2020-06-10
418
Основные задачи гидравлических расчетов водяных тепловых сетей заключаются в следующем:
- определить потери давления в тепловых сетях и располагаемые напоры в концевых узлах сетей;
- построить пьезометрические графики и проверить выполнение требований к величинам давления в подающих и обратных трубопроводах тепловых сетей по обеспечению заполнения всех отопительных систем, невскипания сетевой воды и защиты отопительных приборов от недопустимо высоких давлений;
- проверить пропускную способность существующих трубопроводов тепловых сетей.
Гидравлические расчеты водяных тепловых сетей базируются на основных положениях и закономерностях механики жидкостей применительно к движению воды в стальных трубопроводах.
В таких сетях вода находится при температурах, которые в подающих трубопроводах изменяются в пределах от 60 до 150°С (реже до 200°С), а в обратных трубопроводах – от 30 до 80°С.
Изменения физических параметров воды в указанных интервалах температур оказывают существенное влияние на закономерности ее движения, а потому должны учитываться в расчетах.
Вместе с тем влияние давления на эти параметры, обусловленное в основном сжимаемостью воды, является ничтожным.
В связи с этим физические параметры воды обычно приводятся применительно к давлениям, соответствующим кипению воды заданной температуры (так называемые параметры линии насыщения).
Основными исходными данными для гидравлических расчетов водяных тепловых сетей являются расчетные расходы воды по отдельным участкам.
При гидравлических расчетах трубопроводов необходим определенный набор значений внутренних диаметров труб, соответствующий принятому сортаменту труб для тепловых сетей.
Диаметры труб, которые рассматриваются на данном участке это 
, 
Геодезическая высота на участке тепловой сети от э/к «Байкальская до ТК-34Д варьируется от 463 до 465 метров.
Потери давления на участках трубопроводов определяются для последующей разработки гидравлического режима и выявления располагаемых напоров на тепловых пунктах потребителей. При гидравлическом расчете трубопроводов определяют суммарный расчетный расход сетевой воды, складывающийся из расчетных расходов на отопление, вентиляцию и ГВС. Перед гидравлическим расчетом составляют расчетную схему тепловых сетей с наличием на ней длин и диаметров трубопроводов, местных сопротивлений и расчетных расходов теплоносителя по всем участкам сети.
Расход теплоносителя определяется по следующим формулам:
На отопление и вентиляцию (т/ч)
где 
суммарная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, Гкал/ч; 
теплоемкость воды; 
температура теплоносителя в подающем трубопроводе, °С; 
температура теплоносителя в обратном трубопроводе, °С.
На горячее водоснабжение (т/ч)
,
где 
расчетная нагрузка на ГВС, Гкал/ч; 
расчетная температура воды в местной системе горячего водоснабжения; 
расчетная температура холодной водопроводной воды.
Суммарный расход теплоносителя
.
Потери давления на участке трубопровода складываются из линейных потерь (на трение) 
и потерь в местных сопротивлениях 
.
Удельное линейное падение давления на участке 
(м вод.ст.) при эквивалентной шероховатости 
,
где 
массовый расход теплоносителя, кг/с; 
плотность горячей воды (
средняя плотность теплоносителя в интервале температур от 70°Сдо 150°С); 
условный диаметр трубопроводов, м; 
безразмерный коэффициент гидравлического трения.
Относительная эквивалентная шероховатость
.
С учетом выражений, определяющих значения 
, удельное линейное падение давления составит
.
При значениях эквивалентной шероховатости трубопроводов, отличных от , на величину удельных потерь давления вводится поправочный коэффициент β, который определяется по табл. 4.14 [17]. В этом случае уточняется значение удельного падения давления на участке сети
.
Определение линейного падения давления на участке сети
,
где 
длина участка сети, м.
Скорость потока теплоносителя
.
По рассчитанной скорости теплоносителя определяются удельные местные потери давления 
при значении коэффициента местного сопротивления 
по табл. 4.16. Сумма коэффициентов местных сопротивлений складывается из сопротивления задвижек, компенсаторов, отводов и др.
Потери давления в местных сопротивлениях
.
Давление на источнике в подающем трубопроводе 
50 м вод.ст., в обратном трубопроводе – 
30 м вод.ст. При этом располагаемый напор на источнике составляет 20 м вод. ст.
Располагаемый напор у потребителей
,
где 
давление в подающем трубопроводе, м вод. ст.; 
давление в обратном трубопроводе, м вод. ст.
В соответствии с рассчитанными значениями потерь давления строится пьезометрический график. Фактические нагрузки участка приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Фактические тепловые нагрузки участка от ТК-34Д до э/к «Байкальская»
| № п/п | Наименование объекта | Фактическая нагрузка, Гкал/ч | ||
| Отопление | ГВС | Всего | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | От Э/к «Байкальская» до ТК-39Д | 77,22 | 42,756 | 119,9 |
| 2 | В ТК-39Д | 77,22 | 42,756 | 119,9 |
| 3 | От ТК-39Д до ТК-38Д | 77,22 | 42,756 | 119,9 |
| 4 | От ТК-38Д до ТК-37Д* | 75,5 | 42,48 | 117,98 |
| 5 | От ТК-37Д* до ТК-36Д | 57,8 | 32,51 | 90,331 |
| 6 | От ТК-36Д до ТК-36Д* | 57,811 | 32,52 | 90,3312 |
| 7 | От ТК-36Д* до ТК-34Д | 57,811 | 32,518 | 90,3298 |
