Гидравлический расчет водяных тепловых сетей

В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров теплопроводов, давления в различных точках сети и потерь давления на участках. Последние устанавливают методом удельных потерь давления на трение и приведенных длин. Согласно [8, п.5.8], удельные потери давления на трение должны определяться на основании технико-экономических расчетов. В курсовом проекте, когда располагаемый перепад давления в тепловой сети не задан, удельные потери давления в магистральных трубопроводах следует принимать в пределах 30 – 80 Па/м, для ответвлений – по располагаемому давлению, но не более 300 Па/м. Если известно располагаемое давление в тепловых сетях, расчет выполняют в два этапа (предварительный и окончательный).

При предварительном расчете потери давления в местных сопротивлениях определяют задаваясь долей от потерь давления по длине a₁, которая может быть принята по

[8, прил.5] или найдена по формуле:

, (55)

где G_d – расход сетевой воды на головном участке теплопровода, кг/с.

При окончательном расчете, когда известны диаметры теплопроводов и все местные сопротивления, падение давления в местных сопротивлениях находят по сумме коэффициентов местных сопротивлений или суммарной их эквивалентной длине.

Гидравлический расчет водяных тепловых сетей производят для зимнего, летнего режимов, а также для аварийного режима в зимний период.

Гидравлический расчет закрытых систем теплоснабжения выполняют для подающего теплопровода, принимая диаметр обратного теплопровода и падение давления в нем такими же, как и в подающем.

Гидравлический расчет открытых систем теплоснабжения для зимнего периода выполняют для двух режимов: 1) при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение, когда расчетные расходы теплоносителя, а следовательно, и потери давления в подающем и обратном теплопроводах будут равными (расчет производят только для подающего теплопровода); 2) при максимальном водоразборе на горячее водоснабжение из обратного теплопровода (расчет выполняют для подающего и обратного теплопроводов).

Предварительный и окончательный расчеты можно совместить. При этом расчет производят в следующей последовательности: выбирают на трассе тепловых сетей расчетную магистраль, как правило, наиболее протяженную и загруженную, соединяющую источник теплоты с дальними потребителями; разбивают тепловую сеть на расчетные участки, определяют расчетные расходы теплоносителя G_d и измеряют по генплану длину участков; задавшись удельными потерями давления на трение R (30 – 80 Па/м), исходя из расходов теплоносителя на участках, по таблицам или номограммам, составленным для труб с коэффициентом эквивалентной шероховатости К_э=0,5 мм, находят диаметр теплопровода, действительные удельные потери давления на трение и скорость движения теплоносителя, которая должна быть не более 3,5 м/с. Если задан располагаемый перепад давления по всей сети DP (Па), определяют средние удельные потери давления (Па/м):

, (56)

где – суммарная протяженность расчетной магистрали, м. По R_m принимают диаметры теплопроводов, находят действительные удельные потери давления и скорость теплоносителя. Определив диаметры расчетных участков тепловой сети, разрабатывают монтажную схему теплопроводов, размещая по трассе запорную арматуру, неподвижные опоры, компенсаторы ; по монтажной схеме устанавливают местные сопротивления на расчетных участках, находят сумму коэффициентов местных сопротивлений Sx и эквивалентную длину l_э местных сопротивлений. Приведенную длину расчетного участка тепловой сети определяют как сумму = l + l_э. Потери давления на расчетных участках тепловой сети находят как . Далее вычисляют суммарные потери давления в подающем теплопроводе расчетной магистрали, ответвления и другие магистрали рассчитывают по располагаемому перепаду давлений в точке присоединения ответвлений к расчетной магистрали. При этом невязка между потерями давления в ответвлениях и располагаемым давлением не должна превышать 10%. Когда невозможно уравнять потери давления в рассчитываемых магистралях, избыточное давление гасится на абонентских вводах диафрагмами.

Гидравлический расчет теплопроводов для летнего периода сводится к определению потерь давления на расчетных участках сети при известных диаметрах теплопроводов по летним расчетным расходам теплоносителя. При этом для закрытых систем теплоснабжения из-за одинакового расхода сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах гидравлический расчет выполняют только для подающей линии теплосети. Для открытых систем теплоснабжения при различных расходах теплоносителя в подающем и обратном теплопроводах гидравлический расчет выполняют отдельно для каждого теплопровода.

Гидравлический расчет ведут по форме 3.

Форма 3