6.Предварительный гидравлический расчет тепловой сети
Задачи гидравлического расчета.
- определение наиболее экономичных диаметров тепловой сети;
- определение падения давления (напора) в тепловой сети и в ответвлениях (кольцах);
- увязка потерь давления по кольцам;
- определение напора в различных точках тепловой сети.
Результаты гидравлического расчета дают следующее:
- возможность определения капитальных вложений (финансирование);
- определение основного объема работ по сооружению тепловых сетей;
- возможность определения характеристик сетевых, циркуляционных, подпиточных, их количество и размещение;
- выяснение условий работы источника теплоты тепловых сетей и выбора схем присоединения абонентов;
- разработка режимов эксплуатации систем теплоснабжения, выбор средств автоматизации тепловых сетей абонентов.
Порядок выполнения гидравлического расчета.
выбирается расчетное направление (от источника до самого удаленного абонента потребителя);
Расчетное направление разбивается на расчетные участки;
Определяются потери давления на расчетных участках;
Принимаются наиболее экономичные диаметры с учетом рекомендованных скоростей движения воды по трубам V(W) = 0,5-1,5м/сек.
Суммарные потери давления в трубопроводе определяются следующим образом:
∆Р=R∙lp, 
- в таблицах,
-
в номограммах.
R
– удельные потери давления на трение,
или
для номограмм.
lp=l+lэ, 
,
где
l – длина участка с расчетной схемы;
lэ – эквивалентная длина местных сопротивлений;
lэ= α∙l, , где α – коэффициент, учитывающий долю падения давления в местных сопротивлениях по отношению к падению давления на трение.
α=0,3, если Dн<150 мм, α=0,4, если Dн≥150 мм.
При выполнении гидравлического расчета необходимо учитывать то, что в
наружных сетях диаметр трубопровода должен быть не менее 32 мм;
Расчет ведется по подающей магистрали, диаметры трубопроводов обратной
магистрали принимаются одинаковыми с диаметрами подающей магистрали;
При выполнении предварительного гидравлического расчета производят увязку
потерь давления по кольцам
Невязка допускается до 15%. Если невязка более 15%, то необходимо
уменьшить
диаметр. Для уменьшения диаметра трубы
на обратной магистрали ставят регулятор
давления (автоматический или шайбы).
Если избыточный перепад давления на
ответвлениях не будет использован, то
оставшийся перепад используют на вводах
к потребителям в элеваторных узлах с
помощью регуляторов давления или
дросселирующих шайб. Невязка определяется
по формуле: 
∙100%.
Согласно СНиП перепад давления на вводе к потребителю при элеваторном
соединении (зависимая схема) должен быть не менее 0,15 МПа (15 м вод.ст. или 15 атм.), но не более 0,6 МПа.
Окончательный гидравлический расчет выполняется после разработки
монтажной схемы на основе подсчета эквивалентных длин фактических узлов местных сопротивлений на каждом участке.
Таблица №8 Предварительный гидравлический расчет
Участок |
Gобщ,
т/час |
Gобщ,
кг/с |
Длина, м |
D, мм |
α |
V, |
Потери давления |
||||||
ℓ |
ℓэ |
ℓр |
таб |
ном |
|
м/сек |
Rо, кгс/м2∙м |
R∙ℓ, кгс/м2 |
Rо, Па/м |
R∙ℓ, Па |
|||
0-1 |
60,195 |
16,72 |
5 |
2 |
7 |
159х4,5 |
159х4,5 |
0,4 |
0,98 |
8,5 |
59,5 |
