Системы теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения. Тепловое потребление. Совместная работа ТЭЦ и пиковых котельных. Определение стоимости (годовых затрат) перерасхода топлива, страница 19

Для трубопроводов наружных тепловых сетей характерным является турбулентный режим движения теплоносителя. Режим движения жидкости характеризуется числом Рейнольдса.

При - ламинарный;

- переходная область;

 - турбулентный режим (квадратичная область).

Коэффициент гидравлического трения для квадратичной зоны:

для любых значений Re:

- формула Альтшуля.

Эта формула получена опытным путем для переходной области. Но она хорошо описывает λ и в других областях:

Для турбулентного режима, когда λ=f(К_Э): число Рейнольдса возрастает, а значит  уменьшается, тогда:

- формула Шифринсона.

Для ламинарного совпадает с формулой Мурина:

Местные гидравлические сопротивления определяются по формуле Вейсбаха:

ξ- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке трубопровода, безразмерная величина, зависящая от характера сопротивления.

Местные потери давления можно заменить эквивалентным гидравлическим сопротивлением по длине, если в уравнение вместо l поставить l_Э- эквивалентную длину местных сопротивлений.

l_Э – такая длина трубопровода, линейные потери давления на которой численно равны потерям на местных сопротивлениях, м

подставив R_Л, получим:

откуда:

Тогда потери давления на участке трубопровода могут быть определены как:

ΔР_уч=R_Л(l_уч+l_Э)=(1+α)R_Лl

где - доля местных потерь давления от линейных на участке.

При отсутствии данных о характере и количестве местных сопротивлений на участках трубопровода, коэффициент α определяют по приложению 5 СНиПа или может быть приближенно определен по формуле:

- для паровых тепловых сетей;

 - для водяных тепловых сетей.

Порядок гидравлического расчета водяных тепловых сетей.

Перед началом расчета вычерчивается схема тепловой сети. Расчетная схема тепловой сети разбивается на участки. Расчетным участком разветвленной сети принято называть трубопровод, в котором расход теплоносителя не изменяется. Расчетный участок располагается, как правило, между соседними ответвлениями.

          В первую очередь гидравлический расчет ведут по участкам главной магистрали (самая нагруженная или самая длинная ветвь).

Обратная задача.

1)  Определяют расчетный расход на участках.

Гидравлический расчет зависит от того, какие задачи решаются. Если расчет ведется для существующей сети, с известной арматурой и диаметрами трубопроводов, то расчет производят в один этап.

2)  Определяют ,

где Н_Н – напор на выходе со станции;

      Н_К – напор у конечного абонента.

3)  Гидравлический расчет участков.

Табл.1.

N уч.	G, кг/ч	l,м	dy, мм	lэ, м	lР, м	ΔРуч
1	2	3	4	5	6	7	8

                                                                 

4)  Увязка ответвлений.

Прямая задача.

При проектировании новых систем теплоснабжения необходимо решить прямую задачу, т.е. по расчетному расходу определить диаметры трубопроводов и потери сети.

В этом случае гидравлический расчет делится на 2 этапа: предварительный и окончательный.

Предварительный расчет.

1)  Определить расчетные расходы на участках.

2)  Т.к. на участке не известны местные сопротивления, то α определяют по приближенной формуле. Обычно принимают, что давление вдоль главной магистрали подают равномерно, т.е. α₁=α₂=…=α_n=α_ср

 

G – расход на головном участке, т/ч.

3)  задают в пределах до 80 Па/м (для магистралей).

4) Выбирают диаметры трубопроводов и заполняют таблицу.

Табл.2.

N уч.	G, кг/ч	l,м	αср	lр, м	dy, мм	ΔРуч
1	2	3	4	5	6	7	8

5)  Определяют на основе произведенного гидравлического расчета.

Окончательный расчет.

6)  По и G_Р определяют диаметр участка, количество и тип местных сопротивлений на участке, эквивалентную и расчетную длины и производят окончательный гидравлический расчет, заполняя табл.1.