Расчет элеватора: Расчёт элеваторного узла и дросселирующих устройств

Блог инженера теплоэнергетика | Расчет элеватора

Здраствуйте, уважаемые читатели! Элеватор отопления — это по сути, водоструйный насос, действие которого основано на подмешивании воды из обратки в подачу отопления. Подавляющее количество жилых домов в советское время строилось именно с элеваторными теплоузлами. Тогда, в то время, это было обоснованно и правильно. Элеваторный узел дешев, прост, в то же время при нормальной работе обеспечивает необходимую комфортную температуру в квартирах, и даже с избытком. В советское время учет тепла в жилых домах практически не велся. Приборы учета тепла были только на теплоисточниках (ТЭЦ, котельных), ну может быть кое где в ЦТП (центральных тепловых пунктах). О домовом, а уж тем более поквартирном учете тепла тогда никто и не думал. Сейчас, конечно, уже совсем другая ситуация. Переплачивать за тепло никто не хочет. 

        Кое где, конечно, элеваторные схемы заменены на более современные схемы с двух, трехходовыми клапанами регулирования расхода. Но в подавляющем количестве жилых домов и зданий применяется именно элеваторная схема отопления с подмесом. Вот почему так важно знать и уметь рассчитывать элеваторный узел, для того чтобы он функционировал в нормальном режиме, а не в режиме недогрева или перегрева.

        Мое личное отношение к элеваторным узлам таково — конечно, их нужно менять на более современные схемы. Как минимум, на схемы с электронными погодозависимыми элеваторами с регулируемым соплом.

Они довольно быстро окупают себя за счет того, что на них можно выставлять ночное понижение температуры и за счет устранения перегрева в осенне — весенний период. Или, что еще лучше, на схемы с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном (лучше двухходовым). Схемы такие в европейских странах применяют уже давно.

        Но у нас в стране элеватор, я думаю, еще долго будет «рулить». Какие же параметры важны для нормальной работы элеватора и соответственно должны быть правильно просчитаны? Это прежде всего коэффициент смешения u. Коэффициент смешения u показывает отношение расхода через подмес элеватора из обратки G2 к расходу воды, поступающей из теплосети к элеватору Gт.с., u = G2/Gт.с. То есть цифра нужная.

u = (t1-t3)/(t3-t2) ; где

t1 — температура воды в подаче, °С.

t2 — температура воды в обратке,°С.

t3 — температура воды после элеватора,°С.

При расчете элеватора нам необходимо просчитать такие параметры, как минимально необходимый напор перед элеватором и диаметр горловины элеватора. Минимально необходимый напор перед элеватором рассчитывается по формуле : H = 1,4*h*(1+u)² ; где

h — потери напора, или по другому сопротивление системы. Эта цифра должна быть у вас в проектной документации на здание. Если нет, значит надо просчитывать гидравлику, что довольно затруднительно. Но вообще сопротивление системы обычно составляет от 0,8 до 1,5 м. Если больше двух, то элеватор скорее всего, нормально работать не будет.

u — коэффициент смешения элеватора.

 Диаметр горловины рассчитывается по формуле :

где: G — расход сетевой воды, т/ч.

u — коэффициент смешения.

Н — потери напора, или другими словами сопротивление системы, м.

Для нормальной работы элеватора, а особенно механического, просто необходимо знать диаметр сопла элеватора. Считается диаметр по формуле :

где: G — расход сетевой воды, т/ч.

        Н1 — напор перед элеватором,м. Если все делать правильно, то он определяется по пьезометрическому графику. Но мы в такие дебри лезть не будем, напор берем фактический, который у вас в теплоузле ( напор — это перепад давлений между подачей и обраткой) , либо который можно выставить.

        Просчитав все эти цифры, можно приступать к выбору элеватора.

Выбирается по диаметру горловины. При выборе элеватора следует выбирать стандартный элеватор с ближайшим меньшим диаметром горловины. Элеваторы подразделяются по номерам от 1 до 7. Соответственно, чем больше номер, тем больше диаметра горловины. Лучше всего, на мой взгляд, расчет элеватора расписан в СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов». Ссылка ниже по тексту:

СП 41-101-95, Проектирование тепловых пунктов

Весь этот расчет я полностью автоматизировал и расписал в программе в формате Exel, и вы можете ее приобрести , для этого вам нужно написать мне по эл.почте [email protected] , и я вышлю вам программу по эл.почте. Нужно только подставить свои исходные данные.

        Что еще хотелось бы сказать по поводу элеваторной схемы отопления. Централизованное теплоснабжение еще долго будет  лидировать, соответственно и изобретение нашего отечественного инженера В.М.Чаплина — элеватор еще долго будет в работе.

     Я не сторонник такой схемы подключения, хотя и можно сказать, что электронные элеваторы с регулируемым соплом работают неплохо и даже довольно быстро окупаются. Но все же более перспективными представляются схемы с насосным подключением с двух и трехходовыми клапанами. То есть циркуляционный насос для поддержания циркуляции и регулирования режимов работы, и клапан для регулировки давления и расхода воды.

     Совсем недавно я написал и выпустил книгу «Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий». В ней на конкретных примерах я рассмотрел различные схемы ИТП, а именно схему ИТП без элеватора, схему теплового пункта с элеватором, и наконец, схему теплоузла с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном. Книга основана на моем практическом опыте, я старался писать ее максимально понятно, доступно.

Вот содержание книги:

1. Введение

2. Устройство ИТП, схема без элеватора

3. Устройство ИТП, элеваторная схема

4. Устройство ИТП, схема с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном.

5. Заключение

Просмотреть книгу можно по ссылке ниже:

Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий.

Расчет водоструйного элеватора. Выбор типоразмера регулирующего клапана. Тепловой и гидравлический расчет водоводяного секционного подогревателя

Промышленность \ Энергосбережение

Страницы работы

11 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

47. Расчет водоструйного элеватора

1.  Расход сетевой (эжектирующей) воды, т/ч

,         

где Q₀ — расход тепла на отопление, Гкал/ч;

      t_о — расчетная температура воды в обратной трубе тепловой сети, ⁰С;

      t_{под —  расчетная  температура  воды в  подающей  трубе  тепловой}

сети, ⁰С.

2. Расход смешанной воды, т/ч

,   

где t`_под

— расчетная температура воды в подающей трубе местной системы отопления  ⁰С;

      t`_о — расчетная температура воды в обратной трубе местной системы отопления ⁰С.

3.  Приведенный расход смешанной воды, т/ч

,       

где Δp₀ — гидравлическое сопротивление местной системы отопления, МПа.

4.  Количество подмешиваемой воды из обратной трубы местной системы отопления, т/ч

.              

5.  Расчетный коэффициент смешения элеватора

            

6.  Диаметр горловины (камеры смешения) элеватора, мм

7.  Диаметр сопла элеватора при минимальном располагаемом давлении перед элеватором, мм

             

8.  Требуемое минимальное располагаемое давление перед элеватором, МПа

.

                          

9.  Расчетный диаметр сопла при фактическом располагаемом давлении перед элеватором, мм

,                            

где Δp^ф_э — фактическое располагаемое давление перед элеватором, МПа.

В случаях, когда фактическое располагаемое давление перед элеватором Δр^ф_э меньше минимального Δр^мин_э, элеватор не может работать исправно и должен быть заменен смесительным насосом. В тех случаях, когда Δр^ф_э > Δр^мин_э, диаметр сопла элеватора должен быть соответственно уменьшен.

При выборе номера элеватора по расчетному диаметру камеры смешения следует брать стандартный элеватор с ближайшим меньшим диаметром камеры смешения.

Водоструйные элеваторы типа ВТИ-Теплосеть Мосэнерго по производительности и размерам делятся на семь номеров. Номер элеватора можно определить по номограммам или из таблицы.

