В задачу гидравлических расчетов входит определение диаметров участков тепловой сети и потерь напора на них и в целом по магистрали.
Гидравлический расчет проводится по известным значениям расчеты расходов теплоносителя на участках и нормированной величине удельного линейного падения давления Rл , которая принимается для главной магистрали равной 80 Па/м.
Расчет выполняется в 2 этапа:
I. Предварительный расчет:
1. Вычерчивается расчетная схема магистральной тепловой сети без масштаба. Указываются номера расчетных участков, их длины, расчетные расходы теплоносителя.
2. Выбирается главная магистраль как наиболее протяженная. Расчет производится последовательно, начиная с головного участка (это 1-й участок) главной магистрали, после чего переходят к расчету ответвлений.
3. По номограмме (прил. 8) для Rл= 80 Па/м и расчетному расходу теплоносителя на каждом участке определяется предварительное значение диаметров тепловой сети (dн х S).
4. По предварительному расчетному значению диаметра трубопровода на участке уточняется стандартное значение диаметра (dу) и удельное линейное падение давления (уточненное), Rлу используя ту же номограмму (прил. 8). При этом заполняем таблицу 4 (предварительный расчет).
5. Далее на расчетной схеме расставляется запорная арматура, неподвижные опоры, компенсаторы. Расстояния на участках между неподвижными опорами определяются в зависимости от типа компенсаторов, способа прокладки и диаметра трубопроводов по прил.9. По этому расстоянию определяется количество тепловых камер ТК и компенсаторов К. Тип компенсаторов выбирается в зависимости от диаметра трубопровода и способа прокладки согласно прил.(8, 9) П-образные компенсаторы целесообразно устанавливать на участках открытой прокладки трубопровода; сальниковые компенсаторы требуют для ремонта и обслуживания смотровых камер, поэтому их размещают попарно. Тепловые камеры ТК размещаются на поворотах к ответвлениям.
II. Окончательный расчет:
1. По типу и количеству местных сопротивлений на каждом участке определяется их суммарная эквивалентная длина, м:
[9.35] - определяется по приложению 10, м:n – число местных сопротивлений на расчетном участке
2. Определение падение давления на каждом участке, Па:
[9.36]3. Вычисляется величина падения напора на участке, м:
[9.37] - плотность воды 935,4 кг/м3g = 9.81 м/c2
4. Далее определяется величина суммарных потерь напора на каждом расчетном участке
.После расчета главной магистрали переходим к расчету ответвлений (и предварительного и окончательного). Расчет проводится в следующей последовательности.
1. Предварительно по результатам расчета главной магистрали определяются потери давления на ответвлениях
(располагаемый напор) как разность потерь напора в главной магистрали и потерь напора на участках до ответвлений, м: [9.38]2. Находим долю местных потерь давления в магистральной сети
Gр – расход теплоносителя на головном участке (1-й участок главной магистрали), т/ч:
3. Определяем удельное линейное падение давления на ответвлениях, Па/м:
; [9.39] ; [9.40] - длина ответвления, м:4. Зная Rл, определяется по номограмме (прил. 8) стандартное значение диаметров трубопроводов.
5. Уточняется
Далее окончательный расчет проводится аналогично, как и для главной магистрали. Результаты расчета заносятся в таблицу № 9.1
После расчета ответвлений переходим к гидравлическому расчету главной магистрали для неотопительного (летнего) периода, задача которого состоит в определении потерь напора, при расходах теплоносителя соответствующих неотопительному периоду и известных диаметрах трубопровода.
Предварительно определяются расходы воды по отдельным участкам главной магистрали для летнего периода.
Пересчет режимов работы производим по формуле.
[9.41] из таблицы №8.1 для каждого ЦТП из таблицы №8.1 для каждого ЦТПУчасток №1
0,37Участок №2
0,35Участок №3
0,12Гидравлический расчет тепловой сети Таблица № 9.1 | |||||||||||||||
№ участка | т/ч | м | Предварительный расчет | Окончательный расчет | |||||||||||
м | RлПа/м | dн х Sмм | dумм | Па/м | Тип местного сопротивления | кол. мест сопр. | Эквив.длина | м | м | Па | м | м | |||
Главная магистраль | |||||||||||||||
1 | 170,4 | 680 | 80 | 273х7 | 250 | 36 | задвижка | 2 | 3,83 | 7,66 | |||||
КомпенсаторОдностороннийсальниковый | 1 | 3,39 | 3,39 | ||||||||||||
КомпенсаторП-образный | 5 | 28 | 140 | ||||||||||||
отвод крутоизогнутый | 1 | 5,55 | 5,55 | ||||||||||||
156,6 | 30117,6 | 3,28 | |||||||||||||
2 | 104,43 | 520 | 80 | 219х6 | 200 | 45 | КомпенсаторП-образный | 4 | 23,4 | 93,6 | |||||
отвод крутоизогнутый | 1 | 4,2 | 4,2 | ||||||||||||
97,8 | 27801 | 3,03 | 6,31 | ||||||||||||
сумма участков 1+2 = 6,31 | |||||||||||||||
Ответвление | |||||||||||||||
3 | 65,98 | 220 | 3,03 | 21 | 194х6 | 175 | 35 | задвижка | 1 | 2,9 | 2,9 | ||||
КомпенсаторОдностороннийсальниковый | 1 | 2,17 | 2,17 | ||||||||||||
КомпенсаторП-образный | 2 | 19 | 38 | ||||||||||||
тройник наделение потокана ответвление | 1 | 21 | 21 | ||||||||||||
64,07 | 9942,45 | 1,08 | 4,36 | ||||||||||||
сумма участков 1+3 = 4,36 |
Для компенсации температурных удлинений трубопроводов устанавливаются как сальниковые, так и П-образные компенсаторы.