новая папка 1 / 241515
.pdf16.Трубопровод опорожнения лабораторного стенда.
17.Магистральный (подающий) трубопровод горячей воды.
18.Магистральный трубопровод охлажденной (обратной) воды.
19.Воздухоотводчик.
20.Блок управления электрокотлом и измерения температуры.
21.Блок измерения температуры.
22.Термопары.
23. Жидкостной термометр.
11
12
3. Техника безопасности при проведении работы
Лабораторный стенд является действующей системой водяного отопления с высокими температурами 70 - 950С и электрическим нагревом воды. Обслуживание стенда осуществляется учебным мастером лаборатории. Стенд работает от электрической сети U=380 В.
Выполняя лабораторную работу, необходимо соблюдать следующие требования:
1.Работа выполняется только с разрешения преподавателя при непосредственном включении им или учебным мастером в электрическую сеть котла и непрерывном контроле проведения работы преподавателем либо учебным мастером.
2.Во избежание ожогов запрещается прикасаться к поверхностям котла, трубопроводов, арматуры.
3.Студентам запрещается самостоятельно во время проведения работы осуществлять какие-либо изменения гидравлического режима экспериментального стенда (запрещается осуществлять переключение котла, изменять степень открытия вентилей и кранов на трубопроводах).
4. Порядок проведения работы и обработка результатов
Вентилями 13 на трубопроводах 17 и 18 отключается левая ветвь
стенда.
Устанавливается циркуляционный контур «котел 1 — главный стояк 3
— подающий трубопровод 17 правой части стенда — однотрубный стояк 5.1— обратный трубопровод 18 — котел 1».
Перекрывают циркуляцию воды двухходовым краном 15 в верхнем отопительном приборе стояка 5.1 и оставляют в работе нижний прибор. Блок измерения температур 20 показывает температуру воды на входе и на выходе из нижнего отопительного прибора при установившейся теплоотдаче. (В
13
течение 10-15 мин после отключения первого прибора отслеживают показания термометров. Не изменяющиеся температуры воды свидетельствуют об установившемся процессе теплопередачи).
По измеренным температурам воды, пользуясь приложением 4, определяют плотность воды ρ на входе и выходе прибора. Измеряют мерной рулеткой высоту между центром охлаждения нижнего испытываемого прибора и центром нагрева.
По формуле (4) определяют естественное циркуляционное давление рц для прибора. В циркуляционном контуре определяют все местные
сопротивления.
Численные значения местных сопротивлений определяют по приложению 3 и их перечень заносят в таблицу 1. По диаметрам трубопроводов стенда, пользуясь приложением 1, определяют величину λ/d. Длину трубопроводов циркуляционного контура измеряют мерной рулеткой.
Величину приведенного коэффициента сопротивления определяют по формуле (6). Результаты заносят в таблицу 2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
Местные сопротивления и их значения |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Наименование |
Коэффициент |
|
Количество |
Суммарное |
||||||
|
местного |
|
местного |
|
||||||||
|
п/п |
сопротивления |
сопротивления |
|
сопротивлений |
сопротивление |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
5 |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полное |
сопротивление циркуляционного |
контура |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приведенное сопротивление циркуляционного контура |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
N прибора |
|
d, м |
|
|
|
|
l, м |
|
ï ð |
||
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14
По формуле 9 вычисляют скорость движения воды в трубах и, пользуясь приложением 2, определяют расход воды, циркулирующей в исследуемом контуре стенда. Счетчиком расхода воды 7 замеряют расход воды в циркуляционном контуре. Результаты измерений и расчетов заносят в журнал наблюдений (таблица 3).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Журнал наблюдений |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеренный |
||
N |
t |
t |
|
âõ |
, |
|
, |
h, |
Pтр , |
Pц , |
w, |
G, |
расход |
||||
|
вых |
|
|
|
âû õ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
вх |
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
прибора |
|
|
кг/м3 |
|
м |
Па |
Па |
м/с |
кг/ч |
V, |
|
G, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
|
кг/ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнивают расходы воды, определенные путем измерения и путем расчета, и вычисляют ошибку.
Затем открывают кран 14 в первом по ходу движения воды отопительном приборе и закрывают вход воды во второй прибор.
В течение 10-15 мин ведут наблюдение за температурами воды на входе и выходе в отопительный прибор и по достижении установившегося режима теплоотдачи повторяют аналогичный опыт с первым по ходу движения воды (верхним) отопительным прибором.
По завершении опытов делают вывод о величинах циркуляционных давлений, расходов воды и факторов, на них влияющих, в системе отопления
сестественной циркуляцией.
5.Содержание отчета
1.Цель работы.
2.Схема циркуляционного контура с последовательным отключением приборов на стояке.
15
3.Исходные данные и определение приведенного сопротивления циркуляционных контуров при включении 1-го и 2-го отопительных приборов.
4.Журнал наблюдений и результаты расчетов.
5.Выводы по работе (анализ влияния различных факторов на циркуляционное давление и расход теплоносителя).
6.Контрольные вопросы
1.Что такое естественное циркуляционное давление в системе отопления
икак оно определяется?
2.Какие бывают системы водяного отопления по способу циркуляции воды, схеме движения в магистральных трубопроводах, способу присоединения отопительных приборов к стоякам?
3.От каких факторов зависит гидравлическое сопротивление в системе отопления и как они влияют на ее работоспособность?
4.В чем принципиальное различие однотрубной и двухтрубной систем отопления?
5.В чем состоит отличие систем отопления с попутным и тупиковым движением теплоносителя?
6.Что такое центр нагрева и центр охлаждения воды в различных системах отопления?
