Здравствуйте! Основной целью гидравлического расчета на стадии проектирования является определение диаметров трубопроводов по заданным расходам теплоносителя и располагаемым перепадам давления в сети, или на отдельных участках теплосети. В процессе же эксплуатации сетей приходиться решать обратную задачу – определять расходы теплоносителя на участках сети или давления в отдельных точках при изменении гидравлических режимов. Без расчетов по гидравлике не построить пьезометрический график теплосети. Также этот расчет необходим для выбора схемы подключения внутренней системы теплоснабжения непосредственно у потребителя и выбора сетевых и подпиточных насосов.
Как известно, гидравлические потери в сети складываются из двух составляющих: из гидравлических линейных потерь на трение и потерь даления в местных сопротивлениях. Под местными сопротивлениями подразумеваются – задвижки, повороты, компенсаторы и т.п.
То есть ∆P = ∆Pл + ∆Pмест,
Линейные потери на трение определяют из формулы:
где λ – коэффициент гидравлического трения ; l – длина трубопровода, м ; d – диаметр трубопровода внутренний, м; ρ – плотность теплоносителя, кг/м³; w² — скорость движения теплоносителя, м/с.
В этой формуле коэффициент гидравлического трения определяем по формуле А.Д.Альтшуля:
где Re — число Рейнольдса, kэ/d — эквивалентная шероховатость трубы. Это справочные величины. Потери в местных сопротивлениях определяем по формуле:
где ξ – суммарный коэффициент местных сопротивлений. Его необходимо просчитать вручную используя таблицы со значениями коэффициентов местных сопротивлений. В прилагаемом к статье расчете в формате Exel я добавил таблицу с коэффициентами местных сопротивлений.
Для выполнения гидравлического расчета вам обязательно потребуется схема тепловой сети, вот примерно в таком виде:
На самом деле схема, конечно, должна быть более развернутой и подробной. Эту схемку я привел только в качестве примера. Из схемы теплосети нам нужны такие данные как: длина l трубопровода, расход G, и диаметр трубопровода d.
Как выполнять гидравлический расчет? Вся тепловая сеть, которую необходимо просчитать, делится на так называемые расчетные участки. Расчетный участок – это участок сети, на котором расход не изменяется. Сначала гидравлический расчет ведут по участкам в направлении главной магистрали, которая соединяет теплоисточник с наиболее удаленным потребителем тепла. Затем уже рассчитывают второстепенные направления и ответвления теплосети. Мой гидравлический расчет участка тепловой сети можно скачать здесь:
Гидравлический расчет теплосети
Это, конечно, расчет только одной ветки теплосети (гидравлический расчет теплосети большой протяженности достаточно трудоемкое дело), но достаточно для того, чтобы понять, что такое расчет гидравлики, и даже неподготовленному человеку начать считать гидравлику.
Буду рад комментариям к статье.
Здравствуйте, Денис. Хотелось бы поподробнее ознакомиться с данной темой. Можете посоветовать толковую литературу, чтоб всё понятно было?
Здравствуйте, Вячеслав! Из технической литературы на данную тему более всего рекомендую «Теплоснабжение», учебное пособие, В.А.Козин, Т.А.Левина и др. Просто отличная книга! Одна из настольных у меня. Затем неплохо гидравлический расчет описан в «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей», справочник, В.И.Манюк, Я.И.Каплинский и др. И можете еще посмотреть книгу «Водяные тепловые сети», справочное пособие, под ред.Н.К.Громова. Это дельное пособие. Все эти книги можно найти и скачать в Интернете в свободном доступе.
Добрый день, Денис! Можете помочь в таком вопросе... В первую очередь сделал расчет теплопотерь своего дома, потом расчитал реальную теплоотдачу своих радиаторов отопления для разных температурных режимов при Tп, Тот, Тобр, Твн, различие с расчетными теплопотерями оказались в пределах 15%, нормально. Затем произвел гидравлический расчет и начал подбирать диаметры трубопроводов и здесь начинались для меня вопросы. Диапазон скорости теплоносителя должен находиться прим. между 0,25 и 0,8м/с, а потери давления в системе по норме до 100 Па/м. Если я стараюсь минимизировать потери давления подбором больших диаметров труб то у меня местами падает скорость до 0,15м/с. Если же в норму привожу скорость до 0,5-0,7м/с, то потери в системе вырастают до 0,6 кг/см2. На каких параметрах остановиться? В вашем файле в табличке обратил внимание, что Вы пренебрегли скоростью (0,11м) в угоду минимального давления в системе. Как мне поступить?
