Объем теплоносителя в трубе: Расчет теплоносителя для систем отопления онлайн калькулятор

Расчет расхода теплоносителя по тепловой нагрузке

При расчете расхода теплоносителя по тепловой нагрузке, необходимо учитывают теплопотери. Этот показатель необходим для точного подбора ёмкости бака, предназначенного для регулирования давления. Этот параметр имеет непосредственное отношение к проектной нагрузке системы обогрева частного строения. Грамотно выбранное оборудование, используемое при отоплении жилого дома, нормально будет справляться с основной задачей – созданием комфортного температурного режима в жилых и вспомогательных помещениях. Определение тепловых потерь тепловыми сетями является важной составляющей расчета расхода теплоносителя по тепловой нагрузке.

Упрощенно расчет расхода теплоносителя по тепловой нагрузке можно определить по формуле:

где, G – расход воды, м³/ч;

Q – тепловая нагрузка, Гкал/ч;

Т_под – температура на подающем трубопроводе, °С;

Т_обр – температура на обратном трубопроводе, °С.

Чтобы определить расход теплоносителя, используются разные формулы. Рассмотрим наиболее распространенные. Вы можете применить одну из них или несколько для самопроверки. Только вам надо будет перевести полученные значения в литры в минуту.

• Инженерная формула

m = Q / (Cp × Δt)

• m – расход теплоносителя, кг/с
• Q – суммарная мощность системы отопления, кВт
• Cp – удельная теплоемкость теплоносителя, кДж (при подсчете для воды берем средний показатель 4,19 кДж), для теплоносителей с другим основным веществом будет свой показатель в зависимости от присадок в теплоносителе.
• Δt – разница температур на входе и выходе котла (чаще всего это 5 °C)

Если вы хотите правильно подсчитать расход теплоносителя, формула поможет избежать ошибок. Просто подставьте в нее параметр тепловой мощности.

Например, мощность составляет 200 кВт. А остальные значения возьмем усредненные.

Расчет по формуле будет следующим

m = 200 / (4,19 × 5) = 9,54 кг/с

• Упрощенная формула

Есть также упрощенный расчет расхода теплоносителя по тепловой нагрузке. Им пользуются не столько инженеры, сколько хозяева домов, которые хотят выполнить работу самостоятельно.

Для этого нужно тепловую мощность разделить на 20 (усредненное значение для расчета при использовании воды в системе).

Вернемся к нашему примеру. Если мощность составляет 200 кВт, то мы разделим ее на 20.

Расчет будет следующим

200 / 20 = 10 кг/с

Если сравнить полученные значения по обеим формулам, можно увидеть небольшую погрешность в упрощенной формуле. Поэтому лучше округлить полученное значение в большую сторону.

• Формула для определения расхода в кубометрах в час

Также часто встречается формула определения расхода в кубометрах в час. Она выглядит следующим образом.

G = 0,86 (Q / Δt).

Значения Q и Δt берем такие же, как в первой инженерной формуле.

Расчет будет следующим

G = 0,86 (200 / 5) = 34,4 куб.м/ч

Мощность системы отопления

Расчет тепловой мощности системы отопления — это первоочередные данные. Они необходимы для решения задач по теплоснабжению жилища.

Благодаря им можно определить минимальную потребность в тепловой энергии для конкретного объекта, а также выявить приблизительные затраты тепла для каждого отдельного помещения, находящегося в нем, рассчитать суточное и годовое потребление топлива.

Этот параметр нужен для определения расхода теплоносителя и подбора котла, который справится с обогревом помещения.

На 10 кв. м приходится 1 кВт.

Такой подсчет действует для капитальных построек с хорошей теплоизоляцией и высотой потолков не более 3 м.

Допустим, площадь объекта составляет 2000 кв. м.

Расчет будет следующим

2000 / 10 = 200 кВт

Согласно данным о мощности системы отопления можно вычислить объем теплоносителя потребляемого для корректной работы всего комплекса и коммуникаций по обогреву помещения. Перед заполнением системы отопления требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объем. Также нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов.

Каждая система отопления требует технического обслуживания и ремонта систем теплоснабжения, данные мероприятия входят в перечень сервисных услуг предоставляемых компанией SVA.

