Величины коэффициента k [10]

Системы теплоснабжения	Значения коэффициента k
Открытая с тепловым потоком, МВт:
100 и более	0,6
100 и менее	0,8
Закрытая с тепловым потоком, МВт:
100 и более	1,0
100 и менее	1,2

Падение давления на участке трубопровода, Па

(6.30)

где Р_л – то же, что в формулах (6.20) и (6.21);l– длина прямого участка трубопровода, м;l_э– условная дополнительная длина прямых труб, эквивалентнаяпо падению давления местным сопротивлениям рассматриваемого участка, м

, (6.31)

где сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке (приложение 10);коэффициент гидравлического трения. Для стальных водопроводов по А. А. Захарову [2]

(6.32)

Для паропроводов коэффициент уменьшают на 10 – 15 %.

Удельное линейное падение давления [4], Па/м

(6.33)

Одной из задач гидравлического расчета сети является определение требуемых характеристик сетевого насоса. Рабочее давление сетевых насосов замкнутой водяной сети вычисляется по формуле

Р_н =, (6.34)

где DР_к,DР_с,DР_п -потери давления соответственно в источнике теплоты (в котельной, в подогревательной установке и др.), в тепловой сети и на вводе наиболее удаленного абонента.

Ориентировочные значения потерь давления в элементах системы централизованного теплоснабжения приведены в табл. 6.7.

Таблица 6.7

Ориентировочные значения потерь давления в элементах систем теплоснабжения [2]

Элементы системы теплоснабжения	Потери давления, кПа
Водогрейные чугунные секционные котлы	30…50
Водогрейные стальные котлы тепловой мощностью 5,82 МВт и более	150…200
Трубопроводы водогрейной котельной	50…80
Водоподогревательная установка (бойлер)	100…150
Местная система отопления и вентиляции при непосредственном присоединении к тепловой сети	30
То же, в случае присоединения через элеватор	150…200
Местные водо-водяные подогреватели	50…80

При последовательном соединении нескольких теплопотребляющих установок суммарные потери давления в них определяются по выражению

, (6.35)

а при параллельном соединении теплопотребляющих устройств по Е. Я. Соколову [7] из выражения

=, (6.36)

где V– суммарный расход теплоносителя, м³/с;V₁,V₂…V_n– расход теплоносителя через отдельные элементы системы теплоснабжения (установки), м³/с; ∆Р₁, ∆Р₂…∆Р_n– потери давления в этих элементах (установках), Па.

Проектная подача сетевого насоса, м³/с

V_н =G_т/ρ_о, (6.37)

где ρ_о– плотность воды в обратном трубопроводе, кг/м³;G_т – проектная подача рабочих сетевых насосов (должна соответствовать максимальному расходу воды в сети), кг/с.

Пример 6.1.Определить диаметры трубопроводов и действительные потери давления на участках двухтрубной водяной открытой тепловой сети (рис. 6.3). Отопительные установки абонентов присоединены к тепловой сети по зависимой схеме через элеватор.

Тепловые нагрузки абонентов, (МВт) составляют:

максимальная отопительно – вентиляционная (Q_ов):Q_ов1 = 1,8 ,Q_ов2 = 3,4 ,Q_ов3= 2,9 ,Q_ов4= 3,9.

Средненедельная на горячее водоснабжение и технологические нужды (Q_гт)

.

Коэффициент неравномерности расхода теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды β = 2,0.

Температура теплоносителя, ºС: в подающем трубопроводе t_п= 115ºC, в обратном –t_о= 70ºС, для систем горячего водоснабжения и технологических установокt_г =t_т= 60ºС.

Длина участков с одинаковым расходом теплоносителя: ℓ_I= 60 м,ℓ_II= 65 м,ℓ_III= 80 м,ℓ_IV= 90 м,ℓ_V = 40 м. Напор на всех абонентских вводах одинаков.

Решение.1.Расчет расхода теплоносителя.Расход воды у абонентов на отопление и вентиляцию по (6.22), кг/с

G_ов1=9,5 кг/с.

Аналогично для остальных абонентов G_ов2 = 18,0 кг/с,G_ов3 = 15,3 кг/с,G_ов4 = 20,6 кг/с.

Рис. 6.3.Схема тепловой сети

Средний расход воды на горячее водоснабжение и технологические нужды по (6.24), кг/с

= 4,8 кг/с.

Аналогично для остальных абонентов 13,9 кг/с;10,4 кг/с.

Максимальный расход волн на горячее водоснабжение и технологические нужды, кг/с.

2. Расчет главной (расчетной) магистрали.Наиболее удаленным от источника теплоты будет абонент 3, поэтому главной магистралью будет линия 0 – 3. Тепловой поток первого участка расходуется 1, 2, 3 и 4 абонентами, второго участка 2 и 3; третьего участка – 3 абонентом.

3. Суммарный расход теплоносителя на первом участке определяем по формуле 6.28 (т.к. поток теплоты менее 100 МВт, то k= 0,8)

G_d1= (9,5 + 18,0 + 15,3 + 20,6) + 0,8(4,8 + 13,9 + 10,4) = 86,68 кг/с.

Расчет расхода теплоносителя на втором участке проводим аналогично. Максимальный тепловой поток на третьем участке (2,9 + 2·3,2 = 9,3 МВт) менее 10 МВт. Поэтому суммарный расчетный расход теплоносителя на этом участке определяем по формуле 6.29

G_dIII= 15,3 + 27,8 = 43,1 кг/с.

Принимаем Р_лпредварительно на первом участкеР_л1= 80 Па/м (магистраль);Р_лIII= 200 Па/м;Р_лIII= 250 Па/м (ответвления).

Средняя плотность теплоносителя (табл. 4.1)

962,6 кг/м³.

Предварительный диаметр трубопровода первого участка по (6.20):

d₁= 0,427·86,68^0,38/(962,6·80)^0,19= 0,274.

Аналогично определяем диаметры трубопроводов остальных участков и заносим в таблицу 6.8. Полученные диаметры трубопроводов округляем до стандартных значений (приложение 12). По (6.32) и (6.33) определяем величины иР_л.

Таблица 6.8