Нормальне регулювання.
При нормальному регулюванні
витрати встановлюються перед системою
опалення, а розрахункові витрати мережної
води в подавальному трубопроводі
становить
.
Рис.5.5. Схема нормального регулювання теплових навантажень.
Витрата води теплової мережі значно коливається та гідравлічний режим не стабільний.
Теплові мережі.
Вибір системи теплопостачання здійснюється за результатами техніко-економічних розрахунків. Теплові мережі за конфігурацією поділяються на кільцеві та тупикові (радіальні). Кільцеві мережі використовуються для забезпечення споживачів першої категорії, які не допускають перерви у подачі теплоти. До споживачів першої категорії відносять:
лікарні зі стаціонаром;
деякі промислові підприємства.
До другої:
житлово-комунальний сектор;
і всі інші, що не відносять до першої.
Для забезпечення споживачів першої категорії повинно передбачатися резервування подачі теплоти:
кільцеві мережі від різних джерел теплоти;
або резервно-власна котельня.
Рис.5.6. Кільцеві теплові мережі.
1 – джерело теплоти;
2 – кільцева теплова мережа;
3 – відгалуження до споживачів.
Тупикові теплові мережі.
Тупикові теплові мережі найбільш розповсюджені, але найменш надійні в роботі.
Рис.5.6. Тупікові теплові мережі.
4 – магістральна теплова мережа;
5 – резервуюча перемичка.
Для підвищення надійності роботи тупикових мереж використовуються перемички між магістральними тепловими мережами. Магістральні трубопроводи прокладаються в три нитки. Теплову мережу поділяють на ділянки за допомогою секційних засувок, що забезпечує відключення аварійної ділянки.
Рис.5.8. Секційні засувки.
1 – подавальний трубопровід;
2 – зворотній трубопровід;
3 – секційні засувки;
4 – перемичка.
Трасування теплових мереж здійснюється з умови найменшої довжини теплової мережі та найменшої вартості прокладання та експлуатації теплових мереж. Для забезпечення стабільного гідравлічного режиму та зменшення потужності насосів слід прокладати теплову мережу по центру теплових навантажень з забезпеченням двохстороннього підключення споживачів.
Рис.5.9. Трасування теплових мереж.
1 – джерело теплоти;
2 – теплова мережа;
3 – будівля.
Гідравлічний розрахунок теплових мереж.
Метою гідравлічного розрахунку є визначення діаметрів трубопроводів, втрат тиску та вибір насосного обладнання, яке встановлено на джерелі теплоти та на трасі теплової мережі, а також вибір схем підключення споживачів теплоти.
Розрахункові витрати теплоносія.
Розрахункові витрати теплоносія визначають окремо для кожного споживача.
Розрахункова витрата.
1.На опалення:
,
(
6.1 )
де 
- розрахунковий тепловий потік на
опалення при
;
- теплоємність води (
);
- відповідно максимальні
температури мережної води в подавальному
та
зворотному
трубопроводах при
.
2.На вентиляцію:
.
(
6.2 )
3.На ГВП:
а)середня витрата для відритих систем:
,
(
6.3 )
де 
- середній тепловий потік на ГВП;
- температура води в системі
ГВП (
=60
);
- температура холодної води
в системі ГВП (
=5
).
Максимальна витрата в відкритих системах:
,
(
6.4 )
де 
- максимальний тепловий потік на гаряче
водопостачання.
б) середній тепловий потік при паралельній схемі приєднання споживачів:
,
(
6.5 )
де 
- температура мережної води при зрізці
графіка.
в) середня та максимальна витрата при двохступеневій схемі підключення споживачів:
,
(
6.6 )
,
(
6.7 )
де 
- температура мережної води в зворотному
трубопроводі, в точці злому температурного
графіка;
- температура водопровідної
води між першим та другим ступенем
підігрівача;
0,2 – коефіцієнт запасу.
4.Сумарна розрахункова витрата мережної води:
,
(
6.8 )
де 
- коефіцієнт, який залежить від типу
системи та від теплового навантаження
району теплопостачання.
5.Розрахункова витрата теплоносія в неопалювальний період.
,
(
6.9 )
де 
- коефіцієнт, який залежить від розташування
міста:
для звичайних 0,8;
для курортних 1,5;
для промислових 1,0.
6.У відкритих системах теплопостачання додатково розраховується режими максимального водо розбору води на гаряче водопостачання з подавального та зворотного трубопроводів.
Витрату визначають по формулі:
,
(
6.10 )
де
- коефіцієнт, який залежить від теплового
навантаження та типу регулювання
відкритої системи.
Загальні положення гідравлічного розрахунку.
Гідравлічний розрахунок теплової мережі виконують за методом еквівалентних довжин.
Втрати тиску в трубопроводі складаються з втрат тиску на тертя та втрат тиску з місцевих опорів:
.
(
6.11 )
Втрати тиску на тертя визначаються за формулою:
,
(
6.12 )
де 
-питомі втрати тиску;
- геометрична довжина ділянки.
Втрати тиску у місцевих
опорах замінюють на втрати тиску на
тертя в додатковій ділянці з довжиною
(еквівалентна
довжина).
.
(
6.13 )
Рис.6.1.
Приведена довжина – це сума еквівалентної і геометричної довжини.
.
Еквівалентну довжину визначають як суму еквівалентних довжин для кожного місцевого опору ділянки.
,
(
6.14 )
або еквівалентну довжину можна визначить:
,
де 
- коефіцієнт втрат тиску в місцевих
опорах, залежить від типу теплоносія
(пара чи вода), діаметра трубопроводу,
типу теплової мережі (транзитна чи
розподільна) та типу конденсаторів.
Сумарні втрати тиску на кожній ділянці:
.
(
6.15 )