- •1. Основы теплового расчета рекуперативных теплообменных аппаратов.
- •2. Регенеративные аппараты. Процесс теплообмена. Основы теплового расчета.
- •3.Тепловой расчет мву(располагаемая и полезная разности температур.)
- •6.Расчет действительной сушилки по I-d-диаграмме. Тепловой баланс действительной сушильной установки.
- •Построение процесса для действительной сушилки на I-d-диаграмме
- •7.Основы теплообмена в ректификационных установках. Расчет ректификационных установок.
- •8. Основы теплового расчета контактных теплообменников
- •Расчет безнасадочного аппарата:
- •Расчет насадочных аппаратов
- •9. Основные понятия о процессе сушки Формы связи влаги с материалом. Кинетика сушки.
- •Свойства влажных материалов
- •Кинетика сушки влажных материалов
- •10. Бинарные смеси со взаимно растворимыми компонентами.
- •11. Бинарныесмеси со взаимно нерастворимыми компонентами.
- •12.Тепловой расчёт трубопроводов систем теплоснабжения. Коэффициент эффективности тепловой изоляции.
- •1) Определение тепловых потерь трубопровода.
- •2) Определение теплового поля для подземного трубопровода.
- •3) Тепловые потери и к-т эффективности тепловой изоляции.
- •4) Тепловой расчёт паропроводов.
- •5) Выбор толщины изоляционного слоя.
- •13. Гидравлический режим тепловых сетей.
- •14. Режимы регулирования систем теплоснабжения.
- •15. Основы гидравлического расчета систем теплоснабжения.
- •1, Регулирование по отопительной нагрузке
- •2, Регулирование по вентиляционной нагрузке
- •I – зона местного количественного регулирования,
- •II – зона центрального качественного регулирования,
- •III - зона местного количественного регулирования.
- •3, Центральное регулирование по нагрузке горячего водоснабжения при закрытой системе и параллельном подключении подогревателей горячего водоснабжения
- •4, Центральное регулирование по нагрузке гвс при открытой схеме теплоснабж. (Рис. Т.С.4)
- •17. Основы гидравлического расчета конденсатопроводов.
- •18. Пьезометрический график (Рис. Т.С.5)
- •19. Расчет гидравлического режима. Гидравлическая устойчивость.
- •Гидравлическая устойчивость системы
- •20.Регулирование давления в тепловой сети. Нейтральные точки.
- •21. Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки.
- •22. Центральное качественное регулирование совмещённой нагрузки.
- •23. Определение тепловых нагрузок. Отопление. Вентиляция.
- •Отопление
- •24. Схемы присоединения стс к водяным тепловым сетям.
- •25.Конструкция подвижных и неподвижных опор. Расчет неподвижной опоры.
- •27. Определение расчетных расходов теплоносителя. (Рис. Т.С.22,23,24)
15. Основы гидравлического расчета систем теплоснабжения.
Задача гидравлического расчета
Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.
В задачу гидравлического расчета входит:
1) определение диаметров трубопроводов;
2) определение падения давления (напора);
3) установление величин давлений (напоров) в различных точках сети;
4) увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.
В некоторых случаях может быть поставлена также задача определения пропускной способности трубопроводов при известном их диаметре и заданной потере давления.
Результаты гидравлического расчета дают исходный материал для решения следующих задач:
1) определения капиталовложений, расхода металла (труб) и основного объема работ по сооружению тепловой сети;
2) установления характеристик циркуляционных и подпилочных насосов, количества насосов и их размещения;
3) выяснения условий работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок к тепловой сети;
4) выбора авторегуляторов для тепловой сети и абонентских вводов;
5) разработки режимов эксплуатации.
ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ
Уравнение Бернулли для установившегося движения по трубопроводу несжимаемой жидкости, выражающее удельный, отнесенный к единице массы энергетический баланс этой жидкости без учета ее энтальпии, может быть записано в виде выражения:
(5.1)
где и Z2 — геометрическая высота центра тяжести трубопровода по отношению к горизонтальной плоскости отсчета, м; и— скорость движения жидкости, м/с; p1 и p2 — давление жидкости , Па; — падение давления на участке, Па; — плотность жидкости, кг/'м3; g — ускорение свободно падающего тела, 9,81 м/с2.
Величина Zg — удельная энергия высоты в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг.
Величина w2/2 — удельная кинетическая энергия жидкости в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг.
Величина — удельная потенциальная энергия жидкости в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг.
Величина — потеря потенциальной энергии 1 кг жидкости из-за трения и местных сопротивлений на участке трубопровода, Дж/кг.
Потерянная потенциальная энергия жидкости переходит в тепло, что приводит к увеличению удельной энтальпии жидкости в процессе ее движения по трубопроводу.
