Гидравлический расчёт тепловых сетей

Задачей гидравлического расчёта трубопроводов тепловых сетей является определение их диаметров, потерь давления при расчётных расходах теплоносителя, напоров в любой точке сети и в местах присоединения потребителей.

В проекте следует выполнить гидравлический расчёт основной магистрали и нескольких характерных ответвлений.

Расчёт выполняется в соответствии с инженерной методикой гидравлического расчёта теплопроводов, изложенной в разделе 6.

Гидравлический расчёт выполняют по методу эквивалентных длин.

Потерю давления на расчётном участке сети определяют по формуле (6.13):

,

где удельная потеря давления, кгс/(м²•м); длина участка, м;

эквивалентная длина участка, м.

;

здесь коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях.

Подбор диаметров трубопроводов производится по таблицам и номограммам, составленным для характерных режимных характеристик работы водяных тепловых сетей: эквивалентный коэффициент шероховатости трубопроводов ; плотность сетевой воды (прил. 27).

Диаметры трубопроводов подбираются из условия, чтобы при заданном расходе воды на участке удельные потери давления не превышали нормируемых экономически обоснованных величин.

Затем определяют общую потерю давления в магистрали суммированием потерь давления во всех последовательно присоединённых участках:

.

Рассмотрим в качестве примера гидравлический расчёт разрабатываемой в проекте системы теплоснабжения посёлка по варианту генплана №1.

Последовательность выполнения гидравлического расчёта следующая.

1. Вычерчиваем расчётную схему тепловых сетей (рис. 12.3).

2. Выбираем главную расчётную магистраль (магистраль от ко-

тельной до наиболее удалённого потребителя – здания №7).

3. Разбиваем тепловые сети на участки: 1-2, 2-3, 3-4, 4-5 – участки главной магистрали; 4-9, 4-8, 3-7, 2-6 – ответвления.

4. Результаты гидравлического расчёта заносим в табл. 12.7.

5. Вначале производим расчёт основной расчётной магистрали.

Проставляем длины участков по плану (графа 5); находим эквивалентную ( , графа 6) и приведенную ( ,

Рис. 12.3. Расчетная схема тепловой сети

графа 7) длины участков. Долю местных сопротивлений принимаем

6. Определяем расчётные расходы сетевой воды на участках. Расчёт начинаем с участка 4-5 перед наиболее удалённым зданием. Расчётные расходы сетевой воды для всех зданий принимаем по данным табл. 12.6 .

Расчётный расход сетевой воды на участке 4-5 (к заданию №7) составляет т/ч.

На предыдущем участке (3-4) расход теплоносителя равен

т/ч.

На начальном участке (1-2) расход теплоносителя равен суммарному расходу сетевой воды, подаваемой на все здания, и составляет 35,577 т/ч.

Величины расчётных расходов теплоносителя заносим в графу 2.

7. Производим подбор диаметров трубопроводов. Для основной магистрали диаметры трубопроводов на участках должны быть такими, чтобы при заданном расходе теплоносителя удельные потери давления на трение не превышали 8 кгс/(м²•м), а скорость сетевой воды не была более 3,5 м/с.

Подбор диаметров производится по номограмме (прил. 27).

Так, например, для участка 1-2 этим условиям удовлетворяет трубопровод мм). Ход решения показан на увеличенном фрагменте номограммы (рис. 12.4). При расходе сетевой воды т/ч удельные потери давления кгс/(м²•м); а скорость м/с. Аналогично подбираем диаметры для других участков.

Величины подобранных диаметров трубопроводов заносим в графы 3 и 4, а удельных потерь давления и скоростей – соответственно в графы 9 и 8.

8. Определяем расчётные потери давления на участках Например, на участке 4-5 потеря давления равна кгс/м².

Потеря напора на этом же участке равна

м в. ст.

Результаты расчётов заносим в графы 10 и 12.

9. В графу 11 заносим нарастающим итогом суммарные потери давления по трассе, начиная от последнего потребителя. Как видно из табл. 12.7, суммарные потери давления по основной магистрали составляют кгс/м² или 1, 233 м в. ст.

10. Подбираем диаметры ответвлений из расчёта, чтобы удельные потери давления не превышали 30 кгс/(м²•м). При этом минимальный диаметр трубопроводов должен быть мм.

Рис. 12.4. Фрагмент номограммы гидравлического расчета трубопровода

Гидравлический расчёт тепловых сетей.

Участок	Расход тепло-носителя , т/ч	Диаметр, мм	Длина, м	Скорость воды , м/с	Потеря давления	Потеря напора на участке , м
					Удельная , кгс/ (м2•м)	На участке , кгс/ м2	, кгс/м2
Основная расчётная магистраль
4-5	1,143		45×2,5		15,0	65,0	0,27	3,8	247,0	247,0	0,258
3-4	6,245		76×3,5		16,2	70,2	0,48	5,8	407,2	654,2	0,425
2-3	26,941		133×4		11,7	50,7	0,64	4,4	223,1	877,3	0,233
1-2	35,577		133×4		9,0	39,0	0,84	7,8	304,2	1181,5	0,317
									1181,5		1,233
Ответвления
4-9	3,178		57×3,5		5,7	24,7	0,47	8,4	207,5	1141,7	0,217
4-8	1,924		45×2,5		4,8	20,8	0,44	10,0	208,0	1142,5	0,217
3-7	20,696		108×4		2,4	10,4	0,76	8,8	91,5	618,8	0,095
2-6	8,636		76×3,5		13,5	58,5	0,68	11,0	643,5	947,7	0,671