па/м. Имея данные о тепловом потоке, а также принимая разницу температур между холодным и горячим потоком в 20 градусов (для однотрубной по умолчанию 35 градусов), можно определить диаметр труб по приведенной ниже таблице.

Схема расчета внутреннего диаметра трубы отопления

Следует учесть, что нельзя бесконечно гнаться за минимизацией диаметра водяного отопления. При достижении чрезмерно малой величины скорость движения теплоносителя в них превысит 1,0—1,2 м/с, что станет причиной сильных шумов. Конечно, для систем с естественной циркуляцией этот показатель почти недостижим, однако в них может значительно снизиться эффективность обогрева.

Если рассматривать выбранный нами пример, то следует заметить — в достаточно крупных домах гидравлический насос является обязательным компонентом системы. Приняв в качестве отправной точки площадь в 200 квадратных метров и скорость потока в 0,5 м/с, мы определяем, что необходимо остановиться на трубах диаметром 25 мм.

Внимание! Табличные значения приведены для варианта с использованием воды в качестве теплоносителя. Устройство системы с антифризом потребует проведения самостоятельных расчетов или получения данных от его производителя.

Потери давления

При составлении схемы важно учесть все нюансы

Приступая к учету потерь давления, особо важному для контуров с естественной циркуляцией, необходимо вначале разделить все кольца циркуляции, которые представляют собой участок трубопровода, ведущий от котла к потребителю тепла и обратно. Для однотрубной схемы кольцом является обособленный стояк, а для двухтрубной – каждый отопительный прибор в отдельности. Общие потери давления во всей гидравлической системе равны сумме потерь в каждом из колец, которые в свою очередь раскладываются на потери за счет трения и за счет местных сопротивлений.

Первый показатель равен половине произведения плотности воды на квадрат скорости в метрах в секунду. Второй – отношению длины к диаметру трубопровода, умноженному на коэффициент гидравлического трения и прибавленному к сумме коэффициентов местных гидравлических сопротивлений. Для расчета используют формулы, требующие знания коэффициентов шероховатости трубы, однако существуют специальные таблицы, в которых можно получить готовое число.

Но если такой гидравлический расчет представляет большую сложность, а производитель приводит готовую цифру удельных потерь давления на метр трубопровода, можно воспользоваться упрощенной формулой, в которой отношение коэффициента трения к диаметру трубы заменяется константой. Такая схема расчета чаще всего применяется для однотрубной организации отопления, когда точность конечного показателя имеет не столь большое значение.

Кроме того, применение упрощенного коэффициента также полностью оправдано при естественной циркуляции теплоносителя. В наш пример мы внесем дополнительные данные – длина обычного стального трубопровода 100 м, диаметр трубы расчетный, местные потери равны 800, количество участков – 1, табличное сопротивление 1,02. В таком случае потери будут равны 1,02*100*(971,8*0,52)/2+800=13190,5 Па.

Внимание! В сумму местных коэффициентов гидравлических сопротивлений также включаются показатели всей запорной арматуры, нагревательных приборов, расширительных баков и компрессионной техники.

Пример – котел, насос, расширительный бачок, краны регулировки, радиаторы, игольчатые вентили, байпасы и т. д.

Увязка колец контура

Подключение к трубопроводу

Действие законов физики приводит к тому, что в точках совмещения колец величина потери давления будет всегда одинаковой. Если просмотреть пример водяного контура нашего двухэтажного дома и предположить, что в нем существует 20 колец разного диаметра, расположенных на различном расстоянии от котла, то во всех будет наблюдаться разное давление и разная скорость движения воды. Для системы как с естественной, так и с принудительной циркуляцией это является существенным недостатком, который потребует разрешения для обеспечения максимального КПД.

Выравнивание для системы этих показателей, полученных в результате приведенного выше расчета, производится с помощью ручной или автоматической регулирующе-запорной арматуры. В области ручной арматуры водяного контура лучший пример — это продукция компании Stromax. А автоматической, которая идеальна для систем с принудительной циркуляцией – HERZ. Для получения максимального результата используются радиаторные термостатические клапаны водяного отопления, которые комбинируются с балансировочными вентилями, расположенными максимально близко к кольцам. В таком случае система будет работать в динамическом режиме автоматической регулировки.

Стоит также брать в расчет тот факт, что для однотрубной системы закрытие радиаторного клапана приведет к падению давления во всем контуре водяного отопления. В результате этого снизится температура всех отопительных приборов, следующих по контуру за закрытым клапаном. Падение будет продолжаться до тех пор, пока не среагируют термостатические головки. Поэтому в гидравлический расчет системы отопления с однотрубной схемой обычно включают ручную арматуру.

Самая важная формула гидроники

Написано: 14 июля 2020 г. Джорджем Кэри

В нашем мире обеспечения комфорта и энергоэффективности для наших клиентов есть определенные формулы, которые используются на регулярной основе. Наиболее важным, когда речь идет о водяной системе отопления, является GPM (галлоны в минуту). Тепло распределяется от котельной туда, где находятся люди, через воду. Сколько воды определяет расход; термин, который мы используем, называется GPM.t°F

Формула указывает температуру воды 60°F. Однако, поскольку вода с температурой 60 °F слишком холодная для системы водяного отопления и слишком теплая для системы водяного охлаждения, можно подумать, что для расчета правильного расхода формула должна основываться на более подходящей температуре воды для каждого типа. системы — например, на основе таких вещей, как удельная теплоемкость воды, изменения плотности, происходящие при изменении температуры воды, и изменение объема воды при нагревании или охлаждении.Тогда Т будет:

8,04 х 60 х 1,003 х 20 = 9 677 БТЕ/ч

Под давлением
Чистый эффект незначителен, но есть еще один фактор, который необходимо учитывать для полной оценки. По мере повышения температуры воды вода становится менее вязкой, и, следовательно, снижается перепад давления. Когда вода циркулирует при температуре 200°F, соответствующий перепад давления или «потеря напора» составляет около 80% воды при температуре 60°F для типичной небольшой гидравлической системы.

