7. Гідравлічний розрахунок

Задача гідравлічного розрахунку трубопроводів теплових мереж – визначення їх діаметрів , втрат тиску при розрахункових витратах теплоносія , напорів у будь-якій точці мережі й в місцях приєднання кварталів , подачи и напору мережевих і підживлюючих насосів , а також ув’язка тисків в місцях відгалуження мережі.

У проекті слід зробити гідравлічний розрахунок магістралі і 2-3 характерних відгалуження для опалювального та неопалювального періоду . Діаметри трубопроводів приймають при розрахунку теплових мереж в режимі роботи опалювального періоду .

Гідравлічний розрахунок теплової мережі виконують за методом еквівалентних довжин . Значення коефіцієнту місцевих втрат а₁ приймають за дод. 14.

Еквівалентна довжина дільниці :

L_e = a₁ L_i , (7.1)

де L - довжина дільниці на плані , м .

Питомі втрати тиску на тертя приймають на основі техніко-економічних розрахунків , при відсутності цих даних їх беруть у наступних границях :

- для магістралі 40...80 Па/м ;

- для відгалужень - по існуючому тиску виходячи з умови рівності втрат від джерела теплоти до кінцевих користувачів магістралі і відгалуження . При цьому питомі втрати не повинні перевищувати 300 Па/м, а швидкість теплоносія – 3,5 м/с .

Діаметри трубопроводів теплових мереж , незалежно від розрахункової витрати теплоносія, приймають не  32 мм.

Діаметри подаючого і зворотного трубопроводів двотрубних теплових мереж при сумісній подачі теплоти на опалення , вентиляцію і гаряче водопостачання приймають ,як правило , однаковими.

Послідовність виконання розрахунку

За схемою теплової мережі визначають розрахункову магістраль , яка має найбільшу довжину від джерела теплоти до кінцевого споживача .

Спочатку нумерують усі дільниці головної магістралі,а потім гілки .

Визначають розрахункові витрати води для усіх дільниць простим складанням розрахункових витрат користувачів , рухаючись від кварталів проти руху теплоносія до джерела теплоти .

За розрахунковими витратами теплоносія на дільниці по дод. 15 підбирають діаметри трубопроводу й знаходять питомі втрати тиску і швидкість теплоносія .

Втрати тиску на дільниці:

P_i = R_i ( L + L_e ) = R_i L ( 1+ a₁ ), (7.2)

P_i =83,4*300*(1+0,1891)= 29,753

де R_i - питома втрата тиску , Па/м .

Сумарні втрати тиску визначають від джерела теплоти до кінцевого користувача :

P_tot = , (7.3)

де n - кількість дільниць ; P_i - втрати тиску на i – й дільниці .

Ці дані у наступному використовуються при кресленні графіку тиску теплових мереж . Результати розрахунку заносять до таблиці 7.1.

Гідравлічний розрахунок вважається задовільним , якщо втрати тиску від джерела теплоти до кінцевих користувачів головної магістралі і гілок відрізняються не більш ніж на 10 % .

Гідравлічний розрахунок неопалювального періоду заключається у визначенні швидкостей теплоносія й втрат тиску при заданих діаметрах теплових мереж , які прийняті за розрахунком опалювального (розрахункового) режиму праці . Результати розрахунку заносять до табл. 7.2.

Таблиця 7.2

Результати гідравлічного розрахунку теплових мереж

( зимовий режим )

 з/п	Витра- та кг/с	Дов- жина м	При- веде- на до- вжина, м	Діа- метр, мм	Швид- кість, м/c	Пито- мі вт- рати тиску, Па/м	Втра- ти ти- ску на діль- ниці, кПа	Сума-рні вт- рати тиску, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
В1-В2	39,7737	300	356,759	219*6	1,17	83,4	29,753	-
В2-В3	79,9825	560	710,247	325*6	1,07	42,8	30,398	60,152
В3-В4	108,1031	330	432,932	325*6	1,40	72,5	31,387	91,539
В4-В5	136,5088	350	472,678	377*6	1,29	50,5	23,870	115,41
В5-В6	159,8413	310	427,548	377*6	1,53	71,0	30,358	145,768
В6-В7*	277,6291	210	314,971	530*8	1,33	34,8	10,961	156,729
В7-В8	289,6194	110	166,16	530*8	1,40	38,7	6,43	163,159
В8-В9	325,0244	240	369,804	530*8	1,57	48,6	17,972	181,101
В9-В10	368,8585	300	472,851	530*8	1,78	62,9	29,742	210,844
В10-К	368,8585	460	725,038	530*8	1,78	62,9	45,604	256,449
Всього		3170	4449,024				256,479	1381,25
Відгалуження В11-В7*
В11-В12	32,3445	320	366,3836	159*5	1,30	165	60,4532
В12-В13	42,5203	350	418,4681	219*5	1,25	96,4	40,3403	100,7935
В13-В14	71,7005	290	363,6683	273*5	1,33	80,5	29,2752	130,0687
В14-В7*	87,8124	150	192,1688	273*5	1,62	120	23,0602	153,1289

Таблиця 7.3

Результати гідравлічного розрахунку теплової мережі

(літній период)

 з/п	Витра- та кг/с	Дов- жина м	При- веде- на до- вжина, м	Діа- метр, мм	Швид- кість, м/c	Пито- мі вт- рати тиску, Па/м	Втра- ти ти- ску на діль- ниці, кПа	Сума-рні вт- рати тиску, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
В1-В2	12,6090	300	356,759	219*6	0,37	8,3817	2,9902	-
В2-В3	25,3556	560	710,247	325*6	0,33	4,3013	3,0549	6,0452
В3-В4	34,2682	330	432,932	325*6	0,44	7,2852	3,1540	9,1992
В4-В5	43,2725	350	472,678	377*6	0,40	5,0745	2,3986	11,5978
В5-В6	50,6684	310	427,548	377*6	0,48	7,1343	3,0502	14,6481
В6-В7*	88,0076	210	314,971	530*8	0,42	3,4969	1,1014	15,7495
В7-В8	91,8094	110	166,16	530*8	0,44	3,8889	0,6461	16,3957
В8-В9	103,0308	240	369,804	530*8	0,49	4,8835	1,9377	18,3335
В9-В10	116,923	300	472,851	530*8	0,56	6,3202	2,9885	21,3220
В10-К	116,923	460	725,038	530*8	0,56	6,3202	4,5828	25,9044
Всього	682,8678	3170	4449,024				25,9044	139,195
Відгалуження В11-В7*
В11-В12	7,3997	320	366,3836	159*5	0,41	16,5784	6,0740	-
В12-В13	13,4781	350	418,4681	219*5	0,39	9,6859	4,0532	10,1272
В13-В14	22,7268	290	363,6683	273*5	0,42	8,0877	2,9412	13,0685
В14-В7*	27,8354	150	192,1688	273*5	0,51	12,0577	2,3171	15,3856