6. Построение графика расхода сетевой воды в зависимости от наружной температуры.

Поскольку он разделен на температурные диапазоны, определяем расход воды для 1 диапазона, т.е. при температуре t_н=+8^оС

На отопление –

= =25т/ч

При t_н=+8 ºС

W⁺⁸=

На вентиляцию –

= =21,166 т/ч

Расход сетевой воды на ГВС. Температура сетевой воды на выходе из подогревателя при t_ни равна ℃

По мере понижения температуры наружного воздуха увеличивается температура воды в прямом трубопроводе, следовательно, будет уменьшаться расходов сетевой воды через теплообменник второй ступени.

Таблица 6.1

Расходы воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

	8	4	0	-5	-9	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-39
Wо	8,93	12,50	16,07	20,53	24,10	24,10	24,10	24,10	24,10	24,10	24,10	24,10
Wв	7,30	10,22	13,14	16,79	19,71	20,44	20,44	20,44	20,44	20,44	20,44	20,44
Wгвс	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,84	0,39	0,34	0,30	0,26	0,24	0,24
ΣW	17,07	23,56	30,05	38,16	44,65	45,38	44,93	44,87	44,83	44,80	44,78	44,77

Рис. 6.1 График расходов сетевой воды

W_o- расход воды на отопление

W_в- расход воды на вентиляцию

W_гвс- расход воды на горячее водоснабжение

ΣW- суммарный расход воды

Рис. 6.2 График расходов сетевой воды ГВС

7. Гидравлический расчет тепловой сети.

Водяные системы теплоснабжения представляют собой сложные гидравлические системы, в которых работа отдельных звеньев находится во взаимной зависимости. Одним из важных условий работы таких систем является обеспечение в тепловой сети перед центральными или местными тепловыми пунктами располагаемых напоров, достаточных для подачи в абонентские установки расходов воды, соответствующей их тепловой нагрузке.

Гидравлический расчет – один из важных разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети. При проектирование в гидравлический расчет входят следующие задачи: Определение диаметров трубопроводов, определение падение давления, определение давлений в различных точках сети, увязка всей системы при различных режимах работы сети. Результаты гидравлического расчета дают следующие исходные данные:

1)Для определения капиталовложений, расход металла труб и основного объема работ на сооружение тепловой сети.

2)Установление характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, количество насосов и их размещение.

3)Выяснения условия работы условий источников теплоты, тепловой сети и абонентских систем выбора схем присоединения теплопотребляющих установок к тепловой сети.

4)Выбор систем авторегулирования в тепловых сетях на ГТП, МТП и на абонентских вводах.

5)Разработка режимов эксплуатации систем теплоснабжения.

В качестве исходных данных для расчёта обычно задаются: схема тепловой сети, параметры теплоносителя на входе в рассчитываемый участок, расход теплоносителя и длинна участков сети. Поскольку в начале расчёта неизвестен ряд величин, задачу приходиться решать методом последовательных приближений в два этапа: приближенный и проверочный расчёты.

Предварительный расчёт

1. Определяется располагаемая потеря напора в сети исходя из обеспечения необходимого статического напора на абонентском вводе. Определяется тип пьезометрического графика.

2. Выбирается самая отдалённая точка тепловой сети (расчётная магистраль)

3. Магистраль разбивается на участки по принципу постоянства расхода теплоносителя и диаметра трубопровода. В некоторых случаях в пределах участка с равным расходом изменяется диаметр трубопровода. На участке находится сумма местных сопротивлений

4. Вычисляется предварительное падение давления на данном участке, оно же является максимально возможным падением давления на рассматриваемом участке

5. Определяется доля местных потерь данного участка и удельное линейное падение давления. Доля местных потерь представляет собой отношение падения давления в местных сопротивлениях к линейному падению давления прямолинейных участков.

6. Предварительно определяется диаметр трубопровода рассчитываемого участка

Проверочный расчёт

1. Предварительно рассчитанный диаметр трубы округляется до ближайшего стандартного типоразмера трубы.

2. Уточняется линейное падение давление и вычисляется эквивалентная длина местных сопротивлений.

Эквивалентная длина местных сопротивлений – прямолинейный трубопровод линейное падение давления на котором равно падению давления в местных сопротивлениях.

3. Рассчитывается истинное падение давления на участке которое является полным сопротивлением данного участка.

4. Определяется потеря напора и располагаемый напор в конечной точки участка между подающий и обратной линиях.