Для обеспечения элеваторами требуемой точности регулирования необходимо, чтобы были удовлетворены следующие три условия:

1) потери давления в местной системе отопления за элеватором должны быть постоянными. Желательно, чтобы в отопительной системе потери при наладке были установлены на уровне Δр = 0,01 МПа и периодически проверялись;

2) В элеваторе должен быть обеспечен постоянный расход теплоносителя. Это относится как к подающему, так и к подмешивающему трубопроводу. Постоянство расхода теплоносителя в подающем трубопроводе целесообразно поддерживать автоматически действующим регулятором расхода типа РР, устанавливаемым перед каждым элеватором и одновременно в определенной мере регулирующим давление перед элеватором;

3) Диаметр сопла элеватора должен быть рассчитан в соответствии с конкретными параметрами и условиями работы, однако он должен быть не менее 2,5 мм во избежание его засорения и прекращения работы системы отопления.

48. Выбор типоразмера регулирующего клапана

1. Пропускная способность клапана:

   , м³/ч

2. Пропускная способность полностью открытого клапана:

 

  

3. Далее определяется Д_У и выбирается марка клапана. Расход, диаматр, скорость потока:       

4. Проверка на отсутствие кавитации

X_F £ Z отсутствие кавитации;

X_F – коэффициент дросселирования;

p_V – давление парообразования при температуре среды;

Z –  коэффициент клапана.

DN	Малая серия	Фланцевая (большая) серия
15	0,6	0,6
20	0,6	0,6
25	0,55	0,6
32	0,55	0,55
40	0,5	0,55
50	0,5	0,5
65		0,5
80		0,45
100		0,4
125		0,35
150		0,3
200		0,2
250		0,2

Пример

                Дано:

                Нагрузка на систему отопления Q = 14 кВт;

                Перепад температур в системах отопления DT = 20 °C;

                Потери давления на клапане DP_КЛ = 0,15 бар.

Решение:

                Расход теплоносителя через клапан:

                 м³/ч.

                Пропускная способность полностью открытого клапана:

                 м³/ч.

Данное значение К_VS можно также найти по диаграмме.

По К_VS = 1,6 м³/ч выбирается клапан Д_У = 15 мм.

49. Расчет дроссельных шайб

Определение необходимого диаметра дроссельной шайбы d_ш, мм, выполняется на основании расчета по формуле

,                  

где Δр_ш — избыточное давление, гасимое дроссельной шайбой, МПа;

     G – расход воды, протекающей через дроссельную шайбу, т/ч;

При расчете дроссельной шайбы, устанавливаемой на тепловом вводе

Δр_ш=р_в — Δр_р,

где Δр_р – потеря давления в системе отопления при расчетном расходе воды, МПа;

      р_в – располагаемый напор на тепловом вводе, МПа.

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Выбери свой ВУЗ

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им.
  Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Как рассчитывается вместимость лифта?

Проектирование здания отнимает много времени и одновременно приносит удовлетворение. Многие детали, такие как цвет отделки или дизайн осветительных приборов в ванной комнате, вдруг становятся всем, о чем вы можете думать. Это потому, что каждое маленькое решение, которое вы принимаете, повлияет на внешний вид здания и историю, которую вы с ним расскажете.

Лифты называют основой здания, и они могут помочь пассажирам передать общую эстетику. Когда дело доходит до выбора лифта, вы обнаружите, что они бывают разных форм и размеров. Можно легко увлечься забавным выбором — от цвета стен кабины до расширенных технологических функций.

Но одна деталь, которая, возможно, не приходила вам в голову, это то, какой вес может выдержать ваш лифт.

Один этот фактор может полностью изменить тип лифта, который вам нужен для вашего здания. Функциональность и безопасность планируются до дизайна интерьера, поэтому понимание того, сколько людей может поместиться в лифте вашего здания, является приоритетом.

К счастью, нет необходимости быть неуверенным ни в чем, связанном с лифтами, потому что у TK Elevator есть большие ресурсы по всем аспектам вертикального транспорта. Итак, давайте посмотрим, как рассчитывается пропускная способность лифта и почему это имеет решающее значение для успеха вашего здания.

Что такое номинальная нагрузка?

Чтобы приступить к планированию конструкции лифта, необходимо сначала определить его номинальную нагрузку.

