Voorbeeld NEN Preview. Verwarmings- en koelinstallaties. Berekening van drukverliezen in leidingen. Inhoud. Nederlands Normalisatie-instituut

Transcriptie

1 Nederlandse Verwarings- en koelinstallaties. Berekening van drukverliezen in leidingen NEN 5064 Heating and cooling installations. Calculation of the pressure loss in pipes 1e druk, augustus 1995 UDC :697.1 Inhoud biz. Dit docuent ag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkost voor netwerkgebruik et NEN is afgesloten. This docuent ay only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only peritted when a suppleentary license agreeent for us in a network with NEN has been concluded. Voorwoord 1 Onderwerp en toepassingsgebied 2 Noratieve verwijzingen Teren en definities.1 Drukverlies.2 Hulpstuk. Volledig ontwikkelde stroing.4 Wandruwheid.5 Weerstandscoëfficiënt.6 Weerstandsfactor.7 Hoofdstroo 4 Sybolen 5 Berekening van het drukverlies 5.1 Algeeen 5.2 Drukverlies in rechte leidingen 5. Drukverlies door plaatselijke weerstanden 5.4 Totaal drukverlies van een leidingtak 6 Weerstandscoëfficiënten van hulpstukken 6.1 Bochten 6.2 Verandering van iddellijn 6. T-stukken Nederlands Noralisatie-instituut 1995 Nederlands Noralisatie-instituut Kalfjeslaan 2, Postbus 5059, 2600 GB Delft, Telefoon (015) , Fax (015) Dit docuent is een voorbeeld van NEN / This docuent is a preview by NEN

2 Biz. 2 Bij leidingnetten voor verwarings- en koelinstallaties in woning- en utiliteitsbouw is het noodzakelijk een berekening van het drukverlies uitte voeren o de opvoerdruk van de circulatiepop en de door inregelafsluiters te soren drukken te bepalen. Ook uit het oogpunt van een doelatig energiegebruik en de regelbaarheid van verwarings- en koelinstallaties is het belangijk dat de in het leidingnet optredende voluestroen en drukverliezen zo goed ogelijk overeensteen et de door de ontwerper gewenste waarden. In het verleden werd het drukverlies door de wrijving in rechte leidingen veelal berekend et benaderingsforules, tegenwoordig wordt hiervoor, door het toeneende gebruik van coputers, de exacte ethode gevolgd. Hierbij wordt gebruik geaakt van weerstandsfactoren, die volgens de forule van Colebrook-White worden berekend. De door de hulpstukken veroorzaakte drukverliezen worden in rekening gebracht et weerstandscoëfficiënten. In de praktijk worden hiervoor eestal richtwaarden Voorwoord gebruikt, die aanzienlijk kunnen afwijken van de waarden die uit betrouwbare experienten zijn gevonden. De groeiende behoefte aan een genoraliseerde ethode voor de berekening van het drukverlies in leidingnetten, waaraan in bestekken kan worden gerefereerd, vorde de aanleiding tot het opstellen van de in februari 1988 verschenen ISSO-publicatie 18 []. Deze heeft als basis voor deze nor gediend. Ter inforatie verelde noren en andere publikaties: NEN 1894:1984 Gelaste stalen precisiebuizen voor constructiedoeleinden. Afetingen en assa's per lengte NEN 2200:1965 Naadloze koperen pijpen et nauwe toleranties NEN 08:1960 Seedbaar gietijzeren pijpfittings NEN 258:1972 Afdichtende pijpschroefdraad [1] I.E. Idel'Chik, Handbook of hydraulic resistance, coefficients of local resistance and of friction, 1960 [2] D.S. Miller, Internal flow systes, BHRA Fluid engineering, 1978 [] ISSO-publikatie 18, Leidingnetberekening, februari 1988, Stichting ISSO, Rotterda. Norcoissie "Kliaatbeheersing in gebouwen" Behoudens uitzondering door de wet gesteld ag zonder schriftelijke toesteing van het Nederlands Noralisatie-instituut niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd en/of openbaar geaakt door iddel van fotokopie, icrofil, opslag in coputerbestanden of anderszins, hetgeen ook van toepassing is op gehele of gedeeltelijke bewerking. Het Nederlands Noralisatie-instituut is et uitsluiting van ieder ander gerechtigd de door derden verschuldigde vergoedingen voor verveelvoudiging te innen en/of daartoe in en buiten rechte op te treden, voor zover deze bevoegdheid niet is overgedragen c.q. rechtens toekot aan de Stichting Reprorecht. Hoewel bij deze uitgave de uiterste zorg is nagestreefd, kunnen fouten en onvolledigheden niet geheel worden uitgesloten. Het Nederlands Noralisatie-instituut en/of de leden van de coissies aanvaarden derhalve geen enkele aansprakelijkheid, ook niet voor directe of indirecte schade, ontstaan door of verband houdende et toepassing van door het Nederlands Noralisatie-instituut gepubliceerde uitgaven. Dit docuent is een voorbeeld van NEN / This docuent is a preview by NEN

