144942 (Система централизованного теплоснабжения жилых районов г. Владимира), страница 3

При проектировании в задачу гидравлического расчета входит:

– определение диаметров трубопроводов;

– определение падения давления (напора);

– определение давлений (напоров) в различных точках сети;

– увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

Независимо от результатов расчета наименьшие диаметры труб принимают: для распределительных трубопроводов – не менее 50 мм, для ответвлений к отдельным зданиям – не менее 25 мм.

Удельные потери на трение R ( h) на трубопроводах принимаем:

– для участков расчетной магистрали от источника тепла до наиболее удаленного потребителя до 80 Па/м;

– для ответвления от расчетной магистрали – по располагаемому давлению, но не более 300 Па/м.

При определении диаметра труб принимаем значения коэффициента эквивалентной шероховатости =0,5 мм и скорость движения теплоносителя не более 3,5 м/с.

По приложению 1 ,[1] выбираем наружный диаметр (d ×s) трубопровода для каждого участка тепловой сети, скорость движения теплоносителя ( ) и удельные потери давления R ( h). Выбранные значения заносим в таблицу 2.2 По приложению 20, [1] подбираем соответствующие данные (d ×s), условный (d ) и внутренний (d )диаметры трубопроводов.

Таблица 5.2 -Расчетные данные для гидравлического расчета трубопроводов

Для обеспечения надежной работы тепловой сети определяем место установки неподвижных опор, компенсаторов и запорной арматуры.

Неподвижные опоры фиксируют отдельные точки трубопровода, делят его на независимые в отношении температурных удлинений участки и воспринимают усилия, возникающие в трубопроводах при различных схемах и способах компенсации тепловых удлинений. Расстояние между неподвижными опорами зависит от диаметров трубопровода, способа прокладки тепловых сетей, типа компенсатора, параметров теплоносителя. Расстояние между неподвижными опорами принимаем по таблице 3.3 [1] .

Тепловые удлинения трубопроводов при температуре теплоносителя от 50º С и выше должны восприниматься специальными компенсирующими устройствами, предохраняющими трубопровод от возникновения недопустимых деформаций и напряжений. В качестве компенсирующего устройства принимаем сальниковые и П-образные компенсаторы.

Таблица 5.3 - Проектные расстояния между неподвижными опорами, тип компенсатора и их количество

Проверочный расчет магистрали и ответвлений

Режим движения теплоносителя

Для определения режима движения необходимо сравнить значения критерия Рейнольдса Re с его предельным значением Re :

Re= 4G×10³/ , [1] стр39 (18)

где G – расход теплоносителя, кг/с; берем из таблицы 2.1;

d – внутренний диаметр трубопровода, мм, таблица 2.2;

– средняя плотность теплоносителя на рассчитываемом участке тепловой сети, кг/м³; выбирается по приложению 12 [1];

– кинематическая вязкость, м²/с; по приложению 12 [1].

Re =4×100,41×10³/ 3,14×309×958,38×0,296×10 =1459215,32

Re = 568×d / к [1] стр. 39 (19)

где К – эквивалентная шероховатость, мм; принимаем К = 0,5 мм.

Re =568×309 /0,5=31024

Коэффициент гидравлического трения:

– для области квадратичного закона:

= 1/ (1,14+2×lg×( d / к ))² [1] стр. 40 (20)

= 1/ (1,14+2*×lg×(309/0,5))² = 0,022

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассчитываемом участке тепловой сети:

n +n +n +n [1] стр40 (21)

где n –количество задвижек;

n – количество поворотов;

n – количество компенсаторов;

n – количество разветвлений;

– коэффициенты местных сопротивлений принимаем по приложению 16 [1].

=2×0,5+0×1+4×0,3+1×1,5=3,7.

Эквивалентная длина местных сопротивлений

= (d ×10 / )× м, [1] стр41 (22)

где d – внутренний диаметр(таблица 2.2),мм

– коэффициент гидравлического трения (формула 2.3)

– сумма коэффициентов местных сопротивлений участка тепловой сети;

=( 309×0,001/0,022) ×3,7= 51,99 м.

Приведенная длина трубопроводов:

= + м, [1] стр41 (23)

где – длина участка тепловой сети, м; значение берем из таблицы 2.4

=310+51,99 =361,99 м.

Потери давления на трубопроводах на трение и в местных сопротивлениях:

ΔP= R , Па, [1] стр41 (24)

где R – удельные потери давления на трение, Па/м

ΔP =66,5×361,99 =24072,34 Па.

Действительное падение напора для воды

ΔH = ΔP/ g, м, [1] стр41 (25)

где – средняя плотность воды, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, принимаем g=9,81 м/с².

ΔH=24072,34/958,38×9,81 = 2,56 м.

Располагаемый напор в начале магистрального участка тепловой сети:

Н = Н +2ΔH, м [1] стр41 (26)

где Н – располагаемый напор в конце магистрального участка, м;

ΔH – потери напора на участке магистрали, м.

Н = 15+2×1,25=17,5 м.

Располагаемый напор у абонентов в каждом микрорайоне:

Н = Н – 2ΔH, [1] стр41 (27)

где Н – располагаемый напор в начале магистрального участка, м;

Потери напора от источника теплоснабжения до узловых точек магистрали и до абонента: