5.5. Порядок гидравлического расчета водяных

тепловых сетей

Перед началом расчета вычерчивается схема тепловой сети. Расчетная схема тепловой сети разбивается на участки. Расчетным участком разветвленной сети принято называть трубопровод, в котором расход теплоносителя не изменяется. Расчетный участок располагается, как правило, между соседними ответвлениями.

Рис. 5.3. Схема для гидравлического расчета тепловой сети

В первую очередь гидравлический расчет ведут по участкам главной магистрали (самая нагруженная или самая длинная ветвь) (рис. 5.3).

Обратная задача:

1. Определяют расчетный расход на участках.

Гидравлический расчет зависит от того, какие задачи решаются. Если расчет ведется для существующей сети, с известной арматурой и диаметрами трубопроводов, то расчет производят в один этап.

2. Определяют , Па/м, (5.29)

где Н_н – напор на выходе со станции в подающей линии, м;

Н_к – напор у конечного абонента в подающей линии, м.

, (5.30)

- коэффициент смешения элеватора.

3. Гидравлический расчет участков ведется в табличной форме:

Таблица 1

№ уч-ка	G, кг/ч	l, м	dy, мм	lэ, м	lР, м	ΔРуч, Па	ΣΔРуч, Па
1	2	3	4	5	6	7	8

4. Увязка ответвлений.

Прямая задача.

При проектировании новых систем теплоснабжения необходимо решить прямую задачу, т.е. по расчетному расходу определить диаметры трубопроводов и потери сети. В этом случае гидравлический расчет делится на 2 этапа: предварительный и окончательный.

Предварительный расчет:

1. Определить расчетные расходы на участках.

2. Т.к. на участке не известны местные сопротивления, то α определяют по приближенной формуле. Обычно принимают, что давление вдоль главной магистрали распределено равномерно, т.е. α₁ = α₂ = … = α_n = α_ср: , где G – расход на головном участке, т/ч.

3. задают в пределах до 80 Па/м (для магистралей).

4. Выбирают диаметры трубопроводов и заполняют таблицу:

Таблица 2

№ уч-ка	G, кг/ч	l, м	αср	lР, м	dy, мм	ΔРуч, Па	ΣΔРуч, Па
1	2	3	4	5	6	7	8

5. Определяют на основе произведенного гидравлического расчета.

Окончательный расчет.

6. По и G_Р определяют диаметр участка, количество и тип местных сопротивлений на участке, эквивалентную и расчетную длины и производят окончательный гидравлический расчет, заполняя табл.1. Диаметры труб ответвлений рассчитываются в той же последовательности.

При установке сальниковых компенсаторов максимальное расстояние между ними определяют по справочнику в зависимости от диаметров трубопроводов.

Диаметры труб независимо от расчетного расхода должны приниматься не менее 32 мм, а циркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения не менее 25 мм.

Расчетные режимы для закрытых систем: зима и лето, а для открытых: зима (ночь, из обратки и из подачи) и лето:

, кг/ч, (5.31)

где К₄ определяют по СНиПу (п.5.17).

Согласно СНиПу трубопроводы тепловых сетей должны выбираться, как правило, одинакового диаметра. Известно, что в открытых системах теплоснабжения с неавтоматизированными абонентскими вводами при водоразборе из подающих трубопроводов расход воды в отопительных установках, присоединенных по зависимой схеме, снижается, а при водоразборе из обратных трубопроводов растет.

При равных относительных сопротивлениях подающих и обратных трубопроводов S₁ = S₂, что может иметь место в случае равенства диаметров трубопроводов и постоянном (регулируемом) располагаемом напоре на источнике теплоты , водоразбор из подающих трубопроводов приводит к вдвое большему снижению расхода в отопительных системах, чем увеличение его при водоразборе из обратных трубопроводов. В случае, когда из подающих трубопроводов отбирается 40 %, а из обратных 60 % воды, используемой на бытовые нужды, влияние водоразбора на работу отопительных систем минимально.

В целях повышения эффективности открытых систем теплоснабжения при проектировании новых и реконструкции действующих двухтрубных открытых тепловых сетей, расчет трубопроводов целесообразно выполнять, принимая удельные линейные потери напора в подающих трубопроводах ниже, чем в обратных ( ) при сохранении средней величины удельных линейных потерь напора в обоих трубопроводах, равной оптимальной величине .

Рассмотренная выше методика расчета трубопроводов тепловых сетей должна применяться, прежде всего, при проектировании независимых открытых систем теплоснабжения. Она целесообразна также и для расчета открытых систем теплоснабжения с зависимой схемой присоединения абонентов к тепловым сетям. Но при этом должны применяться отопительные установки, оборудованные не радиаторами, а конвекторами, потому что последние допускают работу при более высоких давлениях в обратных трубопроводах (до 1,0 МПа).

Наиболее оптимальное соотношение удельных линейных потерь напора в подающем и обратном трубопроводах открытых систем теплоснабжения равно 0,5:

. (5.32)