3.3.2. Окончательный гидравлический расчет

В окончательном гидравлическом расчете используются значения коэффициентов местных сопротивлений, которые получены в предварительном расчете (Табл.3.5).

Для принятого к установке стандартного диаметра трубопровода определяется фактическая удельная линейная потеря давления R_i (3.16).

Определяется эквивалентная длина местных сопротивлений L_э по формуле:

(3.27)

Вычисляется приведенная длина рассчитываемого участка L_пр по формуле:

L_пр= L_i + L_э (3.28)

Определяются полное падение давления (3.20) и потеря напора (3.21).

Измененния давления и напора в распределительной магистрали от ее конечного узла до узла подключения к главной питающей магистрали определяются ростом накопительной суммы (3.22) и (3.23) соответственно.

Если образовавшийся в распределительной магистрали свободный напор (Δh_др. = ΔH_п – ΔH) превышает 5%, то в конце последнего участка распределительной сети у теплового пункта необходимо установить дроссельную диафрагму.

Диаметр отверстия дроссельной диафрагмы определяется по формуле:

(3.29)

где: dдр – диаметр диафрагмы, мм. ;

Н_др =2·h_др – поскольку, как правило, устанавливают одну диафрагму, которая должна гасить избыточный напор и в подающем и в обратном трубопроводах, м.

Результаты окончательного гидравлического расчета распределительной магистрали заносятся в табл. 3.6.

Таблица 3.6. Таблица окончательного гидравлического расчета

№

Gi, кг/с

Li, м

труба

Ri, Па/м

Σξ

Lэ, м

Lпр, м

рi=Ri·Lпр, Па

Pi=Pi, Па

hi, м

H=hi, м

dв, м

dнхδ, мм

dу, м

ΣРп =

ΣНп =

ΣLi =

1

2

3.4. Пьезометрический график

Пьезометрический график позволяет определить напор в любой точке тепловой сети, поэтому целью построения пьезометрического графика является проектная разработка режимов напоров (давлений) в тепловой сети.

Значениями напоров в подающем и обратном теплопроводах обуславливаются схемы подключения отопительных систем, потребность в сооружении насосных подстанций и в специальной автоматизации абонентских вводов. Все это во многом определяет важные технические и экономические характеристики системы теплоснабжения в целом.

В курсовом проекте пьезометрический график строится для главной питающей и распределительной магистралей, гидравлические расчеты которых уже были выполнены.

Поле пьезометрического графика - прямоугольная координатная сетка, по оси абсцисс которой откладываются отметки протяженности трасс магистралей, а по оси ординат - отметки поверхности земли по профилю магистралей и полные напоры в теплопроводах.

На режим напоров в водяной тепловой сети наложен ряд ограничений:

• напор в подающем трубопроводе не должен превышать допустимый для оборудования источника теплоты и труб тепловой сети

(160 - 250 м);

• напор в подающем трубопроводе не должно быть ниже давления кипения при расчетной температуре сетевой воды (40 м при = 150 ^оС);

• максимальный напор в обратном трубопроводе (при зависимой схеме) в любом месте тепловой сети не должен превышать допустимый напор для отопительных приборов (60 м для чугунных радиаторов);

• минимальный напор в обратном трубопроводе в любом месте тепловой сети не должен быть ниже 5 м для предотвращения подсоса воздуха в теплопроводы;

• напор в теплопроводах в статическом режиме (при остановленных сетевых насосах) не должен быть ниже геометрической высоты систем отопления, что обеспечивает их заполнение водой и не превышать допустимый напор для отопительных приборов.

Последовательность построения пьезометрического графика:

Выбираются масштабы графика – горизонтальный (длин) и вертикальный (напоров). Строится координатная сетка. На координатную сетку наносится профиль питающей и распределительной магистралей так, чтобы точка профиля, имеющая самую низкую абсолютную отметку, легла на ось абсцисс. Тем самым эта точка по оси ординат (напоров) получает относительную отметку "0".

На профиле необходимо показать конечные для рассчитанных магистралей тепловые пункты и высоты многоэтажных зданий, расположенных вдоль теплотрасс. При определении верхних отметок зданий высоту этажа принимать условно равной 3 м.

