14. Гидравлический расчёт тепловых сетей.

Для реальных теплопроводов значения скоростей, при которых наступает область квадратичного закона, равны для воды 1 м/с и бо­лее. Коэффициент гидравлического трения при этом может быть определен по формуле:

(47)

Задачей гидравлического расчета чаще всего является определе­ние диаметров участков теплосети и падение давления в них. Посколь­ку в начале расчета не известен ряд требуемых величин, то задачу решаем методом последовательных приближений.

Для гидравлического расчета составляем расчетную схему теп­ловой сети (рис. 4), на которую наносим источник теплоты, трассу тепловых сетей с указа­нием длин участков, расчетных расходов теплоносителя, номеров под­ключенных кварталов, теплофикационных узлов, вид и количество местных сопротивлений (задвижки, компенсаторы и т.д.)

Расчетные расходы по участкам для радиально-тупиковых тепло­сетей определяем суммированием расчетных расходов теплоносителя, протекающих транзитом через данный участок к расположенным зa ним потребителям.

Расчет проводим в два этапа - предварительный и про­верочный.

Предварительный расчёт

I. Выбираем расчетную (главную) магистраль, т.е. ветку от ис­точника до одного из концевых абонентов, которая характеризуется наименьшим удельным падением давления R_л, Па/м:

В водяных сетях

(48)

Где, - длина магист­рали, м ; - разность полных напоров в конечных точках магист­рали, м.вод.ст.; - плотность сетевой воды, принимаем = 975 кг/м³.

Расчетной магистралью выбираем линию, соединяющую источник теплоты с наиболее удаленным потребителем. 1-10

Т.к. характер местных сопротивлений не известен, то их влияние на величину потерь давления на участке оцениваем с помощью коэффициента местных потерь:

ℒ = Z (49)

Удельное падение давления не задано, полагая его неизменным на всей расчетной магистрали, находим его значение для данного участка, Па/м:

(50)

3.По расчетному расходу теплоносителя на участке G_рi о помощью таблиц определяем предварительно внут­ренний диаметр трубопровода на данном участке, полагая работу тепловых сетей в квадратичной области, м,

Проверочный расчет

4. По таблицам [6] подбираем диаметр трубы d_вн^ст табл.7,2П [3]

5. Определяем фактическое удельное линейное падение давления по по формуле, Па/м :

R_лф = A_R^в · G_pi² (51)

d_внi^5.25

где A_R^в - коэффициент, определяемый аналогично п.З; для водяных тепло­сетей

A_R^в = I3.62 · I0^-6 м^3.25 /кг.

Если значения R_л и R_лфi сильно расходятся, то уточняем диаметр трубы методом последовательных приближений.

6. Определяем эквивалентную длину местных сопротивлений на участ­ке, м:

𝓁_эi = А_l · Σξ · d_внi^1,25 (52)

для водяных теплосетей А_𝓁 = 60,7 м^-0,25

7. Определяем полное падение давления, Па (напора, м.вод.ст.) на участке

δН_фi = R_лфi · 𝓁_i + ∆p_н = R_лфi · (𝓁i + 𝓁_эi) (53)

ρ_вq ρ_вq

7. Определяем располагаемый напор воды, м.вод.ст., в конечной точке участка

Н_кi = Н_нi - δН_фi (54)

Где Н_нi располагаемый напор воды в начале рассчитываемого участка.

Аналогично рассчитываем другие участки главной магистрали.

8. Ответвление рассчитываем как транзитный участок с заданным падением давления

(напора). Для обеспечения одинаковых гидравлических условий у концевых абонентов на главной магистрали и на ответвлениях задаём падение давления на ответвлении равным сумме падений давления по участкам главной магистрали от места ответвления (участок f ) до её конца (участок f_i ), Па

∆Р_отв = (55)

В этом случае любая ветка тепловых сетей омывается теплоносителем в расчетном количестве.

9. Удельное линейное падение давления, на рассчитываемом ответв­лении определяем по формуле, Па/м

R_л^отв = (56)

где в ка­честве G_pi подставляем расчетный расход воды на первом участке ответвления; 𝓁_отв суммарная длина всех участков рассчитываемого ответвления, м, - коэффициент местных потерь; полагаем неизменным на всем данном ответвлении и определяем по формуле

= Z (57)

где Z – опытный коэффициент; для воды принимаем Z = 0,02

Далее по подученному R_л^отв и расчетным расходам сетевой воды на участках ответвлений с помощью таблиц определяем внутрен­ний диаметр труб и, выполняем гидравлический расчет в той же пос­ледовательности, что и для главной магистрали (см.п.З)

Результаты гидравлического расчета сводим в табл. 7.

Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при отпуске теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС принимаем одинаковыми.

Диаметр труб независимо от расчетного расхода теплоносителя принимаем в тепловых сетях не менее 32 ми, а для цирку­ляционных трубопроводов ГВС - не менее 25 мм.

Гидравлический расчёт водяных теплосетей

Таблица 7

Участок	№ уч-ка	G		l	Предварительный расчёт			Окончательный расчёт
				м	δН, м	Rл, Па/м	d, м	Dэст, м	Rлф, Па/м	lэ, м	δН, м	Σ δН, М
Расчётная (главная) магистраль	1	585	162	140	-	79,9	0,359	0,359	78	101,2	6,1	6,1
	2	526	146	60	-	64,6	0,359	0,359	63	108,0	5	11,1
	6	272	76	300	-	40,2	0,309	0,309	37,1	152,4	8,1	19,2
	7	159	44	180	-	32,9	0,259	0,259	32	118,9	4,9	24
	8	151	42	310	-	29,6	0,259	0,259	28,9	118,9	4,8	28,8
	9	110	31	250	-	51,2	0,207	0,207	49,9	90,9	6,4	35,2
	10	43	12	600	-	42,8	0,15	0,15	41,3	42,5	4,0	39,2
Σ		-	-	1840	-	-	-	-	-	-	39,2	-
Ответвления	3	145	40	85	-	79,4	0,207	0,207	86,6	84,8	7,9	7,9
	4	103	29	1100	-	79,4	0,205	0,205	45,9	85,4	15,8	23,7
	5	70	19	450	-	79,4	0,182	0,182	39,5	54,1	7	30,7