Методика гидравлического расчета тепловых сетей (Глава 2 дипломного проекта), страница 2

R_Л=0,0893k_Э^0,25;                                                                                                         (2.13.)

d=0,631 k_Э^0,0475;                                                                                                    (2.14.)

G=3,35.                                                                             (2.15.)

Потери давления в местных сопротивлениях Dр_М рассчитывают по формуле Вейсбаха

Dр_М=Σζρ,                                                                                          (2.16.)

где ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка трубопровода.

Уравнение (2.11.) с учетом (2.13.) можно представить в виде

Dр=Dр_Л(1+)=Dр_Л(1+α)=R_ЛL(1+α),                                               (2.17.)

где α=Dр_М/Dр_Л – соотношение местных и линейных потерь давления.

Из (2.16.) и (2.2.) следует, что

α=.                                                                                                  (2.18.)

Для условий работы теплопровода в области квадратичного закона уравнение (2.18.) с учетом (2.7.) принимает вид

α≈5,1.                                                                               (2.19.)

Погрешность при определении α из (2.19.) не превышает ±6% при α, лежащем в пределах 0 – 1, что обычно соответствует условиям работы тепловых сетей..

Иногда при гидравлических расчетах используют понятие эквивалентной длины местных сопротивлений L_Э. Величина L_Э представляет собой длину прямолинейного трубопровода диаметром d, линейная потеря давления на котором равна потере давления в местных сопротивлениях, установленных на рассматриваемом участке теплопровода:

Dр_М=R_Л L_Э/                                                                                                                                  (2.20.)

Из (2.20.) и (2.21.) видно, что

L_Э=αL;                                                                                                   (2.21.)

Dр=R_Л(L+ L_Э).                                                                                       (2.22.)

2.3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

2.3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ НА КАЖДОМ ИЗ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

Составляем расчетную схему теплоснабжения, с нанесением длин (l) и расчетных расходов (G) теплоснабжения по всем участкам тепловой сети рис 2.1.

Рис. 2.1. Расчетная схема теплоснабжения.

G=, кг/с                                                                                (2.23.)

где Q_i – расчетная тепловая нагрузка на i-ом участке, кВт.

С_Р – теплоемкость, кДж/(кг°С)

τ₁ и τ₂ – температуры прямой и обратной сетевой воды.

I тепловой пункт.

Определим тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Q_ОВ=Q_ОТ+Q_В=5·226+154+7+300+153=1744 кВт

Q_Г.В.С.^О.П.=5·92+10+0,072+22=472 кВт

Расход определяется по формуле (2.23.)

 кг/с

кг/с

=5,2+3,7=8,9 кг/с

II тепловой пункт.

Q_ОВ=Q_ОТ+Q_В=6·226+790+7+33+6,6=2193 кВт

Q_Г.В.С.^О.П.=6·92+366+0,9+0,72=920 кВт

 кг/с

кг/с

=7,0+7,1=14,1 кг/с

III Тепловой пункт.

Q_ОВ=Q_ОТ+Q_В=6·266+184+70=1610 кВт

Q_Г.В.С.^О.П.=6·92+18=570 кВт

 кг/с

кг/с

=4,8+4,5=9,3 кг/с

2.3.2. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ МАГИСТРАЛИ

Помимо задвижек, указанных на схеме сети, на каждые 100 м трубопроводов сети в среднем установлено по одному П-образному компенсатору. Потери напора в сетевых водоподогревателях и коммуникациях котельной dН_СТ=12 м, а потери напора в элеваторах на абонентских вводах dН_А=15м.

Расход воды на участках:G_I=32.3 кг/с, G_II=23 кг/с, G_III=8,9 кг/с, G_IV=9,3 кг/с, G_V=14,1 кг/с.

Удельные линейные потери давления по длине главной магистрали (от станции до наиболее удаленного абонента) для предварительного расчета приняли R_Л=80 Па/м.

Напор в обратном трубопроводе перед насосами котельной Н₀=20 м, высота зданий gr=9,81·975=9570 Н/м³.

Средний для сети коэффициент местных потерь напора при предварительном расчете принимаем по формуле a=0,019.

Наиболее удаленным от станции будет ТП I, поэтому главной магистралью будет магистраль I-II-III.

Суммарный расход воды на котельной

Q_В=32,3 кг/с.

Средний коэффициент местных потерь напора

a=0,019=0,019@0,11

По значениям G_I=32,3кг/с и R_Л=80 Па/м определяем по номограмме [2] определяем диаметр трубы для участка I d_I=199 мм Аналогично определяем диаметры для участков II и III.

Полученный для участка I диаметр трубы округляем до стандартного d_I=207мм. Действительное падение давления (по номограмме) R_I=69 Па/м.

Эквивалентная длина участка I (по приложению 5[3]).

Задвижка ……………………………………………………….2,9·2=5,8

l_ЭI=5,8 м.

Приведенная длина участка I.

l_ПI=50+5,8=55,8 м.

Действительное падение давления на участке I (в одном направлении)

dр_I=R_I·l_ПI=69·55,8=3850 Па

или

dН_I===0,4 м.

Аналогично рассчитываем другие участка главной магистрали и результаты сводим в табл 2.1., где также приведена суммарная потеря напора от станции до конца участков.

2.3.3. РАСЧЕТ ОТВЕТВЛЕНИЙ

Потеря напора на участке IV(определяем из условия равенства потерь напора от станции до любой конечной точки тепловой сети) dН_IV=8,8·0,4=8,4м.

Удельное линейное падение давления для участка IV:

              R_IV= Па/м

По G_IV=9,3кг/с и R_IV=289 Па/м определяем предварительный диаметр трубы d_IV=90мм и округляем его до стандартного d_IV=100 мм.

Действительное удельное линейное падение давления R_IV=245 Па/м.

Эквивалентная длина участка IV/

Тройник (ответвление, G₂/G=0,4)……………………………………………….18,7

Задвижки…………………………………………………………………2·1,53=3,06

П-образный компенсатор………………………………………………2·6,46=12,92

l_ЭIV=34,68м

Приведенная длина l_{П IV}=250+34,68=284,68 м. Действительная потеря давления и напора на участке IV:

dр_IV=R_IV·l_{П IV}=284,68·245=69746 Па;

или

dН_IV=м

Суммарная потеря напора от котельной до ТП I.

SdН=dН_I+dH_IV=0,4+7,3=7,7 м.

Аналогично рассчитываем участок V. Результаты расчета сводим в таблицу П2. на основании данных расчета строим график напора (пьезометрический график рис. П2.)