При расчете с использованием системной кривой расход увеличивается примерно в 10 раз.5%. Теперь вы можете умножить только что рассчитанную новую теплопередачу на процент увеличения расхода:

1,105 x 9677 = 10 693 БТЕ/ч

Как вы можете видеть в отношении теплопередачи, простой подход «круглых чисел» приведет к расчетным расходам, очень близким к потокам «с поправкой на температуру», при условии, что результаты подхода «круглых чисел» не скорректированы из исходная база 60 ° F как для теплопередачи, так и для перепада давления в трубопроводе. Положительные и отрицательные факторы очень тесно компенсируют друг друга.
Правильный циркуляционный насос
GPM играет важную роль в обеспечении надлежащей работы вашей системы отопления. Вам нужен циркуляционный насос подходящего размера, чтобы иметь возможность перемещать тепло от котла и доставлять его туда, где живут люди. При выборе правильного циркуляционного насоса вам необходимо знать не только правильный GPM, но и требуемый перепад давления для циркуляции необходимого GPM.
Вода, протекающая по трубам и излучению, «трется» о стенки трубы, вызывая сопротивление трению.Это сопротивление может повлиять на производительность системы отопления, уменьшив требуемый расход от циркуляции, тем самым уменьшив теплопроизводительность системы. Зная, каким будет это сопротивление, можно выбрать циркуляционный насос, способный преодолеть перепад давления в системе.
Как правило, в современных системах мы используем термин «футы головы» для описания количества энергии, необходимой для того, чтобы требуемый GPM был доставлен в систему. Существуют таблицы размеров труб, в которых рассчитано падение давления в футах потери энергии для любого расхода через трубу любого размера.Существуют стандартные методы трубопроводов, на которые ссылается промышленность, которые ограничивают количество галлонов в минуту для данного размера трубы.

При расчете галлонов в минуту (GPM) не забывайте о давлении воды.












































Это основано по двум причинам:
1. Скорость (как быстро вода движется внутри трубы ) может создавать проблемы с шумом, а в экстремальных условиях – с эрозией.
2. Требуемая потеря напора может стать настолько чрезмерной, что требуемая производительность циркуляционного насоса делает выбор системы очень «недружественным», что может привести к проблемам с регулирующим клапаном и шумом скорости (отраслевым стандартом является выбор трубы, обеспечивающей фрикционное сопротивление). сопротивление от 1 до 4 футов на каждые 100 футов трубопровода).
На протяжении более 50 лет компания Bell & Gossett поставляет инструмент для гидротехнической промышленности под названием System Syzer. Это очень полезно при расчете галлонов в минуту, правильном размере трубы для поддержки галлонов в минуту и ​​соответствующем перепаде давления и скорости для рассчитанных галлонов в минуту.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, напишите мне по электронной почте [email protected], позвоните мне по телефону FIA 1-800-423-7187 или подпишитесь на меня в Твиттере по адресу @Ask_Gcarey. ИКМ

Гидравлические расчеты | Сила жидкости

Инструкции : Нажмите на зеленую стрелку, чтобы показать или скрыть группу формул или гидравлических расчетов. Некоторые поля содержат примечания или дополнительную информацию, которая появится, если вы наведете указатель мыши на поле.Оставьте открытым только одно поле в каждой формуле и нажмите кнопку «Рассчитать» для результата этого поля.

Сантистроны (Cst) в Универсальные секунды Сейболта (SUS, или SSU) Таблица преобразования

Сантистокс
(сСт)
Универсальные секунды Сейболта
(SUS)
1.8 32
2,7 35
4.2 40
5,8 45
7.4 50
8,9 55
10,3 60
11,7 65
13.0 70
14,3 75
15,6 80
16,8 85
18.1 90
19,2 95
20,4 100
22,8 110
25.0 120
27,4 130
29,6 140
31,8 150
34.0 160
36,0 170
38,4 180
40,6 190
42.8 200
47,2 220
51,6 240
55,9 260
60.2 280
64,5 300
69,9 325
75,3 350
80.7 375
86,1 400
Сантистокс
(сСт)
Универсальные секунды Сейболта
(SUS)
91.5 425
96,8 450
102,2 475
107,6 500
118.4 550
129,2 600
140,3 650
151 700
162 750
173 800
183 850
194 900
205 950
215 1000
259 1 200
302 1 400
345 1 600
388 1 800
432 2000
541 2 500
650 3000
758 3 500
866 4000
974 4 500
1 190 5 500
1 300 6000
1 405 6 500
1 515 7 000
1 625 7 500
1 730 8 000
1 840 8 500
1 950 9000
2 055 9 500
2 165 10 000

Дополнительные инструменты и справочные материалы:

Вы можете найти дополнительные инструменты и программное обеспечение для преобразования на нашей странице загрузок.Вы также можете найти дополнительную информацию о формулах и преобразованиях на этой странице в нашей странице Образовательная литература.


Заявление об отказе от ответственности:

Хотя формулы гидравлической мощности являются полезными инструментами для определения компонентов и возможностей системы; также необходимо учитывать другие факторы, такие как механический КПД, гидродинамика и ограничения по материалам.

Компания

Advanced Fluid Systems уделила большое внимание проверке правильности преобразований и расчетов на этой странице. Тем не менее, Advanced Fluid Systems не предоставляет никаких гарантий и не берет на себя никакой юридической ответственности за точность, полноту или полезность любой предоставленной информации.

Если у вас есть какие-либо вопросы, комментарии или отзывы об информации на этой странице или нашем веб-сайте, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

[PDF] Расчет объема воды в гидравлических системах отопления и охлаждения

1 Расчет объема воды в гидравлических системах отопления и охлаждения Предисловие Существует несколько методов, которые можно использовать…

Расчет объема воды в гидравлических системах отопления и охлаждения Предисловие Существует несколько методов, которые можно использовать для расчета объема воды в гидравлических системах отопления или охлаждения.Однако эти методы не всегда точны на 100% из-за неточной или неполной системной информации и различий в методах измерения. Следовательно, рекомендуется использовать как минимум два метода для расчета объема воды в системе, чтобы перепроверить и помочь окончательно определить количество, которое будет котироваться или продаваться.

Методы расчета объема воды Приведенные ниже методы более подробно описаны ниже; здесь вы можете увидеть, какие методы наиболее применимы в процессе продажи и установки.

Внутренний метод 1 — Чертежи и спецификации 2 — Обследование площадки 3 — Расчет на основе тепло/холодопроизводительности 4 — Измерение сливаемой воды (метры) 5 — Измерение сливаемой воды (ведра) 6 — Количество панелей радиатора

Ориентировочная рентабельность инвестиций Да Да н/н/н/д Да

Предложение Да Да н/н/н/д Да

Установка/развертывание Да н/н/д Да Да н/д

Коммерческий метод 1 — Чертежи и спецификации 2 — Место установки Опрос 3 – Тепловая/охлаждающая нагрузка (кВт) 4 – Измерение сливаемой воды (метры) 5 – Измерение сливаемой воды (ведра) 6 – Количество панелей радиатора

DR0023 v1

Ориентировочная окупаемость инвестиций Да Да Да н/н/н/

©PBA Energy Solutions Ltd. применимо на момент установки.Эти методы увеличат время монтажных работ, но дадут установщику четкое представление о том, что было слито нужное количество воды, или о том, что в системе есть еще вода, и она не была полностью слита. Когда в системе остается вода, ее можно слить дальше или, в качестве альтернативы, можно установить Hydromx с более высокой концентрацией, чтобы компенсировать и гарантировать, что конечный раствор будет оптимальным 50% (см. Инструкцию по применению DR0005).