Здравствуйте, Сергей! Конечно, потери 0,6 кгс/см2 это много. Есть у меня хорошая программка для расчета диаметров трубопроводов, я ее нашел в Инете. Проверил, очень хорошая программка, и наверняка вам поможет, Сергей. Отправил вам ее по эл.почте.
Спасибо, Денис, Вы как всегда открыты для диалога. Подобный вариант программы я также нашел в интернете у энтузиаста своего дела и заточил ее для себя подробно на каждый стояк, начиная с длинного и нагруженного. Естественно сначала просчитал результат на крайнем значении температурного графика при -31 г. для нашего города и настроил диаметры труб и потери давления примерно 0,2-0,6м/с и 0,22кг/см2. Потом поигрался промежуточными температурами наружного воздуха «-20», «-10», «-3», и конечно пересчитывая теплоотдачу батарей отопления, поскольку их меняющийся КПД влияет на расход теплоносителя и т.д. Так вот система работает неоднородно при изменении температурного графика, то давление растет, то скорость падает)) такое ощущение, что в процессе эксплуатации самому в автоматике придется корректировать работу двух ходового клапана на подаче теплоносителя изменяя параметры температуры графика под себя. Или такой тест на разные температуры наружного воздуха в гидравлическом расчете я зря затеял? И надо просто использовать "-31 " и вытанцовывать только отсюда?
Сергей, я думаю вам необходимо сделать классический расчет гидравлики внутренней системы отопления. Если вкратце, двухтрубная тупиковая система считается так — сначала самый нагруженное по гидравлике кольцо, через самый дальний от теплоузла отопительный прибор, затем уже все остальные. То есть один отопительный прибор - одно циркуляционное кольцо. И все кольца надо просчитать, общие участки уже по второму разу считать не надо. С попутным движением основное циркуляционне кольцо по другому немного выбирается. Вообщем все это хорошо расписано в книге — Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление, 1991 г., учебн.пособие, Стройиздат. Ее можно свободно скачать в Интернете. Всегда гидравлику внутрянки отопления считал по этой книге, лучше учебник по гидравлике внутрянки вряд ли найдете. там же есть и про подбор диаметров труб.
Здравствуйте, Денис! Можно мне позаимствовать данную программу, ссылку. Заранее благодарен!
Добрый день!
А можете мне прислать эту программу? Тоже буду использовать ее в работе.
Благодарю за книгу, Денис, изучаю. А разница давлений у меня получалась банально из за собственной ошибки в вычислениях. Расход теплоносителя у меня каждый раз пересчитывался автоматом чего не должно быть, исправил
Ну что ж, Сергей, не ошибается только тот, кто ничего не делает.
Здравствуйте! Скажите, а данный пример подходит для наладочного гидравлического расчета тепловой сети пром предприятия? Провел обследование тепловой сети: замерил фактический расход теплоносителя, подсчитал теплопотребление по каждому зданию, а вот дальше что то буксую.
Можете мне выслать на почту программку, которую выслали Сергею? Буду признателен
Здравствуйте, Эльдар! Данный пример из статьи подходит для расчета наружной тепловой сети, в том числе и для вашего случая, Эльдар. Расчет внутренней сети отопления здания делается по тому же принципу, но есть свои нюансы. Поэтому гидравлический расчет внутренней системы отопления здания лучше всего делать по той книге, которую я рекомендовал Сергею, это мое личное мнение. Эльдар, программу расчета диаметров трубопроводов выслал вам на эл.почту. Надеюсь, что она вам будет полезна.