3 Biz. 1 Onderwerp en toepassingsgebied Teren en definities Deze nor beschrijft een ethode voor de berekening van hetdrukverlies van niet-saendrukbare edia in leidingen voor verwarings- en koelinstallaties in woningen utiliteitsbouw, bevat de noodzakelijke gegevens voor de berekening en geeft waarden voor de weerstandscoëfficiënten van hulpstukken. OPMERKING Weerstandscoëfficiënten van in leidingen opgenoen appendages en apparaten worden niet gegeven. 2 Noratieve verwijzingen De volgende noren bevatten bepalingen die, doordat ernaar wordt verwezen, tevens bepalingen van deze nor zijn. Op het ogenblik van publikatie van de onderhavige nor waren de verelde drukken van kracht. Alle noren kunnen echter worden herzien; partijen die overeenkosten sluiten op basis van deze nor wordt daaro aanbevolen na te gaan of het ogelijk is, de eest recente druk van de onderstaande noren toe te passen. NEN 22:198 Naadloze stalen buizen. Afetingen en assa's NEN 257:1974 Stalen draadpijpen en sokken..1 drukverlies (Ap): Het (bij de stroing van een nietsaendrukbaar ediu in leidingnetten) tussen twee punten optredende verschil aan totale druk als so van de statische en dynaische druk (Vi Q v 2 )..2 hulpstuk: Onderdeel dat de rechte leidingstukken en/of appendages en apparaten onderling verbindt.. volledig ontwikkelde stroing: Stroing, die onafhankelijk van de plaats in de lengterichting van de leiding optreedt, bij stationaire ostandigheden..4 wandruwheid (e): De voor berekeningen van het drukverlies aan te houden karakteristieke ruwheidshoogte van de inwendige leidingwand..5 weerstandscoëfficiënt (Ç): De aan een hulpstuk, appendage of apparaat toe te kennen, diensieloze factor waaree het betreffende drukverlies wordt berekend..6 weerstandsfactor (A): De aan rechte leidingen toe te kennen, diensieloze factor waaree het betreffende drukverlies wordt berekend..7 hoofdstroo (qr v ): De grootste voluestroo in één van de takken van een verzaelend of splitsend hulpstuk. 4 Sybolen sybool naa eenheid A ao t.. as C Re Cw DN d di d 2 9 I Ps Psn Pt Ap A Pi,j R Re r v Qv z o<45 ) o<90 ) tod 80 ) Çw 0 Я я 0 Ai inwendige oppervlakte van de dwarsdoorsnede van een leiding regressiecoëfficiënt correctiefactor voor de kengrootheid van Reynolds correctiefactor voor de wandruwheid noinale iddellijn inwendige iddellijn inwendige iddellijn aan de ingaande zijde inwendige iddellijn aan de uitgaande zijde versnelling van de zwaartekracht lengte van de leiding of het hulpstuk statische druk statische druk in punt n totale druk drukverlies drukverlies in de stroorichting van punt i naar punt ƒ buigstraal kengrootheid van Reynolds afrondingsstraal geiddelde stroosnelheid geiddelde stroosnelheid in punt n voluestroo hoogte boven het gekozen referentieniveau hoogte in punt n boven het gekozen referentieniveau wandruwheid van de leiding weerstandscoëfficiënt van het hulpstuk, het appendage of het apparaat ongecorrigeerde weerstandscoëfficiënt van een 45 -bocht ongecorrigeerde weerstandscoëfficiënt van een 90 -bocht ongecorrigeerde weerstandscoëfficiënt van een 180 -bocht weerstandscoëfficiënt voor de stroing van punt i naar punt j weerstandscoëfficiënt in verband et stootverliezen weerstandscoëfficiënt in verband et wrijvingsverliezen hoek weerstandsfactor van een rechte leiding weerstandsfactor bij een hydraulisch gladde uitvoering weerstandsfactor, betrokken op de ingaande zijde ' /s 2 /s /s /s Dit docuent is een voorbeeld van NEN / This docuent is a preview by NEN

