metodichka po teplosnaby
.pdf
4.5. Определение расчетных расходов сетевой воды
Расчетный расход сетевой воды для вычисления диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять, т/ч, отдельно для отопления, вентиляции и ГВС.
Расчетный расход сетевой воды на отопление:
Gо |
3, 6 |
Qо |
. |
|
с (τ1 |
τ2 ) |
|||
|
|
Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию:
Gв |
3, 6 |
Qв |
. |
|
с (τ1 |
τ2в ) |
|||
|
|
Расчетный расход сетевой воды на ГВС в закрытых системах делится:
– на средний при 2-ступенчатой схеме присоединения подогревателей (смешанной и последовательной)
Gср |
3, 6 |
Qср |
|
55 t |
в |
|
|
г.в |
|
|
0, 2 ; |
||
|
|
|
|
|
||
г.в |
с (τ1 |
τ2 ) 55 tх.з |
||||
|
||||||
– максимальный при 2-ступенчатой схеме присоединения подогревателей (смешанной и последовательной)
Gmax |
3, 6 0,55 Qmax |
||
|
г.в , |
||
г.в |
с (τ1 |
τ2 ) |
|
|
|||
где τ1 , τ2 – температуры теплоносителя при температуре наружного воздуха для отопления tн.о , С; τ1 , τ2в – температуры теп-
лоносителя при температуре наружного воздуха для вентиляции tн.в , С; τ1 , τ2 – температуры теплоносителя при температуре наружного воздуха в точке излома температурного графика tн.и , С; Qо – расчетная тепловая нагрузка на отопление рассматриваемого квартала, кВт; Qв – расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию рассматриваемого квартала, кВт.
31
Суммарный расчетный расход сетевой воды при качественном регулировании следует определять по формуле
G Gо Gв kз Gгср.в ,
где kз – коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на ГВС.
В закрытых системах при Qо 1000 МВт при регулирова-
нии по отопительной нагрузке kз = 1,2; при регулировании по совмещенной нагрузке отопления и ГВС kз = 0.
Расчетный расход воды в неотопительный период на горячее водоснабжение рассчитывается по формуле
Gгл.в β Gгmax.в ,
где β = 0,8 (см. подразд. 4.1).
В случае использования других схем присоединения подогревателей ГВС в закрытых системах теплоснабжения, максимальный расход воды на горячее водоснабжение определяется по приведенной выше формуле.
Для последующего выполнения гидравлического расчета трубопроводов тепловой сети определяют расчетные расходы теплоносителя по кварталам, микрорайонам (ЦТП) и району в целом: максимальные на отопление и вентиляцию, среднечасовые и максимальные на ГВС, суммарные по видам теплопотребления. Результаты расчета заносятся в табл. 4.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
Расходы теплоносителя по микрорайону |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
G , т/ч |
G , т/ч |
Gср , т/ч |
Gmax , т/ч |
Gл |
, т/ч |
|
G , т/ч |
|
квартала |
о |
в |
г.в |
г.в |
г.в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
|
|
Итого: ЦТП 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
|
|
Итого: ЦТП 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
… |
|
|
Итого: ЦТП 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32
Пример расчета
Ниже приведен пример расчета расходов теплоносителя и заполнения табл. 4а.
Найдем расходы теплоносителя для 1-го квартала:
Gо |
3, 6 |
637,166 |
|
5, 69 |
т/ч; |
|||
|
|
|
|
|
||||
4,187 (152, 91 |
56, 59) |
|||||||
|
|
|
||||||
Gв |
3, 6 |
76, 46 |
|
1, 04 |
т/ч; |
|||
|
|
|
|
|
||||
4,187 (122, 5 |
59, 31) |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
Gср |
3, 6 |
108, 232 |
|
|
|
55 |
|
18 |
|
0, 2 |
|
1,95 т/ч; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
г.в |
4,187 (77,86 |
33, 04) |
|
55 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Gmax |
3, 6 |
0, 55 |
259, 757 |
|
|
2, 74 т/ч; |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
г.в |
4,187 (77,86 |
|
33, 04) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
G1 Gо Gв |
5, 69 |
1, 04 |
|
6, 73 т/ч, |
(k3 = 0); |
||||||||||||||||
|
|
Gл |
|
β Gmax |
0,8 2,74 |
2,19 т/ч. |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
г.в |
|
|
|
г.в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4а |
||
|
|
Расходы теплоносителя по микрорайонам |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
№ |
|
G , т/ч |
|
G |
, т/ч |
Gср , т/ч |
|
Gmax |
, т/ч |
|
Gл |
, т/ч |
|
G , т/ч |
|
|||||||
квартала |
|
о |
|
в |
|
г.в |
|
|
|
г.в |
|
|
г.в |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
5,69 |
1,04 |
|
1,95 |
|
|
2,74 |
|
|
2,19 |
|
6,73 |
|
||||||||
… |
|
… |
|
… |
|
|
… |
|
|
|
|
… |
|
|
… |
|
|
… |
|
|||
Итого: |
|
117,01 |
21,4 |
|
40,13 |
|
|
56,35 |
|
45,08 |
|
144,2 |
|
|||||||||
ЦТП 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты расчетов, приведенные в табл. 4а используются в последующем примере гидравлического расчета (см. табл. 5).