1. Чертежи и спецификации. Расчеты объема воды можно выполнить, взяв информацию о размерах из списков строительных механических материалов и чертежей проекта (см. Приложение A для расчета объема трубопровода).Коммерческие здания должны иметь отчет по механическому проекту, и этот отчет должен включать: Тип и размер котла / чиллера, тип трубы, длина и диаметр, размер и расход основного насоса, фанкойлы, радиаторы, точки слива, воздушные клапаны, сосуды под давлением и т. д. Эта информация позволит рассчитать объем воды в системе. сделанный. Кроме того, многие здания имеют AutoCAD или аналогичные компьютерные чертежи. В этих случаях также можно рассчитать объем водопроводной воды с помощью этих программ.Точность 90%. ПРИМЕЧАНИЕ. Технические изменения могли изменить систему и не были записаны на оригинальных чертежах или сохранены в современных руководствах. Если чертежи переиздаются после внесения изменений, следует позаботиться о том, чтобы информация была взята из последних выпущенных чертежей.

2. Обследование площадки Если чертежи недоступны, можно провести сквозное обследование, чтобы получить информацию для расчета объемов (см. Приложение А для расчета объемов трубопроводов). Ясно, что это применимо только к зданиям, размер которых можно обследовать без чрезмерных затрат.Детали котлов, чиллеров, расширительного бака, трубопроводов и теплообменников и т. д. могут быть собраны. Подробную информацию о размерах объема воды можно получить из руководств, онлайн-спецификаций и по телефону/электронной почте от производителей и дистрибьюторов. Точность 90%.

DR0023 v1

©PBA Energy Solutions Ltd

2

3. Мощность тепловой/охлаждающей нагрузки Этот метод позволяет рассчитать объем воды в системах отопления и охлаждения на основе тепловой нагрузки. Это справедливо ТОЛЬКО для коммерческих установок, так как бытовые котлы могут быть значительно больше размера объекта.При использовании этого метода должна быть известна тепловая мощность (кВт) котла/охладителя.

Формула систем отопления кВт x 0,014 = м3

м3 минус %20 = расчетный объем воды в системе

Применяя формулу кВт x 0,014 = м3, рассчитывается максимальный объем воды в котле; затем вычесть 20% (допуск на типичный размер теплотехнического котла), чтобы получить расчетный объем воды в системе. При выполнении этого расчета очень важно знать точную тепловую мощность действующих котлов в кВт.Например, может быть первичный котел, являющийся основным питателем, и вторичный/резервный котел. При расчете необходимо использовать мощность отопления, необходимую для здания, и исключать допуски на резервирование и мощность. ПРИМЕЧАНИЕ: 20 % — это типичный допустимый предел мощности котла, но он может варьироваться. Этот точный допуск мощности котла может быть доступен в первоначальных теплотехнических расчетах. ПРИМЕРЫ Пример 1 В системе имеется один котел мощностью 1400 кВт. 1400 кВт x 0,014 = 19,6 м3

19,6 м3 — %20 = 15,68 м3 расчетный объем воды в системе.

Пример 2 В системе два котла, работающих вместе (оба по 1400 кВт). В этой ситуации суммарный кВт (рабочая нагрузка) котлов должен быть использован в формуле (1400 кВт + 1400 кВт) * 0,014 = 39,2 м3

39,2 м3 — %20 = 31,36 м3 расчетный объем воды в системе.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если в системе имеется более одного котла и неизвестно, являются ли другие котлы резервными или нет, следует использовать другой метод для расчета объема воды.

DR0023 v1

©PBA Energy Solutions Ltd

3

Формула системы чиллера кВт x 0,014 x 1,32 = м3 является первичным чиллером и какой чиллер является вторичным/резервным. Должна быть рассчитана максимальная рабочая нагрузка ТОЛЬКО ОСНОВНЫХ фидеров. Как и в случае с формулой систем отопления, эта формула также включает коэффициент допуска 20%. ПРИМЕРЫ Пример 1 В системе имеется один чиллер мощностью 488 кВт.488 кВт x 0,014 x 1,32 = 9 м3

9м3 — %20 = 7,2 м3 расчетный объем воды в системе.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если имеется более одного чиллера, максимальная рабочая нагрузка должна быть рассчитана, как показано ниже, и для проверки следует использовать еще один метод. Пример 2 В системе имеется три чиллера мощностью 500 кВт, 300 кВт и 300 кВт соответственно, которые работают вместе как главный фидер. (500 кВт + 300 кВт + 300 кВт) x 0,014 x 1,32 = 20,328 м3

20,3 м3 — %20 = 16,24 м3

предполагаемый объем воды в системе

Если мощность котла/чиллера в кВт неизвестна Если главный производительность насоса/насосов и ΔT чиллера/котла (например, чиллеры обычно имеют 3 ˚C ΔT (вход 10 ˚C, выход 7 ˚C) известны расчетные кВт системы можно рассчитать по формуле: кВт = (м/ч) * ΔT/0.86 Вторичные насосы предназначены только для резервирования и не должны учитываться в расчетах, если они не работают вместе в качестве основных насосов.

DR0023 v1

©PBA Energy Solutions Ltd

4

ПРИМЕР Основной насос системы имеет производительность 120 л/ч и при 3˚C ΔT. 120 л/ч x 3˚C / 0,86 = 418 кВт Расчет объема воды на основе тепловой нагрузки обычно дает минимальное количество воды. Точность этого метода зависит от точности и полноты информации, предоставленной технической командой заказчика.Настоятельно рекомендуется также использовать другой метод для расчета объема воды в системе. Точность 80 — 90%. в зависимости от точности инженерных расчетов по исходным строительным чертежам и точного отслеживания любых инженерных вариаций.

4. Измерение сливаемой воды (счетчик)

При наличии единственной точки подключения, через которую можно слить всю систему, это самый простой способ измерить объем воды в системе. При опорожнении системы температура воды должна быть такой же, как у обычной водопроводной воды.Если вода более горячая, она будет менее плотной, и это может повлиять на точность измерения.

