5.1. Визначення розрахункових витрат теплоносія

Розрахункову витрату мережної води для визначення діаметрів труб в водяних теплових мережах при якісному регулюванні кількості теплоти визначають окремо для опалення, вентиляції і гарячого водопостачання.

Розрахункові витрати води, кг/с:

а) на опалення

б) на вентиляцію

в) на гаряче водопостачання в відкритих системах теплопостачання:

середній

максимальний

г) на гаряче водопостачання в закритих системах теплопостачання:

середня при паралельній схемі приєднання підігрівачів

максимальна при паралельній схемі приєднання підігрівачів

середня при двоступінчатих схемах приєднання підігрівачів (рис.2)

максимальна при двоступінчатих схемах приєднання підігрівачів

Сумарні розрахункові витрати мережної води в двотрубних теплових мережах у відкритих та закритих системах теплопостачання при якісному регулюванні визначають за формулою, кг/с:

Коефіцієнт К₃ , що враховує частку середньої витрати води на гаряче водопостачання при регулюванні теплових потоків по навантаженню опалення, приймають відповідно дод. 4, а при регулюванні по сумарному навантаженню опалення та гарячого водопостачання приймають К₃=0.

Для споживачів при Q_hmax/Q_omax >1 і при відсутності баків-акумуляторів, а також з тепловим потоком 10 МВт і менше сумарна розрахункова витрата води, кг/с:

Розрахункова витрата води в двотрубних водяних теплових мережах в неопалювальний період, кг/с:

При цьому максимальна витрата води на гаряче водопостачання для

закритих систем незалежно від схеми приєднання підігрівачів гарячого водопостачання визначається за формулою (34).

Витрати води в теплових мережах відкритих систем теплопостачання для розробки гідравлічних режимів при максимальному водорозборі з подаючого чи зворотного трубопроводу

де К₄ – коефіцієнт, що враховує зміну середньої витрати води на гаряче водопостачання ( дод. 5).

Витрату теплоносія визначають для кожного кварталу, а результат заносять до таблиці 8.

Таблиця 8

Розрахункові витрати теплоносія в тепловій мережі

№№ кварталу	Розрахункова витрата теплоносія, кг/с
Gomax	Gvmax	Ghm	k3Ghm	Gd	Gsd
Всього

5.2. Гідравлічний розрахунок теплової мережі

Метою гідравлічного розрахунку трубопроводів теплових мереж є визначення їх діаметрів, втрат тиску при розрахункових витратах теплоносія, напорів в будь-якій точці мережі і в місцях приєднання споживачів, продуктивності та напору мережних насосів.

В проекті належить виконати гідравлічний розрахунок магістралі і двох характерних відгалужень, або двох магістралей для опалювального і неопалювального періодів. Діаметри трубопроводів приймаються при розрахунку мереж у режимі роботи опалювального періоду.

Гідравлічний розрахунок теплової мережі виконують за методом еквівалентних довжин. Значення коефіцієнта місцевих втрат α приймають за дод.8.

Еквівалентну довжину ділянки визначають за формулою:

l_e= α l, (41)

де l – довжина ділянки по плану, м.

Питомі втрати тиску на тертя приймають на основі техніко-економічних розрахунків, при відсутності цих даних їх приймають в таких межах:

для магістралі 40 – 80 Па/м;

для відгалужень - по наявному тиску, виходячи з умови рівності втрат тисків від джерела теплоти до кінцевих споживачів магістралі і відгалуження. При цьому питомі втрати не повинні перевищувати 300 Па/м, а швидкість теплоносія – 3,5 м/с.

Діаметри трубопроводів теплових мереж, незалежно від розрахункової витрати теплоносія, приймають не менше 32 мм. Діаметри подаючого та зворотного трубопроводів двотрубних теплових мереж при спільній подачі тепла на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання приймають, як правило, однаковими.

Після трасування теплової мережі визначають розрахункову магістраль, що має найбільшу довжину від джерела теплоти до кінцевого споживача. Позначають номерами всі ділянки основної магістралі і відгалужень.

Рис. 2

Визначають розрахункові витрати теплоносія для всіх ділянок простим додаванням розрахункових витрат споживачів, рухаючись від кварталів проти руху теплоносія до джерела теплоти. По розрахунковим витратам теплоносія на ділянці за дод. 9 підбирають діаметри трубопроводів і знаходять питомі втрати тиску і швидкість теплоносія.

Втрати тиску на ділянці:

ΔP_i = R_i (l +l_e) = R_il (1 + α), (42)

де R_i – питома втрата тиску, Па/м.

С умарні втрати тиску визначають зростаючим підсумком від джерела теплоти до кінцевого споживача:

де n – кількість ділянок, ΔP_i – втрати тиску на і – й ділянці.

Результати розрахунків заносять до таблиці 9 і в подальшому використовують при побудові графіка тисків в теплових мережах. Гідравлічний розрахунок вважається задовільним, якщо втрати тиску від джерела теплоти до кінцевих споживачів головної магістралі та відгалужень відрізняються не більш ніж на 10%. Гідравлічний розрахунок для неопалювального періоду полягає у визначенні швидкості теплоносія і втрат тисків при заданих діаметрах теплових мереж, які прийняті по розрахунку опалювального (розрахункового) режиму роботи теплових мереж. Результати розрахунків заносять до табл. 9.

Таблиця 9

Результати гідравлічного розрахунку теплових мереж

№№	Розрахункова витрата теплоносія, G, кг/с	Діаметр трубопроводу,D*s, мм	Геометрична довжина, l, м	Еквівалентна довжина le, м	Приведена довжина, lпр, м	Шви-дкість м/с	Питомі втрати тиску, Па/м	Втрати тиску на ділянці, кПа	Сумар. втрати тиску, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10