Расчет дроссельной шайбы. Для чего нужна дроссельная шайба на отопление

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

Δр ш =р в.д. - (Δр с + Δр у),

где Δр с – потеря напора в сети от ввода до прибора, МПа;

Δр y – потеря напора в теплопотребляющей установке, МПа;

р в.д. – располагаемый напор после дроссельной шайбы, установленной на тепловом вводе, МПа.

Располагаемый напор после дроссельной шайбы, установленной на тепловом вводе, принимается исходя из следующих условий:

1) размер отверстия шайбы у прибора должен быть не менее 2,5 мм;

2) система теплопотребления должна быть гидравлически устойчивой, т.е. чтобы отношение потери напора в приборе (вместе с шайбой) к располагаемому напору после диафрагмы на тепловом вводе было возможно ближе к 1.

/Дроссельные шайбы на тепловом вводе и у теплопотребляющего прибора монтируют, как правило, на подающем трубопроводе после запорного органа между фланцами либо в сгонах. На обратном трубопроводе шайбы устанавливают только в том случае, когда давление в нем ниже статического (с учетом давления паров перегретой воды). Если при установке шайбы на обратном трубопроводе система или прибор становится под давлением опасной для их прочности, необходимо устанавливать две шайбы: на обратном трубопроводе для поднятия давления в нем до шайбы по ходу выше статического (с учетом давления паров перегретой воды) на 0,05 МПа и на подающем трубопроводе для гашения оставшегося избыточного давления./

Дроссельная шайба для установки во фланцах

Дроссельная шайба, установленная между фланцами, приведена на рис., а ее размеры в таблице. Диаметр отверстия d принимается по расчету. Толщина шайбы для труб диаметром до 89 мм – 2-3 мм, свыше 89 мм – 3-4 мм. При наличии задвижки или вентиля шайбу устанавливают между задвижками (или вентилем) и теплоприемником во фланцевом соединении.

50. Тепловой и гидравлический расчет водоводяного секционного подогревателя

Широкое практическое применение имеют секционные подогреватели типа Теплосети Мосэнерго, изготавливаемые по ОСТ-34-588-68. Корпуса этих подогревателей выполняются из стальных труб, а поверхность нагрева из латунных трубок Л-68 диаметром 16/14 мм, коэффициент теплопроводности λ=110,7 Вт/(м∙К). Трубные решетки приварены к корпусу подогревателя.

В водоводяных подогревателях достигаются обычно довольно высокие коэффициенты теплопередачи, примерно 1000-1500 Вт/(м 2 ∙К). Обычно секции подогревателя изготовляются длиной 4 м.

При закрытой системе теплоснабжения, когда присоединение системы горячего водоснабжения осуществляется через водоводяные подогреватели, схема включения этих подогревателей в основном обусловлена температурным режимом тепловой сети и отношением максимальных расходов тепла на горячее водоснабжение и отопление должна приниматься согласно СНиП 2.04.07-86:

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

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

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

б) при остальных соотношениях – по одноступенчатой параллельной схеме.

Рис. 50.1. Одноступенчатая параллельная схема подключения водоподогревателя

Рис. 50.2. Двухступенчатая последовательная схема подключения

водоподогревателя

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

Последовательность расчета следующая:

1) по заданным нагрузкам определяется схема подключения водоводянного подогревателя;

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

3) производится последовательный расчет в соответствии со схемой подключения;

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

Последовательность расчета при одноступенчатой

параллельной схеме подключения подогревателя:

1. Средняя температура греющей воды, 0 С

t гр.ср =(t 1 - t 2)/2,

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

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

2. Средняя температура нагреваемой воды, 0 С

t н.ср =(t П1 - t П2)/2,

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

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

3. Расход греющей воды, кг/ч

,

где - тепловая производительность водоподогревателя в расчетном режиме, ккал/ч.

4. Расход нагреваемой воды, кг/ч

5. Скорость греющей воды (в межтрубном пространстве), м/с

,

где - площадь живого сечения межтрубного пространства, м 2 ;

Шайбы, устанавливаемые в трубных магистралях для транспортировки жидкости, играют важную роль в равномерном распределении теплоносителя. В системе водопровода они являются регулятором расхода воды, а в схеме отопления их ставят с целью фиксирования требуемой мощности отопительных приборов. То есть, они являются балансировочным регулятором расхода жидкости.