Требования к идеальному теплоносителю

Идеальный жидкий теплоноситель систем отопления автономного типа должен отвечать следующим параметрам качества теплоносителей:

• Обладать достаточной теплоемкостью, чтобы эффективно накапливать и передавать тепловую энергию на отопление.
• Быть нейтральным по химическому составу, чтобы не провоцировать возникновение коррозионных очагов в элементах отопительного оборудования и не разъедать уплотняющие прокладки в местах соединений контура.
• Поддерживать эксплуатационные процессы в широком диапазоне температур.
• Не содержать соединений и веществ, оседающих в трубах и батареях, вызывающих зарастание их твердыми отложениями.
• Быть стабильным по составу — не разлагаться и не расщепляться на различные химические составляющие под действием высокой температуры или от времени. Его плотность, вязкость, теплоемкость и химическая инертность должны оставаться постоянными.
• Быть безопасным для обитателей отапливаемого с его помощью дома, то есть быть нетоксичным и негорючим.
• Иметь доступную цену.

Естественно, что после продолжительной эксплуатации любой трубопровод может засоряться продуктами коррозии, накипи и требуется промывка инженерных систем.

Факторы, о которых многие забывают

Фактор о которых многие забывают при выборе теплоносителя, это срок эксплуатации. Который прописан в нормативной документации к конкретной партии продукта. И использование теплоносителя сверх нормы по гарантийному сроку, установленной в документе, это заведомо подвергать систему выходу из строя. Хороший теплоноситель при любой температуре должен оставаться собой, не распадаясь и не изменяя свойств.

CalcEng.ru скорость теплоносителя

При проектировании систем отопление особое внимание следует уделять скорости движения теплоносителя в трубопроводах, так как скорость на прямую влияет на уровень шума.

Согласно СП 60.13330.2012. Свод правил. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 максимальная скорость воды в системе отопления определяется по таблице.

Допустимый эквивалентный уровень шума, дБА	Допустимая скорость движения воды, м/с, в трубопроводах при коэффициентах местных сопротивлений узла отопительного прибора или стояка с арматурой, приведенных к скорости теплоносителя в трубах
	До 5	10	15	20	30
25	1.5/1.5	1.1/0.7	0. 9/0.55	0.75/0.5	0.6/0.4
30	1.5/1.5	1.5/1.2	1.2/1.0	1.0/0.8	0.85/0.65
35	1.5/1.5	1.5/1.5	1.5/1.1	1.2/0.95	1.0/0.8
40	1.5/1.5	1.5/1.5	1.5/1.5	1.5/1.5	1.3/1.2
Примечания В числителе приведена допустимая скорость теплоносителя при применении кранов пробочных, трехходовых и двойной регулировки, в знаменателе — при применении вентилей. Скорость движения воды в трубах, прокладываемых через несколько помещений, следует определять, принимая в расчет: помещение с наименьшим допустимым эквивалентным уровнем шума; арматуру с наибольшим коэффициентом местного сопротивления, устанавливаемую на любом участке трубопровода, прокладываемого через это помещение, при длине участка 30м в обе стороны от этого помещения. При применении арматуры с большим гидравлическим сопротивлением (терморегуляторы, балансировочные клапаны, регуляторы давления прохода и др.) во избежание шумообразования рабочий перепад давления на арматуре следует принимать согласно рекомендациям изготовителя.

Калькулятор расчета скорости теплоносителя в трубопроводе

Объем

м3/чл/с

Тип трубы
Выберите тип трубыТруба ВГП ГОСТ 3262-75Труба электросварная ГОСТ 10704-91Труба по наружному диаметруТруба по внутреннему диаметру

Для выполнения расчета необходимо заполнить все поля формы.

Передовой опыт использования охлаждающей жидкости делает совершенным

При покупке нового оборудования или проектировании производственной системы общепринятой практикой является выделение самого дорогого элемента в качестве приоритетного, а над вспомогательными элементами, вспомогательными системами и расходными материалами работать позже. Когда дело доходит до проектирования трубного или трубного завода, слишком часто система охлаждения, то есть отстойник, насос, резервуар, система фильтрации, скиммеры, сам хладагент и качество местной воды, рассматривается как дополнение. в системе, с которой можно будет разобраться позже.

