6. Выбор конструкции тепловой сети и разработка монтажной схемы.

Способ прокладки теплопроводов - непроходные унифицированные конструкции сборных железобетонных каналов лоткового типа. Трасса предусмотрена в отведенных для инженерных сетей технических полосах, параллельно дорогам и проездам, вне проезжей части, внутри микрорайонов и кварталов - вне проезжей части дорог. Схема тепловых сетей - тупиковая. При выборе трассы предусмотрен один ввод тепловых сетей в каждый квартал. Кварталы, расположенные рядом, подключены из одной тепловой камеры.

Для тепловых сетей в данном примере предусмотрены стальные электросварные прямошовные трубы по ГОСТ 10704-91, соединенные с помощью сварки. Основным видом запорной арматуры являются стальные задвижки с ручным приводом при диаметре до 500 мм и электрическим при диаметре более 500 мм.

В местах ответвлений к кварталам предусмотрены тепловые камеры из сборных железобетонных элементов. На участках между узловыми камерами предусмотрено размещение неподвижных опор, расстояние между которыми зависит от диаметра теплопровода, типа компенсатора и способа прокладки тепловых сетей. На участке между двумя неподвижными опорами предусмотрено размещение компенсатора и подвижных опор. Повороты трассы теплосети под углом 90-130° предусмотрено использовать для самокомпенсации температурных удлинений. В данном примере предполагается использование щитовых неподвижных опор, а в качестве компенсационных устройств проектом предусмотрено использование: при условном диаметре трубопроводов до 300 мм - П-образных компенсаторов, более 300 мм - сальниковых компенсаторов.

7. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей.

Цель гидравлического расчета - определение диаметров теплопроводов, давления в различных точках сети и потерь давления на участках. Последние устанавливают методом удельных потерь давления на трение и приведенных длин. Согласно [1], удельные потери давления на трение должны определяться на основании технико-экономических расчетов. В курсовом проекте, когда располагаемый перепад давления в тепловой сети не задан, удельные потери давления в магистральных трубопроводах приняты в пределах 30 — 80 Па/м, для ответвлений - по располагаемому давлению, но не более 300 Па/м.

В данном примере гидравлический расчет системы теплоснабжения выполнен для двух режимов: 1) при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение, когда расчетные расходы теплоносителя, а, следовательно, и потери давления в подающем и обратном теплопроводах будут равными (расчет производят только для подающего теплопровода); 2) при максимальном водоразборе на горячее водоснабжение из обратного теплопровода (расчет выполняют для подающего и обратного теплопроводов).

Расчет производим в следующей последовательности: выбираем на трассе тепловых сетей расчетную магистраль, соединяющую источник теплоты с наиболее удаленным потребителем; разбиваем тепловую сеть на расчетные участки, определяем расчетные расходы теплоносителя G_d и измеряем по генплану длины участков (см. рис. 3); задавшись удельными потерями давления на трение R (30 - 80 Па/м), исходя из расходов теплоносителя на участках, по таблицам [9] находим диаметр теплопровода, действительные удельные потери давления на трение и скорость движения теплоносителя, которая должна быть не более 3,5 м/с. Если задан располагаемый перепад давления по всей сети P (Па), определяют средние удельные потери давления (Па/м).

, (30) где- суммарная протяженность расчетной магистрали, м, - доля потерь в местных сопротивлениях, определяемая по [5]. По R_m принимают диаметры теплопроводов, находят действительные удельные потери давления и скорость теплоносителя.

Определив диаметры расчетных участков тепловой сети, разрабатываем монтажную схему теплопроводов, размещая по трассе запорную арматуру, неподвижные опоры, компенсаторы; по монтажной схеме устанавливаем местные сопротивления на расчетных участках, находим сумму коэффициентов местных сопротивлений  и эквивалентную длину l_э местных сопротивлений (таблица 4). Приведенную длину расчетного участка тепловой сети определяем как сумму=l + l_э. Потери давления на расчетных участках тепловой сети находим как . Далее вычисляем суммарные потери давления в подающем теплопроводе расчетной магистрали, ответвления и другие магистрали рассчитываем по располагаемому перепаду давлений в точке присоединения ответвлений к расчетной магистрали. При этом невязка между потерями давления в ответвлениях и располагаемым давлением не должна превышать 10%. Расчет сведен в таблицу 3.

Рисунок 3. Расчетная схема тепловой сети.

