4. Гидравлический расчёт тепловой сети. Пьезометрический график. Выбор насосов

Расчёт ведём согласно с [1], [5] и [6]. Источник [1] при этом выступает более как руководящий документ, а [5] и [6] как методические.

Ввиду учебного характера проекта проведём гидравлический расчёт только для максимально зимнего периода, то есть при расчётной температуре наружного воздуха.

Диаметры труб прямого и обратного хода сетевой воды примем одинаковыми. В совокупности с тем, что вязкость и плотности воды, а также эквивалентная шероховатость приняты постоянными, такой шаг обеспечит нам одинаковое падение давления в подающем и обратном трубопроводах и, следовательно, упростит расчёт.

1. Расходы воды по объектам снабжения

Суммарный расчётный расход объекта:

, кг/с (4.1)

где k – коэффициент запаса который учитывает долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, принимаем по [1] таблица 2, как для закрытой системы с мощностью более 100 МВт (см. табл. 1.3) k = 1,0:

, – температуры воды в подающем и обратном трубопроводах первичного теплоносителя подогревателя ГВС в точке излома температурного графика (т.е. когда расход воды на ГВС максимален, см. рис. 3.1), равны: ºС и ºС.

Расчётный расход воды на жилой район:

кг/с;

Расчётный расход воды на промышленное предприятие:

кг/с;

Суммарный расчётный расход теплосети: G = G₁ + G₂ = 157,41 + 100,12= 257,53 кг/с

2. Выбор и расчёт магистрали и ответвлений.

Имеются две магистрали: участок ТК и ПП и направление на жилой район, состоящее из участков И-ТК и ТК-ЖР. Необходимо определить главную магистраль. Определение главной магистрали проводится по расчету наибольших потерь давления, но в данном случае очевидно, что наиболее удаленным потребителем является жилой район, поэтому главной магистралью будет направление И-ЖР,поскольку на этом участке будут наибольшие потери давления.

Теперь займёмся расчётом этой магистрали (И - ТК - ЖР), который будем проводить в два этапа: предварительный и поверочный. Разбиение на этапы необходимо, потому что в начале расчёта неизвестных величин несколько. Предварительный этап расчёта – подпункты а – б. Остальные (в – к) – поверочный.

1. Участок и - тк:

1. Задаёмся R_л = 75 Па/м;

2. Расход: G =257,53 кг/с

3. Расчитываем внутренний диаметр трубопровода

-коэффициент, зависящий от эквивалентной шероховатости и плотности воды . Для водяных тепловых сетей

4. Подбираем трубу с ближайшим внутренним диаметром по [4] стальные трубы: наружный диаметр , d_вн = 466 мм, толщина стенки δ =7 мм, Условный проход d_О = 450 мм;

5. Скорость воды в трубопроводе:

 

6. Критерий Рейнольдса: . Здесь – кинематическая вязкость, примем её при средней температуре в магистральных трубопроводах ºС,  0,271·10^-6.

7. Предельное число Рейнольдса:

;

8. Re > Re_пр значит гидравлическое трение считается по формуле Шифринсона:

 ;

9. Тогда по формуле Дарси уточняем величину линейной потери напора:

 Па/м;

10. Поскольку нам неизвестно как расставлена арматура на трассе, то примем на каждом участке по 2 задвижки, по 1 тройнику, 1 компенсатор на 100 м, 1 сварочный шов на 25 м.

11. Потери давления на участке:

 Па;