Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék"

Veronika Török
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

2 Hidraulikai méretezés lépései 1. A hálózat kialakítása, alaprajzok, függőleges csőterv elkészítése. 2. A hálózat szakaszokra bontása. Ennek elve: Egy-egy szakaszon belül sem a víz térfogatáram, sem pedig az átmérő nem változhat. 3. Fogyasztói hőáramok alapján a szakaszokon áramló víz térfogatáram meghatározása 4. A víz térfogatáramok, és az S' = Pa/méter feltételek alapján az előzetes csőátmérő meghatározása. 5. Valamennyi szakasz ellenállásának számítása azzal a feltétellel, hogy a beszabályozásra való szerelvények nyitott állapotban vannak.

3 Hidraulikai méretezés lépései 6. Ezután össze kell adni egy-egy áramkörhöz tartozó szakaszok ellenállását. Meg kell keresni a legnagyobb ellenállású áramkört, ez a mértékadó- vagy gerinc áramkör. 7. Meg kell határozni, hogy egy-egy mellékáramkör ellenállásának legyőzésére mennyi nyomás áll rendelkezésre, mennyi a mellékáramkörök nyomásvesztesége, mekkora fojtásra van szükség, és ehhez milyen szelepállás tartozik. 8. Eredmények értékelése. Nem túl nagy, vagy túl kicsi-e a mértékadó áramkör ellenállása; nem lehet-e az átmérőket egyes helyeken csökkenteni, lehetséges lesz-e a termosztatikus szelepek alkalmazása. 9. Ha változtatásra van szükség, akkor újra kell csőátmérőt választani, és a 4. ponttól a lépéseket újra meg újra végre kell hajtani.

4 Csővezeték ellenállása, csősúrlódási tényező 2 l p v 2 d Lamináris tartomány: Turbulens áramlás, hidraulikailag sima cső: 64 Re 0,316 4 Re Turbulens áramlás, hidraulikailag érdes cső: 1 1,14 2 lg k d Turbulens áramlás, átmeneti tartomány: 1 2 lg d k 3,71 2,51 Re

5 Csősúrlódási tényező

6 Csővezeték ellenállása

7 Csővezeték ellenállása

9 Alaki ellenállási tényezők

10 Alaki és súrlódási ellenállás aránya Jelentős ellenállású elemek: kazán, hőcserélő, szabályozószelep 3/8 fűtési vezeték, v=0,31 m/s, s =144 Pa/m Könyök ζ=1,5 Δp=70 Pa Egyenértékű csőhossz 0,5 m DN180 légcsatorna, v=4 m/s, s =1,2 Pa/m Könyök ζ=0,4 Δp=3,8 Pa Egyenértékű csőhossz 3,15 m DN400 légcsatorna, v=4 m/s, s =0,45 Pa/m Könyök ζ=0,4 Δp=3,8 Pa Egyenértékű csőhossz 8,4 m

11 k v -érték definíció Szabályozószelepek k vs értéke: Teljesen nyitott állapotban, 1 bar nyomáskülönbség hatására a szelepen átáramló térfogatáram nagysága m 3 /h-ban, a víz hőmérséklete 4 30 C. Szabályozószelepek k v értéke: Adott szelepállás mellett a szabályozott ágon, 1 bar nyomáskülönbség hatására átáramló térfogatáram nagysága m 3 /h-ban, a víz hőmérséklete 4 30 C. Kis és nagybetűk jelentése: kv-érték: gyári adat, az adott sorozatra jellemző katalógus érték Kv-érték: adott szelep, berendezés méréssel meghatározott egyedi jellemzője

12 k v -érték definíció p = ρ 2 v2 ζ = ρ 2 V2 A 2 ζ p = ρ V 2 Const 1 bar = p 0 = ρ 0 k v 2 Const p p 0 = ρ V2 ρ 0 k v 2 k v = ሶ V ρ p 0 ρ 0 p p = ρ ρ 0 ሶ V k v 2 p 0 p 0 = 1 bar = Pa k v [m 3 /h]

