Методичка по Теплоснабжению

τ1!

τ1

τ2!

τ1!!! τ2B τ2B!!!

tн

tн

tн

Рис.7 Общий вид графиков: регулирования температуры воды на вентиляцию в зависимости от tн; относительного расхода воды на вентиляцию; относительного расхода воды на ГВС из подающего и обратного трубопроводов.

21

СХЕМА И ТРАССА ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Врасчетно-пояснительной записке курсового проекта должно быть четко

иобстоятельно дано обоснование принятой схемы тепловых сетей ее преимуществ и недостатков.

При выборе схемы тепловых сетей следует стремиться к обеспечению максимальной надежности теплоснабжения при наименьших затратах. При проектировании теплоснабжения от одного теплоисточника в курсовом проекте можно принять радиальную схему с постоянным уменьшением диаметра трубопроводов по мере удаления их от источника тепла. Преимуществом радиальной схемы является простота и экономичность. Недостатком – нарушение теплоснабжения всех абонентов при аварии на одном участке. Для ликвидации аварии отпускается не более 24 часов.

Трасса в городах предусматривается в отведенных для инженерных сетей технических полосах, параллельно красным улицам, дорогам и проездам. При диаметре магистралей более 500 мм рекомендуется предусматривать резервные блокировочные перемычки на 70-75% расчетного расхода воды. В пределах городской застройки прокладку тепловых сетей принимают подземной в непроходных каналах (канальная прокладка трубопроводов имеет ограниченное применение из-за низкого качества работ при изоляции трубопроводов и высокой химической активности городских грунтовых вод). Вне городской застройки применяется надземная прокладка трубопроводов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле:

Коэффициент k3, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, следует принимать по таблице 6

Табл.6

При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения коэффициент k3 принимается равным нулю.

Для потребителей с тепловым потоком 10 МВт и менее суммарный рас-

22

четный расход воды следует определять при k3=2,4.

G0MAX – расчетный расход воды на отопление;

Q0MAX - максимальный тепловой поток, Вт.

G– расчетный расход воды на вентиляцию;

VMAX

Q- максимальный тепловой поток на вентиляцию, Вт.

VMAX

Ghm – среднечасовой расход воды на горячее водоснабжение; Qhm - среднечасовой тепловой поток, Вт.

Расчетный расход воды в неотопительный период следует определять по формуле:

QHM MAX - максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение, Вт;

с – удельная теплоемкость воды, принимаемая в расчетах равной 4,187 кДж/(кг 0С);

tcs – температура холодной (водопроводной воды) в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15 0С).

Расход воды в обратном трубопроводе двухтрубных водяных тепловых сетей открытых систем теплоснабжения принимается в размере 10% от расчетного расхода воды в подающем трубопроводе:

Т.к. гидравлические режимы водяных тепловых сетей следует разрабатывать не только для расчетного режима следует рассмотреть и режимы при максимальном водоразборе на горячее водоснабжение из подающего трубопровода

23

(T н′′′ < T н < 8 0С) и максимальном водоразборе на горячее водоснабжение из об-

ратного трубопровода (T0 <Tн <T 2 600C ).

τ =

При этом расход воды, в тепловых сетях открытых систем теплоснабжения определяется по формуле:

k4 – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в зависимости от температурного графика регулирования отпуска тепла и режима водоразбора из тепловой сети, определяемый по таблице 7:

Для упрощения дальнейших расчетов данные сводятся в таблицы 8,9:

ТАБЛИЦА РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ ОТДЕЛЬНО НА ОТОПЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИЮ И ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

24

По полученным данным составляется расчетная схема. Вся трасса разбивается на участки с постоянным расходом теплоносителя (так называемый расчетный участок). Для каждого участка наносятся следующие позиции:

№ участка

G, т/ч

l n , м

d*s, мм

R, кгс/м2

V, м/с

где:

№ уч. – номер расчетного участка (рекомендуется начинать нумерацию участков от теплоисточника);