Денис, добрый день, в начале статьи вы пишете что основной целью ГР является определение диаметра. Во вложенном расчете диаметры у Вас уже заданы и по тексту я не нашла чтобы вы его рассчитывали (
Подскажите пожалуйста по какой формуле в итоге находится диаметр проектируемой тепловой сети ?
Здравствуйте, Елена! Да, в начале статьи я пишу, что целью ГР для проектирования тепловых сетей является определение диаметров по расходам и перепадам давления. На стадии проектирования, для проектировщика, это так и есть. Дальше в статье я пишу, что в процессе эксплуатации приходится решать обратную задачу — определять расходы и давления в отдельных точках сети и т.д. по тексту статьи. Я не проектировщик, Елена, а практик, занимающийся как раз эксплуатацией сетей. Поэтому и расчет в статье соответствующий, теплосеть у меня уже давно проложена и диаметр ее мне известен. Насчет диаметров, они находятся по удельным потерям давления и расходам теплоносителя, как я и писал в статье. Определяют диаметры по номограммам, Елена. Вам лучше посмотреть по этой теме в литературе, которую я рекомендовал Вячеславу в самом первом комментарии к этой статье
Здравствуйте Денис! Меня зовут Олжас, Я из Казахстана, город Талдыкорган. Пишу Вам по поводу программы, который производит гидравлический расчёт внутренней системы отопления. Если Вам не трудно, можете отправить ее на e-mail? Мой электронный адрес okbai.olzhas@gmail.com . Ваша методика расчета реально, 100 процентно и практично функционирует в области эксплуатации и наладки водяных тепловых сетей. Буду очень благодарен, спасибо!
Здравствуйте Денис. Сразу скажу, весь интернет прошарил, ответа не нашёл. Вопрос мой не по теме, извините. Модный нынче цифровой передатчик имеет жидкостную систему охлаждения. Система такая. Насос нагнетает жидкость в передатчик, охлаждая его, далее по шлангам жидкость поднимается на высоту 3м и попадает на 6радиаторов включенных параллельно. Пройдя радиаторы, попадает в расширительный бак открытого типа. Проблема в том ,что шланги все сжались, воздух на верху не выходит, а наоборот заходит, я бумажку прикладывал. Когда начинаешь поджимать обратку краном , давление возрастает c 1,7 до 2 АТМ и шланги надуваются. Производитель пожимает плечами, как его прижучить я не знаю. А в более слабом передатчике, с маленьким насосом вообще такое чувство, что жидкость еле сочится и поджатие обратки даже снижает давление которое там всего 0.5АТМ. Манометры стоят сразу после насоса. Если вам не трудно подскажите как всю эту систему просчитать. Желательно упрощенно.
Здравствуйте! проконсультировать по тепловым сетям,а именно по подбору наружных диаметром трубы и как расчетать?
Денис, добрый день! Подскажите ,пожалуйста. У меня есть существующий микрорайон подключенный к котельной. Мне необходимо узнать хватает ли давления на всех потребителей, есть ли где перегревы и недогревы, вообщем наладить работу теплосети. я провела гидравлический расчет по вашим формулам, а что мне делать дальше? Извините заранее за мои незнания в этой области. это моя первая работа и хочется понять, и правильно все сделать. Заранее огромное спасибо!
Здравствуйте, Юлия! Далее вам необходимо построить пьезометрический график для потребителей, подключенных к тепловой сети вашей котельной. Я его для себя называю график давлений. И уже исходя из него и подглядывая в этот график, как раз решать задачу, которую вам поставили.
Денис, а Вы не подскажите, почему у меня невязка очень большая, доходит до98%.
А может, когда считаешь существующую сеть невязка не нужна?
Денис ,добрый вечер!
Первый раз досталась работа от директора , по расчёту гидравлики теплосети я говорю никогда этим не занимался,а он говорит ты попробуй.Голова кругом идёт.
Денис вы не могли бы подсказать с чего начать!
В общем есть сущ. котельная на небольшом предприятии,заказчик строит новое здание и хочет запитать его от старой котельной.
Я понял что надо посчитать потери, а потом мощность насосов чтобы понять надо их менять или нет и выбрать сечение трубопроводов. Можете мне выслать вашу программу. За ранее вам благодарен!
Здравствуйте Денис.