13 k v -érték definíció Indexek jelentése: k vs - teljesen nyitott helyzethez tartozó érték k v %-os nyitáshoz, teljesen nyitott helyzethez tartozó érték k v50-50 %-os nyitáshoz tartozó érték k v2-2 K-es arányossági sávhoz tartozó érték Szabályozószelepek Sv állítási viszonya: Az állítási viszony megadja a szelep szabályozhatósági tartományát, értéke függ a szelep geometriai kialakításától S v = k vs /k vr ahol k vr a szelepen átáramló legkisebb szabályozható térfogatáram értéke S v tipikus értékei:

14 Szelep beállítási értékek

15 Vízhőmérséklet befolyása Cső mérete mm 16x2 16x2 20x2 20x2 Sebesség m/s Vízhőmérséklet C Súrlódási ellenállás Pa/m Tömegáram kg/h Sűrűség kg/m Térfogatáram l/h Kinematikai viszkozitás m2/s 3.67E E E E-06

16 Közeg fizikai jellemzőinek hatása Fagyálló keverékek kinematikai viszkozitása: Forrás:Recknagel-Sprenger-Schramek: Fűtés- és klímatechnika 2000

17 Közeg fizikai jellemzőinek hatása Közeg típusa Normál víz 60 % monoetilénglikol Sűrűség [kg/m 3 ] Kinematikai viszkozitás [m 2 /s] 1.65x x10-5 Fajhő [J/kgK]

18 Közeg fizikai jellemzőinek hatása Sűrűség kg/m Közeg víz 60 % monoetilénglikol Cső mérete mm 20x1 Q W Sebesség m/s Tömegáram kg/h Térfogatáram l/h Súrlódási ellenállás Pa/m

19 Közeg fizikai jellemzőinek hatása Sűrűség kg/m Közeg víz 60 % monoetilénglikol Cső mérete mm 54x1.5 Q W Sebesség m/s Tömegáram kg/h Térfogatáram l/h Súrlódási ellenállás Pa/m

20 Csőérdesség hatása Forrás:Recknagel-Sprenger-Schramek: Fűtés- és klímatechnika 2000

21 Csőérdesség hatása 20 mm belső átmérőjű cső

22 Csőérdesség hatása 65 mm belső átmérőjű cső

23 Cső belső átmérő befolyása p = ρ 2 v2 λ l d = ρ 2 Vሶ A 2 λ l d p = ρ 2 ሶ V d 2 π 4 2 λ l d =ρ 2 λ l Vሶ d 5 π

24 Cső belső átmérő befolyása Csövek ellenállása azonos vízsebesség mellett. Vízhőmérséklet 60 C Cső típusa Tömegáram kg/h Sebesség m/s Ellenállás Pa/m ¾ acélcső (20,4 mm) 639,3 0, x1 rézcső (18 mm) 450,8 0, x2 PE cső (16 mm) 355,8 0,5 214,6 20x3,4 PP cső (13,2 mm) 242 0,5 273,1

25 Cső belső átmérő befolyása Csövek ellenállása azonos tömegáram mellett. Vízhőmérséklet 60 C Cső típusa Tömegáram kg/h Sebesség m/s Ellenállás Pa/m ¾ acélcső (20,4 mm) 639,3 0, x1 rézcső (18 mm) 639,3 0,71 335,2 20x2 PE cső (16 mm) 639,3 0, ,3 20x3,4 PP cső (13,2 mm) 639,3 1,

26 Csőátmérő választás sebesség alapján Csövek ellenállása 1 m/s vízsebesség mellett. Vízhőmérséklet 60 C Csőméret Tömegáram kg/h Ellenállás Pa/m 6x1 PP cső (4 mm) 44, /8 acélcső (12,3 mm) /2 acélcső (15,95 mm) ,2 1 acélcső (27 mm) ,2 57x2,9 acélcső (51,2 mm) ,4 108x3,6 acélcső (100,8 mm) ,8 323,9x8 acélcső (307,9 mm) ,5

27 Köszönöm a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép. Értékelési skála:

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép. Értékelési skála: A 29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján. Szakképesítés, azonosító száma és megnevezése 54 582 01 Épületgépész technikus Tájékoztató A vizsgázó az első lapra írja fel a