3.2 Гидравлический расчет главной питающей магистрали

Экономические показатели тепловой сети - капиталовложения, расход металла, затраты на тепловые потери и электроэнергию - во многом определяются значениями диаметров теплопроводов главной питающей магистрали. Этим обосновывается необходимость диаметры трубопроводов по ее участкам оптимизировать по целевой функции годовых приведенных затрат, минимуму которой соответствует экономический диаметр

. (3.14)

В формуле (3.14) коэффициент Э является фактором экономичности - функцией совокупности исходных данных, отражающих условия строительства и эксплуатации проектируемой тепловой сети, стоимостные показатели энергии и энергоиспользующего оборудования и др.

(3.15)

где: n - число часов работы тепловой сети, при наличии теплового потока горячего водоснабжения, принимается n = 8400 час;

Z_э и Z_т - удельные замыкающие затраты соответственно на электроэнергию и теплоту, грн/кВт-ч; грн/ГДж;

b_н - стоимость 1 кВт мощности сетевых насосов, грн/кВт;

b - стоимостный коэффициент сооружения теплопроводов, грн/м; принимается при непроходных каналах 400/440, при бесканальной прокладке 280/320, при надземной прокладке на опорах высотой до 2,5 м. – 300/320 (через дробную черту указаны значения коэффициента соответственно для прокладок в сухих и мокрых грунтах);

 - коэффициент местных потерь теплоты, принимается при бесканальной прокладке 1,15, при канальной прокладке – 1,2, при надземной прокладке – 1,25;

k - коэффициент теплопередачи от трубопровода в окружающую среду, при учете всех термических сопротивлений, отнесенный к наружной поверхности изоляции, принимается 0,8 ÷ 1,2 Вт/(м² К);

_ср - среднегодовая температура сетевой воды в обоих трубопроводах, °С.

t_о - среднегодовая температура грунта (при подземной прокладке можно принимать на 2^оС выше среднегодовой температуры наружного воздуха) и наружного воздуха (при надземной прокладке).

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

1. Исходя из предположения, что все участки магистрали имеют одинаковое техническое решение, по (3.15 ) определяется общее для всех участков значение фактора экономичности Э.

2. Для каждого участка расчетной схемы по (3.14) определяется экономический диаметр трубопровода d_э, м.

3. По таблице стандартных диаметров труб подбирается ближайший к d_э внутренний диаметр стандартной трубы d_в, м.

4. Для стандартной трубы с d_в определяется удельная линейная потеря давления, по формуле:

(3.16)

3.2.5. Проверяется скорость сетевой воды на расчетном участке по формуле:

(3.17)

При скорости W_i > 3,5 м/с необходимо принять следующий больший по стандарту d_в и пересчитать для него значения R_i и W_i.

3.2.6. По формуле Б.Л. Шифринсона определяется ориентировочное значение доли падения давления в местных сопротивлениях α на рассчитываемом участке и его приведенную длину L_пр, м;

, (3.18)

, (3.19)

3.2.7. Определяются полное падение давления P_i и напора h_i на участке

P_i=R_i L_пр, Па (3.20)

h= P/9560, м. (3.21)

3.2.8. Изменение величины давления (напора) в магистрали от ее конечного узла (диктующего теплового пункта) до начального узла расчетного участка определяются ростом накопительных сумм:

P_i= P_i (3.22)

и

H= h_i (3.23)

По мере выполнения гидравлического расчета главной питающей магистрали результаты вычислений заносятся в таблицу 3.2

Таблица 3.2. Таблица гидравлического расчета главной питающей магистрали

№

Qi, МВт

Gi, кг/с

Li, м

(1+α)

труба

Ri, Па/м

Wi, м/с

Lпр, м

рi=Ri·Lпр, Па

Pi=Pi, Па

hi, м

H=hi, м

dэ, м

dв, м

dнхδ, мм

dу, м

1

2