4 Biz. 4 sybool naa eenheid A L Ят Я weerstandsfactor bij een lainaire stroing bij Re < 200 weerstandsfactor bij een turbulente stroing bij Re > 500 weerstandsfactor bij de desbetreffende wandruwheid contractiefactor kineatische viscositeit van het ediu dichtheid van het ediu 2 /s kg/ Q 5 Berekening van het drukverlies 5.1 Algeeen De stroing van edia kan door de vergelijking van Bernoulli worden beschreven. Toegepast op een buis et een niet-constante doorsnede, verlopend van 1 naar 2, luidt de algeene vergelijking voor een ideaal (nietsaendrukbare en wrijvingsloos) stroend ediu: Psi + % e V-i 2 + Q gzi=p s2 + > Q v e 9-z2 (1) Water in verwarings- en koelinstallaties wijkt in verscheidene opzichten af van een ideaal stroend ediu. Door de viscositeit van het water is de stroing als gevolg van de opgewekte wrijvingskrachten niet verliesvrij. Deze stroingsverliezen resulteren in een verlies aan totale druk (Ap), waarbij onder de totale druk de so van de statische druk en de dynaische druk (Vfe-p-v 2 ) op dezelfde plaats wordt verstaan. De vergelijking van Bernoulli gaat daardoor over in: Psi + Vz e v\ 2 + Q 9 *1 = Ps2 + Vi VQ 2 2 +Q g z 2 + Ap (2) Strikt genoen kan voor vloeistoffen de vergelijking van Bernoulli niet zonder eer worden toegepast. De overdracht van energie bij verzaelende en splitsende stroen en een niet-gelijkatige stroosnelheid over de leidingdoorsnede leiden tot geringe afwijkingen. Desondanks wordt de stroing van vloeistoffen als warte- of koudevoerend ediu et een voor de praktijkvoldoende nauwkeurigheid beschreven doorvergelijking Drukverlies in rechte leidingen Het drukverlies door de wrijving in rechte leidingen et een constante cirkelvorige doorsnede wordt berekend volgens: Ap = X 1 v 1 () De weerstandsfactor (A) hangt onder andere af van de grootte van de kengrootheid van Reynolds, die de toestand van de stroing (lainair of turbulent) bepaalt. De kengrootheid van Reynolds is gedefinieerd volgens: Re = v d De geiddelde stroosnelheid (v) volgt uit: Bij lainaire stroing (Re < 200) geldt: À = 64 Re Bij turbulente stroing (Re > 500) geldt: ü log 2,51.72-d Re.f k (4) (5) (6) (7) OPMERKING Voor 200 < Re < 500 kan de weerstandsfactor worden berekend door lineaire interpolatie volgens: X = A, (500 - Re) + X T- (Re - 200) (8) De forules voor (6) en (7) voor de weerstandsfactor zijn in het diagra van Moody (figuur 1) grafisch weergegeven. Dit docuent is een voorbeeld van NEN / This docuent is a preview by NEN

