1.3.4. Гидравлический расчёт тепловой сети

Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых сетей. По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов. Гидравлический расчет выполняется, как правило, в 2 этапа:

Этап 1. Разработка расчетной схемы тепловых сетей.

На расчетной схеме проставляют номера участков (сначала по главной магистрали, затем по ответвлениям), расходы теплоносителя в кг/с или в т/ч, длины участков в метрах. Главной магистралью является наиболее протяженная и нагруженная ветвь сети от источника теплоты (точки подключения) до наиболее удаленного потребителя. При неизвестном располагаемом перепаде давления в начале теплотрассы, удельные потери давления Rследует принимать:

а) на участках главной магистрали 20 - 40, но не более 80 Па/м;

б) на ответвлениях - по располагаемому перепаду давления, но не более 300 Па/м.

Этап 2.Определение полных потерь давления на каждом участке трубопровода.

Потери давления на участках трубопровода складываются из потерь давления на трение по длине трубопровода и в местных сопротивлениях:

∆Р=∆Р_л+∆Р_м(1.21)

где ∆Р_л– потери давления на трение (линейные), Па;

∆Р_м– потери в местных сопротивлениях, Па.

Потери давления в местных сопротивлениях можно заменить эквивалентными гидравлическими сопротивлениями по длине, т.е. на такую длину прямолинейного трубопровода L_э, которая соответствует потерям давления в местных сопротивлениях.

∆Р_л=R·l_уч(1.22)

∆Р_м=R·L_э(1.23)

гдеl_уч– длина участка трубопровода по плану, м;

L_э— эквивалентная длина местных сопротивлений, м,[3];

R– удельное падение давления в трубопроводе, Па/м,определено ранее по [3].

Тогда потери давления на участке, Па:

∆Р=R·(l_уч+L_э)=R·L_пр(1.24)

где L_пр- приведенная длина трубопровода, м.

Сварные стыковые швы труб при подсчете эквивалентной длины местных сопротивлений не учитываются.

Потерю давления (напора) на участке трубопровода определяют по формуле:

∆Н=∆Р/(ρ·g) (1.25)

где ρ – плотность теплоносителя, кг/м³;

g– ускорение свободного падения, м/с².

Гидравлический расчет производим в следующей последовательности:

1. исходя из расходов теплоносителя на участках и задавшись удельными потерями давления на трение R=30-80 Па/м, по [3] находим диаметр теплопровода, действительные удельные потери давления на трение и скорости движения теплоносителя;

2. размещаем на схеме трассы запорную арматуру, компенсаторы;

3. по схеме трассы устанавливаем местные сопротивления на расчетных участках и находим эквивалентную длину L_эместных сопротивлений;

4. определяем приведенную длину для каждого расчетного участка как

L_пр=l_уч+L_э (1.26)

5. находим потери давления по формуле 2.4;

6. находим потери напора по формуле 2.5;

7. вычисляем суммарные потери напора в подающем теплопроводе основного направления;

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.12.

Гидравлический расчёт теплосети. Таблица 1.12