G – расчетный расход воды на данном участке, т/ч; ln – длина по плану, м;

dnxS – наружный диаметр на толщину стенки трубы, мм; R – удельное падение давления, кгс/м2;

V – скорость воды, м/с;

S – характеристика сопротивления, представляющая собой падение давления при единице расхода теплоносителя

S= Р/G2

МОНТАЖНАЯ СХЕМА ТРУБОПРОВОДОВ

На монтажной схеме трубопроводов показывается следующее оборудование: запорные и секционные задвижки (с обвязкой), переходы диаметров труб, компенсационные устройства (в крупных городах рекомендуется к применению при dу<200 мм П – образные компенсаторы, при dу≥200 мм – сальниковые), повороты трассы (при отсутствии подключения абонентов на них, могут быть использованы как Г – образные компенсаторы. Угол при этом должен быть не менее 900 и не более 1300. Угол поворота более 1300 должен быть закреплен неподвижной опорой), спускники воды и воздуха, неподвижные опоры (подвижные опоры на монтажной схеме не показываются, но расчет их количества должен быть в таблице), тепловые узлы. Оформленная монтажная схема должна включать в себя маркировку труб Т1, Т2; величину диаметров на пол- ках-выносках; номера поперечных разрезов; привязки трассы по неподвижным опорам, а при поворотах трассы по ее оси и ближайшим неподвижным опорам; номера промежуточных неподвижных опор; номера тепловых узлов; номера П

– образных компенсаторов (привязки П – образных компенсаторов от его оси до ближайших неподвижных опор).

25

При расстановке запорной арматуры, секционирующих задвижек, спускников воды и воздуха, неподвижных опор, компенсаторов следует руководствоваться рекомендациями [1] соответствующим разделам см.Табл.10. При выборе запорной арматуры см. приложение 1 (табл. 1, 4, табл. А – Е).

РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ НЕПОДВИЖНЫМИ ОПОРАМИ (максимальные) Табл.10

Расстояние между неподвижными опорами трубопроводов на участках самокомпенсации рекомендуется принимать не более 60% от указанных в таблице для П – образных компенсаторов.

26

Линейные потери на трение пропорциональны длине трубопровода и равны:

где lп – длина трубопровода по плану, м;

R (или Н) – удельные потери давления на трение Па/м или Кгс/м2.

При определении потерь давления в местных сопротивлениях можно пользоваться таблицей коэффициентов местных сопротивлений в трубопроводах тепловых сетей см. табл.11.

Далее по номограммам 1-5 (см. приложение 1) определить потери напора в местных сопротивлениях в зависимости от суммы коэффициентов местных сопротивлений расчетного участка.

Данные расчетов сводятся в таблицу гидравлического расчета 12.

29

При выполнении курсового проекта студент может использовать и метод гидравлического расчета трубопроводов тепловых сетей по эквивалентным длинам местных сопротивлений следующим образом. Суммарные потери давления определяются по формуле (44), линейные потери давления по формуле (45). Для расчета потерь давления на местные сопротивления пользуются понятием эквивалентной длины местных сопротивлений. Под эквивалентной длиной lэ принимается такая длина прямолинейного трубопровода диаметром d, потеря давления от трения на которой равна потере давления от местных сопротивлений:

Гидравлический расчет тепловой сети рекомендуется вести по следующей методике:

1)Сначала рассчитывают основную магистраль. Диаметры подбираются 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 Rэ, равное 0,0005 м, и скорость движения теплоносителя не более 3,5 м/с

2)После определения диаметров участков тепломагистрали 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 ξ. Для каждого участка находят эквивалентную длину при Σξ=1 и рассчитывают эквивалентную длину lэ для этого участка, После определения lэ заканчивают расчет тепломагистрали и определяют потери напора в ней. Исходя из потерь 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 напор располагаемый напор и удельные потери давления на трение не превышали 300 Па/м. Эквивалентные длины и потери напора на

30