Основные задачи и расчётные зависимости гидравлического расчета

Целью гидравлического расчёта является определение диаметров трубопроводов и потерь давления по длине трассы при известных расход теплоносителя и заданном располагаемом давлении на вводе в микрорайон, также увязка потерь давления по ответвлениям.

При движении теплоносителя по трубам потери давления Р, Па. складываются из потерь давления на трение (линейных потерь) Р_Л и потерь давлений местных сопротивлениях Р_М, Па:

(2.16)

Линейные потери давления ДР_Л, Па, определяются по формуле [2, прил. 4

(2.17)

где R- удельные потери давления на трение, Па/м; С- длина участка трубопровод м. Для облегчения расчётов составлены таблицы [5], которыми пользуются при проведении практических расчётов. Потери давления в местных сопротивлений. Д1'_м, Па, определяются по формуле

(2.18)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке трубопровод р - плотность теплоносителя, кг/м³; и- скорость движения теплоносителя, м/с; Р_дин динамическое давление, Па. Потери давления в местных сопротивлениях можно заменить эквивалентными гидравлическими потерями по длине. Длина прямолинейного трубопровода, линейные потери на котором численно равны потеря давления в местных сопротивлениях, называется эквивалентной длиной местных сопротивлений С_э, м, и определяется по формуле [2]

(2.19)

где коэффициент гидравлического трения; d- внутренний диаметр трубопровода, М.

С учётом формул (2.17). ..(2.19) суммарные потери давления в трубопроводе ДР, Па, выразятся формулой

(2.20)

где приведённая длина участка трубопровода, м.

При отсутствии данных о характере и количестве местных сопротивлениями трубопроводах эквивалентную длину местных сопротивлений С_э, м, допускается определять по формуле [2]

(2.21)

где - коэффициент местных потерь, принимаемый по |2, прил 5].Для тепловых сетей при диаметре до 400 мм можно принять а 0,3...0,4.

Последовательность проведения гидравлического расчёта

Перед началом гидравлического расчёта составляется расчётная схема теп­ловых сетей. В курсовом проекте рассчитывается двухтрубная тепловая сеть от ввода в микрорайон до ЦТП. Схема чертится в одну линию без масштаба с со­блюдением выбранной трассировки. На схеме нумеруются участки между от­ветвлениями, указываются длины расчётных участков и расходы теплоносителя. Расходы теплоносителя на транзитных участках определяются суммированием расходов смежных участков, расположенных далее по ходу теплоносителя от ис­точника теплоснабжения. Длины участков измеряются по генплану с учётом мас­штаба.

Выбирают расчётное направление до наиболее удалённого потребителя (центрального теплового пункта (ЦТП)).

Исходя из заданного располагаемого давления Р_р, Па, определяют сред­ние удельные потери давления в трубопроводах на трение Rср Па/м, по формуле

(2.22)

где - суммарная протяжённость расчётной магистрали, м, состоящей из п уча­стков; a - то же, что и в формуле (2.21); Р_а - перепад давлений, достаточный для преодоления гидравлического сопротивления оборудования ЦТП, внутри-квартальных сетей и абонентских установок, Па. При отсутствии данных прини­мают Р_а=300.. .350 кПа. Располагаемое давление Р_р определяется как разность давлений в подающей Р_п и обратной Р₀ магистрали (по заданию). Затем, ориенти­руясь на значение Rср при заданных расходах теплоносителя G_p, по таблицам [5] или прил. 4., составленным для труб с коэффициентом эквивалентной шерохова­тости к_э=0,5мм, принимают диаметры труб и находят действительные удельные потери давления на участках.

Определив диаметры расчётных участков тепловой сети, разрабатывают монтажную схему теплопроводов, размещая по трассе запорную арматуру, непод­вижные опоры, компенсаторы (см.п. 2.3.4). По монтажной схеме устанавливают местные сопротивления на расчётных участках и находят эквивалентную длину С, местных сопротивлений по [6,прил.17] или прил.5. Определяют приведенную длину С_пр, м, и потери давления на расчетных участках Р, Па, по формуле (2.20). Вычисляют суммарные потери давления в тепловой сети по расчетному направ­лению.

После расчёта основного направления приступают к увязке ответвлений, заключающейся в подборе диаметров, обеспечивающих потери давления на от­ветвлениях, равных располагаемому перепаду давлений в точке присоединения ответвлений к расчетной магистрали. При этом невязка между потерями давления в ответвлениях и располагаемым давлением не должна превышать 10%.

Гидравлический расчет двухтрубной водяной закрытой тепловой сети вы­полняют для подающего теплопровода, принимая диаметр обратного теплопрово­да и потери давления в нем такими же, как и в подающем.