DR0023 v1

©PBA Energy Solutions Ltd

5

В больших системах этот метод может увеличить время слива, поэтому может потребоваться несколько точек слива со счетчиком, подключенным к каждой точке. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать образования пузырей при сливе воды из системы, так как это может привести к неточным результатам, поскольку водомер будет считать пузырьки водой.Точность для небольших систем 90%. Точность для больших систем 70-80%, так как это предполагает, что остаточная вода в больших системах составляет большую долю, чем в меньших.

5. Измерение сливаемой воды (ведро) Этот метод является предпочтительным для небольших бытовых объектов, где слитая вода может собираться в мерное ведро, а общий объем воды суммируется из количества ведер и измеренных объемов. Точность 90 % предполагает, что в системе осталось 10 % остаточной воды.

6. Количество панелей радиатора x среднее количество литров на панель Этот метод подходит в качестве метода ориентировочных котировок для свойств бытового масштаба и может варьироваться в зависимости от типов домов. Хотя этот метод не всегда точно позволяет использовать открытые вентилируемые коллекторные баки, расширительные баки большого размера или радиаторы/эмиттеры с малой пропускной способностью по воде, он является хорошей начальной оценкой. ПРИМЕР В этом примере предполагается, что в типичном отдельно стоящем доме с 3/4 спальнями установлены медные трубы диаметром 15 мм и стальные радиаторы.Для каждой панели радиатора используется цифра 7 литров на панель, что дает средний объем воды для всей системы. Следовательно, в доме с 6 одинарными радиаторами и 5 двойными радиаторами (10 панелей) расчетный объем воды в системе составляет 112 литров. например (6 одинарных панелей + 10 панелей в двойных радиаторах) x 7 литров = 112 литров Точность для систем бытового типа 85%.

DR0023 v1

©PBA Energy Solutions Ltd

6

Приложение A – Расчет объема трубопровода Следующие формулы и рабочий пример показывают, как рассчитать объем трубопровода после оценки длины и размеров трубопровода. были сделаны из обхода или из рисунков.25) труба. Используя данные таблицы 1, R1 рассчитывается как: R1 = внутренний диаметр/1000/2

26,9/1000/2 = 0,014

V = π x R1 x R1 x L x 1000

3,14 x 0,014 x 0,014 x 10 x 1000 = 6,15 литра

DR0023 v1

©PBA Energy Solutions Ltd

7

Пример 2 Расчет 3 метров трубы 1/2” (DN 15). Используя цифры в Таблице 1, R1 рассчитывается как: R1 = внутренний диаметр/1000/2

15,7/1000/2 = 0,008

V = π x R1 x R1 x L x 1000

3.14 x 0,008 x 0,008 x 3 x 1000 = 0,6 литра

Таблица номинальных диаметров и диаметров труб

Британский размер

Метрический размер

НАРУЖНЫЙ ДИАМЕТР (мм)

ВНУТРЕННЯЯ ТОЛЩИНА ТРУБЫ 9000 (0 мм)

1/2 «

DN 15

DN 15

21.3

2.8

15,7

3/4″

3/4 «

dn 20

26.9

2.9

21.1

1″

dn 25

33.7

3.4

26.9

1

1/4 «

DN 32

42.4

3.6

3,6

35.2

1

35.2

1

1/2″

DN 40

48.3

3.7

40.9

DN 50

60.3

3.9

3.9

52.5

DN 65

73.0

5.20

62.6

3 «

DN 80

88.9

5.5

77.9

4″

dn 100

114.3

6

102.3

5 «

dn 125

141.0

6.6

6.6

6″

dn 150

160002

70002 1683

154.1

8 «

DN 200

219.1

8.18

202.74

12 «

DN 300

300

9.5

9.5

304.0

16″

dn 400

406

9.5

387,0

18 «

dn 450

470

9 .5

451.0

4 «2

2″ 2

1/2 «

Таблица 1

DR0023 V1

© PBA Energy Solutions Ltd

8

Как выбрать гидравлический кулер — FLUIDPOWER.PRO

В этой статье я показываю свое видение того, как:

  • определить количество тепла, которое необходимо отвести от системы;
  • рассчитать и выбрать правильный размер кулера.

…и приведу пример расчета и выбора кулера.

Что такое охладитель и что такое теплообменник?

Гидравлический охладитель относится к типу теплообменников. Но что такое теплообменник? Лучшее определение теплообменника:

Теплообменник — это устройство, передающее тепло между двумя жидкостями.

Простое предложение, но очень хорошее описание, потому что жидкости могут быть маслом, воздухом, водой и т. д., а передаваемое тепло может использоваться как для охлаждения, так и для нагрева объекта.

В гидравлических системах наиболее популярны теплообменники двух типов:

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатый теплообменник

Этот тип имеет наилучшее соотношение эффективности/надежности и предназначен как для охлаждения, так и для обогрева и очень хорош для жидкостей с низкой вязкостью.Пары пластин можно снимать по отдельности для обслуживания, очистки или замены. Еще одним преимуществом пластинчатых теплообменников является их низкая начальная стоимость, а также простая и недорогая эксплуатация.

Вентиляторы-радиаторы (с воздушным охлаждением)

Вентиляторы-радиаторы (с воздушным охлаждением)

Этот тип является единственным вариантом, когда вода недоступна или дорогая для доставки. Из преимуществ: низкие затраты на обслуживание и эксплуатацию и единственный вариант масляного охлаждения в мобильных приложениях.

Теория выбора кулера

Тепловой баланс

Выбор теплообменника начинается с расчета тепла, вырабатываемого гидравлической системой, которое необходимо отвести охладителю.Правильная оценка этой величины может сохранить баланс тепла в гидравлической системе и предотвратить как переохлаждение, так и перегрев гидравлической системы. Это позволяет гидравлическим компонентам работать в идеальных условиях температуры/вязкости с максимальной производительностью, что делает гидравлическую систему надежной и эффективной.

Итак, вопрос №1: откуда берется тепло в гидравлической системе ?

Короткий ответ — потери давления:

  • Трение между жидкостью и стенкой трубопровода передает часть энергии в тепло, поэтому давление в трубопроводе падает.
  • Кавитация во всех гидравлических компонентах (насосах, клапанах, фитингах и т. д.) из-за преобразования кинетической энергии приводит к выделению большого количества тепла в гидравлической системе. Рассматривайте все компоненты гидравлических систем как отверстия с перепадом давления на них, равным вырабатываемому теплу.

