Список графических документов: 2 3 Введение. 4 Описание основного оборудования 5 Техническая характеристика. 5 Описание работы нагнетателя 5 3 (стр. 6 из 10)
При самокомпенсации в проектах должна предусматриваться предварительная растяжка трубопроводов при монтаже. Предварительная растяжка увеличивает компенсационную возможность и снижает компенсационные напряжения в трубопроводе в рабочем состоянии. Величина предварительной растяжки принимается при температуре теплоносителя до 400°С в размере 50% теплового удлинения компенсируемого участка.
Расчеты на компенсацию тепловых удлинений участков трубопроводов с самокомпенсацией производятся на допускаемое изгибающее продольное компенсационное растяжение.
При расчете на самокомпенсацию теплового удлинения предварительная растяжка при монтаже в расчете не учитывается. Расчет на компенсацию производится на рабочее состояние трубопровода. Расчетное тепловое удлинение принимается равным тепловому удлинению в направлении осей х и у и определяется по формулам;
Dx=aDtLx, мм,
Dy=aDtLy, мм,
где a - коэффициент линейного расширения, мм/(м×К); Dt - расчетная разность температур, °С; Lx - расстояние между неподвижными опорами в направлении оси х, м; Ly - то же, в направлении оси у, м.
Допускаемые продольные изгибающие компенсационные напряжения можно принимать (не производя расчета на прочность) при теплоносителе воде с температурой до 250 °С:
=78,4 МПа.
Для расчета на самокомпенсацию тепловых удлинений плоских участков с Г и Z-образной конфигурацией пользуются упрощенными формулами и построенным по ним номограммами.
Формулы для схем Г и Z составлены без учета предварительной растяжки трубопровода. Допускаемое компенсационное напряжение принято для трубопроводов водяных сетей при I < 250 °С =78,4 МПа.
Расчет самокомпенсации тепловых удлинений приведен ниже.
Формулы для определения всех расчетных коэффициентов данной схемы приведены ниже.
Силы упругой деформации в заделке короткого плеча определяются по формулам:
, Н; 
, Н.Продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке короткого плеча определяется по формуле:
, МПаВспомогательные коэффициенты определяются по формулам:
; 
; 
.Определим значения вспомогательных величин для Dн=159 мм и S=4,5 мм:
=15,3 Н×м3/К; 
=0,374742 МПа×м/К. Результаты расчета сведены в таблицу 7.Таблица 7
| № уч. |  , м | lм, м |  | C | В | А | | Рх, кН | Ру, кН |
| 1 | 5,00 | 0,40 | 12,50 | 20,15 | 122,56 | 45,89 | 18,88 | 570,76 | 1,56 |
| 2 | 0,40 | 0,40 | 1,00 | 3,00 | 48,00 | 12,00 | 2,81 | 149,21 | 95,49 |
| 3 | 11,00 | 0,40 | 27,50 | 42,70 | 256,96 | 91,20 | 40,00 | 1133,94 | 0,68 |
| 4 | 11,00 | 5,75 | 1,91 | 4,12 | 37,02 | 13,26 | 0,27 | 0,80 | 20,12 |
| 5 | 5,75 | 0,75 | 7,67 | 12,85 | 79,83 | 31,10 | 6,42 | 109,98 | 2,70 |
| 6 | 8,50 | 0,75 | 11,33 | 18,39 | 112,18 | 42,33 | 9,19 | 149,73 | 1,74 |
| 7 | 9,00 | 8,50 | 1,06 | 3,05 | 45,77 | 11,93 | 0,13 | 0,33 | 81,22 |
| 8 | 9,00 | 2,50 | 3,60 | 6,66 | 45,96 | 18,39 | 1,00 | 5,85 | 7,05 |
| 9 | 14,50 | 2,50 | 5,80 | 10,02 | 63,73 | 25,30 | 1,50 | 8,05 | 3,77 |
| 10 | 14,50 | 3,50 | 4,14 | 7,49 | 50,10 | 20,10 | 0,80 | 3,26 | 5,81 |
| 11 | 5,00 | 3,50 | 1,43 | 3,46 | 38,64 | 12,17 | 0,37 | 1,98 | 37,66 |
| 12 | 13,50 | 5,00 | 2,70 | 5,29 | 39,95 | 15,57 | 0,40 | 1,24 | 10,90 |
| 13 | 13,50 | 2,00 | 6,75 | 11,46 | 71,87 | 28,26 | 2,15 | 14,06 | 3,14 |
| 14 | 2,50 | 2,00 | 1,25 | 3,24 | 40,99 | 11,95 | 0,61 | 5,94 | 52,19 |
Из таблицы видно, что продольное компенсирующее напряжение в заделке короткого плеча по всем участкам сети не превышает допустимого значения =78,4 МПа, следовательно, установки компенсирующих устройств не требуется.