Все участки тепловой сети рассчитываются по данной методике и увязываются между собой

Для проведения гидравлического расчета обычно задаются схемой и профилем тепловой сети, а затем выбирают наиболее удаленную точку , которые характеризуется наименьшим удельным падением магистрали. Расчетная температура сетевой воды в подающей и обратной линиях тепловой сети: t₁=115 ºС, t₂=70 ºС.

Рис. 7.1 План сетей УПТОиК и НПС «Сокур»

Располагаемый напор на котельной ∆H_ст=35 м. вод. ст. Располагаемый напор на всех абонентских вводах ∆H_аб=8 м. вод. ст. Средний удельный вес воды γ=9550 Н/м², длина магистрали L=1423 м

Предварительный расчет.

Располагаемая потеря напора, м. вод. ст.

∆H_ст-∆H_аб=32-8=27

Распределяем поровну эту потерю напора между подающей и обратной линиями тепловой сети, поскольку тепловая сеть выполнена в двух трубном исполнение, одинаковый профиль труб δНп =δНо =13,5 м. вод. ст. Тогда полные напоры в подающем и обратном коллекторах станции составят Нп =46,34 м. вод. ст., Но =11,6м. вод. ст.

Падение давления на участке 0-1, Па:

Расход сетевой воды на участке 0-1, кг/с:

G=25,76

Определяем долю местных сопротивлений

=0,58

- коэффициент при эквивалентом шероховатости 0,0005

Предварительно вычисляем удельное линейное падение давления, Па/м и диаметр участка 0-1, м:

;

. - коэффициент при эквивалентом шероховатости 0,0005

Поверочный расчет

Выбираем ближайший стандартный внутренний диаметр, мм по ГОСТ 8731-87 "Трубы стальные".

d_в0-1=207

Определяем удельное линейное падение давления, Па/м:

- коэффициент при эквивалентом шероховатости 0,0005

Рассчитываем эквивалентную длину местных сопротивлений, м участка трубопровода 0-1

- коэффициент при эквивалентом шероховатости 0,0005

Потеря давления на участке трубопровода 0-1, Па:

Потеря напора на участке трубопровода 0-1, м. вод. ст.:

Так как потеря напора в подающей и обратной линиях тепловой сети одинакова, то располагаемый напор в точке 1, м можно вычислить по формуле:

Для остальных участков рассматриваемой магистрали расчеты проводятся аналогично, их результаты сводятся в таблицу (табл. 7.1):

Таблица 7.1

Гидравлический расчет магистрали теплопровода

	Предварительный расчет									проверочный
№	l	L, м	Σξ	δP, Па	G, кг/с	α	Rл, Па/м	d, м	d', м		R', , Па/м	Lэ, м	δP', Па	δH', м	ΔH', м
0_1	25	1423	2	2265,34	25,76	0,58	57,42	0,19	0,21		35,32	16,95	1481,66	0,16	34,69
1_2	24	1423	5	2174,73	25,61	1,50	36,23	0,20	0,21		34,89	42,38	2315,54	0,24	34,20
2_3	51	1423	5	4621,29	23,18	0,67	54,19	0,18	0,18		53,07	36,57	4647,44	0,49	33,23
3_4	150	1423	9,6	13592,04	21,71	0,42	63,61	0,17	0,18		46,55	70,22	10252,36	1,07	31,08
4_5	35	1423	6	3171,48	17,34	1,02	44,94	0,17	0,15		86,82	34,00	5990,37	0,63	29,83
5_6	74	1423	4	6705,40	17,24	0,32	68,67	0,15	0,15		85,74	22,67	8288,34	0,87	28,09
6_7	35	1423	4	3171,48	17,10	0,67	54,16	0,16	0,13		219,83	18,05	11661,22	1,22	25,65
7_8	820	1423	15	74303,13	7,85	0,07	84,31	0,11	0,13		46,29	69,30	41165,05	4,31	19,47
8_9	13	1423	4	1177,98	7,33	1,19	41,45	0,12	0,08		369,38	10,65	8737,31	0,91	17,64
9_10	65,7	1423	5	5953,31	6,71	0,28	70,76	0,11	0,08		309,14	13,32	24427,72	2,56	12,53
10_11	32,1	1423	4	2908,70	2,04	0,25	72,30	0,07	0,05		345,51	5,88	13124,21	1,37	9,78
11_12	13	1423	5	1177,98	1,83	0,74	52,06	0,07	0,05		278,43	7,36	5667,54	0,59	8,59
12_13	85	1423	6	7702,15	0,21	0,05	86,64	0,03	0,04		12,95	6,52	1185,25	0,12	8,34

Ответвление рассчитываться как транзитные участки с заданным падением давления (напора). При расчете сложных ответвлений, сначала находиться расчетное направление как направление с минимальным удельным падением давления, а затем проводят все остальные операции .