Колено на цилиндре выделяет тепло

Вот хороший пример: Взгляните на инфракрасное изображение справа – простое колено на цилиндре выделяет тепло из-за кавитации, вызванной быстрым изменением направления потока.

Следующий вопрос как оценить необходимое количество тепла необходимо отклонить ?

Это действительно хороший вопрос, потому что нет специальной формулы для расчета точного значения. Как вы понимаете, тепло выделяют абсолютно все компоненты системы, и даже если попытаться посчитать основные части, это может занять некоторое время… Поэтому мы обычно берем следующие значения просто из исторического опыта:

20-25% входной мощности для замкнутых систем.

25-30% входной мощности для систем с разомкнутым контуром.

Например, у нас есть гидравлическая система как с открытым, так и с замкнутым контуром. Мощность, необходимая для разомкнутого контура, составляет 90 л.с., а мощность, необходимая для разомкнутого контура, составляет 80 л.с. В этом случае можно считать вырабатываемой и требуемой для отвода теплоты около 45..47 л.с.:

Другой метод получения теплотворной способности системы является более точным и идеальным для сложных систем, в которых смешаны открытые и замкнутые контуры, но требуется больше входных данных.Идея заключается в расчете разницы между входной и выходной мощностью. Вся затрачиваемая мощность превращается в тепло, именно то значение, которое мы ищем. Пара слов об этом методе.

Расчет любой гидросистемы начинается с задания на техническое проектирование, где показаны требуемые характеристики функций: скорость/сила для цилиндра или об/мин/крутящий момент для двигателей. Эти данные являются хорошей отправной точкой для оценки требуемой выходной мощности системы для наихудшего сценария: когда максимальные функции работают одновременно.

Следующими шагами являются расчеты входной мощности, которая должна быть обеспечена от электродвигателя или дизельного двигателя к насосам, с использованием общего КПД всех компонентов в контурах, таких как насосы, двигатели, и с использованием перепада давления на клапанах или потерь давления в шлангах, и т.д. Подробный расчет гидросистемы я приведу в следующих статьях.

Для своих проектов я обычно делаю расчеты обоими этими методами и беру наибольшее значение требуемой теплоты отвода для выбора кулера.

Это самый простой способ расчета отведенного тепла для поддержания теплового баланса в системе. На самом деле существует много других факторов, таких как температура окружающей среды и теплопередача через поверхности компонентов (например, гидробак), которые влияют на тепловой баланс. Но для штатной гидросистемы не требуется так глубоко копаться в расчетах.

Оценка расхода через охладитель

Следующим шагом является выбор места в системе, где должен быть установлен кулер, и оценка расхода в этом месте.

Есть три наиболее популярных места установки теплообменника:

  • в обратку, между коллектором обратки и баком. Это место наиболее популярно для системы с открытым контуром. Чтобы оценить расход через охладитель, сначала необходимо вычислить расход для всех функций, которые могут работать одновременно, а затем вычесть стоковой расход, рассчитанный из компонентов через их объемную эффективность.
  • в дренажной линии, между коллектором дренажного коллектора картера и баком.Наиболее популярен для систем с замкнутым контуром. Чтобы оценить расход через охладитель, необходимо вычислить расход на выходе, рассчитанный для всех компонентов через их объемную эффективность.
  • в виде отдельного контура с дополнительной фильтрацией на выходе. Может использоваться как для открытых, так и для замкнутых систем. Для оценки расхода через охладитель, во-первых, необходимо получить значение отведенного тепла. Далее по диаграммам производителей выбираем поток от кулера. И, наконец, выберите размер насоса контура охладителя, чтобы обеспечить требуемый поток через охладитель.
Корректировка отработанного тепла с использованием кривых поставщика

Каждое приложение имеет свои особенности, и производители кулеров не могут обеспечить производительность для всех из них. Поэтому в каталогах производителей кулеров можно найти диаграммы/кривые для каждого кулера в конкретных условиях, в которых он тестировался. Например, кулеры AKG протестированы и опубликованы кривые на основе:

  • Вязкость масла: 50 SUS
  • Разность температур на входе (ETD): 100°F

Другой пример: кулеры Emmegi протестированы и опубликованы кривые на основе:

  • Вязкость масла: 16 сСт SUS
  • Разность температур на входе (ETD): 50°F

Здесь разница температур на входе (ETD) представляет собой разницу между температурой масла на входе и температурой воздуха на входе в охладитель.Конечно, ваши условия будут другими, и для использования диаграммы вендора вам необходимо рассчитать «Желаемый» ETD для вашей системы. Ваш «Желаемый» ETD — это разница между максимальной температурой окружающей среды (в худшем случае), при которой ваша система будет работать, и максимальной желаемой температурой масла на входе.

Например, для Техаса я обычно использую 115°F, для Аляски — 70°F для максимальной температуры окружающей среды (если заказчик не указал предпочтительное значение).

Вам необходимо самостоятельно оценить ожидаемую максимальную желаемую температуру масла на входе.Для линии слива она может подняться до 176°F, для обратки – около 160°F, но, опять же, зависит от области применения.

Как только вы узнаете свой «Желаемый» ETD, вы можете внести поправку на отклоненную мощность и использовать это значение в кривых производителя. Вы можете найти формулу в каталоге каждого поставщика для скорректированной отбрасываемой мощности:

Предварительно выберите кулер.

Как только вы получите два значения: расход через кулер и отрегулированное тепло, вы можете использовать кривые производителя для предварительного выбора кулера.Попробуйте найти более холодную модель ближе к середине кривой.

Проверка перепада давления на охладителе

Это очень важный шаг, поэтому предыдущий шаг был назван «предварительным».

Важно проверить перепад давления на охладителе, поскольку в некоторых случаях можно повредить гидравлические компоненты, если давление будет слишком высоким. Например, если в сливной линии картера есть охладитель и перепад давления на ней более 50 psi, то в некоторых насосах или двигателях может выйти из строя подшипник (для них нужно проверить максимально доступное давление в картере в каталоге).Еще одна проблема — противодавление, которое может создать кулер, если его поместить в обратку. В обоих этих случаях перепускной клапан, встроенный в охладитель, не спасет систему от избыточного давления, так как пропускает лишь малую часть потока. Не забывайте, давление срабатывания – это величина, когда клапан только начинает открываться с очень маленьким поперечным сечением для потока. В моей практике был случай, когда кулер с давлением срабатывания перепускного клапана 20 psi повышал противодавление до 90 psi при холодном пуске и до 45 psi при нормальной рабочей температуре и это неприменимо.

