Учебное пособие: Методика расчета теплоснабжения промышленного жилого района

ПРИМЕЧАНИЕ. При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения коэффициент k3 принимается равным нулю.

Для закрытых систем теплоснабжения при регулировании по нагрузке отопления и тепловом потоке менее 100 МВт при наличии баков аккумуляторов у потребителей коэффициент k3 следует принимать равным единице.

Суммарный расчетный расход воды для потребителей при  при отсутствии баков аккумуляторов, а также с тепловым потоком 10 МВт и менее, следует определять по формуле:

                                                                               (47)

Расчетный расход воды, кг/ч, в двухтрубных водяных тепловых сетях в неотопительный период, , следует определять по формуле:

                                                                                            (48)

где  - коэффициент, учитывающий изменение расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период (определяется по приложению №7).

Расход воды в обратном трубопроводе двухтрубных водяных тепловых сетей открытых систем теплоснабжения принимается равным в размере 10 % от расчетного расхода воды, определенного по формуле (41). Расчетный расход воды для определения диаметров подающих и циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения следует определять в соответствии со СНиП 2.04.01-85.

Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых сетей. По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов. Гидравлический расчет выполняется, как правило, в 2 этапа:

Этап 1. Разработка расчетной схемы тепловых сетей.

На расчетной схеме проставляют номера участков (сначала по главной магистрали, затем по ответвлениям), расходы теплоносителя в кг/с или в т/ч, длины участков в метрах. Главной магистралью является наиболее протяженная и нагруженная ветвь сети от источника теплоты (точки подключения) до наиболее удаленного потребителя. При неизвестном располагаемом перепаде давления в начале теплотрассы, удельные потери давления R следует принимать:

а) на участках главной магистрали 20 - 40, но не более 80 Па/м;

б) на ответвлениях - по располагаемому перепаду давления, но не более 300 Па/м.

Этап 2. Определение полных потерь давления на каждом участке трубопровода.

Полные потери давления DР складываются из потерь давления на трение  и потерь давления в местных сопротивлениях DРм     :      

                                                                                    (49)

Потери давления на трение  определяют по формуле:

                                                                                                (50)

где    R - удельные потери давления, Па/м, определяемые по формуле

                                                        ,                                    (51)

 здесь  l - коэффициент гидравлического трения;

  d - внутренний диаметр трубопровода, м;

  r - плотность теплоносителя, кг/м3;

  w - скорость движения теплоносителя, м/c;

  L - длина трубопровода, м.

Потери давления в местных сопротивлениях DРм определяют по формуле:

                                                                               (52)

где    åx - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также определены по следующей формуле:

                                                            DРм = R Lэ,                                (53)

здесь Lэ - эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют по формуле:

                                                                                           (54) 

Гидравлический расчет выполняют по таблицам и номограммам, представленным в приложении. Сначала выполняют расчет главной магистрали. По известным расходам, ориентируясь на рекомендованные величины удельных потерь давления R, определяют:

·  диаметры трубопроводов dн´S (см. приложение №12)

·  фактические удельные потери давления R, Па/м;

·  скорость движения теплоносителя w, м/с.

Условный проход труб, независимо от расчетного расхода теплоносителя не должен превышать в тепловых сетях 32 мм. Скорость движения теплоносителя (воды) не должна превышать 3,5 м/с.

Определив диаметры трубопроводов, находят:

·  количество компенсаторов на участках

·  местные сопротивления

Потери давления в местных сопротивлениях определяют по формуле (52), либо, по формуле (53). Затем,  определив полные потери давления на участках главной магистрали и суммарные по всей ее длине, выполняют гидравлический расчет ответвлений, увязывая потери давления в них с соответствующими частями главной магистрали (от точки деления потоков до концевых потребителей).

Увязку потерь давления выполняют подбором диаметров трубопроводов ответвлений. Невязка не должна превышать 10 %. При невозможности полностью увязать диаметрами, излишний напор на ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными диафрагмами и авторегуляторами потребителей.

При известном располагаемом давлении DРр для всей сети, а также для ответвлений,  предварительно определяют ориентировочные средние удельные потери давления Rm, Па/м:

                                                                                (55)

где    åL - суммарная протяженность расчетной ветви (ответвления) на потери давления в которой используется величина DРр;

a - коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях (принимается по приложению №11).

Таблицы и номограммы гидравлического расчета, приведенные в литературе [5,6,7], составлены для эквивалентной шероховатости труб Кэ = 0.5 мм. При расчете трубопроводов с другой шероховатостью к значениям удельных потерь давления R следует принимать поправочный коэффициент b [6 табл. 4.14]. Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, как правило,  принимаются одинаковыми.

Гидравлический расчет конденсатопровода выполняется по тем же пунктам, что и расчет трубопроводов водяных тепловых сетей. Тепловой расчет паропровода, проводимого к промышленному предприятию, как правило, ничем не отличается от обычного гидравлического расчета. Тепловой расчет паропровода можно выполнить по следующим пунктам:

1. По известному расходу пара  определяется диаметр паропровода по формуле:

                                                                           (56)

В большинстве расчетов удельное падение давления   лежит в пределах 180 – 220 Па/м.

rп = 6,25 кг/м3 – плотность пара при t = 230 °С.

Полученное значение диаметра d уточняется по ГОСТ 8731-74.

2. Уточняется значение удельного падения давления

                                                                       (57)

3.  Потери температуры по длине паропровода

                                                                                    (58)

где ql = 353 Вт/м – нормы тепловых потерь для паропровода при tп = 230 °С;

l – длина паропровода;

b = 0,2 – коэффициент местных потерь;

ср = 2449 кДж/(кг×°С) – теплоемкость пара.

4. Давление в конце паропровода

                                                          (59)

где a =  - доля местных сопротивлений;

Р1  – давление пара у источника;

Тср =  – средняя температура пара по длине паропровода;

5. Падение давления пара

                                                     DР = Р1 – Р2                                       (60)

6. Потери напора                                                                  (61)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39