Теплоснабжение жилого района города Орск (стр. 5 из 9)

τ₁, τ₂ – температура воды в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети;

К – коэффициент теплопередачи нагревательных приборов;

∆t₀ – температурный напор в нагревательных приборах;

τ₁, τ₂ ,К, ∆t₀ – те же величины, отнесенные к расчетным условиям.

τ₁ =125 ⁰С

τ₂ = 65⁰С

τ₃ = 95⁰С

t_ВН = 20⁰С

t^р_но = - 29⁰С

Перепад температуры теплоносителя в тепловой сети

δτ = τ₁ - τ₂ (3.16)

δτ =125-65= 60 ^оС

Температурный напор в отопительной системе

∆t₀ = 0,5 *(τ₃ + τ₂) - t_ВН (3.17)

∆t₀ = 0,5*(95+65)-18 = 62 ^оС

Перепад температур в отопительной системе

Θ = τ₃ - τ₂ (3.18)

Θ = 95-65 = 30 ^оС

формулы для определения температуры воды в тепловой сети принимает вид:

τ₁ = t_ВН + ∆t₀ * Q₀^0.8 + (δτ – 0,5 Θ)* Q₀, ⁰С (3.19)

τ₃ = t_ВН + ∆t₀ * Q₀^0.8 + 0,5 Θ * Q₀, ⁰С (3.20)

τ₂ = t_ВН + ∆t₀ *Q₀^0.8- 0,5 Θ * Q₀, ⁰С (3.21)

Как следует, из этих формул температура воды в тепловой сети является функцией относительного расхода тепла на отопление Q₀.

Выразив относительный расход тепла (тепловой поток) на отопление

(3.22)

можно получить графическую зависимость температур воды в тепловой сети и отопительной системе от температуры наружного воздуха.

В связи с этим, что по тепловым сетям вода подается не только на отопление, но и на ГВС, температура воды в подающей линии в закрытых системах не должна быть ниже 70 ⁰С. Так как при более низких температурах нагрев водопроводной воды в теплообменниках до 60 ⁰С будет не возможен.

В закрытых системах температура в подающей линии не может быть ниже 60 ⁰С (теплообменники отсутствуют). В результате этого ограничения график температур приобретает вид ломанной линии с точкой излома при минимально доступной температуре. Температура наружного воздуха, соответствующая точке «излома» обозначается t^и_н. При температурах наружного воздуха выше t^и_н регулирование осуществляется количественным методом на тепловых пунктах или местными «пропусками» (периодически отключением систем отопления).

Для построения графика задаемся температурой наружного воздуха через каждые 5 ⁰С от расчетной и определяем τ₁ ,τ₂ ,τ₃ для каждой температуры за отопительный период, до температуры 8 ⁰С

t_н = -35 ⁰С

Q₀ =

= = 1,13

τ₁ = 18+62*1,13^0,8 + (60-0,5*30) *1,13= 137,22 ⁰С

τ₂ = 18+62*1,13^0,8 - 0,5*30 *1,13= 103,32 ⁰С

τ₃ = 18+62*1,13^0,8 + 0,5*30 *1,13= 69,42 ⁰С

Остальные расчеты производятся аналогичным образом.

На основе полученных расчетов строим график центрального качественного регулирования жилого района

График строится из двух частей. Верхняя часть представляет зависимость относительного расхода тепла от температуры теплоносителя. Нижняя часть - зависимость относительного расхода тепла от заданных температур наружного воздуха. На графике отмечается, до какой наружной температуры происходит центральное качественное регулирование (зона II) , и от какой наружной температуры происходит местное количественное регулирование (зона I).

3.5 Гидравлический расчет тепловой сети

Гидравлический расчет является одним из важных разделов проектирования. Задачей гидравлического расчета является определение диаметра труб по заданным расходам теплоносителя и располагаемым перепадом давлений в тепловой сети.

Результаты гидравлического расчета используются для построения пьезометрического графика, выбора схем местных тепловых пунктов, подбора насосного оборудования и технико-экономических расчетов.