85 |
595 |
1-9 |
2,93 |
0,81 |
15 |
4,5 |
19,5 |
45х2,5 |
45х2,5 |
0,3 |
0,67 |
22,3 |
434,85 |
220 |
4290 |
1-2 |
57,265 |
15,91 |
15 |
6 |
21 |
159х4,5 |
159х4,5 |
0,4 |
0,95 |
7,94 |
166,74 |
80 |
1680 |
2-10 |
7,605 |
2,11 |
60 |
18 |
78 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,58 |
8,15 |
635,7 |
80 |
6240 |
10-11 |
6,54 |
1,82 |
20 |
6 |
26 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,51 |
6,31 |
164,06 |
60 |
1560 |
10-12 |
1,065 |
0,30 |
40 |
12 |
52 |
32х2,5 |
- |
0,3 |
0,53 |
24,1 |
1253,2 |
- |
- |
2-3 |
49,66 |
13,79 |
25 |
10 |
35 |
159х4,5 |
159х4,5 |
0,4 |
0,82 |
5,9 |
206,5 |
55 |
1925 |
3-13 |
6,54 |
1,82 |
25 |
7,5 |
32,5 |
76х3,5 |
76х3,5 |
0,3 |
0,51 |
6,31 |
205,08 |
60 |
1950 |
3-14 |
2,76 |
0,77 |
20 |
6 |
26 |
45х2,5 |
45х2,5 |
0,3 |
0,65 |
20,8 |
540,8 |
205 |
5330 |
3-4 |
40,36 |
11,21 |
25 |
10 |
35 |
159х4,5 |
159х4,5 |
0,4 |
0,66 |
3,78 |
132,3 |
35 |
1225 |
4-15 |
10,57 |
2,94 |
20 |
6 |
26 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,81 |
16 |
416 |
155 |
4030 |
15-16 |
1,43 |
0,40 |
10 |
3 |
13 |
32х2,5 |
- |
0,3 |
0,73 |
46 |
598 |
- |
- |
15-17 |
9,14 |
2,54 |
45 |
13,5 |
58,5 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,7 |
11,7 |
684,45 |
115 |
6727,5 |
17-18 |
2,6 |
0,72 |
10 |
3 |
13 |
45х2,5 |
45х2,5 |
0,3 |
0,6 |
18 |
234 |
175 |
2275 |
17-19 |
6,54 |
1,82 |
60 |
18 |
78 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,51 |
6,31 |
492,18 |
60 |
4680 |
4-5 |
29,79 |
8,28 |
120 |
48 |
168 |
152х4,5 |
- |
0,4 |
0,54 |
2,73 |
458,68 |
- |
- |
5-20 |
8,89 |
2,47 |
30 |
9 |
39 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,7 |
11,7 |
456,3 |
115 |
4485 |
20-21 |
6,89 |
1,91 |
10 |
3 |
13 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,53 |
6,7 |
87,1 |
65 |
845 |
20-22 |
2 |
0,56 |
15 |
4,5 |
19,5 |
38х2,5 |
38х2,5 |
0,3 |
0,68 |
29,8 |
581,1 |
295 |
5752,5 |
5-6 |
20,9 |
5,81 |
20 |
6 |
26 |
133х4 |
133х4 |
0,3 |
0,5 |
2,73 |
70,98 |
25 |
650 |
6-23 |
6,54 |
1,82 |
15 |
4,5 |
19,5 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,51 |
6,31 |
123,05 |
60 |
1170 |
6-7 |
14,36 |
3,99 |
30 |
9 |
39 |
108х4 |
108х4 |
0,3 |
0,54 |
4,24 |
165,36 |
40 |
1560 |
7-24 |
5,15 |
1,43 |
15 |
4,5 |
19,5 |
57х3,5 |
57х3 |
0,3 |
0,74 |
20,2 |
393,9 |
200 |
3900 |
7-8 |
9,21 |
2,56 |
45 |
13,5 |
58,5 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,7 |
11,7 |
684,45 |
115 |
6727,5 |
8-25 |
2,67 |
0,74 |
15 |
4,5 |
19,5 |
45х2,5 |
45х2,5 |
0,3 |
0,62 |
19,4 |
378,3 |
190 |
3705 |
8-26 |
6,54 |
1,82 |
30 |
9 |
39 |
76х3,5 |
76х3 |
0,3 |
0,51 |
6,31 |
246,09 |
60 |
2340 |
Увязка по кольцам:
(0-1) + (1-2) + (2-3) + (3-4) + (4-5) + (5-6) + (6-7) + (7-8) + (8-26) =
59,5+166,74+206,5+132,3+458,68+70,98+165,36+684,45+246,09 = 2190,6 кгс/м2
(0-1) + (1-2) + (2-3) + (3-4) + (4-5) + (5-20) + (20-22) =
59,5+166,74+206,5+132,3+458,68+456,3+581,1 = 2060,82 кгс/м2
(0-1) + (1-2) + (2-3) + (3-4) + (4-15) + (15-17) + (17-19) =
59,5+166,74+206,5+132,3+416+684,45+492,18 = 2157,67 кгс/м2
(0-1) + (1-2) + (2-10) + (10-12) =
59,5+166,74+635,7+1253,2 = 2114,94 кгс/м2
(2190,6 - 2060,82)*100/2190,6 = 5,9 %