Проблема с этим подходом заключается в том, что он часто приводит к установке недостаточной системы в неудобном месте. Рассматривая систему охлаждения как неотъемлемую часть мельницы, мы создаем хорошо спроектированную систему охлаждения, отвечающую потребностям мельницы и наилучшим образом использующую имеющуюся площадь.

Размер и расположение отстойника

При проектировании отстойника для охлаждающей жидкости трубной мельницы следует учитывать, что общий размер или вместимость должны обеспечивать время удержания охлаждающей жидкости от 10 до 20 минут. Вы можете определить рекомендуемую вместимость отстойника в галлонах, рассчитав общий расход или производительность насоса и умножив это число на количество минут времени удержания

Например, если у вас есть насос производительностью 20 галлонов в минуту (GPM), наименьший резервуар, который вы должны указать, равен 200 галлонам. (20 гал/мин х 10). Лучший вариант — 400 галлонов. (20 гал/мин х 20).

Объем поддона является важным фактором, который следует учитывать, и чем больше, тем лучше по нескольким причинам. Большая емкость позволяет металлической мелочи, металлической струже и твердым частицам осаждаться, а также выделять масляные загрязнения из охлаждающей жидкости, обеспечивая удаление этих загрязняющих веществ (см. Рисунок 1).

Чем больше поддон, тем больше времени у охлаждающей жидкости для рассеивания тепла и поддержания более низкой рабочей температуры. Более длительное время выдержки позволяет растворить большее количество воздуха в хладагенте, что обеспечивает более высокие охлаждающие свойства хладагента и позволяет быстрее закаливать трубу после сварки. Большая площадь поверхности также улучшает условия для удаления примесей масла.

Слишком часто после того, как мельница запущена и работает, отстойник оказывается слишком маленьким. Удостоверьтесь, что размер вашего отстойника правильный с самого начала.

По возможности располагайте резервуар подальше от мельницы; это упрощает техническое обслуживание и позволяет держать важные компоненты мельницы в пределах рабочей зоны мельницы. Станции контроля качества, компьютеры и переналадочные столы будут занимать больше места, если вы переместите отстойник за мельницу и подальше от нее.

Если отстойник представляет собой наземный резервуар, удлините шланги на несколько футов, чтобы обеспечить необходимое расстояние. Для заглубленных резервуаров жизненно важная площадь пола открыта, поэтому доступ к компонентам привода и смене инструментов осуществляется в пределах рабочей зоны.

Очистка

Очистка охлаждающей жидкости мельницы — еще один важный фактор, который следует учитывать на этапе проектирования, но его также можно добавить позднее.

Рисунок 1
Для снятия масляных пятен с поверхности требуется нетронутая часть резервуара. Этот
«Тихую» зону можно создать с помощью перегородок в резервуаре.

Простейший способ очистки охлаждающей жидкости трубного стана — использование резервуара с перегородками. Эти перегородки позволяют стружечной стружке, частицам и другим инородным веществам собираться в целости и сохранности в местах, удаленных от насоса, удерживая примеси в баке, а не на трубах и поверхностях мельницы.

Если объем вашего резервуара составляет несколько сотен галлонов, вы можете приобрести сборные отстойники от ряда производителей, готовые к использованию с минимальной настройкой. Если размер вашего резервуара составляет от нескольких сотен галлонов до более 1000 галлонов, лучшим вариантом может быть изготовленный на заказ отстойник.

Следующим шагом при очистке охлаждающей жидкости трубной мельницы является добавление фильтрующего материала. Фильтры с бумажным слоем или рукавные фильтры — это недорогие методы удаления загрязняющих веществ и посторонних материалов с завода. Когда вы делаете свой выбор, учитывайте химический состав охлаждающей жидкости, используемой в мельнице; сверхтонкая фильтрация может лишить охлаждающую жидкость важных присадок, поэтому проконсультируйтесь с поставщиком смазочных материалов для выбора подходящей среды.

На рис. 2 показан ряд фильтров и поток охлаждающей жидкости из пробы, взятой с обратной стороны поддона.