Не знаю почему, но по некоторым причинам некоторые производители публиковали графики производительности кулера при очень низкой вязкости, не реалистичные для реальной эксплуатации. Вот почему падение давления на кривой выглядит так красиво.

Кривая поправочного коэффициента охладителя AKG

Также по странным причинам в последних каталогах AKG нет информации о зависимости перепада давления на кулере от расхода. Итак, я использую старые каталоги для той же модели кулера (что не правильно, потому что модифицированный кулер и новейший могут не иметь одинаковых характеристик).Emmegi продолжает предоставлять эту полезную информацию в своих каталогах.

Таким образом, чтобы получить фактическое падение давления на охладителе, необходимо использовать поправочный коэффициент, зависящий от вязкости масла в вашем приложении. (Вы можете использовать онлайн-конвертер, если вязкость или температура отличаются от единиц в каталоге поставщиков).

Это был последний шаг, и если вас устроило падение давления на выбранном вами кулере, то можете приступать к нему, если нет – попробуйте проверить другую модель или марку кулера.

На самом деле, AKG TS предоставляет онлайн-инструмент выбора кулера, который вы можете найти по ссылке:

http://78.94.222.53:18000/cl1/

Пример выбора охладителя

Пример ниже — это реальный расчет для реального агрегата (Blender Trailer), который сейчас работает где-то на севере Техаса.

Техническое задание
  • Мобильная установка предназначена для работы в месте, где максимальная средняя температура окружающей среды составляет: 45°C = 113°F
  • Масло, которое будет использоваться: ISO VG46
  • Входная мощность системы: 120 л.с.
  • Гидравлическая система содержит только замкнутые контуры
  • Охладитель находится в дренажной линии, где расчетный расход составляет прибл.42 галлона в минуту
  • Самая высокая ожидаемая температура масла на входе в дренажную линию: 80°C = 176°F
  • Охладитель должен иметь электрический привод, 24 В постоянного тока
Шаг 1. Необходимо отказаться от расчета тепла

Во-первых, я предполагаю, что в худшем случае может выделяться тепло, равное 25% входной мощности (как для систем с замкнутым контуром):

Шаг 2. Определение желаемого ETD

Шаг 3. Расчет скорректированного количества отброшенной теплоты

HP скорректировано для выбора кулера при 100°F ETD (для кулеров AKG):

HP скорректировано для выбора кулера при 50°F ETD (для кулеров Emmegi):

Шаг 4.Предварительный выбор кулера

Выбираем кулер серии DCS от AKG. Как видно из приведенных ниже кривых производительности, лучшим выбором является модель DCS-60:

.

Характеристики охладителя AKG DCS

Проверка веса охладителя (111 фунтов), максимального рабочего давления (250 psi), тока электродвигателя (2x10A=20A), размеров, стоимости и т. д.

Выбираем кулер серии DC от Emmegi. Как видно из приведенных ниже кривых производительности, хорошим выбором являются модели HPV-36 и SBV-6:

.

Кривые кулера постоянного тока Emmegi

Для данного расчета я выбрал модель SBV-6, так как оба кулера AKG DCS-60 и Emmegi SBV-6 внешне похожи, имеют одинаковые габариты и практически одинаковую цену.Так что это хороший выбор для будущего сравнения.

Проверка веса охладителя (82 фунта), максимального рабочего давления (280 фунтов на кв. дюйм), тока электродвигателя (2×10,4 А = 20,8 А), размеров, стоимости и т. д.

Шаг 5. Проверка падения давления на обоих охладителях

Из приведенной выше кривой охладителя серии DCS-60 для расхода 42 галлона в минуту я получаю прибл. Падение давления 22 psi. Но это падение давления — это результаты испытаний масла с вязкостью 50 SUS. Для нашего масла ISO VG46 при рабочей температуре 40°C расчетная вязкость составляет 212 SUS.Рассчитаем поправочный коэффициент для наших условий по кривой в каталоге AKG:

Кривая поправочного коэффициента охладителя AKG

Таким образом, поправочный коэффициент равен 3, поэтому реальное падение давления на охладителе должно быть 22 PSI × 3 = 66 PSI.

Давайте проверим Emmegi SBV-6. Из приведенной выше кривой я получаю падение давления около 7 фунтов на квадратный дюйм для масла с вязкостью 16 сСт при расходе 42 галлона в минуту. Теперь нам нужно получить поправочный коэффициент, которого нет в каталоге Emmegi. Но вам повезло, я сделал запрос в Emmegi и их технический специалист предоставил мне приблизительную кривую, которую мы можем использовать для расчета:

Кривая поправочного коэффициента охладителя Emmegi

Итак, поправочный коэффициент равен 2.3, поэтому реальное падение давления на охладителе должно быть 7 фунтов на квадратный дюйм × 2,3 = 16 фунтов на квадратный дюйм

.

В итоге мой окончательный выбор — Emmegi SBV-6, потому что:

  • Охладитель Emmegi обеспечивает значительно меньший перепад давления при расчетном расходе (что хорошо для дренажной линии)
  • Вес кулера Emmegi на 25% меньше, чем у аналога AKG (что критично для мобильного приложения)
  • Остальные критерии (эл. ток двигателя, габариты, стоимость и т.д.) аналогичны.

Легко? Ах да, но есть нюансы…

Как выбрать охладитель гидравлического масла? – Рампфестудсон.ком

Как выбрать охладитель гидравлического масла?

Для правильного определения размера охладителя необходимо знать следующие параметры:

  1. Количество тепла, которое необходимо удалить из системы.
  2. Требуемая температура масла.
  3. Температура подаваемой воды и температура окружающего воздуха.
  4. Требуется точный поток.
  5. Требуемое отношение расхода масла к воде.
  6. Вязкость масла.

Как рассчитать количество тепла в гидравлической системе?

Полезные тепловые расчеты

  1. л.с. = гал/мин x PSI / 1714.
  2. 1 л.с. = 2545 x БТЕ/ч.
  3. л.с. x 746 = кВт.
  4. кВт x 3413 = БТЕ/ч.
  5. кВт x 1341 = л.с.

Как рассчитывается гидравлическая жидкость?

Умножьте площадь поперечного сечения на скорость потока, выраженную в единицах длины в квадрате единицы времени. Если площадь поперечного сечения и поток действительно перпендикулярны, угол скорости потока равен нулю градусов. Значение, которое вы только что рассчитали, является гидравлическим потоком.

Как охлаждать масло в гидравлической системе?

Существует несколько методов охлаждения гидравлического масла в системе: увеличенный размер резервуара для использования объема для охлаждения (наименее дорогой и наименее эффективный вариант), также очень распространены теплообменники с вентиляторным и водяным охлаждением.