Назначение и устройство регулировочных шайб

Схема тепловой сети представляет сложную конструкцию, состоящую из котла, крепежей труб, магистралей, батарей, распределителя теплоносителя, циркуляционных помп и расширительного бачка. Дроссельная шайба в системе обогревания нужна для равномерного распределения водяного горячего потока, движущегося по трубам. Без нее теплоноситель от котла или иного источника отопления распределяется неравномерно. То есть, горячая вода больше поступает в помещения, находящиеся вблизи котельной, а ее остаток достается дальним комнатам.

Дроссельная шайба, монтируемая в системе отопления на ответвлениях трубопровода, представляет собой металлическую деталь с подобранным отверстием, меньшим от диаметра трубы. За счет таких регулировочных элементов удается эффективно нагревать помещения с наименьшим расходом энергоносителя.

За счет наличия шайб в трубопроводе обогрева здания общий расход теплоносителя в системе отопления снижается в 1,5 – 3 раза, из чего можно выделить такие преимущества:

  • экономится электрическая энергия, необходимая для работы циркуляционных насосов;
  • снижается расход топлива, необходимый на нагрев воды до требуемой температуры в трубопроводе;
  • повышается температура теплоносителя на выходе источника тепла.

Установка дроссельных шайб в системе отопления требует определенных знаний и навыков. Поэтому такую работу должны выполнять квалифицированные специалисты.

Установка дроссельной шайбы

На практике процесс шайбирования отопительного трубопровода производится в несколько этапов.

  • обследование на предмет равномерного распределения температуры системы отопления, начиная от источника и заканчивая удаленной точкой обогрева;
  • составляется схема с указанием диаметров труб, запорной арматуры и длин;
  • получение температурных данных в отдельности по каждому помещению;
  • анализ недостатков работы двухтрубной сети обогрева.
  • производится расчет дроссельных заслонок с отверстиями;
  • разрабатывается алгоритм улучшения работы системы отопления;
  • устанавливаются дроссельные элементы на отводах трубопровода – монтируются в местах установки задвижек на вводе к потребителю или в резьбовые соединения труб.
  • проверка собранной обогревательной схемы
  • исследование критериев улучшений после установки шайб;
  • замена шайб в местах, где нет требуемого показателя – выполняется замена на заслонки с меньшим или большим диаметром в зависимости от температуры на конкретном участке магистрали;

Из указанного алгоритма технологического и технического процесса самое важное – это умение точно рассчитать диаметр шайб. Для этого необходимо пользоваться цифрами, полученными из расчетов, которые должны подходить к справочным данным.

Как производится расчет дроссельной шайбы

Диаметры отверстий дроссельного элемента рассчитываются по формуле:

Когда выполняется расчет, по предоставленной формуле требуется учитывать:

H- дросселируемый напор (м вод. ст.);

G –расход тепло несущей жидкости (т/час).

Важно знать, что перед установкой дроссельных диафрагм необходимо тщательно промыть систему отопления. Чтобы система не забывалась мусором, требуется монтировать шайбы не менее 3 мм. Также надо знать, что демонтаж шайб в системах, находящихся под давлением запрещен.

Установление размера шайб необходимо делать для каждого помещения. Максимальная эффективность достигается, когда они будут установлены на всех контурах и по всем комнатам. Параллельно с установкой данных элементов нужно проверить функционирование циркуляционных помп и их соответствие требуемым нормам.

Шайбирование сети обогрева позволит распределить горячую воду по всем помещениям в зависимости от их потребностей. Таким способом можно нагреть самые дальние точки до требуемой температуры без дополнительного увеличения мощности источника тепла.

На открытой вкладке мы постараемся найти и подобрать для вашей квартиры необходимые части системы. Любой узел однозначно важен. Исходя из этого подбор каждой части системы нужно делать правильно. Монтаж обогревания коттеджа насчитывает важные устройства. Монтаж обогревания насчитывает, развоздушки, коллекторы, систему соединения, трубы, крепежи, батареи котел, бак для расширения терморегуляторы, увеличивающие давление насосы.

Современным аналогом для систем с постоянным гидравлическим режимом является балансировочный клапан . сопротивление которого может изменяться ручной регулировкой, а заданная настройка опломбирована.

Несмотря на это, дроссельные диафрагмы всё ещё применяют из условий снижения капитальных затрат или по консервативным требованиям чиновников старой закалки в теплоснабжающих организациях.