Первое, что нужно понять, это то, что абсолютный максимальный вес, который может поднять лифт, называется его «номинальной нагрузкой». Вы можете встретить этот термин в индустрии вертикального транспорта, и важно помнить, что он является синонимом «мощности». Между ними нет никакой разницы, поскольку они являются одним и тем же.

Типичная грузоподъемность лифта составляет от 2100 фунтов. до 5000 фунтов.

Как рассчитывается грузоподъемность лифта?

Кодекс лифта ASME A17.1 требует, чтобы между размером лифта и его грузоподъемностью была тесная связь. Проще говоря, чем больше кабина лифта, тем больший вес она может выдержать.

Хотя грузоподъемность лифта обычно рассчитывается на основе размера лифта, это не единственный критерий, который необходимо учитывать. Другие факторы, такие как высота здания, способ подъема кабины или материалы, из которых она изготовлена, также могут влиять на ограничение веса.

Например, в жилых домах меньшего размера, скорее всего, будут лифты, способные вместить лишь небольшой вес или меньшее количество пассажиров. Напротив, лифт в высоком коммерческом здании может иметь более высокий предел в зависимости от количества материалов и пассажиров, которые ему необходимо перевозить ежедневно.

Как рассчитывается количество людей, которое может вместить лифт?

Существует три различных способа расчета количества людей, которое может безопасно перевозить кабина лифта.

1. Максимальная загрузка

Максимальная загрузка означает максимальное количество людей, которое может вместить лифт. Это то, на чем основана мощность лифта, но его следует использовать только в экстремальных обстоятельствах. Ехать с максимальной нагрузкой было бы не очень комфортно.

Для расчета максимальной загрузки вам потребуется 1,5 квадратных фута площади на человека.

2. Нормальная загрузка

Рекомендуемое количество людей, которое может находиться в лифте, называется нормальной загрузкой. Несмотря на то, что это считается нормальным, большинство людей воспринимают это как переполненный лифт и будут ждать следующего лифта, если движение плотное. Рекомендуемая цель состоит в том, чтобы лифт мог перемещать 10-12% населения здания за пять минут.

Чтобы рассчитать нормальную нагрузку, вам потребуется 2,3 квадратных фута площади на человека.

3. Специальная загрузка

Как видно из названия, специальная загрузка предназначена для иных обстоятельств, чем два указанных выше типа загрузки. Это для зданий, в которых есть пассажиры, которым могут потребоваться предметы или оборудование, занимающие много места. Это уменьшает количество людей, которых может поднять лифт.

Для расчета специальной нагрузки необходимо учитывать примерно половину нормальной нагрузки.

Для получения дополнительной информации о расчете пропускной способности лифта и о том, как подобрать лифт, подходящий для вашего здания, обратитесь в местное отделение TK Elevator.

Расчет мощности ковшового элеватора | Руководство по проектированию

При проектировании ковшового элеватора необходимо учитывать множество переменных. К ним относятся размер ковша, расстояние между ковшами, скорость и различные компоненты. Эта информация может служить руководством для определения требований к мощности (л.с.) ковшового элеватора.

При проектировании ковшового элеватора необходимо учитывать дополнительные переменные, которые можно перечислить здесь. Следует отметить, что небольшая ошибка в расчете мощности, необходимой для небольшого ковшового элеватора малой мощности, может не привести к отказу агрегата, но небольшая ошибка для большого ковшового элеватора большой мощности может привести к катастрофическому отказу.

Вот почему важно всегда работать с опытным производителем ковшовых элеваторов, который может помочь в разработке и реализации успешного проекта.

Определение мощности в лошадиных силах

Чтобы точно определить требования к мощности ковшового элеватора, необходимо сначала понять внутренние силы, действующие на агрегат. Хотя в ковшовом элеваторе много компонентов, необходимо учитывать только восходящее движение транспортируемого продукта.

Это связано с тем, что вес ремня/цепи и чашек одинаково сбалансирован с обеих сторон вала головки. При расчете требований HP необходимо учитывать только внутреннее трение, вызванное движением этих компонентов.

