Instalacje pompowe. Zadania do samodzielnego rozwiązania v ,1. dr inż. Michał Strzeszewski,

Transkrypt

1 dr inż. Michał Stresewski, Instalacje omowe Zadania do samodielnego rowiąania v. 1.5 Zadanie 1 Obli wymaganą wydajność omy obiegowej ry nastęujących ałożeniach: oblieniowa moc cielna instalacji Q inst = 5 kw, cieło właściwe ryjąć c w = 4186 J/kgK, oma na owrocie, a) t /t = 90/70ºC; b) t /t = 70/55ºC; c) t /t = 50/40ºC. Jaki wływ na wymaganą wydajność omy ma oblieniowe schłodenie wody w grejnikach? a) V c w 1,1 Q 1, ,6 10 m /s (1,1m /h) 977,8 inst t t Gęstość wody odytujemy tablic (n. Wiesław Gogół: Wymiana cieła. Tablice i wykresy) lub określamy ry użyciu rogramu (Piotr Narowski: HVACalc. Kalkulator audytora energetynego) dla temeratury asilania lub owrotu (w ależności od miejsca amontowania omy): 977,8 kg/m ; b) V = 4, m /s (1,60 m /h); c) V = 6, m /s (,8 m /h). Zadanie Określ orientacyjną minimalną wysokość odnosenia omy dla nastęujących ałożeń: oór źródła cieła c = 5 kpa, suma długości rewodów w najbardiej niekorystnym obiegu L = 50 m, temeratura wody łynącej re omę 50ºC L c c 50 H min 1, 0 1, 8 m H , Strona 1

2 Zadanie Określ orientacyjną maksymalną wysokość odnosenia omy dla nastęujących ałożeń: oór źródła cieła c = kpa, oblieniowa moc cielna instalacji Q inst = 5 kw, cieło właściwe ryjąć c w = 4186 J/kgK, oma na owrocie, rury stalowe, chroowatość bewględna k = 0,1 mm, długość diałek, re które łynie całkowita ilość ynnika (G cał ) L 1 = m, suma długości diałek w najbardiej niekorystnym obiegu L = 8 m, obciążenie cielne ierwsej diałki a rodielaem w najbardiej niekorystnym obiegu Q = 17,5 kw, a) t /t = 90/70ºC; b) t /t = 70/55ºC; c) t /t = 50/40ºC. Skomentuj uyskane wyniki. Z ego wynika obniżenie maksymalnej wysokości odnosenia omy w unkcie c)? a) Qinst G cał 0,418 kg/s t cw Q G 0,09 kg/s t c w L L L1 8 6 m Dla diałek re które łynie całkowita ilość ynnika ałożono średnicę nominalną 5. Prędkość wynosi wówas 0,74 m/s, a jednostkowa strata ciśnienia 90 Pa/m. Do dalsych oblień ryjęto R 1 = 00 Pa/m. Natomiast dla diałki nastęnej a rodielaem w najbardiej niekorystnym obiegu ałożono średnicę nominalną 0. Prędkość wynosi wówas 0,59 m/s, a jednostkowa strata ciśnienia wynosi R = 50 Pa/m. c 4 R1 L1 R L H max 1, 5 m HO , 8 b) R 1 = 500 Pa/m (dla DN 5); R = 450 Pa/m (dla DN 0); Hmax =,4 m H O; c) R 1 = 50 Pa/m (dla DN ); R = 00 Pa/m (dla DN 5); Hmax = 1,6 m H O. Zadanie 4 Określ ciśnienie ynne w obiegu dla nastęujących ałożeń: wysokość odnosenia dobranej omy H = 1,5 m H O, oma na owrocie, różnica wysokości międy środkiem grejnika i środkiem źródła cieła h = 1 m, a) t /t = 90/70ºC; b) t /t = 70/55ºC; c) t /t = 50/40ºC. a) 0, , 915, 977, Pa o H o b) = Pa; c) = 1 50 Pa. 81 h , 75977, 8965, Pa 0, Strona