33
4.6.Гидравлический расчет трубопроводов тепловой сети
В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров участков тепловой сети и потерь напора на них и в целом по магистрали [3, 8, 11].
Гидравлический расчет проводится по известным значениям расчетных расходов теплоносителя на участках и нормированной величине удельного линейного падения давления Rл, которая принимается для главной магистрали равной 80 Па/м [8].
Расчет выполняется в два этапа (табл. 5). 1. Первый этап (предварительный расчет).
1)Вычерчивается расчетная схема магистральной тепловой сети без масштаба. Указываются номера расчетных участков, их длины, расчетные расходы теплоносителя (рис. 5).
2)Наиболее протяженная магистраль выбирается в качестве главной. Расчет проводится последовательно, начиная с головного участка (это 1-й участок) главной магистрали, после чего переходят к расчету ответвлений.
3)По номограмме (прил. 8) при Rл = 80 Па/м и расчетном расходе теплоносителя на каждом участке определяется предва-
рительное значение диаметров тепловой сети (dн S).
4) По предварительному расчетному значению диаметра трубопровода на участке уточняется стандартное значение диаметра dу и удельное линейное падение давления (уточненное)
Rлу по той же номограмме (прил. 8). При этом заполняем табл. 5
(предварительный расчет).
5) Далее на расчетной схеме расставляется запорная арматура, неподвижные опоры, компенсаторы. Расстояние на участках между неподвижными опорами определяется в зависимости от типа компенсаторов, способа прокладки и диаметра трубопроводов по прил. 9. По этому расстоянию определяется количество тепловых камер ТК и компенсаторов К.
34
Тип компенсаторов выбирается в зависимости от диаметра трубопровода и способа прокладки согласно 8, 9 . Так, П-образные компенсаторы целесообразно устанавливать на участках открытой прокладки трубопровода (надземная прокладка); при подземной прокладке могут устанавливаться сальниковые компенсаторы, которые требуют для ремонта и обслуживания наличия смотровых камер, поэтому их размещают попарно. Тепловые камеры размещаются на поворотах к ответвлениям.
Расстояние между секционирующими задвижками на главной магистрали должно быть не более 1000 м при = 100÷ 350 мм и не более 1500 м при 
400 мм. Их размещают в камерах с ответвлениями. Задвижки устанавливают на каждом участке. При протяженности трассы более 1000 м их устанавливают через каждые 1000 м. Пример построения монтажной схемы представлен на рис. 6.
|
Ц |
Э |
|
Т |
|
G1 = 304,39
L1 = 910 м
|
|
1 |
|
П |
|
Т |
|
|
Ц |
|
|
G3 = 144,16
L3 = 210 м
G2 = 160,23
L2 = 1410
|
|
2 |
|
П |
|
Т |
|
|
Ц |
|
|
|
|
|
Рис. 5. Расчетная схема тепловой сети
35
|
Ц |
Э |
|
Т |
|
G1 = 304,39 т/ч
L1 = 910 м
D1 = 325×8 мм
Т2
Т1
|
|
1 |
|
П |
|
Т |
|
|
Ц |
|
|
G3 = 144,16 т/ч
L3 = 210 м
D3 = 194×5 мм
ТК1 |
К1 |
G2 |
= 160,23 т/ч |
|
|
L2 = 1410 м |
|
||
|
|
|
||
|
К2 |
D2 |
= 273×7 мм |
К9 |
|
К10 |
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
К3 |
|
|
|
К4 |
|
К7 |
К8 |
К5 |
К6 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
П |
|
Т |
|
|
Ц |
|
|
Рис. 6. Монтажная схема тепловой сети
36
2. Второй этап (окончательный расчет).
1)Определяется тип местных сопротивлений по прил. 10.
2)Вычисляется количество местных сопротивлений. Далее по типу и количеству местных сопротивлений на
каждом участке находится их суммарная эквивалентная длина, м:
экв n ,
где экв – определяется по прил. 10, м; n – число местных со-
противлений на расчетном участке.
Определяется падение давления, Па, на каждом участке
P Rу ( |
экв |
n) . |
л |
|
Вычисляется величина падения напора, м, на участке
H |
P |
, |
|
||
ρ воды g |
где воды – плотность воды, принимаемая 958,4 кг/м3; g = 9,81 м/с2. Далее определяется величина суммарных потерь напора на
каждом расчетном участке 
H.
После расчета главной магистрали переходят к расчету ответвлений (и предварительного, и окончательного). Расчет проводят в следующей последовательности.