Второй этап осветления охлаждающей жидкости заключается в удалении из системы остаточного масла. Побочное масло может поступать из прокатного масла и средств защиты от ржавчины на поступающей стали, а также из гидравлических систем и компонентов трансмиссии самого завода. Вы можете удалить плавающие масла с помощью ленточного или тросового скиммера, если это делается в нетронутом месте мельницы; если поверхность хладагента взбалтывается во время скимминга, бродячие масла будет трудно отделить от хладагента мельницы.

Ряд производителей ленточных скиммеров предлагают различные материалы ремней, поэтому вам, возможно, придется попробовать несколько, чтобы определить, какой тип ремня вытягивает только скопившееся масло и сводит к минимуму унос охлаждающей жидкости. Канатный скиммер хорошо подходит для систем с большой площадью поверхности. Также можно использовать автономный сепаратор или коагулятор; вспомогательный насос подает теплоноситель из основного бака в коалесцирующий узел, а затем возвращает его в основной бак. Ряд недорогих сепараторов доступен для небольших систем объемом менее 500 галлонов.

Химия

Качество воды играет важную роль в общем состоянии охлаждающей жидкости трубной мельницы. Многие охлаждающие жидкости для трубных заводов состоят всего на 5-7 процентов из охлаждающей жидкости для металлообработки и на 93-97 процентов из воды. Это означает, что 1000 галлонов. система содержит 940 галлонов. воды. Следовательно, если ваша вода плохая, пострадает охлаждающая жидкость вашей трубной мельницы.

Все производители должны знать характеристики источника воды:

• Каков pH воды?
• Какой уровень жесткости воды, магний или кальций? Твердость магния в три раза сильнее влияет на стабильность охлаждающей жидкости, чем кальций.
• Каковы уровни содержания хлоридов и сульфидов? Высокий уровень может привести к плохому контролю коррозии, дисбалансу охлаждающей жидкости, короткому сроку службы охлаждающей жидкости и прогорклости.
• Что такое проводимость? Более высокая проводимость может дестабилизировать охлаждающую жидкость и способствовать коррозии.

Существует три типа охлаждающих жидкостей для трубных мельниц: растворимое масло, полусинтетика и синтетика. Растворимые масла обеспечивают хорошее охлаждение, отличную смазывающую способность и высокий уровень противозадирных присадок. Переработка отходов экономична, а на готовом продукте они оставляют легкую маслянистую пленку. Полусинтетика обеспечивает лучшее охлаждение, чем растворимые масла, из-за меньшего содержания масла, они хорошо моются в системах водной очистки, обеспечивают больший срок службы картера, чем растворимые масла, имеют лучшие характеристики свариваемости и легче перерабатываются. Синтетика обеспечивает превосходное охлаждение, чистые детали, сквозную сварку без дыма из-за отсутствия масла, более длительный срок службы поддона и минимальное количество остатков. Они обобщены в Рисунок 3 .

Что лучше всего выбрать для приложения? Если вам нужна охлаждающая жидкость для тяжелых условий эксплуатации, растворимые масла являются наиболее подходящим выбором, за ними следуют полусинтетика и синтетика. Однако, если вашим главным приоритетом является удобство технологического процесса, то сначала выбирайте синтетику, а затем полусинтетику и растворимые масла. Для любого конкретного химического вещества рекомендуется провести анализ стоимости с точки зрения производительности, затрат на утилизацию, потребления, воздействия на окружающую среду, здоровья и безопасности.

Рисунок 2
Серия фильтров улавливает мелкие частицы для удаления
и утилизация (слева) и возврат охлаждающей жидкости
как новое состояние, как показано на трех
образцы (справа). Неосветленная охлаждающая жидкость
образец заполнен примесями и имеет слой
растоптать масло на поверхности (крайняя левая банка).
средняя банка показывает преимущество разрешения
охлаждающая жидкость должна сидеть спокойно, что
дает примесям время отделиться.
крайний правый кувшин показывает почти новую охлаждающую жидкость
состояние после прохождения серии
рукавных фильтров.

Консервация

Смазочно-охлаждающая жидкость трубного стана является расходным продуктом при производстве труб. Используя несколько приемов, вы можете уменьшить количество отходов охлаждающей жидкости.