Благодарю за список приведенной литературы, а то предстоит замена/модернизация системы отопления в частном доме (лет 50 ей уже) и не знаю за что хвататься. Буду благодарен, если и мне скинете программку для расчетов.
Благодарю за внимание.
Здравствуйте,Денис!
Очень полезная информация,.
Спасибо Вам за это.
Не могу разобраться. как выполнить пьезометрический график на межотопительный период. Спасибо!
Здравствуйте,Денис. Спасибо за коментарии.Пошлите мне тоже Вашу программу по расчету теплосетей,буду признателен
Денис здравствуйте. Тоже начинаю заниматься гидравлическим расчетом тепловых сетей, скиньте пожалуйста вашу программу, мой адрес teploingener1979@mail.ru. Спасибо. С уважением Александр.
Денис здравствуйте! Пришлите пожалуйста Вашу программу по расчету теплосетей. Я в принципе выполнила гидравлический расчет существующей теплотрассы. Диаметры существующих трубопроводов 400мм а нагрузка 26,4 Гкал.Установлен в начале трассы теплосчетчик. У жилых домов тоже теплосчетчики получаем большую разницу. Скорости от 0,39 до 0,6. Я предложила для снижения потерь заменить диаметры трубопроводов. Я права или нет? Насосы качают в сеть 900 м3 воды
Добрый день, Денис. Тоже приходится заниматься тепловыми сетями. Скиньте ,пожалуйста, на почту программу расчета диаметров трубопровода. Буду очень благодарна. Моя почта altaeva58@mail.ru
C ув. Шолпан
Здравствуйте Денис. Меня зовут Хайрбек , я из Астана, Казахстан.
У меня небольшая проблема. Внутренний диаметр трубопровода на каждом участке dвн, м, из предположения его работы в квадратичной области Рассчитать хотел диаметр трубы при помощи A — коэффициента, зависящий от абсолютной эквивалентной шероховатости, для водяных сетей.
с формулой непонятно.
Наше вам с кисточкой, Денис!!! Читаю ваш блог с большим интересом... Есть проблемные дома, с которыми приходится колдовать... Очень бы пригодилась ваша программка по расчётам)))) Заранее благодарен!!! Wermeenard@mail.ru
Денис, добрый день! Не могли бы вы выслать и мне программку для расчета диаметров трубопроводов? Заранее благодарю!
Здравствуйте! Может еще можно выслать программу расчета? teplovayegorevsk@yandex.ru Спасибо.
Если есть возможность сбросьте программу для гидравлического расчёта тепловых сетей.
Добрый день! Пожалуйста, сбросьте мне программу для гидравлического расчёта тепловых сетей.gaponova.t@yandex.ru
Спасибо! С Наступающим Новым Годом!
Денис. добрый день!
вернула жизнь к расчетам.
требуется произвести гидравлический расчет теплосетей ну и пробовать настраивать.
выше вы упоминали и делились программой расчета диаметров трубопроводов? если не сложно можно мне сбросить на емайл.??? заранее благодарен
Денис, добрый день. Такая проблема. Родители живут в военном городке, на улице где в домах, до сих пор нет горячей воды, хотя в 10 метрах от домов параллельно этой улице идёт теплотрасса. Я описал данную проблему в приложении телефона «Госуслуги.Решаем вместе» есть такое приложение хорошее, где можно описать любую проблему и отправить её, а она уже дойдёт до исполнителя. Так вот жду официального ответа ведомства, но боюсь, что они отпишутся, мол, технически невозможно, оборудование не позволяет запитать дома. А там всего то семь пяти этажных домов. Подскажите, как и где и что для этого нужно, чтобы узнать самому, возможно это сделать технически или нет. А то они скажут что проведённый гидравлический расчёт не позволяет запитать ещё 7 домов. Спасибо.
Денис, добрый день!
Смотрю, что в последнее время вы не отвечаете, но вдруг.
Есть у меня вверенный мне завод с существующей очень разбалансированной теплосетью. Рекомендованную Вами литературу постараюсь найти и изучить, а вот программу от вас хотелось бы получить на почту.
Заранее, спасибо!