Как узнать, какой размер масляного радиатора мне нужен?

Каждый фактор играет роль в выборе кулера, который лучше всего соответствует вашим требованиям. Основное эмпирическое правило состоит в том, чтобы добавить такой большой масляный радиатор, который может поместиться в доступном пространстве, которое получает хороший поток воздуха, а затем добавить термостат, чтобы масло могло поддерживаться в надлежащем диапазоне температур.

Какова нормальная рабочая температура гидравлического масла?

При какой температуре горит гидравлическое масло? Типичная гидравлическая жидкость на нефтяной основе имеет температуру вспышки в диапазоне от 300 до 600 градусов по Фаренгейту и температуру самовоспламенения от 500 до 750 градусов по Фаренгейту.

Как тепло влияет на гидравлическую систему?

Чрезмерный нагрев системы может привести к разрушению гидравлической жидкости, что приведет к потере вязкости, разжижению жидкости и дополнительным повреждениям, которые могут привести к катастрофическому отказу внутренних компонентов, таких как эта прокладка поршня или поршни, расположенные ниже. …

Что такое гидравлическая формула?

Давление, сила и мощность Соотношения: Давление (psi) = сила (фунты) / площадь (дюйм²) Сила (фунты) = площадь (дюйм²) x давление (фунт/кв. дюйм) Площадь (дюйм²) = сила (фунты) / давление (фунт/кв. дюйм)

Как рассчитать гидравлическую скорость?

Скорость = 231 x Скорость потока (GPM) 12 x 60 x Чистая площадь (кв.)

Какая температура слишком высока для гидравлического масла?

180°F
Температура гидравлической жидкости выше 180°F (82°C) повреждает большинство уплотнительных компаундов и ускоряет разложение масла. Хотя следует избегать эксплуатации любой гидравлической системы при температурах выше 180°F, температура жидкости становится слишком высокой, когда вязкость падает ниже оптимального значения для компонентов гидравлической системы.

Какой калькулятор размеров масляного радиатора лучше?

Правильный размер требует знаний и опыта.Калькулятор размеров масляного радиатора Parker считается лучшим в своем классе онлайн-инструментом выбора, который оптимизирует процесс планирования для экспертов по применению охладителей.

Как рассчитать теплоемкость гидравлического масла?

Расчетная формула: Pv = ρ масла × V × C масла × ΔT/H, где: Pv: тепловая мощность (Вт) ρ масла: плотность масла (обычно 0,85 кг/л) V: объем масла (л) C масло: удельная теплоемкость гидравлического масла, часто равная 2,15 кДж/кг °C.

Какие гидравлические охладители указаны для двигателей OSE?

Гидравлические охладители часто характеризуются их способностью рассеивать тепло – обычно измеряется в БТЕ/ч, лошадиных силах или ваттах Вот некоторые расчеты для двигателей OSE: Выберите охладитель на основе БТЕ/ч, полученного на шаге 1 выше.

Как рассчитать потери тепла в воздухоохладителях?

Рассчитайте потери тепла в единицу времени гидравлической системы, то есть мощность нагрева Pv системы, а затем объедините ожидаемое значение температуры масла T1, которое вам нужно, и сравните график эквивалентной мощности охлаждения P1 воздушного охладителя, чтобы выбрать Модель ШАНС. Это распространенный метод расчета.

Повышение температуры в зависимости от объемного расхода

Ни один насос не 100% эффективен.Энергия, теряемая на трение и гидравлические потери, превращается в тепло – нагревая жидкость, транспортируемую насосом.

Увеличение температуры можно рассчитать как

DT = P S (1 — μ) / (C P Q ρ) (1)

, где

dt = температура Поднимитесь в насосе ( O C)

q = объемный поток через насос (M 3 / с)

P S = тормозная мощность (кВт)

C P = удельная теплоемкость жидкости (кДж/кг o C)

μ = эффективность насоса

ρ = плотность жидкости (кг/м 3 )

1 90 и потребляемая мощность для центробежного насоса:

Насос — Калькулятор превышения температуры

P s — тормозная мощность (кВт)

μ —

9008 КПД насоса

μ —

9008 C P 9190 C P Удельное тепло (KJ / KG O C)

Q — Объемный поток (M 3 / S)

ρ — Плотность (кг / м 3 )

Пример — Повышение температуры в водяном насосе

Повышение температуры в водяном насосе, работающем в нормальных условиях с расходом 6 м 3 /ч (0.0017 м 3 /с) , тормозная мощность 0,11 кВт и КПД насоса 28% (0,28) можно рассчитать как

dt = (0,11 кВт) (1 — (0,42) / ( KJ / KG O C) (0,0017 м 3 / с) (1000 кг / м 3 ))

= 0,011

= 0,011 O C

C

Удельная тепловая вода C P = 4,2 кДж/кг o С .

Если поток через насос уменьшается путем дросселирования нагнетательного клапана, повышение температуры увеличивается.Если расход уменьшить до 2 м 3 /ч (0,00056 м 3 /с) , тормозная мощность немного уменьшится до 0,095 кВт , а КПД насоса уменьшится до 15% (0,15) — температура подъем можно рассчитать как

dt = (0,095 кВт) (1 — 0,15) / ((4,2 кДж/кг o C) (0,00056 м 3 /с) (1000 кг/м 3 ) )

= 0,035 = 0,035 o C

C

C

С помощью Производственная документация Возрождение температуры против дросселирования может быть выражена как:

Гидниковые нагревательные буферные резервуары Часть 2 — Размеры


Гиддировочные системы нагревателя Буферные резервуары используются для добавления объема воды в систему, чтобы избежать чрезмерного циклирования котла.Как выбрать буферный резервуар и когда он вам нужен?

Формула, используемая для определения требуемого объема системы

В части 1 этой серии мы рассмотрели расположение буферного бака системы водяного отопления. Объем системы важен. Мы хотим, чтобы котел работал минимальное количество времени на малом огне. Во время работы котел выбрасывает в воду некоторое количество БТЕ. Пока вода способна принять БТЕ, котел будет продолжать работать.Вот формула, используемая для систем, использующих воду:

Эта формула доступна во многих источниках. Мы взяли это из программы определения размера буферного резервуара Cemline System Efficiency, поскольку мы представляем их продукцию. Многие другие производители резервуаров и котлов используют аналогичные методы определения размеров.

V — общий объем буферного резервуара и объема системы в галлонах.