Воздушный нож или воздушная завеса могут помочь очистить наружную часть трубопровода от охлаждающей жидкости, а также сделать ее более чистой поверхностью для нанесения антикоррозионного средства, если это является частью процесса. Чтобы собрать охлаждающую жидкость, оставшуюся внутри трубы, вы можете изменить выпускной стол и прилегающие области: небольшое поднятие стойки трубы назад к мельнице направит охлаждающую жидкость в желоб или улавливающий поддон, который затем может направить ее обратно в отстойник.

Химический состав хладагента также может помочь уменьшить лобовое сопротивление. Как правило, использование полусинтетического масла снижает трение примерно на 30 процентов по сравнению с растворимым маслом, поскольку масло прилипает к трубке. Полностью синтетический продукт удерживает примерно на 50 процентов меньше, чем растворимое масло. Химический состав этих продуктов может влиять на величину уноса как положительно, так и отрицательно, поэтому проконсультируйтесь с поставщиком охлаждающей жидкости, чтобы оптимизировать выбор продукта.

Параметры смешивания и управления

Для многих производителей труб процедура смешивания охлаждающей жидкости заключается в заполнении отстойника водой и добавлении концентрата охлаждающей жидкости. Хотя это может быть самый быстрый метод, он не самый точный или эффективный. Более тяжелые и вязкие продукты будут опускаться прямо на дно резервуара, а если отстойник имеет наклонное дно или перегородки, будет происходить ограниченное перемешивание, что может привести к перерасходу и непостоянству смеси в резервуаре. Это похоже на то, как ребенок наливает шоколадный сироп в стакан, добавляет молоко и начинает помешивать. Требуется немало усилий, чтобы смешать весь сироп и не оставить его на дне стакана. Наполнение стакана молоком, а затем добавление сиропа при перемешивании требует меньше времени и усилий для приготовления шоколадного напитка, когда весь сироп смешивается с молоком. Тот же совет касается смешивания охлаждающей жидкости трубной мельницы.

Для 1000 гал. танк, вам понадобится дозатор или смесительная система. Дозатор типа Вентури (см. Рисунок 4 ) использует давление воды для подачи концентрата охлаждающей жидкости и смешивания его с водой в заданном соотношении. Этот тип миксера хорошо работает с синтетикой и некоторыми полусинтетиками.

Эта система недорогая, но требует некоторой настройки и настройки. Вы можете использовать два миксера: один для более концентрированного соотношения для первоначальной заливки, а другой — для дневного макияжа с пониженной концентрацией. Если вы используете растворимое масло, вам может понадобиться объемный насос.

Для доливки охлаждающей жидкости не добавляйте воду в поддон. Даже если коэффициент подпитки составляет 2 или 3 процента, вы возвращаете критически важные химические элементы, которые расходуются или истощаются во время работы трубного завода. Даже эта низкая концентрация для подпитки пополняет необходимые ингибиторы ржавчины, кондиционеры поддона и смазывающие присадки, чтобы поддерживать максимальную производительность мельницы.

Когда мельница заполнена и готова к работе, важно поддерживать концентрацию в пределах целевого диапазона. По мере того, как присадки в охлаждающей жидкости расходуются, испаряются и удаляются, их концентрация будет меняться. Ежедневно проверяйте концентрацию охлаждающей жидкости в воде, чтобы обеспечить оптимальные характеристики охлаждающей жидкости.

Также обязательно еженедельно проверяйте уровень pH системы и при необходимости корректируйте его, чтобы предотвратить биологическую атаку и сохранить систему в рабочем состоянии. Вы можете использовать лист контроля охлаждающей жидкости (см. Рисунок 5 ) для отслеживания концентрации охлаждающей жидкости и pH. На листе указаны верхние и нижние пределы концентрации охлаждающей жидкости и значения pH; точки действия определены и рекомендации сделаны на основе ежедневных значений.

Сделать все правильно с первого раза

Учет всех необходимых параметров может оказаться сложной задачей, но это не должно быть непосильной задачей. Это вопрос понимания всех параметров, проведения необходимых исследований и использования этой информации для определения системы охлаждения, которая имеет достаточную мощность для мельницы.

