Гидравлика систем отопления и охлаждения

Влияние замыкающего участка на авторитеты терморегулятора

В двухтрубных и однотрубных системах обеспечения микро­климата для создания постоянного гидравлического режима уста­навливают замыкающие участки (рис. 4.23) между подающим и об­ратным трубопроводами в узлах обвязки теплообменных приборов. При наличии такого участка про­исходит несколько иное потоко­распределение терморегуляторов, чем в двухтрубных системах с нестационарным гидравлическим режимом.

Замыкающий участок представ­ляет собой нерегулируемое отвер­стие с постоянно открытой площа­дью, определяемой по внутреннему диаметру трубопровода. Если услов­но (для понимания) сложить пло­щадь этого отверстия с площадью регулирующего отверстия терморе-

Для определения внутреннего авторитета узла я (например, эта - жестояка) исходным является уравнение (4.5). Отличие состоит в том, что следует принимать соотношение расходов не для терморегулятора в отдельности, а для узла в целом с учетом потока теплоносителя в за­мыкающем участке. Находят эти расходы через характеристики сопро­тивлений, создаваемые параллельными циркуляционными кольцами, одно из которых проходит через теплообменный прибор, а второе — че­рез замыкающий участок. Затем выражают соотношение этих характе­ристик через коэффициент затекания р теплоносителя в теплообмен­ный прибор. В результате уравнение внутреннего авторитета узла приобретает вид:

(4.10)

1-/J

Подставляя в данное уравнение рекомендуемый диапазон общего авторитета терморегулятора а* = 0,5±0,2 и коэффициент затекания, например, р = 0,33, определяют диапазон изменения внутреннего авторитета узла аву = 0,23-оді, который учитывает эффективное по­токораспределение терморегулятором. Полученный диапазон в (0,7 - 0,3)/(0,38 - 0,12) = 1,5 раза ниже, чем у терморегулятора без замыкающего участка [27]. Во столько же раз у проектировщи­ка меньше возможностей манипулирования сопротивлением регу­лируемого участка для достижения эффективной работы термо­регулятора.

Неучет изменения эффективного потокораспределения терморегу­ляторов является одной из причин меньшей экономической эффектив­ности от их применения в однотрубных системах по сравнению с двух­трубными. Из данного уравнения также следует: для конструирования однотрубного стояка или приборной ветки с большим количеством уз­лов необходимо увеличить диапазон их внутреннего авторитета. Этого можно достичь либо применяя терморегуляторы с внутренним автори­тетом ав -» 1 и окончательно корректируя их потокораспределение внешними авторитетами узла, либо увеличивая коэффициент затека­ния.

Терморегулятор для однотрубных систем RTD-G15 (рис. 4.5) при зоне пропорциональности 2К имеет внутренний авторитет ав = 0,71, RTD-G20 — 0,84, RTD-G25 — 0,91. Такое увеличение внутреннего авторитета с увеличением диаметра терморегуляторов позволяет
эффективно их использовать при увеличении расхода стояка, т. е. при увеличении количества узлов (этажестояков). Но, реализация только такого подхода имеет свое ограничение. Чтобы определить макси­мальное количество узлов (рис. 4.21,а) на стояке, необходимо в урав­нение (4.10) вместо общего авторитета подставить внутренний авто­ритет терморегулятора. Так, для узла с RTD-G25 при р = 0,33 внутрен­ний авторитет составит я = 0,68, а при р = 0,58 — aelJ = 0,82. Разделив полученные значения на минимальную границу внутреннего авторитета узла aeiJ = 0,23 - 0,11 = 0,12, получим максимальное количество узлов, которое соответственно равно всего лишь 6 и 7. Примененное деление указывает на то, что между последовательно соединенными узлами равномерно распределяется располагаемое давление регулируемого участка, к которому относят внешний авторитет узла. Хотя приведен­ный расчет является ориентировочным, т. к. не учитывает влияния со­противления распределительных трубопроводов и оборудования до стояка, по нему можно определить ограниченность области примене­ния однотрубных систем — в малоэтажных зданиях со стояками либо в односемейной квартире с приборной веткой. В приборной ветке для этих целей применяют узлы подключения RTD-КЕ (рис. 4.6) с высо­кой пропускной способностью и коэффициентом затекания р = 0,35. Внутренний авторитет этого узла находится в зоне эффективного потокораспределения — я ~ 0,2.

Для этажестояков двухтрубных систем (рис. 4.21,6) влияние за­мыкающего участка на потокораспределение узла определяют также уравнением (4.10). Однако при этом нет ограничения по количеству узлов на стояке либо приборной ветке, т. к. на потокораспределение узла влияет его внешний авторитет, т. е. удаленность от ближайшего регулятора расхода. Чем ближе этот регулятор к узлу, тем выше внеш­ний авторитет узла и, следовательно, лучше сохраняется его эффек­тивное потокораспределение. Для этого следует применять стабилиза­торы расхода либо автоматические регуляторы расхода по схеме на рис. 3.4,а. Кроме того, автоматическое устранение гидравлических возмущений, вызванных работой терморегулятора непосредственно у места их образования, пусть и не столь значительных, как в двухтруб­ных системах без замыкающих участков, оказывает положительное влияние на эффективность регулирования, прежде всего, — устране­нием перетоков теплоносителя между узлами и, следовательно, между теплообменными приборами.

Такое же заключение касается и узлов обвязки теплообменных при­боров с трехходовыми клапанами (терморегуляторами).

Замыкающий участок узла обвязки теплообменного прибора в си­стеме с постоянным гидравлическим режимом вносит существен­ное изменение в потокораспределение терморегулятора и значи­тельно ограничивает количество теплообменных приборов на стояке или приборной ветке.

Замыкающий у часток узла обвязки теплообменного прибора в двух­трубной системе с постоянным гидравлическим режимом улучша­ет работу системы и не ограничивает количество теплообменных приборов на стояке или приборной ветке.

Рекомендуемое отклонение внутреннего авторитета узла обвязки теплообменного прибора в системе с постоянным гидравлическим режимом: д = 0,23Годі (при коэффициенте затекания р = 0,33).