ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Расчетные расходы воды для всех участков разветвленной сети определяют однозначно в зависимости от расчетных расходов теплоносителя у потребителей. Возможные потери давления в тепловых сетях зависят от напора, развиваемого принятыми для установки циркуляционными насосами, и могут быть весьма различными. Таким образом, в постановке задачи гидравлического расчета имеется неопределенность, для устранения которой необходимо добавить дополнительные условия. Такие условия формулируют из требований максимальной экономической эффективности системы теплоснабжения, определяющих собой задачи технико-экономического расчета теплопроводов. Следовательно, технико - экономический расчет органически связан с гидравлическим расчетом и позволяет по формулам гидравлики однозначно рассчитать диаметры всех элементов .тепловой сети.
Основной смысл технико-экономического расчета теплопроводов заключается в следующем. От принятых диаметров элементов тепловой сети зависят гидравлические потери в них. Чем меньше диаметры, тем больше потери. С уменьшением диаметров снижается стоимость системы, что повышает ее экономическую эффективность. Но с ростом потерь растет напор, который должны развивать насосы, а с ростом напора растут их стоимость и энергия, расходуемая на перекачку теплоносителя. При таких условиях, когда с изменением диаметров одна группа
стоимостных показателей
Уменьшается, а другая увеличивается, всегда существуют оптимальные значения диаметров, при которых суммарная стоимость сети будет минимальной. В, указанной постановке задача технико-экономического расчета теплопровода будет рассмотрена в § 38. В данном параграфе рассмотрен гидравлический расчет тепловой сети по приближенной методике, когда для подбора диаметров теплопроводов используют значения удельных потерь давления на трение, рекомендуемые СНиП. Расчет ведут в следующем порядке:
1) сначала рассчитывают основную магистраль. Диаметры подбирают по среднему гидравлическому уклону, принимая удельные потери давления на трение до 80 Па/м, что дает решение, близкое к экономически оптимальному. При определении диаметров труб принимают значение кэ, равное 0,0005 м, и скорость движения теплоносителя не более 3,5 м/с;
2) после определения диаметров участков тепломагйстрали подсчитывают для каждого участка сумму коэффициентов местных сопротивлений, используя схему тепловой сети, данные по расположению задвижек, компенсаторов и других сопротивлений и значения коэффициентов .местных сопротивлений Для каждого участка находят эквивалентную местным сопротивлениям длину при Е£=1 и рассчитывают эквивалентную длину 1Э для этого участка. После определения /э заканчивают расчет тепломагистрали и определяют потери напора в ней. Исходя из потерь напора в подающей и обратной линиях и необходимого располагаемого напора в конце магистрали, который назначают с учетом гидравлической устойчивости системы, определяют необходимый располагаемый напор на выводных коллекторах источника тепла;
3) рассчитывают ответвления, используя оставшийся напор, при условии, чтобы в конце каждого ответвления сохранялся необходимый располагаемый напор и удельные потери давления на трение не превышали 300 Па/м. Эквивалентные длины и потери напора на участках определяют аналогично их определению для основной магистрали.
Рекомендуемый порядок расчета рассмотрим на примере.
Пример 7.1. Произвести гидравлический расчет двухтрубной тепловой сети закрытой системы теплоснабжения. Схема сети показана на рис. 7.4. На схеме указаны длины участков I, м, и расходы воды в микрорайонах (МКР) G, т/ч. В начале каждого участка и на всех ответвлениях установлены задвижки. Компенсаторы установлены через 100 м. Для труб с диаметром 200 мм приняты П-образные компенсаторы, 200 мм—сальниковые компенсаторы. Располагаемый напор перед микрорайонами должен быть не менее 20 м.
Решение.
1. Рассчитываем основную магистраль. Нумеруем все участки сначала основной магистрали, затем ответвлений от нее. Определяем расчетные расходы воды для всех участков простым суммированием расчетных расхедов потребителей, двигаясь от абонентов против движения теплоносителя к источнику теплоснабжения. По полученным расходам и удельным потерям давления около 80 Па/м по номограмме на рис. 7.2,6 подбираем дцаметры d для всех участков. Результаты расчета записываем в табл. 7.5, в которой для каждого участка проставляем расчетные расходы воды, длины, значения подобранных диаметров, скорости движения воды и удельные потери давления.
|
Рис. 7.4. Схема тепловой сети 1, 2, 7— номера участков |
|
1*250 і і -350 |
|
С" 200 |
2. Рассчитываем эквивалентные местным сопротивлениям участков длины. Местные сопротивления принимаем по схеме, а значения их коэффициентов — по табл. 7.1. Эквивалентную местному сопротивлению длину при 2£=1 для каждого участка находим по табл. 7.2 при кэ = 0,0005 м в зависимости от диаметра. Весь расчет эквивалентных местным сопротивлениям длин сводим в табл. 7.6. Полученные значения 1Э записываем в табл. 7.5, после чего расчет табл. 7.5 заканчиваем.
|
193 |
В результате расчета тепломагистрали 1—2—3—4 находим потери напора в подаче
7 Зак. 435
|
ТАБЛИЦА 7.5. ГИДРАВЛИЧЕСКИИ РАСЧЕТ ВОДЯНОЙ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
|
|
Основная магистраль
|
|
Ответвления от магистрали
Ющей линии '(9,18 м),. Потери в обратной линии считаем такими же. Учитывая, что располагаемый напор перед микрорайонами должен быть не менее 20 м, принимаем разность напоров на выводных коллекторах источника тепла 40 м. Рассчитываем ответвления из условия, чтобы суммарные потери напора от ТЭЦ составляли не более 1|0 м. Результаты расчета заносим в табл. 7.5 и 7.6. Диаметры участков, полученные расчетом, удовлетворяют поставленным требованиям. |
В статье упоминаются компенсаторы группы компаний ТРАНСМАШ - www.pgvu.ru
