Задачей гидравлического расчёта является определение диаметров трубопроводов и потерь давления на участках и в целом в тепловой сети. Расчёт состоит из предварительного и окончательного. В предварительном расчёте не известен характер и количество местных сопротивлений. Они оцениваются и приближенно, через коэффициент α, принимается по источнику[2].
При заданном перепаде давления по всей сети определяю средние удельные потери давления по трассе Rср, Па/м
(15)
где ∆Нсут – располагаемый напор в точке подключения, м, равный разности заданных давлений в подающей Нп(сут) и обратной Но(сут) магистралях;
∆Наб – требуемый располагаемый напор на абонентском вводе, м, принимают ∆Наб = 15…20 м;
α – коэффициент, определяющий долю потерь давления в местных сопротивлениях от линейных потерь:α=0,3
Σ l – общая длина расчетной магистрали тепловой сети от точки подключения до наиболее удаленного абонента: Σ l= 338 м.
.
Исходя из расходов теплоносителя на участках и средних удельных потерь давления, по таблицам гидравлического расчета нахожу диаметры теплопроводов Dн×S, действительные удельные потери давления на трение R, Па/м.
|
|
Потери давления на участках, ∆Рс,Па, определяются по формуле
∆Рс=R×lпр; (16)
гдеR – удельные потери давления, Па/м, принимаем по [6] одновременно с выбором диаметра трубопровода. При выборе диаметра удельные потери давления на основной магистрали допускается принимать до 80 Па/м на ответвлениях до 300 Па/м;
lпр-приведённая длина, м.
lпр=l+lэ; (17)
где lэ-эквивалентная длина, м;
l – длина трубопроводов.
Для построения пьезометрического графика потери давления на участках переводим в м.вод.ст по формуле
; (18)
гдеg – ускорение свободного падения, можно применить g=10 м/с;
ρ – плотность воды, принимаем равной 1000 кг/м³.
Давление в конце первого участка для подающей магистрали
Нn1=Нn(сут) - ∆Нс1; (19)
гдеНn(сут)-давление в подающей магистрали в точке подключения.
Нn1=52-1,1=50,9.
Давление в начале первого участка для обратной магистрали
Но1=Но(Сут)+ ∆Нс1; (20)
Но1=28+1,1=29,1.
Располагаемое давление в конце первого участка Нр1,м.вод.ст.,
Нр1=Нп1-Но1; (21)
Нр1=50,9-29,1=21,8.
Для второго участка Нп2, м.вод.ст,
Нп2=Нп1-∆Нс; (22)
Но2=Но1+∆Нс2. (23)
Для последующих участков за начальное давление принимаем конечное давление того участка, из которого выходит рассчитываемый.
При выполнении расчета составляют расчетную схему тепловой сети (рисунок 3), расставляют неподвижные опоры с учетом допустимого расстояния между ними, принимаемого из источника[2]. Между опорами расставляют компенсаторы.
|
|
Затем определяют характер и эквивалентную длину местных сопротивлений на каждом участке по источнику[2].
Рисунок 3 – Расчётная схема тепловой сети
Участок 1 (d = 159х4,5 мм)
Задвижка- 2,24
П-образный компенсатор2 шт.- 6,5х2
Тройник-проходной. 2шт. – 5,6х2
∑ℓэ = 26,44 м
Участок 2 (d = 159х4,5мм)
Тройник-проходной2 шт. – 5,6х2
П-образный компенсатор –6,5
∑ℓэ = 17,7 м
Участок 3 (d = 108х4 мм)
Отвод – 0,98
П-обр. компенсатор – 3,8
Задвижка – 1,65
∑ℓэ = 6,43м
Участок 4 (d =57х3,5мм)
Тройник на ответвление – 1,9
Отвод – 0,4
Задвижка – 0,6
П-образный компенсатор 2 шт. – 2,4х2
∑ℓэ = 7,7 м
Участок 5 (d =108х4 мм)
Тройник на ответвление – 4,95
Задвижка – 1,65
П-образный компенсатор–3,8
∑ℓэ = 10,4 м
Участок 6 (d = 108х4 мм)
П-обр. компенсатор – 3,8
Тройник на ответвление – 4,95
Задвижка – 1,65
∑ℓэ = 10,4 м
Участок 7 (d = 108х4 мм)
Задвижка – 1,65
П-обр. компенсатор – 3,8
Тройник на ответвление – 4,95
∑ℓэ = 10,4 м
Расчет сводят в таблицу 10.
Таблица 10 – Гидравлический расчет тепловой сети
№ уч. | G т/ч | ℓ м | ℓэ м | ℓпр м | Подающая магистраль | Обратная магистраль | Нn в кон-це уч. м в.ст. | Но в нач уч. м вод.ст. | Нр м вод ст. | ||||||
d мм | R Па/м | ∆Рс Па | ∆hс мв.ст. | d мм | R Па/м | ∆Рс Па | ∆hс м в.ст | ||||||||
55,4 | 26,44 | 160,44 | 68,8 | 11038,3 | 1,1 | 68,8 | 11038,3 | 1,1 | 50,9 | 29,1 | 21,8 | ||||
37,1 | 17,7 | 111,7 | 32,3 | 3680,3 | 0,37 | 32,3 | 3680,3 | 0,37 | 50,53 | 29,47 | 21,06 | ||||
12,2 | 6,43 | 106,43 | 29,5 | 0,31 | 29,5 | 0,31 | 50,22 | 29,78 | 20,41 | ||||||
7,7 | 119,7 | 71,22 | 0,85 | 71,22 | 0,85 | 50,05 | 29,95 | 20,1 | |||||||
15,3 | 10,4 | 44,4 | 47,2 | 0,21 | 47,2 | 0,21 | 50,69 | 29,31 | 21,38 | ||||||
12,2 | 10,4 | 50,4 | 29,5 | 1486,8 | 0,15 | 29,5 | 1486,8 | 0,15 | 50,38 | 29,93 | 20,45 | ||||
12,7 | 10,4 | 70,4 | 32,5 | 0,23 | 32,5 | 0,23 | 50,3 | 30,01 | 20,29 |
При увязке ответвлений необходимо так выбирать диаметр трубопровода на каждом участке, чтобы располагаемое давление у каждого здания было примерно одинаковым. Если на ответвлении Нрполучилось больше, чем располагаемое давление у конечного здания по основной магистрали, на ответвлении устанавливают шайбу.
, (24)