После запуска мельницы важно разработать и придерживаться двух графиков обслуживания: одного для мельницы и одного для охлаждающей жидкости. Ежедневная проверка концентрации и еженедельные проверки pH продлевают срок службы охлаждающей жидкости, системы охлаждающей жидкости и даже самой мельницы. Ежедневные проверки требуют времени и денег, но регулярное техническое обслуживание может многократно окупиться.

Что лучше: высокий или низкий расход охлаждающей жидкости двигателя

Связанное видео

Расход охлаждающей жидкости двигателя в двигателе должен иметь достаточно времени для полной циркуляции и поглощения тепла, а в радиаторе — для эффективной передачи тепла без попадания в ламинарный поток

Быстрее не значит лучше, когда речь идет о расходе охлаждающей жидкости двигателя. Целью радиатора является поддержание теплопередачи, которая является процессом, зависящим от времени. Как объясняет Flex-a-Lite, чтобы передать тепло от одной среды к другой (двигатель к охлаждающей жидкости, радиатору и атмосфере), охлаждающая жидкость должна оставаться в контакте с поверхностью для передачи тепла. Слишком быстрое перемещение жидкости через область может привести к ламинарному потоку, когда жидкость образует слои. Ближайший к поверхности слой движется медленнее, чем слои, расположенные дальше от поверхности. Когда это происходит, слои действуют как изоляторы, и способность передавать тепло уменьшается.

Девяносто девять процентов нижних (на входе в двигатель) шлангов радиатора меньше, чем верхние (на выходе из двигателя) шлангов.
Фото: Дэвид Кеннеди

Почему, см. «Почему нижний шланг радиатора больше, чем верхний шланг радиатора?» В интернете.

Чтобы добиться нужного расхода охлаждающей жидкости двигателя, специалисты Griffin Radiator рекомендуют ограничения в двигателе и хороший поток в радиаторе. Создайте ограничения в двигателе, используя верхние шланги радиатора меньшего размера (как на новых серийных автомобилях). Это ограничение повышает давление в блоке цилиндров; более высокое давление помогает уменьшить кавитацию водяного насоса, а также заставляет охлаждающую жидкость двигателя полностью циркулировать внутри блока и головок цилиндров, помогая отводить тепло. Поток охлаждающей жидкости внутри радиатора регулируется количеством и длиной трубок радиатора — чем больше и больше, тем лучше из-за большей площади внутренней поверхности для теплопередачи.

Flex-a-lite Алюминиевый радиатор Flex-a-fit и электрический вентилятор, а также 140-амперный генератор Powermaster сильно охладили El Camino Малкольма Данка 1965 года выпуска.

Подробнее о том, как мы решили, казалось бы, неразрешимую проблему перегрева этого автомобиля, см. в Интернете в разделе «Решение проблемы перегрева Chevy El Camino 1965 года».

Скорость потока охлаждающей жидкости радиатора двигателя

• Охлаждающая жидкость должна соприкасаться с поверхностью для обеспечения теплообмена.
• Слишком высокая скорость потока может привести к ламинарному потоку, что нарушит поверхностный теплообмен.
• Наилучший расход охлаждающей жидкости двигателя достигается за счет создания ограничений в блоке цилиндров за счет использования верхнего шланга меньшего размера.
• Увеличьте количество и размер трубок радиатора, чтобы улучшить теплопередачу в радиаторе.

Источники

Flex-a-lite, a Legend Co., Файф, Вашингтон, (800)851-1510 (продажи) или (253)922-2700 (техническое обслуживание и обслуживание клиентов), Flex-a-lite .com

Griffin Thermal Products, Пьемонт, Южная Каролина, (800)722-3723 или (864)845-5000, GriffinRad.com

Trending Pages

• 2024 Mazda 3 Цены немного выросли после отказа от одной отделки

• Предстоящие Ram Rampage Маленький пикап шпионили полностью раскрытым

• Пробки и дым от шин! Обширная галерея со второго дня Power Tour

• Покупатели автомобилей, будьте осторожны: почему процентные ставки имеют значение

• Передвижное автомобильное шоу вторгается в старую школу NASCAR Track: Массивная галерея с третьего дня Power Tour

Рекомендованные материалы MotorTrend

1965 Chevy El Camino Исправление перегрева

Marlan Davis|