3 Zadanie 5 Ustal minimalny oór diałki grejnikiem, aby nie douścić do roregulowania hydraulinego instalacji w obrębie ionu: różnica wysokości omiędy środkami skrajnych grejników w instalacji wynosi h g, a) t /t = 90/70ºC; h g =, m; b) t /t = 90/70ºC; h g = 16,5 m; c) t /t = 70/50ºC; h g =, m; d) t /t = 70/50ºC; h g = 16,5 m; Skomentuj uyskane wyniki. a) 81 h 977, 8965, 81, Pa; g min g 405 b) gmin = 0 Pa; c) gmin = 1 Pa; d) gmin = Pa. Zadanie 6 Określ orientacyjną jednostkową stratę ciśnienia w najbardiej niekorystnym obiegu dla nastęujących ałożeń: ciśnienie ynne w obiegu = Pa, oór źródła cieła c = kpa, minimalny oór diałki grejnikiem gmin = Pa, suma długości rewodów w obiegu L = m. 0, 5 0, 67 c g min 0, 5 0, Ror Pa. L Zadanie 7 Określ orientacyjną jednostkową stratę ciśnienia w kolejnym obiegu dla nastęujących ałożeń: ciśnienie ynne w obiegu = Pa, oór źródła cieła c = kpa, minimalny oór diałki grejnikiem gmin = Pa, suma długości rewodów w obiegu L = 6,6 m, suma długości diałek wsólnych orednim obiegiem L d.ws. = 0,0 m, suma oorów diałek wsólnych R L Z Pa. R or L L n L d. ws. 6, 6 0, 0 6, 6 m d. ws R L Z 0 c g min d. ws ,6 L n Pa/m. Strona

4 Zawory RTD-N w wykonaniu standardowym ( nilami standardowymi) Ty Wersja Nastawa wstęna RTD-N 10 RTD-N 15 RTD-N 0 RTD-N 5 Wartość k v 1) N N 0,04 0,08 0,1 0,18 0, 0,0 0,4 0,50 0,65 0,04 0,08 0,1 0,0 0,7 0,6 0,45 0,60 0,90 0,10 0,15 0,17 0,5 0, 0,41 0,6 0,8 1,40 0,16 0,0 0,5 0,4 0,4 0,5 0,61 0,67 1,00 0,10 0,15 0,17 0,5 0, 0,41 0,6 0,8 1,40 1) Wartość k v określa reływ wody Q w m /h ry danym ołożeniu grybka ora sadku ciśnienia () na awore równym 1 bar. Pry nastawie N wartość k v jest ustalona godnie normą EN-15 dla X = K. Pry niżsych wartościach ustawień wstęnych X jest mniejsane do nastawy 1, X = 0,5. Pry nastawach wstęnych w akresie od 1 do N, X ma wartość w akresie od 0,5 do K. X = K onaa, że ry temerature wyżsej o K od temeratury adanej awór jest amknięty. Wielkość k vs onaa reływ Q ry maksymalnym wniosie grybka, tj. ry całkowicie otwartym awore. Pry astosowanym elemencie do dalnego ustawiania temeratury asmo P rosera się o wsółynnik 1,1. Na odstawie karty katalogowej firmy Danfoss. k vs Zadanie 8 Obli k v wiedąc, że: a) Q = 1 m /h; = 1 bar; b) Q =, m /s; = 410 Pa; c) Q = 4, m /s; = Pa; d) Q = 1, m /s; = Pa. Q[m /h] 1 0,5 a) k v 1m /h/bar ; [bar] 1 b) k v = 0,50 m /h; c) k v = 0,65 m /h; d) k v = 0,0 m /h. Zadanie 9 Obli oór hydrauliny aworu wiedąc, że: a) k v = 0,18 m /h; Q = 5, m /s; b) k v = 0, m /h; Q = 1, m /s; c) k v = 0,4 m /h; Q =, m /s; d) k v = 0,65 m /h; Q =, m /s. Odowiedi: a) = 1 10 Pa; b) = Pa; c) = Pa; d) = Pa. Strona 4

