3 Определение расчетных расходов воды у потребителей тепловой сети

Основной исходной величиной для гидравлического расчета сети является расчетный расход воды G, кг/с, которая определяется следующим образом:

где Q – значение тепловой нагрузки, кВт,

с – теплоемкость воды, кДж/(кг⋅К),

– расчетная разница между температурами сетевой воды в прямой и обратной линиях. При принятых значениях она равна 80

По формуле делаем расчет расхода воды для всех потребителей, а так же суммарный расход воды для всех потребителей района. Результаты расчета представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Расход воды у потребителей тепловой сети

Потребитель	Расчетный расход воды G кг/с	Суммарный расход воды ∑G, кг/с
2-х секц. жил. здания	8,46	43,15
3-х секц. жил. здания	3,13
4-х секц. жил. здания	29,16
Школа	0,7
Торговый центр	0,76
Общ.-бытовой центр	0,4
Поликлиника	0,54

4 Гидравлический расчет тепловой сети

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.

При проектировании в задачу гидравлического расчета входит:

1) определение диаметров трубопроводов;

2) определение падения давления (напора)

3) определение давлений (напоров) в различных точках сети;

4) согласование всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и необходимых напоров в сети и абонентских системах.

Для проведения гидравлического расчета должны быть заданы схема и профиль тепловой сети, указанное размещения станции и потребителей и расчетные расходы теплоносителя (рисунок 4.1).

В этой работе необходимо выполнить гидравлический расчет двух участков тепловой сети: магистрального участка (предложено обозначить его 0-1) и участка от конца магистрального участка к наиболее удаленному потребителю (предложено обозначить его 1-6). В качестве потребителя присоединенного к концу участка 1-6 студент произвольно выбирает любого потребителя с его расчетным расходом воды. Расход воды через участок 0-1 равен суммарному расходу воды на тепловой район G_∑, определенный в предыдущем разделе.

Рисунок 4.1 – схема тепловой сети

Гидравлический расчет состоит из двух этапов: предварительного и проверочного.

Предварительный расчет (УЧАСТОК 0-1):

Часть местных потерь давления определяем по формуле:

где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке 0-1,

– длина соответственных участков трубопровода, м,

G – расход воды на участке, кг/с,

– коэффициент, значение которого дано в таблице 4.1,

– размещаемый перепад давлений на участке 0-1, Па,

где – средний удельный вес воды, принимаем

– потери напора в прямой или обратной магистралях, м,

где – напор теплоносителя между прямой и обратной линиями тепловой сети на выходе из котельной, в этой работе

– минимальное значение напора у самого удаленного потребителя, в этой роботе

Таблица 4.1 – значения коэффициентов для гидравлического расчета

Коэффициент	Размерность	Выражение	Абсолютная эквивалентная шероховатость kэ,м
			0,0005
			269
			3,82

Определяем удельное линейное падение давления по формуле:

Определяем диаметр трубопровода из предположения его работы в квадратичной области по формуле:

Проверочный расчет (УЧАСТОК 0-1):

Округляем предварительно рассчитанный диаметр к большему из ближайших значений d, приведенных в стандарте. Таблица стандартных диаметров труб, применяемых при транспорте воды и водяного пара, приведена в приложении 11 [1]

Определяем удельное линейное падение давления

Определяем эквивалентную длину местных сопротивлений участка 0-1

Определяем падение давления на участке 0-1:

Потери напора на участке 0-1

Поскольку потери напора на участке 0-1 для прямой и обратной линий сети одинаковы, то располагаемый напор в точке 1 тепловой сети:

Расчет 0-1 магистрали на этом заканчивается.

Аналогично рассчитывается участок магистрали 1-6.

При проведении проверочного расчета для участка 1-6 в последнюю формулу вместо Н_с (как это было для участка 0-1) подставляем то есть имеющийся напор в точке 1, а величина, которая будет получена из этой формулы представляет собой имеющийся напор в точке 6 . Если расчеты выполнены верно его величина должна быть не менее 15 м.

Предварительный и проверочный расчет участка 1-6:

Результаты расчета участков магистрали представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Гидравлический расчет участков магистрали

Участок	G, кг/с	Па/м	, мм	мм	Па/м	м	Па	м	м
0-1	43,15	108,11	0,201	0,259	31,25	408,63	94020	9,84	75,32
1-6	0,54	122,11	0,037	0,04	87,52	10,2	42027	4,401	66,518