7.Чем определяется гидростатическое давление в системе водяного отопления?
8.От каких факторов зависит естественное циркуляционное давление в однотрубных и двухтрубных вертикальных системах отопления и в горизонтальных системах отопления?
16
|
|
|
|
Приложение 1 |
|
|
Приведенные коэффициенты трения |
||||
|
|
|
|
|
|
Диаметр трубы, мм |
|
|
, 1/м |
|
|
|
|
d |
|
|
|
Трубы стальные водогазопроводные обыкновенные |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Диаметры |
|
Насосная циркуляция |
|
Естественная циркуляция |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
3,6 |
|
3,9 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
2,7 |
|
2,8 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
1,8 |
|
2,1 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
1,4 |
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
1,0 |
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
0,8 |
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
0,55 |
|
0,65 |
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
0,4 |
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трубы электросварные |
|
||
|
|
|
|
|
|
57х3,5 |
|
0,6 |
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
76х3 |
|
0,4 |
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
89х3,5 |
|
0,3 |
|
0,35 |
|
|
|
|
|
|
|
108х4 |
|
0,23 |
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
133х4 |
|
0,18 |
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
159х4,5 |
|
0,15 |
|
0,16 |
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 2 Таблица для расчета трубопроводов методом динамических давлений
|
Условный |
|
|
|
|
|
|
№ |
проход труб, |
|
Расход воды, кг/ч |
|
|||
п/п |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
141 |
148 |
163 |
175 |
187 |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
230 |
240 |
263 |
281 |
303 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
398 |
424 |
462 |
490 |
534 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
w, м/с |
0,115 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
∆Р, Па |
6,6 |
7,2 |
8,5 |
9,8 |
11,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
17
Приложение 3 Коэффициенты местных сопротивлений ξ для различных элементов
систем отопления (приближенные значения)
|
Элементы системы |
|
ξ при условном проходе труб d, мм |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
15 |
|
20 |
|
25 |
|
32 |
|
40 |
|
≥50 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиаторы двухколонные |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Котлы стальные |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внезапное расширение |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внезапное сужение |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отступы |
|
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отводы 900 и утки |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
1,0 |
|
1,0 |
|
0,5 |
|
0,5 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тройники |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на проходе |
|
|
1,0 |
|
1,0 |
|
1,0 |
|
1,0 |
|
1,0 |
|
1,0 |
|
||||||
|
на ответвлении |
|
|
1,5 |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
1,5 |
|
||||||
|
на противотоке |
|
|
3,0 |
|
3,0 |
|
3,0 |
|
3,0 |
|
3,0 |
|
3,0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вентили |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обыкновенные |
|
|
16 |
|
10 |
|
9 |
|
9 |
|
8 |
|
7 |
|
|
|||||
|
прямоточные |
|
|
3 |
|
3 |
|
3 |
|
2,5 |
|
2,5 |
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Краны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
двойной регулировки |
|
4 |
|
2 |
|
2 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
||||||
|
проходные |
|
|
4 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
- |
|
- |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 4 |
||||||
|
Плотность воды ρ в кг/м3 при температуре от 40 до 990С |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
|
40 |
|
50 |
|
|
60 |
|
70 |
|
|
80 |
|
|
90 |
|
|
|
||
|
воды, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
0 |
|
992,24 |
988,07 |
|
983,24 |
|
977,81 |
|
971,83 |
|
965,34 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
991,86 |
987,62 |
|
982,72 |
|
977,23 |
|
971,21 |
|
964,67 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
991,47 |
987,15 |
|
982,20 |
|
976,66 |
|
970,57 |
|
963,99 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3 |
|
991,07 |
986,69 |
|
981,67 |
|
976,07 |
|
969,94 |
|
963,30 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
4 |
|
990,66 |
986,21 |
|
981,13 |
|
975,48 |
|
969,30 |
|
962,61 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
5 |
|
990,25 |
985,73 |
|
980,59 |
|
974,89 |
|
968,65 |
|
961,92 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
6 |
|
989,82 |
985,25 |
|
980,05 |
|
974,29 |
|
968,00 |
|
961,22 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
7 |
|
989,40 |
984,75 |
|
979,50 |
|
973,68 |
|
967,34 |
|
960,51 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
8 |
|
988,96 |
984,25 |
|
978,94 |
|
973,07 |
|
966,68 |
|
959,81 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
9 |
|
988,52 |
983,75 |
|
978,38 |
|
972,45 |
|
966,01 |
|
959,09 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18
Библиографический список
1.Дроздов, В. Ф.Отопление и вентиляция./ В.Ф. Дроздов – М.: Высшая школа, 1976. – 280 с.
2.Богословский, В.Н. Отопление и вентиляция./ В.Н. Богословский [и др.]
–М.: Стройиздат, 1980. – 295 с.
3. Богуславский, Л. Д. Санитарно-технические устройства зданий./ Л. Д. Богуславский, В.С. Малинина – М.: Высшая школа 1988. – 255 с.
19
ИСПЫТАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе
по курсам: «Источники и системы теплоснабжения» и «Отопление»
Составители: Стерлигов Вячеслав Анатольевич, Мануковская Татьяна Григорьевна,
Крамченков Евгений Михайлович
Редактор О. И. Попова.
Подписано в печать . . г. Формат 60х84 1/8. Бумага офсетная. Ризография. Печ. л. 1,0. Тираж 150 экз. Заказ №
Издательство Липецкого государственного технического университета. Полиграфическое подразделение издательства ЛГТУ.
398600 Липецк, ул. Московская, 30.
20