5 Zadanie 10 Dobier nastawę wstęną na awore termostatynym RTD-N dla nastęujących ałożeń: temeratura wody reływającej re awór 70ºC, a) DN 10, G = 0,019 kg/s, Δ v = Pa, b) DN 10, G = 0,010 kg/s, Δ v = 5 00 Pa, c) DN 10, G = 0,015 kg/s, Δ v = 100 Pa, d) DN 15, G = 0,05 kg/s, Δ v = Pa, e) DN 15, G = 0,00 kg/s, Δ v = 000 Pa. DN średnica nominalna, G strumień masowy wody, Δ v wymagana strata ciśnienia na awore. a) Sosób I: wykorystaniem wykresu Preliamy stratę ciśnienia na bary: Δ v = / = 0,1 bar Obliamy strumień objętościowy w m /h: 600G 6000, 019 Q 0, 070 m /h 977, 8 Preliamy strumień objętościowy na l/h: Q 0, l/h Dobrano nastawę 5. Strona 5

6 Sosób II: wykorystaniem tabeli Obliamy wymagany wsółynnik k v aworu: k v Q 0,07 0,1m /h 0,1 Nastęnie w tabeli wysukujmy nastawę, która aewni wymaganą wartość wsółynnika k v lub więksą. W ryadku aworu RTD-N, można dobierać nastawy ołówkowe (n.,5). Zawory RTD-N w wykonaniu standardowym ( nilami standardowymi) Ty Wersja Nastawa wstęna RTD-N 10 RTD-N 15 RTD-N 0 RTD-N 5 Wartość k v 1) N N 0,04 0,08 0,1 0,18 0, 0,0 0,4 0,50 0,65 0,04 0,08 0,1 0,0 0,7 0,6 0,45 0,60 0,90 0,10 0,15 0,17 0,5 0, 0,41 0,6 0,8 1,40 0,16 0,0 0,5 0,4 0,4 0,5 0,61 0,67 1,00 0,10 0,15 0,17 0,5 0, 0,41 0,6 0,8 1,40 k vs Dobrano nastawę 5. b) k v = 0,161 m /h, dobrano nastawę 4, c) k v = 0,14 m /h, dobrano nastawę 6,5, d) k v = 0,66 m /h, dobrano nastawę 5, e) k v = 0,195 m /h, dobrano nastawę 4. Zadanie 11 Dobier nastawę wstęną na awore termostatynym RTD-N i określ jego autorytet ewnętrny wiedąc, że: ciśnienie ynne w obiegu = Pa, stratę ciśnienia w obiegu ry awore nastawą N onaono jako obn, oblieniowa temeratura asilania t = 70ºC, a) DN 10, G = 0,019 kg/s, obn = Pa, b) DN 10, G = 0,015 kg/s, obn = Pa, c) DN 10, G = 0,015 kg/s, obn = Pa, d) DN 15, G = 0,015 kg/s, obn = Pa, e) DN 15, G = 0,018 kg/s, obn = Pa. Strona 6

7 600G 6000 a), 019 Q 0, 070 m /h 977, 8 Wsółynnik k v dla aworu o DN 10 wynosi na odstawie danych roducenta 0,50. Obliamy stratę ciśnienia na awore ry nastawie N : Q 0, vn Pa kvn 0, 5 Wymagana dodatkowa strata ciśnienia na awore do równoważenia hydraulinego obiegu wynosi: Pa vdod obn Wymagana całkowita strata ciśnienia na awore wynosi: Pa v vn vdod Nastęnie obliamy wymagany k v aworu: Q 0, 070 k v 0, 4 m /h v Dobieramy nastawę 6,5. Za reywisty k v dla tej nastawy ryjmujemy średnią arytmetyną dla nastawy 6 i 7, tj. 0,. Nastęnie obliamy reywistą stratę ciśnienia na awore ry dobranej nastawie: Q 0, vr Pa kvr 0, Strata ciśnienia w obiegu ry dobranej nastawie wynosi: Pa obr obn vn vr Błąd równoważenia obiegu wynosi: obr Autorytet ewnętrny aworu termostatynego wynosi: A v vr obr , 50 0% (OK); 9 61 b) k v = 0,6 m /h; nastawa 5; A v = 6%; c) k v = 0,0 m /h; nastawa 6,5; A v = 1%; d) k v = 0,55 m /h; nastawa 5; A v = 46%; e) k v = 0,71 m /h; nastawa 5; A v = 6%. 1, 4% 10% (OK) Strona 7