При гидравлическом расчете тепловых сетей обычно не учитывают величину w2/2g, представляющую собой скоростной напор потока в трубопроводе, так. как эта величина, как правило, составляет сравнительно небольшую долю от полного напора и незначительно изменяется по длине сети. Обычно принимают:
(5-3)
т. е. считают полный напор равным сумме пьезометрического напора и высоты расположения оси трубопровода над плоскостью . отсчета. Под пьезометрическим напором понимается давление в трубопроводе, выраженное в линейных единицах (обычно метрах) столба той жидкости, которая передается по трубопроводу.
Из уравнения (5-3) следует, что Н = Н0—Z. Пьезометрический напор равен разности между полным напором и геометрической высотой оси трубопровода над плоскостью отсчета.
Падение давления в трубопроводе может быть представлено как сумма двух слагаемых: линейного падения и падения в местных сопротивлениях:
, (5.6)
где — линейное падение давления; — падение давления в местных сопротивлениях.
Линейное падение представляет собой падение давления на прямолинейных участках трубопровода. Падение давления в местных сопротивлениях — это падение давления в арматуре (вентилях, задвижках, кранах и т. д.) и других элементах оборудования, не размещенных равномерно по длине трубопровода (коленах, шайбах, переходах и т. п.).
Линейное падение давления в трубопроводах, транспортирующих жидкость или газы, определяется по формуле:
, (5.7)
где — линейное падение давления на участке, Па; — удельное линейное падение давления, т. е. падение давления на единицу длины трубопровода, Па/м; - длина трубопровода, м.
Исходной зависимостью для определения удельного линейного падения давления в трубопроводе является уравнение Д'Арси
, Па/м, (5.8)
где — коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина); w — скорость среды, м/с; — плотность среды, кг/м3; d — внутренний диаметр трубопровода, м;
Коэффициент гидравлического трения зависит от характера стенки трубы (гладкая или шероховатая) и формы движения жидкости (ламинарное или турбулентное).
Можно представить себе два вида шероховатостей — равномерную и неравномерную. При равномерной шероховатости все выступы имеют одинаковые высоту и шаг. При неравномерной шероховатости высота и шаг выступов непостоянны. Стальные, чугунные, бетонные и другие трубы, применяемые в технике, имеют, как правило, неравномерную шероховатость.
С достаточной для практических расчетов точностью принимают, что в так называемой переходной области, т. е. при 2300<Re<Reпр (практически) коэффициент гидравлического трения зависит как от эквивалентной относительной шероховатости , так и от значения критерия Re, а при Re>Reпр коэффициент гидравлического трения зависит только от и не зависит от критерия Re.
Величину шероховатости труб с учетом коррозии принимают =:
Коэффициент гидравлического трения в зависимости от режима течения: (Коррозия Ме., Выпадение в осадок частиц): Для гидравлически шероховатых труб при значении
При наличии на участке трубопровода ряда местных сопротивлений суммарное падение давления во всех местных сопротивлениях определяется по формуле , Па
где —коэффициентов местных сопротивлений, установленных на участке (безразмерная величина, зависящая от характера сопротивления)
Если представить прямолинейный трубопровод диаметром d, линейное падение давления на котором равно падению давления в местных сопротивлениях, то длина такого участка трубопровода, называемая эквивалентной длиной местных сопротивлений, может быть, очевидно, найдена из равенства
или Откуда, м
Отношение падения давления в местных сопротивлениях трубопровода к линейному падению в этом трубопроводе представляет собой долю местных потерь. Нетрудно видеть, что доля местных потерь равна отношению эквивалентной длины местных сопротивлений к длине трубопровода
При предварительных расчетах, когда характер и расположение местных сопротивлений на трубопроводе не известны, среднюю долю местных потерь давления можно определить по формуле проф. Б. Л. Шифринсона
где G — расход теплоносителя в трубопроводе, кг/с; z— постоянный коэффициент, зависящий от вида теплоносителя.
Для воды Z = 0,03h-0,05; Для водяного пара Z = 0,24-0,4.
В окончательном расчете уточняется гидравлические сопротивления на всех участках т.сети при выборах диаметра трубопровода. Т.к. при выборе диаметра труб фактические значения округляются до стандартных, необходимо определить фактические удельные потери по длине и скорости т.снабжения. А также определить эквивалентные длины местных сопротивлений на участках.
Полученные значения сравнивают с располагаемым перепадом Р в начальной точке сети. Расчет считается удовлетворительным, если гидравлические сопротивления сети не превышают располагаемого перепада и отличается от него не более чем на 10%.
16. ЦЕНТРАЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗНОРОДНОЙ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ
При разнородной тепловой нагрузке наряду с центральным регулированием должно проводиться групповое регулирование всех видов тепловой нагрузки.
Температура воды в подающей магистрали не должна понижаться ниже уровня, определяемого условиями ГВС. Групповое регулирование проводят путем изменения расхода сетевой воды. В качестве импульса для регулирующего устройства используют температуру вторичного теплоносителя (t воздуха внутри отапливаемых помещений).