Учебное пособие: Методика расчета теплоснабжения промышленного жилого района

6. Гидравлические режимы водяных тепловых сетей

Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного периодов. Пьезометрический график позволяет: определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети. Пьезометрические графики строятся для магистральных и квартальных тепловых сетей. Для магистральных тепловых сетей могут быть приняты масштабы: горизонтальный Мг 1:10000; вертикальный Мв 1:1000; для квартальных тепловых сетей: Мг 1:1000, Мв 1:500.

Пьезометрические графики строятся для статического и динамического режимов системы теплоснабжения. Пьезометрический график для отапливаемого периода строится поочередно, в 9 этапов:

1). За начало координат в магистральных сетях принять местоположение ТЭЦ.

2). В принятых масштабах построить профиль трассы и высоты присоединенных потребителей (приняв 9-ти этажную застройку). За нулевую отметку оси ординат (оси напоров) принимают отметку низшей точки теплотрассы или отметку сетевых насосов.

3). Построить линию статического напора, величина которого должна быть выше местных систем теплопотребления не менее чем на 5 метров, обеспечивая их защиту от «оголения», и в то же время не должна превышать максимальный рабочий напор для местных систем. Величина максимального рабочего напора составляет: для систем отопления со стальными нагревательными приборами и для калориферов - 80 метров; для систем отопления с чугунными радиаторами - 60 метров; для независимых схем присоединения с поверхностными теплообменниками - 100 метров.

4). На оси ординат откладывается требуемый напор у всасывающих патрубков сетевых насосов (30 - 35 метров) в зависимости от марки насоса.

5). Используя результаты гидравлического расчета, строят линию потерь напора обратной магистрали. Величина напоров в обратной магистрали должна соответствовать требованиям указанным выше при построении линии статического напора.

6). Строится линия располагаемого напора для системы теплоснабжения расчетного квартала. Величина располагаемого напора в точке подключения квартальных сетей принимается не менее 40 м.

7). Строится линия потерь напора подающего трубопровода, а так же линия потерь напора в коммуникациях источника теплоты (ТЭЦ). При отсутствии данных потери напора в коммуникациях ТЭЦ могут быть приняты равными 25 - 30 м. Напор во всех точках подающего трубопровода исходя из условия его механической прочности не должен превышать 160 м. Пьезометрический график может быть перемещен параллельно себе вверх или вниз если возникает опасность «оголения» или «раздавливания» местных систем теплоснабжения. При этом необходимо учитывать, чтобы напор на всасывающем патрубке не превысил предельного значения для принятой марки насоса.

8). Под пьезометрическим графиком располагается спрямленная однолинейная схема теплотрассы с ответвлениями, указываются номера и длины участков, диаметры трубопроводов, расходы теплоносителя, располагаемые напоры в узловых точках.

9). На пьезометрическом графике главной магистрали строится график расчетного ответвления.

Для построения пьезометрических графиков для неотопительного периода необходимо:

 1). Определить потери давления в главной магистрали при пропуске максимального расхода сетевой воды на горячее водоснабжение Ghmax. В открытых системах потери давления в обратной магистрали определяют при пропуске расхода равного  0,1Ghmax.

2). Принять потери напора в коммуникациях источника, а также располагаемый напор перед расчетным кварталом такими же, как и для отопительного периода.

3). Следует учитывать, что квартальные сети являются продолжением магистральных сетей. Располагаемый напор в начале квартальных сетей (40 м.) должен быть использован на потери напора в местных системах теплопотребления зданий кварталов и на потери напора в подающей и обратной магистралях квартальных сетей.

4). Следует учитывать, что линии напоров пьезометрического графика квартальных сетей и при статическом, и при динамическом режимах будут продолжением соответствующих линий пьезометрического графика магистральных тепловых сетей.

Напор сетевых насосов  следует отдельно определять для отопительного и неотопительного периодов по формуле:

                                                         (62)

где   - потери напора в установках на источнике теплоты (при отсутствии более точных данных, могут быть приняты равными 30 м);

 - потери напора в подающем трубопроводе;

 - потери напора в обратном трубопроводе;

 - потери напора в местной системе теплопотребления (не менее 40м).

Потери напора в подающем и обратном трубопроводах для отопительного периода принимают по результатам гидравлического расчета при пропуске суммарных расчетных расходов воды.

Потери напора для неотопительного периода

а). в подающих трубопроводах:

                                                                          (63)

б). в обратном трубопроводе открытых систем теплоснабжения:

                                                                       (64)

где     - суммарный расход сетевой воды на головном участке системы теплоснабжения в отопительный период;

 - максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение в неотопительный период, определяемый по формуле (48).

Подача (производительность) рабочих насосов

а)      сетевых насосов для закрытых систем теплоснабжения в отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды, определяемому по формуле (46) учебного пособия;

б)      сетевых насосов для открытых систем теплоснабжения в отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды, определяемому при k4 =1,4 по формуле

                                                                     (65)

в)      сетевых насосов для закрытых и открытых систем теплоснабжения в неотопительный период - по максимальному расходу воды на горячее водоснабжение в неотопительный период (формула (48)).

Число сетевых насосов следует принимать не менее двух, один из которых - резервный; при пяти рабочих сетевых насосах, соединённых параллельно в одной группе, допускается резервный насос не устанавливать.

Напор подпиточных насосов Hпн должен определяться из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического напора Нст и преодоления потерь напора в подпиточной линии DHпл, величина которых, при отсутствии более точных данных, принимается равной 10-20 м.

                                                                          (66)

здесь z – разность отметок уровня воды в подпиточном баке и оси подпиточных насосов.

Подача подпиточных насосов  

а). в закрытых системах теплоснабжения принимается равной расчетному расходу воды на компенсацию утечки из тепловой сети :

                                                                                                           (67)

б). в открытых системах - равной сумме максимального расхода воды на горячее водоснабжение  и расчетного расхода воды на компенсацию утечки :                         

                                                                                  (68)

Расчетный расход воды на компенсацию утечки , принимается в размере 0,75% от объема воды в системе теплоснабжения, аварийный расход на компенсацию утечки принимается в размере 2% от объема воды в системе теплоснабжения. Объем воды в системе теплоснабжения допускается принимать равным 65 м3 на 1 МВт расчетного теплового потока при закрытой системе теплоснабжения и 70 м3 на 1 МВт - при открытой системе теплоснабжения.

Число параллельно включенных подпиточных насосов

а). в закрытых системах теплоснабжения не менее двух, один из которых является резервным;

б). в открытых системах не менее трех, один из которых также является резервным.

Технические данные насосов для систем теплоснабжения приведены в приложениях №21 и №22. При подборе насосов следует учитывать требования по максимальной температуре воды, по величине допускаемых напоров на всасывающем патрубке насоса. Из условий экономии потребления электроэнергии величина КПД насоса , не должна быть менее 90% от величины максимального КПД .

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