Проверочный расчет
Суммарное падение давления в трубопроводах складывается из линейных падений и падений в местных сопротивлениях:
Dр =Dрл +Dрм, Па,
где Dрл – линейное падение давления, Па;
Dрм – падение давления в местных сопротивлениях, Па.
Линейное падение давления пропорционально длине трубопроводов и определяется по формуле
l - коэффициент трения;
g - плотность теплоносителя, кг/м3;
d – внутренний диаметр трубы, м;
Gр – расчетный расход теплоносителя, т/ч.
В технике теплоснабжения, как правило, имеет место турбулентное движение теплоносителя,. Трубы применяются стальные (шероховатые). Скорость воды обычно больше 0,5 м/с. При этих условиях тепловые сети работают в квадратичной области, в которой Re>Reпр, где Reпр - значение критерия Рейнольдса, соответствующее границе между переходной и квадратичной зоной.
Коэффициент трения в квадратичной области зависит только от относительной шероховатости труб k/d и определяется по формуле профессора Шифринсона
,к – абсолютная шероховатость внутренней поверхности труб, м;
d – внутренний диаметр трубы, м.
Значение абсолютной шероховатости труб для гидравлического расчета водяных сетей принимается равным к=0,5 мм.
0,264 
Па/м.Dрл=90×322,2=28998 Па.
При разработке проектного задания, когда еще нет данных о характеристике и количестве местных сопротивлений, местные падения давления Арм определяются по формуле:
Dрм=Rlal, Па,
где a - доля эквивалентной длины местных сопротивлений от линейной длины, для водопроводов диаметром 150 мм a= 0,3.
Dрм=90×0,3×322,2=8700 Па; Dр=28998 + 8700 = 37698 Па.
Расстояние между скользящими опорами для труб Æ159x4,5 мм принимается 6 м.
Пьезометрический график водяной тепловой сети изображен на рис. 3. Из пьезометрического графика видно, что располагаемый напор сетевых насосов должен составлять не менее 10,5 м. вод. ст. Установленные в цехе сетевые насосы СЭ 320-50 обеспечивают требуемый напор. Установка подпиточных насосов не требуется, т.к. подпитка котельной осуществляется из существующей системы теплоснабжения ДОКа.
11.1. Схема управления двигателем сетевого насоса.
Управление двигателем осуществляется в соответствии со «Схемой управления двигателя сетевого насоса».
Двигатель запитан от КРУ 6кВ. Для того, чтобы подать питание в схему управления включаем автомат SF1, загорится зеленая лампа HLG1. Реле KBS1 срабатывает и замыкает свои нормально разомкнутые контакты 5-6, 8-7 и размыкаем нормально замкнутые контакты 3-4.
Включаем автомат SF2, подаем питание на обмотки двигателя заводки включающих пружин – двигатель взводит включающие пружины до срабатывания концевых выключателей ( нормально разомкнутые контакты SQM1 замыкаются, нормально замкнутые – размыкаются ).
Включаем выключатель Q1, подаем питание на обмотки двигателя насоса.
Замыкаются нормально разомкнутые блок-контакты Q1, размыкаются нормально замкнутые контакты Q1. Зеленая лампа HLG1 – погаснет, красная лампа HLR1 – загорится.
Для включения двигателя с пульта оператора необходимо повернуть ключ SA1 в положение «В» (включено), подается питание на реле КСС1, реле срабатывает, замыкает свои нормально разомкнутые контакты 7-8, 9-10, размыкает нормально замкнутые контакты 1-2. Через контакты 7-8 подается питание на электромагнит включения УАС1. УАС1 срабатывает, происходит включение двигателя насоса. Реле KQQ1 срабатывает при замыкании контактов реле КСС1 9-10, замыкаются контакты KQQ1 9-7, 10-8.