Таблица 5

№ участка	Gd, т/ч	dн , мм	R, Па/м	v, м/с	l, м	l э, м	l, м	p, кПа	p, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Режим 1
1	198	273х7	51,99	1,1	840	144,48	984,48	51,18	51,18
2	838	478х7	52,1	1,44	1642	131,04	1773,04	92,38	143,56
3	1484	630х8	38	1,47	600	105,28	705,28	26,80	170,36
4	2769	720х7	63,6	2,07	278	35,01	313,01	19,91	190,27
5	258	273x7	87,8	1,43	320	85,12	405,12	35,57	35,57
невязка:
6	258	273x7	87,8	1,43	320	85,12	405,12	35,57	35,57
невязка:
7	298	219x6	380,63	2,59	307	64,6	371,60	141,44	141,44
невязка:
8	348	273x7	158,92	1,93	307	85,12	392,12	62,32	62,32
невязка:
9	198	273х7	51,99	1,10	840	144,48	984,48	51,18	51,18
10	838	478х7	52,1	1,44	1285	149,76	1434,76	74,75	125,93
11	1285	630х8	28,6	1,27	1231	210,56	1441,56	41,23	167,16
невязка:
12	258	273х7	87,8	1,43	320	85,12	405,12	35,57	35,57
невязка:
13	258	273х7	87,8	1,43	320	85,12	405,12	35,57	35,57
невязка:
14	199	219x6	168,73	1,72	307	64,6	371,60	62,70	62,70
невязка:
15	248	219x6	263,89	2,16	307	64,6	371,60	98,06	98,06
невязка:

№ участка	Gd, т/ч	dн , мм	R, Па/м	v, м/с	l, м	l э, м	l, м	p, кПа	p, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Режим 2
1	99,6	273х7	12,95	0,55	840	144,48	984,48	12,75	12,75
2	485,2	478х7	14,52	0,84	1642	131,04	1773,04	25,74	38,49
3	812	630х8	11,9	0,82	600	105,28	705,28	8,39	46,89
4	1523,4	720х7	15,2	0,86	278	35,01	313,01	4,76	51,64
5	130,8	273x7	21,97	0,72	320	85,12	405,12	8,90	8,90
невязка:
6	130,8	273x7	21,97	0,72	320	85,12	405,12	8,90	8,90
невязка:
7	150,4	219x6	95,16	1,29	307	64,6	371,60	35,36	35,36
невязка:
8	176,4	273x7	42,08	0,99	307	85,12	392,12	16,50	16,50
невязка:
9	99,6	273х7	12,95	0,55	840	144,48	984,48	12,75	12,75
10	485,2	478х7	14,52	0,84	1285	149,76	1434,76	20,83	33,58
11	711,4	630х8	8,9	0,75	1231	210,56	1441,56	12,83	46,41
невязка:
12	130,8	273х7	21,97	0,72	320	85,12	405,12	8,90	8,90
невязка:
13	130,8	273х7	21,97	1,43	320	85,12	405,12	8,90	8,90
невязка:
14	100,6	219x6	42,28	0,86	307	64,6	371,60	15,71	15,71
невязка:
15	125,6	219x6	66,12	1,08	307	64,6	371,60	24,57	24,57
невязка:

Таблица 6
№ участка	dу , мм	Месные сопротивления	Коэффициент местных соп-ротивлений ξ	Эквивалентная длина, м lэкв=Σξ*l''
1;9	250	сужение задвижка П-образные компенсаторы 7 шт.	0,5 0,5 7*1,7	12,9*11,2 = 144,48
2	450	сужение задвижка тройник при разд. потока на проходе компенсаторы сальниковые 12 шт.	0,5 0,5 1 12*0,3	5,6*23,4 = 131,04
3	600	сужение задвижка тройник при разд. потока на проходе компенсаторы сальниковые 4 шт.	0,5 0,5 1 4*0,3	3,2*32,9 = 105,28
4	700	компенсатор сальниковый отвод 90 о	0,3 0,6	0,9*38,9 = 35,01
5; 6; 8; 12; 13	250	сужение задвижка тройник при разд. потока на ответвл. П-образные компенсаторы 3 шт.	0,5 0,5 1,5 3*1,7	7,6*11,2 = 85,12
7; 14; 15	200	сужение задвижка тройник при разд. потока на ответвл. П-образные компенсаторы 3 шт.	0,5 0,5 1,5 3*1,7	7,6*8,5 = 64,6
10	450	сужение задвижка П-образный компенсатор тройник при разд. потока на проходе компенсаторы сальниковые 9 шт.	0,5 0,5 1,7 1 9*0,3	6,4*23,4 = 149,76
11	600	сужение задвижка отвод 90 о тройник при разд. потока на ответвл. компенсаторы сальниковые 11 шт.	0,5 0,5 0,6 1,5 11*0,3	6,4*32,9 = 210,56

Подбор диафрагм произведем после построения пьезометрического графика тепловой сети, т. к. располагаемые перепады давления у абонентов имеют различные значения и колеблются в пределах 25 - 35 м.