Существует множество вариантов расчетов мощности в лошадиных силах (л.с.), которые можно найти в исторической литературе и литературе отдельных производителей. Приведенные ниже формулы используются для определения требований к мощности ковшового элеватора во всей отрасли.

Уравнение 1 – Формула мощности

Базовый расчет мощности – это мера силы на расстоянии за период времени.

Символы уравнения

P	Мощность
Ф	Сила
Д	Расстояние
Т	Время

---

Уравнение 2 – Формула мощности ковшового элеватора

В ковшовом элеваторе потребляемая мощность может быть рассчитана непосредственно с помощью этой формулы.

Символы уравнения

Для преодоления трения в системе требовалось

P	Мощность для транспортировки продукта
Ш	Вес поднимаемого материала
Н	Высота подъема
Т	Время
С	л. с.

---

Уравнение 3 – Мощность ковшового элеватора Формула

Используя приведенную выше формулу и подставив гравиметрическую скорость ковшового элеватора, можно получить следующее уравнение.

Символы уравнения

P	Мощность (л.с.)
Г	Гравиметрическая скорость (фунты в час)
ДХ	Высота разгрузки (футы)
С	л.с. требовалось для преодоления трения в системе.

---

Трение в системе

Трение включает следующие переменные:

• Копание чаши
• Проскальзывание ремня на головном шкиве
• Проскальзывание цепи на звездочках
• Подшипник трения
• Неэффективность привода

Коэффициент «С» является оценкой трения в системе и необходим для точного определения требований к мощности ковшового элеватора.

Примечание: Неэффективность двигателя не используется, поскольку эти формулы используются для определения мощности двигателя. Рейтинги л.с. двигателей включают присущую им неэффективность.

Существует два метода определения мощности, необходимой для преодоления трения в системе.

Первый метод эквивалентности длин. В этом методе используется коэффициент диаметра хвостового шкива для определения дополнительной мощности, необходимой для учета трения в системе.

Второй метод — метод коэффициента трения. В этом методе используется коэффициент умножения, учитывающий трение в системе.

---

Метод эквивалентности длин

Уравнение 4 – Трение в системе ковшового элеватора – Метод LEQ

Трение в системе можно учесть с помощью коэффициента эквивалентности длины. Этот коэффициент зависит от диаметра шкива и показан ниже. Коэффициент эквивалентности длины находится в диапазоне от 5 до 15, в зависимости от приложения. За дополнительной информацией обращайтесь к поставщику ковшовых элеваторов.

Символы уравнения

C	Системное трение (HP)
Г	Гравиметрическая скорость (фунты в час)
д	Диаметр хвостового шкива (футы)
Лек	Коэффициент эквивалентности длины

---

Уравнение 5 – Формула мощности ковшового элеватора – метод LEQ

Объединение уравнений 3 и 4 дает следующее уравнение.

Символы уравнения

P	Мощность (л.с.)
Г	Гравиметрическая скорость (фунты в час)
ДХ	Высота разгрузки (футы)
д	Диаметр хвостового шкива (футы)
Лек	Коэффициент эквивалентности длины

Пример

Клиент хотел бы транспортировать 100 000 фунтов песка в час на высоту 105 футов. Определить необходимое количество HP.

Решение

Указано
СТАВИТЬ (G) = 100 000 (фунты в час)
Высота разряда (DH) = 105 (фут)

Предполагается
Диаметр швейца хвоста (D) = 2 (Ft
Хвост. )
Leq = 7

---

Метод коэффициента трения

Уравнение 6 – Формула мощности ковшового элеватора – Метод коэффициента трения

Еще один способ учесть трение в системе — добавить коэффициент умножения к вычисленной HP в уравнении 3. Этот коэффициент умножения обычно находится в диапазоне от 10% до 30%, в зависимости от приложения. За дополнительной информацией обращайтесь к поставщику ковшовых элеваторов.

Символы уравнения

P	Мощность (л.с.)
Г	Гравиметрическая скорость (PPH)
ДХ	Высота разгрузки (футы)
Ф	Множитель трения

Пример

Клиент хотел бы транспортировать 100 000 фунтов песка в час на высоту 105 футов.