Расчёт диаметра отверстия дроссельной шайбы

D = 10 *(G²/dP) 0.25 . мм

  • G – объёмный расход воды, м³/ч;
  • dP – падение давления на диафрагме, м.вод.ст.

Источник: http://www.ktto.com.ua/calculation/drosselnaya_shayba

Для расчета диаметра отверстия дроссельной шайбы в ИТП приводится следующая формула:

D0 = 10*[^ 1/4(Gр^2/H)]

Вопрос – что понимать под H?

Или это располагаемый напор H1 перед дроссельной шайбой, тогда получается шайба «съест» весь избыточный напор, уравняв давление прямой и обратки и не будет условий для циркуляции.

Или это напор с учетом вычета потерь напора во внутренней системе отопления дома (Н2), т.е (H1 – H3), где H3 – потери напора в доме?

Проверил свои сомнения на программе гидравлического расчета теплосети, скачанной недавно из этого же форума, в ней закладывается Н1.

Или третье, вопрос претендует на звание идиотского?

Рисунок в приложении

Прикрепленные файлы

Источник: http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=60250

Шайбирование тепловых сетей производится с целью распределить потоки теплоносителя между потребителями в соответствии с их потребностями. Без регулирования горячая вода от источника тепла большей частью поступает в здания, находящиеся вблизи котельной. Оставшийся небольшой объем воды направляется на периферию. Удаленным зданиям тепла не хватает, они мерзнут, тогда как в близлежащих зданиях наблюдается перетоп. Люди, открывая форточки, буквально отапливают улицу.

Чтобы этого не происходило, на ответвлениях тепловых сетей к зданиям устанавливаются ограничительные шайбы с калиброванным отверстием меньшего сечения, чем трубопровод. Благодаря этому появляется возможность увеличить объем теплоносителя для удаленных зданий.

Расчет шайб (размера отверстий) производится для каждого дома в зависимости от требуемого количества тепла. Положительный результат от шайбирования тепловых сетей может быть получен только в случае 100 % охвата всех зданий, присоединенных к тепловой сети. Параллельно с шайбированием необходимо привести в соответствие работу насосов в котельной с гидравлическим сопротивлением тепловой сети и.

Эффект от установки шайб

После установки шайб расход теплоносителя по трубопроводам тепловой сети снижается в 1,5-3 раза. Соответственно и количество работающих насосов в котельной также уменьшается. Отсюда возникает экономия топлива, электроэнергии, химреагентов для подпиточной воды. Появляется возможность повысить температуру воды на выходе из котельной. Подробнее о наладке наружных тепловых сетей и составе работ см…..Здесь надо дать ссылку на раздел сайта «Наладка тепловых сетей»

Шайбирование необходимо не только для регулирования наружных тепловых сетей, но и для системы отопления внутри зданий. Стояки системы отопления, находящиеся дальше от теплопункта, расположенного в доме, получают горячей воды меньше, здесь в квартирах холодно. В квартирах, расположенных близко к теплопункту, жарко, так как теплоносителя к ним поступает больше. Распределение расходов теплоносителя по стоякам в соответствии с требуемым количеством тепла осуществляется также с помощью расчета шайб и их установки на стояках.

Этапы шайбирования системы отопления

  • Гидравлический расчет системы отопления , расчет шайб
  • Разработка рекомендаций по улучшению работы теплопункта, системы отопления
  • Установка регулирующих шайб на стояках (эту работу может проводить заказчик самостоятельно)
  • Проверка выполнения рекомендованных мероприятий
  • Анализ нового установившегося режима после шайбирования системы отопления
  • Корректировка размера шайб в местах, где не достигнут требуемый результат (расчетным путем)
  • Демонтаж шайб, требующих корректировки, установка новых шайб

На внутренних системах отопления шайбы можно устанавливать и зимой и летом. Проверять их работу - только в отопительный сезон.

Удешевление работ возможно в случае, если монтаж шайб принимает на себя заказчик под шеф-контролем исполнителя.

Заказ услуги

Закажите расчет и установку шайб системы отопления в ООО "Центр проектирования и энергосбережения" по тел..

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

На рис. 4 приведена номограмма настройки регулируемой дроссельной шайбы.

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

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


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

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

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

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

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

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

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

Шаг первый. Расчеты

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

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

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

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

Шаг второй. Готовность

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

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

Монтаж шайб

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

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

Дефекты в системе

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

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

Наладка с регулируемыми шайбами

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

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

Конструкция устройства

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

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

Назначение устройства

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

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

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