Распределение давления в тепловых сетях удобно изображать в виде пьезометрического графика, который даёт наглядное представление о давлении и напоре в любой точке тепловой сети и поэтому обеспечивает большие возможности учета многочисленных факторов (рельеф местности, высота здания, особенности абонентских систем и т.д.) при выборе оптимального гидравлического режима.

Пьезометрические графики разрабатываются для зимних и летних расчетных условий. Проектирование открытых систем теплоснабжения связано с необходимостью построения пьезометрических графиков для отопительного сезона с учетом максимальных водоразборов из подающих и отдельно из обратных трубопроводов.

Давление, выраженное в линейных единицах измерение, называется напором давления или пьезометрическим графиком. В системах теплоснабжения пьезометрические графики характеризуют напоры, соответствующие избыточному давлению, и они могут быть измерены обычными манометрами с последующим переводом результатов измерения в метры.

При построение пьезометрического графика нужно выполнять следующие условия:

Давление в непосредственно присоединяемых к сети абонентских систем не должно превышать допускаемого как при статическом, так и при динамическом режиме. Для радиаторов систем отопления максимальное избыточное давление должно быть не более 0,6 МПа, что соответствует примерно напору в 60 м.

Максимальный напор в подающих трубопроводах ограничивается прочностью труб и всех водоподогревательных установок.

Напор в подающих трубопроводах, по которым перемещается вода с температурой более 100 ⁰С, должен быть достаточным для исключения парообразования.

Для предупреждения кавитации напор во всасывающем патрубке сетевого насоса должен быть не меньше 5 м.

В точках присоединения абонентов следует обеспечить достаточный напор для создания циркуляции воды в местных системах.

При элеваторном смешении на абонентском вводе располагаемый напор должен быть не меньше 10-15 м.

Наличие подогревателей горячего водоснабжения при двухступенчатой схеме требует увеличение напора до 20-25 м.

Уровни пьезометрических линий, как при статическом, так и при динамическом режиме следует устанавливать с учетом возможности присоединения большинства абонентских систем по наиболее дешевым зависимым схемам. Статическое давление также не должно превышать допускаемого давления для всех элементов.

Нам необходимо определить расход по домам и участкам G, кг/с по формуле:

G=

(3.23)

где С_в=4,3 кДж/кг.гр

τ₁=125 ⁰С τ₂=65 ⁰С

Q_от- тепловой поток на отопление, МВт

Q_в- тепловой поток на вентиляцию, МВт

Q_гвс- тепло на горячее теплоснабжение, МВт

= =23,9 т/ч

= = 6,27 т/ч

= =3,6 т/ч

= = 0,694 т/ч

Остальные расчеты выполняются аналогично, результаты сведены в табл. 6

При движении теплового носителя по трубам, потери давления в тепловой сети складывается из местных потерь сопротивлений и потерь на трение по длине:

Общие потери давления в тепловой сети ∆P, Па определяются по формуле:

∆P =∆P_м + ∆P_л (3.24)

Гидравлическое сопротивление по длине трубопровода ∆P_л, Па определяется по формуле:

∆P_л = λ

(3.25)

где: λ – коэффициент гидравлического трения,

l- длина участка, м

d_ВН – внутренний диаметр трубы, мм

ρ – плотность теплоносителя, кг/м³

ω – скорость движения теплоносителя, м/с.

Коэффициент гидравлического трения «λ» зависит от числа Рейнольдса «Re» и относительной эквивалентной шероховатости трубы с учетом коррозии.

-Для водяных систем К_ЭКВ = 0,5 мм. [2,c. 352]

Коэффициент гидравлического трения λ_d определяется по формуле:

λ_d = 0,11(

)^0,25 (3.26)

1_уч

λ_273x7=0,11×(

)^0,25=0,023

ΔP_л=0,023×(

) × =2793 Па

2_уч

λ_219×6=0,11×(

^0,25=0,024

ΔP_л=0,024 ×

× = 5989 Па

Остальные расчеты выполняются аналогично, результаты сведены в табл. 6

Местное гидравлическое сопротивление ∆P_м ,Па определяется по формуле:

∆P_м = Σξ*

(3.27)

где: Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке тепловой сети.