5 Biz. 5 e_ d Figuur V. Diagra van Moody Re De in rekening te brengen wandruwheid (e) oet aan tabel 1 worden ontleend. Tabel 1 : Waarden voor de wandruwheid (e) bij leidingen in nieuwe toestand Materiaal Fabricageproces in staal getrokken (precisiebuis) 10 gewalst (naadloos) 45 gewalst (et lasnaad) 70 therisch verzinkt 150 non-ferro getrokken 10 1 > kunststof geëxtrueerd 10 1) Door onvolkoenheden bij de fabricage kan de wandruwheid een factor 10 hoger zijn. geïllustreerd. 5. Drukverlies door plaatselijke weerstanden Het drukverlies door plaatselijke weerstanden, zoals hulpstukken en in het leidingnet opgenoen appendages en apparaten, wordt berekend volgens: Ap = Ç У 2 g v 2 (9) waarin: Ap is het drukverschil, in ; is de weerstandscoëfficiënt; Q is de dichtheid van het water, in kg/ ; v is de geiddelde stroosnelheid, in /s. De weerstandscoëfficiënt van hulpstukken oet worden betrokken op: - de geiddelde stroosnelheid aan de ingaande zijde indien het hulpstukken betreft et één ingaande en één uitgaande stroo; - de geiddelde stroosnelheid in de hoofdstroo bij zowel verzaelende als splitsende hulpstukken. OPMERKING De definitie van de weerstandscoëfficiënten bij verzaelende en splitsende hulpstukken is in figuur 2 Dit docuent is een voorbeeld van NEN / This docuent is a preview by NEN

6 Biz. 6 \ъг Кгъ Къг е^з= Кгъ =Е^З- ^ Ф Apij = tij l A g v 2 (v is de stroosnelheid van de hoofdstroo in punt ) Figuur 2: Definitie van Ç waarden bij verzaelende en splitsende hulpstukken De in deze nor opgenoen weerstandscoëfficiënten zijn van toepassing bij een vrije lengte voor en achter het hulpstuk van iniaal vijf aal de inwendige iddellijn en een volledig ontwikkelde stroing (/ > 5 d). OPMERKINGEN 1. De toepassing van de weerstandscoëfficiënten van hulpstukken volgens hoofdstuk 6 is gebaseerd op bovenverelde uitgangspunten. 2. Deze nor voorziet niet in weerstandscoëfficiënten van in het leidingnet opgenoen appendages en apparaten. 5.4 Totaal drukverlies van een leidingtak Het totale drukverlies van een leidingtak wordt berekend volgens: ^i^-h-h/ah-e-*! (1 0) waarin: / is het aantal rechte leidingstukken in de desbetreffende tak; j is het aantal hulpstukken, appendages en apparaten in de desbetreffende tak. De weerstandsfactor (A) oet volgens de forules (6), (7) en (8) worden berekend, of wordt uit figuur 1 afgelezen. De waarde van de weerstandscoëfficiënt ( ) van hulpstukken oet worden berekend et de in hoofdstuk 6 verelde forules of wordt aan de bijgaande tabellen ontleend. 6 Weerstandscoëfficiënten van hulpstukken 6.1 Bochten Bij turbulente stroing wordt de weerstandscoëfficiënt van een bocht et een constante cirkelvorige doorsnede berekend volgens: S = o-c Re -Cw (11) Dit docuent is een voorbeeld van NEN / This docuent is a preview by NEN

7 Bestelforulier Stuur naar: NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnuer WB Delft Ja, ik bestel NEN Standards Products & Services Postbus GB Delft Vlinderweg AX Delft T (015) F (015) ex. nl Verwarings- en koelinstallaties - Berekening van drukverliezen in leidingen 1.80 Wilt u deze nor in PDF-foraat? Deze bestelt u eenvoudig via Gratis e-ailnieuwsbrieven Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van noren, noralisatie en regelgeving? Nee dan een gratis abonneent op een van onze e-ailnieuwsbrieven. Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v. O M O V E-ail Klantnuer NEN Uw ordernuer BTW nuer Postbus / Adres Postcode Plaats Telefoon Fax Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) Postbus / Adres Postcode Plaats Datu Handtekening Retourneren Fax: (015) E-ail: klantenservice@nen.nl Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnuer 10214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig). Voorwaarden De prijzen zijn geldig tot 1 deceber 2016, tenzij anders aangegeven. Alle prijzen zijn excl. btw, verzend- en handelingskosten en onder voorbehoud bij o.. ISO- en IEC-noren. Bestelt u via de norshop een pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Meer inforatie: telefoon (015) , dagelijks van 8.0 tot uur. Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinforatie voorbehouden. U kunt onze algeene voorwaarden terugvinden op: Noralisatie: de wereld op één lijn. preview