Таблица 7.2

Гидравлический расчет ответвлений теплопровода

					Предварительный расчет					Проверочный расчет
№	l	L, м	Σξ	δP,					№	l	L, м	Σξ	δP,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Ответвление точки 1
УТ 1_1	38	38	4	127443,34	0,16	0,02	3274,48	0,01	0,03	24,24	3,29	1000,88	0,10	34,48
Ответвление точки 2
ТК 1_УТ 2	77	147	5	65543,13	2,42	0,08	786,55	0,05	0,05	488,52	7,36	41209,13	4,32	25,57
УТ 2_2	14	147	3	11916,93	0,95	0,17	727,86	0,03	0,03	859,46	2,46	14150,69	1,48	22,61
УТ 2_3	56	147	3	47667,73	1,48	0,05	808,39	0,04	0,04	650,34	3,26	38537,49	4,04	17,50
Ответвление точки 3
УТ 3_УТ 4	54	80	4	81324,24	1,47	0,06	1416,32	0,03	0,04	643,06	4,34	37517,99	3,93	25,37
УТ 4_12	26	80	4	39156,11	0,35	0,06	1414,98	0,02	0,03	118,80	3,29	3479,33	0,36	24,65

Продолжение таблицы 7.2

1		2	3	4		5		6		7		8		9		10		11		12		13		14		15
Ответвление точки 4
УТ 6_11	14		46		4		33547,65		4,37		0,37		1742,75		0,05		0,04		5686,29		4,34		104305,55		10,92		9,24
Ответвление точки 5
УТ7_УТ 14	32		62		4		53800,06		0,11		0,03		1635,19		0,01		0,03		11,19		3,29		394,84		0,04		29,75
УТ 14_14	16		62		2		26900,03		0,02		0,01		1660,22		0,01		0,03		0,46		1,64		8,08		0,00		29,75
УТ 14_4	14		62		2		23537,53		0,09		0,03		1634,26		0,01		0,03		7,12		1,64		111,40		0,01		29,72
Ответвление точки 6
УТ9_5	11		34		2		31042,416		0,135		0,040		2712,974		0,012		0,032		17,405		1,643		220,057		0,023		28,048
Ответвление точки 7
УТ12_Ут 10	23		128		2		15145,51		4,95		0,17		563,91		0,06		0,08		191,60		5,17		5396,31		0,57		24,52
УТ10_9	22		128		3		14487,01		1,27		0,13		581,02		0,04		0,05		134,55		4,41		3553,91		0,37		23,78
УТ10_10	83		128		2		54655,54		3,68		0,04		633,13		0,06		0,07		197,89		4,45		17305,45		1,81		20,90
УТ 12_УТ13	95		132		4		60661,86		4,31		0,08		593,25		0,06		0,07		271,58		8,90		28217,11		2,95		19,74
УТ13_13	24		132		2		15325,10		0,35		0,04		612,11		0,02		0,03		118,80		1,64		3046,51		0,32		19,10
УТ13_УТ11	13		132		3		8301,10		3,95		0,40		455,76		0,06		0,05		1301,03		4,41		22655,32		2,37		15,00
Ответвление точки 8
УТ15_20	23		23		5		54784,231		0,518		0,098		2168,645		0,021		0,040		79,790		5,429		2268,360		0,238		18,998
Ответвление точки 9
УТ16_16	13		13		4		46046,924		0,624		0,138		3111,362		0,021		0,040		116,059		4,343		2012,857		0,211		17,222
Ответвление точки 10
УТ17_15	16		16		3		21619,207		4,668		0,294		1044,597		0,056		0,070		343,741		6,557		7753,645		0,812		10,904
Ответвление точки 11
УТ18_19	31		31		3		8495,00		0,21		0,05		261,55		0,02		0,03		30,40		2,66		1023,21		0,11		9,56
Ответвление точки 12
УТ19_УТ20	25		84		6		841,51		1,62		0,56		21,61		0,08		0,07		41,45		13,11		1579,97		0,17		8,26
УТ20_17	41		84		4		1380,07		1,38		0,21		27,84		0,07		0,07		30,03		8,74		1493,89		0,16		7,95
УТ20_18	18		84		4		605,88		0,24		0,20		28,07		0,04		0,04		17,34		4,34		387,36		0,04		8,18