V минус объем системы – это требуемый объем бака. Особое примечание n , если речь идет о комбинированном теплообменнике отопления и ГВС. Летом единственным объемом системы, который у вас будет, является петля первичного контура котла к теплообменнику.

T минимальное рекомендуемое время топки котла.

Это время предназначено для предотвращения слишком частого включения и выключения котла и определяется производителем котла. «Практическое правило» — не более 6 пусков в час, поэтому 60/6 = 10 минут.

Q B — мощность котла в британских тепловых единицах при минимальном пожаре котла.

Если котёл имеет номинальную мощность 6 000 000 BTUH с диапазоном регулирования 5:1, Q B равен 6 000 000/5 = 1 200 000 BTUH

Q L — минимальная необходимая нагрузка системы.

Это ожидаемая нагрузка, когда котел почти не нужен. Часто производители резервуаров просто говорят использовать «0». Мы имеем дело с коммерческими системами каждый день.Что я рекомендую? Предположим, что это обычная система отопления без технологической или сбросной нагрузки. Я рекомендую 3% расчетной BTUH системы без коэффициентов безопасности. Пример: 6 000 000 BTUH без учета запаса прочности – это расчетная нагрузка.

Q L составляет 3% от 6 000 000 или 180 000 BTUH.

Я мог бы потратить целую утреннюю минуту понедельника, объясняя, откуда я это взял.

Δ T — перепад температуры внутри бака.

Это место, где люди разные.Некоторые производители рекомендуют использовать расчетную разницу температур системы. Cemline и многие другие советуют использовать разницу температур в аквариуме. Я говорю использовать разницу между настройкой включения котла и настройкой выключения котла или мертвой зоной.

Пример: Расчетная уставка котла составляет 180⁰F. Обычно мы устанавливаем котел на отключение при температуре 185⁰F. На котле с более низким динамическим диапазоном мы бы установили начальную точку на 10⁰F ниже уставки или 180-10 или 170⁰F.Это даст ΔT 185-170 = 15 ⁰F.

Если требуется больший контроль или больший динамический диапазон, зона нечувствительности котла от заданного значения до запуска котла может составлять 5⁰F или 175⁰F. В примере ΔT станет 185-175 = 10⁰F

.

60 x 8,33 — константы, необходимые для перевода часов в минуты и фунтов в галлоны. Обратите внимание: если вы используете в системе гликоли, 8,33 заменяется на (8,33 x удельная теплоемкость x удельный вес)

.

Стандартные 4-трубные буферные резервуары Cemline

Cemline изготовит резервуары в соответствии с потребностями и особыми требованиями заказчика к пространству.Они предлагают некоторые стандартные каталожные модели буферных резервуаров системы отопления, которые они называют «буферным резервуаром эффективности системы» или SEB.

Эти резервуары могут быть изготовлены по индивидуальному заказу. Четырехпортовая конструкция предназначена для первично-вторичных приложений. Он также будет использоваться в качестве общей трубы моста или гидравлического сепаратора. Доступны две конструкции портов с разными номерами моделей для приложений с первичными переменными. Показанные выше модели рассчитаны на давление 125 фунтов на кв. дюйм (изб.) ASME. В комплекте имеется вентиляционное соединение и вентиляционное отверстие.Доступен съемный изоляционный слой. Позвоните Р. Л. Деппманну, чтобы обсудить точные требования.

Важно, чтобы баки стояли вертикально. Стратификация является важной частью правильной работы резервуара.

Примеры определения требуемого объема системы

Пример 1: Объем, используемый в расчете расширительного бака без коэффициента безопасности, составляет 1000 галлонов. У меня есть нагрузка 6 000 000 BTUH в моей первичной вторичной системе, и у меня есть один работающий котел с динамическим диапазоном 5: 1.Если я воспользуюсь данными эмпирическими правилами, каков требуемый объем системы и понадобится ли мне бак?

Я буду использовать 10 минут как T и 15 минут как ΔT.

1360 галлонов за вычетом объема системы в 1000 галлонов, требуемый размер бака составляет минимум 360 галлонов. Используйте модель Cemline V500SEB.

 

Пример 2: Объем, используемый в расчете расширительного бака без коэффициента безопасности, составляет 1000 галлонов. У меня есть нагрузка 6 000 000 BTUH в моей первичной вторичной системе.Я буду использовать (2) действующих котла по 3 000 000 BTUH каждый. Каждый котел имеет динамический диапазон 10:1. Если я воспользуюсь данными эмпирическими правилами, каков требуемый объем системы и понадобится ли мне бак?

Я буду использовать 10 минут как T и 15 минут как ΔT. Минимальный огонь одного котла составляет 3 000 000/10 = 300 000 BTUH.

Объем системы в 1000 галлонов достаточен, и буферный бак не требуется. Эта система будет работать очень мало. На самом деле мы бы поставили на этот котел более жесткую полосу регулирования.Если бы уставка была 180 ⁰F, мы бы установили температуру котла на 175 ⁰F.

Пример 3: Объем, используемый в расчете расширительного бака без коэффициента безопасности, составляет 600 галлонов. У меня есть нагрузка 10 000 000 BTUH в моей системе с первичной переменной . Я буду использовать (2) работающих котла по 5 000 000 BTUH каждый. Каждый котел имеет динамический диапазон 8:1. У владельца есть лабораторный процесс, который требует более жесткого контроля температуры. Если я использую время цикла 10 минут и ΔT 8⁰F. Каков требуемый объем системы и нужен ли бак?

Минимальный пожар одного котла составляет 5 000 000/8 = 625 000 BTUH.

Объем системы 600 галлонов слишком мал. Мы могли бы добавить специальный 2-портовый буферный резервуар на обратной трубе. Другой вариант – заменить котел на Aerco Benchmark или Platinum 4000 с динамическим диапазоном 15:1, и буферный бак не потребуется.

Конструктивные особенности, позволяющие избежать циклов

Возможно, вы являетесь поклонником первично-вторичных или первичных регулируемых гидравлических систем. Независимо от системы, есть несколько простых проектных соображений, помогающих снизить энергопотребление и увеличить срок службы изделия.

  • Чем выше динамический диапазон, тем лучше.
  • Используйте несколько котлов параллельно, чтобы уменьшить минимальную мощность одного котла.
  • Свяжитесь с представителем вашего котла и представителем Cemline, чтобы развеять любые сомнения относительно необходимости продукта.

Ознакомьтесь с серией буферных резервуаров с водяным отоплением ниже: 

Часть 1: Буферные баки водяного отопления – расположение 

Часть 3: Буферные резервуары с водяным нагревом – переменный первичный

 

.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.