На координатную сетку наносятся линии предельных значений пьезометрических напоров:

• максимального напора в подающем теплопроводе – по условию прочностной надежности арматуры теплоподготовительного оборудования источника теплоты и трубопроводов, который в курсовом проекте принимается равным 160 м.

• минимального напора в подающем теплопроводе, не допускающего вскипание воды. При =150 °С этот напор принимается равным 40 м

• максимальный пьезометрический напор для обратного теплопровода тепловой сети не должен превышать 60 м

• минимальный пьезометрический напор в обратной теплопроводе для избегания подсоса в него воздуха в любой точке тепловой сети не должен быть ниже 5 м.

По результатам гидравлического расчета главной питающей и распределительной магистралей в принятых масштабах строятся пьезометрические графики подающего и обратного теплопроводов. Полная потеря напора в циркуляционном контуре системы теплоснабжения, которая должна обеспечиваться сетевыми насосами, определяется суммой:

(3.30)

где:ΔH_сн - напор, развиваемый сетевыми насосами, м;

δH_т - потеря напора в теплоподготовительном оборудовании источника теплоты, принимается для отопительных котельных с общей тепловой мощностью до 35 МВт – 20 м, для РТС – 25 м,

для ТЭЦ – 30 м;

ΔH_п и ΔH_о - равные друг другу полные потери напора в подающем и обратном теплопроводах главной питающей магистрали до диктующего теплового пункта (по таблице 3.2);

ΔH_сн - располагаемый напор у диктующего теплового пункта, принимается равным при подключении отопительных систем через элеватор 20 м., при безэлеваторном подключении – 10 м.

Если при всех возможных вариантах положения графика не удается удовлетворить требования режима давлений, то переходят к рассмотрению возможностей решения этой задачи установкой на магистралях насосных подстанций.

На построенном пьезометрическом графике необходимо указать значения напоров на источнике теплоты, в узловых точках тепломагистралей и у концевых потребителей.

Решается вопрос о статическом уровне напоров в тепловой сети и способе его поддержания. Статический напор должен превышать как минимум на 5 м гидравлическую высоту системы отопления, но не превышать 60 м.

Пример компоновки пьезометрического графика представлен на рис. 3.1

Р ис. 3.1. Пьезометрический график

Таблица 3.7. Стандартные диаметры труб, применяемых для строительства тепловых сетей

dу, м	dн х , м	dв, м	Стандарт
50	57х3,0	0,051	Трубы стальные бесшовные горячедеформированные по ГОСТ 8732-78
70	76х3,0	0,070
80	89х3,5	0,082
100	108х4,0	0,100
125	133х4,0	0,125
150	159х4,5	0,150
175	194х5,0	0,184
200	219х6,0	0,207
250	273х7,0	0,259
300	325х8,0	0,309
350	377х9,0	0,359
400	426х9,0	0,408
450	480х7,0	0,466	Трубы стальные электросварные прямошовные по ГОСТ 1074-76
500	530х8,0	0,514
600	630х9,0	0,612
700	720х10,0	0,700
800	820х10,0	0,800
900	920х10,0	0,898
1000	1020х12,0	0,996
1100	1120х12,0	1,096
1200	1220х14,0	1,192
1400	1420х14,0	1,392

Литература

1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети,- М,- Энергоиздат, 1982.- 360 с.

2. Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве. СН 528-80,- М, Стройиздат, 1981. - 34 с.

3. Руководство по проектированию тепловых пунктов,- М, Стройиздат, 1983.- 72 с.

4. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей. В.И.Манюк л др. - М, Стройиздат, 1988,- 432 с.

5. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.0786, Тепловые сети. - М., Стройиздат, 1988.- 48 с.

6. Громов Н.К. Абонентские устройства водяных тепловых сетей.- М., Энергия", 1979,-248 с

7. Инструкция по проектированию тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий. СН 542-81. - М., Стройиздат, 1983.-72 с.

8. Лапотшкина Н.П., Сазонов Р.П Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей.- М, Энергоиздат, 1982.- 200 с.

9. Левин Б.И., Шубин Е.П. Теплообменные аппараты, систем теплоснабжения, - М., "Энергия", 1965.- 256 с

10. Руководство по проектированию тепловых пунктов,- М., Стройиздат, 1983.- 72 с.

11. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.0786, Тепловые сети. - М., Стройиздат, 1988.- 48 с.

15