1.2. Предварительный расчет магистрали

Для теплоносителя – вода:

1.2.1 Определяется падение давления по всей длине расчетной магистрали:

∆р = , Па (1.3)

ΔH – падение напора в магистрали тепловой сети. Если падение напора неизвестно, падение давления можно предварительно принять, задаваясь удельным падением давления h = 80 – 100 Па/м. Тогда

ρ_ср – средняя плотность воды, кг/м³. Принимается ρ_ср = 975 кг/м³;

= 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Для теплоносителя пар:

Определяется падение давления по формуле:

р = р_н – р_к, Па (1.5)

где р_н – давление пара в начале магистрали, Па;

р_к – давление пара в конце магистрали, Па.

Если одно из давлений не известно, можно предварительно задаваться падением давления из расчета 0,1 МПа на длине 500 – 700 м, или 100 – 150 Па/м.

1.2.2. Коэффициент местного падения давлений:

α = Z (1.6)

G_0-а – максимальный расход теплоносителя в расчетной магистрали, кг/с;

Z– постоянный коэффициент. Принимается в зависимости от вида теплоносителя:

для воды и конденсата Z = 0,03 – 0,05;

для пара Z = 0,2 – 0,4.

1.2.3. Удельное линейное падение давления в магистрали:

, Па/м. (1.7)

После определения удельного линейного падения давления производится расчет каждого участка магистрали.

1.2.4. Определяются предварительные диаметры участков магистрали

для теплоносителя – вода:

м (1.8)

где А_d = 0.117 – для воды; А_d = 0.121 – для конденсата;

для теплоносителя – пар:

(1.9)

где А_d = 0.414;

G_уч – расход теплоносителя на рассчитываемом участке магистрали;

кг/м³ – средняя плотность пара; _н – плотность пара при давлении в начале магистрали, _к – плотность пара в конце магистрали;

Предварительный расчет заканчивается после предварительного определения диаметров всех участков магистрали.

2. Проверочный расчет магистрали

По рассчитанным в п. 1.2.4 диаметрам трубопроводов по Приложению 2 принимаются ближайшие стандартные диаметры трубопроводов.

Целью проверочного расчета является определение действительного падения давления на участках магистрали для выбранных стандартных диаметров труб и определение давления в характерных точках магистрали – точках разветвлений. В нашем примере это точка а.

Расчет можно начинать с начала магистрали – если известно давление теплоносителя в начале магистрали, и, с конца магистрали – если начальное давление неизвестно. В этом случае задаются располагаемым напором у конечного абонента магистрали H_аб, величина которого должна обеспечить необходимый располагаемый напор на вводе самого высокого абонента теплосети, h_max. Величина этого напора может определиться по формуле:

=

2.1. По Приложению 4 МУ подбирается ближайший диаметр трубопровода для каждого участка магистрали.

2.3. Определяется действительное линейное падения давления:

для теплоносителя – пар

, Па/м (2.4)

для теплоносителя – вода

Па/м (2.5)

где А_R = 10.6 ∙ 10^-3 для теплоносителя – пар; А_R = 13,62 ∙ 10^-6 – для теплоносителя вода; A_R = 16,3 ∙ 10^-6 – для конденсата.

2.3. Определяется эквивалентная длина местных сопротивлений

м (2.6)

где сумма коэффициентов местных сопротивлений задвижек, разветвлений, компенсаторов и поворотов соответственно:

(2.7)

А_l = 60.7 – для воды; А_l = 76.4 – для пара; А_l = 51,1 – для конденсата;

Значения коэффициентов местных сопротивлений приведены в Приложении 5.

При выборе количества запорных устройств, компенсаторов и другой арматуры, устанавливаемой на участке, следует руководствоваться следующими указаниями:

- на трубопроводах водяных тепловых сетей D_у 100 мм должны быть установлены секционирующие задвижки на расстоянии не более 1000 м друг от друга с устройством перемычки между подающим и обратным трубопроводами диаметром, равным 0,3 диаметра трубопровода, но не менее 50 мм;

- запорная арматура должна устанавливаться в узлах на трубопроводах ответвлений D_у 100 мм, а также в узлах ответвлений на трубопроводах тепловых сетей к отдельным зданиям. При длине ответвлений к отдельным зданиям до 30 м и при их диаметре 50 мм и менее допускается запорную арматуру на ответвлениях не устанавливать. При этом должна предусматриваться запорная арматура, обеспечивающая отключение группы зданий с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0,6 МВт;

- обязательна установка запорных устройств на выводе из станции или распределительной камеры и на вводах у абонентов;

- количество устанавливаемых компенсаторов определяется из расчета 1 компенсатор на 50 – 80 м участка.

2.5. Определяется действительное падение давления на участке

для теплоносителя – пар

(2.8)

для теплоносителя – вода

, Па (2.9)

Результат удваивается, так как водяные тепловые сети выполняются двухтрубными. Оба трубопровода рассчитываются одновременно и имеют одинаковые диаметры.

2.6. Для воды определяется действительное падение напора:

м (2.10)

2.7. Определяется давление в конечной точке участка. Если расчет производится с конечной точки, то применяется формула для определения располагаемого напора в точке "с", которая является конечной для рассчитываемого участка.

м (2.11)

Если расчет производится с начального участка, то располагаемый напор определяется по формуле

м (2.12)

Аналогично производится определение давления при расчете паровых тепловых сетей.

Следующие участки магистрали рассчитываются по приведенным выше формулам. При определении располагаемого напора (давления) в конечной точке участка за начальное давление принимается давление в конечной точке предыдущего участка.

При расчете паровых тепловых сетей производится проверка правильности расчета. Для этого определяется действительная средняя плотность пара по полученному в гидравлическом расчете начальному (конечному) давлению пара

- при заданном начальном давлении пара;

- при заданном конечном давлении пара.

Полученные значения средней плотности сравниваются с принятым в предварительном расчете (1.9). Расчет считается выполненным верно если

Если эта разность будет больше указанного предела, то расчет повторяют, задаваясь новым падением давления. При небольшом отклонении бывает достаточным изменить диаметр одного из участков. По рассчитанным располагаемым напорам в характерных точках составляется таблица 1.3. Располагаемые напоры в характерных точках сети.

Таблица 2.3. Располагаемые напоры в характерных точках сети.

Характерная точка	Располагаемый напор, ΔН, м

Расчет можно производить в электронных таблицах Exel, приведенных в Приложении 4.