1. Предварительно по результатам расчета главной магистрали определяются потери давления на ответвлениях Hотвр
(располагаемый напор) как разность потерь напора в главной магистрали и потерь напора на участках до ответвления, м:
Hотвр Hгл. магист Hуч. до отв .
2. Находят долю местных потерь давления в магистральной сети
αср 0, 01 
Gр ,
37
где Gр – расход теплоносителя на расчетном участке, т/ч.
3. Определяется удельное линейное падение давления на ответвлениях
|
Hотвр |
||
Rл |
|
|
, |
|
|
||
|
(1 |
αср ) |
|
где Hотвр в Па (0,001 м = 10 Па); |
– длина ответвления, м. |
||
4.Зная Rл , определяют по номограмме (прил. 8) стандартное значение диаметров трубопровода.
5.По номограмме (прил. 8) уточняются потери напо-
ра Rлу .
Далее окончательный расчет проводится аналогично, как
идля главной магистрали.
После расчета ответвлений переходим к гидравлическому расчету главной магистрали для неотопительного (летнего) периода, задача которого состоит в определении потерь напора при расходах теплоносителя, соответствующих неотопительному периоду, и известных диаметрах трубопровода.
Предварительно определяются расходы воды по отдельным участкам главной магистрали для летнего периода.
Пересчет режимов работы производится по формуле
|
Gл |
2 |
|
|
|
Hл |
Hз , |
|
|
|
|
Gз |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
где Gз = G из табл. 4 для каждого ЦТП; |
G |
Gл |
из табл. 4 для |
||
|
|
|
л |
г.в |
|
каждого ЦТП.
Результаты гидравлического расчета тепловой сети, изображенной на рис. 6, представлены в табл. 5.
38
Таблица 5 Пример заполнения таблицы гидравлического расчета тепловой сети
|
H,м |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
H,м |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
Па |
Р, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n , |
|
|
|
|
|
|
расчет |
экв |
м |
|
|
|||
|
|
|
|||||
, |
|
|
|
|
|
|
|
Окончательный |
n |
|
|
|
|
|
|
.Экв |
м |
|
|
||||
|
экв |
|
|
||||
|
длина |
, |
|
||||
|
|
|
экв м |
||||
|
|
||||||
|
cопр,.шт. |
||||||
|
Кол-воместных |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
Тип местного |
сопротивления |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
расчет |
лу , |
Па/м |
|
|
|||
R |
|
|
|||||
мм |
, |
у |
d |
|
|||
Предварительный |
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||
Н м |
|
|
н |
|
|||
|
S , мм |
|
|
|
|
d |
|
|
Па/м |
л |
R |
||||
|
, |
|
|||||
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
р отв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,т/ч |
р |
G |
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
||||||
|
№участка |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Главная магистраль
|
|
|
– |
|
|
11,07 |
|
|
|
6,27 |
|
|
4,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
58934 |
|
|
45143 |
|
|
|
268,68 |
|
|
94,76 |
|
|
|
|
|
|
|
238 |
4,27 |
12,51 |
13,9 |
3,83 |
57,63 |
33,3 |
|
|
|
|
|
|
|
34 |
4,27 |
4,17 |
13,9 |
3,83 |
3,39 |
5,55 |
|
|
|
|
|
|
|
7 1 |
3 |
1 |
1 |
17 |
6 |
|
|
|
|
||||
Компенсатор П-образный; Задвижка; Отвод крутоизогнутый Тройник при |
разделении потоков |
Задвижка; Сальн. комп.; Отвод крутоизогнутый |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
325×8 |
|
|
7 |
273 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
910 |
|
|
|
1410 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
304,39 |
|
|
160,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
39
Окончание табл. 5
40
|
H,м |
9,56 |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
H,м |
3,29 |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Па |
Р, |
30920 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
расчет |
n , |
|
10,86 |
|
, |
м |
|||
|
экв |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
экв |
м |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
длина |
, |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
экв м |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Окончательный |
cопр,.шт. |
12,92,9 |
4,342,172 |
3,623,621 |
||||||||
.Экв |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Кол-воместных |
|
|
|
||||||||
|
Тип местного |
сопротивления |
|
|
|
Ответвление |
Задвижка; |
Сальн. комп.; |
Отвод крутоизогнутый |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
лу, |
/м |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
R |
Па |
|
|
|
|
|
|
|||
расчет |
мм |
, |
у |
d |
|
|
|
175140 |
||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
S,мм |
|
|
н |
d |
|
5 |
194 |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Па/м |
л |
R |
|
|
|
||||||
|
, |
|
|
|
|
|||||||
Предварительный |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
6,27204 |
||
р отв |
м |
|
|
|
|
|
|
|||||
Н |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
210 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,т/ч |
р |
G |
|
|
|
|
|
|
144,16 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№участка |
|
|
|
|
|
3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||