4.1.Задачи гидравлического расчета

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования

и эксплуатации тепловых сетей. При проектировании в задачи гидравлического

расчета входят:

1)Определение диаметров трубопроводов

2)Определение падения давления в тепловой сети

3)Определение давления в различных точках тепловой сети

4)Увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью

обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров сети в абонентских

системах

В некоторых случаях может быть поставлена задача определения пропускной

способности трубопроводов при известном диаметре и заданной потере

давления. Эта задача решается для действующей тепловой сети.

Результаты гидравлического расчета дают исходный материал для решения

следующих задач:

1)Определение капиталовложений, расхода металла и основного объема работ

по сооружению тепловой сети.

2)Установление характеристик сетевых и подпиточных насосов, количество

насосов и их размещения.

3)Выяснения условий работы тепловой сети и абонентских систем и выбора

схем присоединения абонентских установок к тепловой сети.

4)Выбор регуляторов для тепловой сети и абонентских вводов.

5)Разработки режимов эксплуатации.

Для проведения гидравлического режима расчета должны быть заданны схемы и

профиль тепловой сети, указаны размещения источника теплоснабжения и

потребителей, а также расчетные нагрузки.

4.2.Последовательность гидравлического расчета

Гидравлический расчет производится в два этапа:

На первом этапе определяются диаметры участков тепловой сети. Для этого:

1)Составляется схема тепловой сети и выбирается расчетная магистраль. За

расчетную магистраль принимается участок от источника теплоснабжения до

наиболее удаленного абонента. При равенстве длин участков за расчетную

магистраль принимают участок с большим расходом.

Выбор компенсаторов, задвижек и опор:

Задвижки-

Компенсаторы- для компенсации тепловых расширений наибольшее

распространение в тепловых сетях и на электростанциях находят П-образные

компенсаторы. Несмотря на свои многочисленные недостатки, среди которых

можно выделить: сравнительно большие габариты (необходимость устройства

компенсаторных ниш в теплосетях с канальной прокладкой), значительные

гидравлические потери (по сравнению с сальниковыми и сильфонными); П-

образные компенсаторы имеют и ряд достоинств.

Из достоинств можно прежде всего выделить простоту и надежность. Кроме

того, этот тип компенсаторов наиболее хорошо изучен и описан в учебно-

методической и справочной литературе..

Опоры- неподвижные опоры  являются элементом  любого трубопровода,

придающим системе труб крепость, прочность,  устойчивость.  Опоры

неподвижные предназначаются с целью восприятия и сглаживания усилий,

появляющихся в трубопроводах вследствие температурных колебаний.

Трубопроводы тепловых сетей и неподвижные опоры для них, а также несущие

строительные конструкции подвержены действию весьма значительных (по

сравнению со станционными и технологическими трубопроводами) внешних

сил, в следствии больших пролетов между подвижными и неподвижными

опорами, применения сальниковых компенсаторов и т.д. Этим обусловлена

основная конструктивная особенность неподвижных опор тепловых сетей,

заключающаяся в свободном прилегании опорных элементов к несущей

конструкции (без сварки), что позволяет разгрузить эти элементы, а также

несущие конструкции от действия крутящих моментов. В зависимости от

воспринимаемой осевой нагрузки применяются двухупорные или

четырехупорные лобовые неподвижные опоры. Для больших величин осевых

нагрузок предусмотрены двухупорные или четырехупорные лобовые опоры с

усиленными упорами, позволяющих уменьшить местные напряжения в стенках

трубопроводов.

Неподвижные опоры должны удерживать участок трубопровода и не позволять

ему перемещаться в любом направлении. При помощи неподвижных опор

трубопровод разделяется на участки, с тем, чтобы обеспечить нормальное

поглощение его линейных удлинений компенсаторами или самокомпенсацией.

Эти опоры помимо восприятия вертикальной нагрузки, слагающейся из веса

собственно трубопровода, веса транспортируемого по нему продукта и

изоляции, снеговой (ледовой) нагрузки для наружных трубопроводов, также

воспринимают большие горизонтальные нагрузки, возникающие при

температурных деформациях.

В вес собственно трубопровода включают также вес всех соединений, арматуры

и ответвлений, если они имеются. В ряде случаев для трубопроводов,

транспортирующих газообразные и парообразные продукты, испытуемых

гидравлически, также включается вес воды.

Опоры, размещаемые в конце участка трубопровода (перед заглушкой,

задвижкой-вентилем), воспринимают горизонтальную нагрузку от сил,

действующих на нее с одной стороны, и остальные неподвижные опоры

воспринимают нагрузку, создаваемую действиями сил с обеих сторон опоры.

Горизонтальные нагрузки непостоянны по величине и направлению.

Схема теплосети приведена в приложении 6.

2)Расход теплоты у абонентов.

Qр - суммарно максимальный расход теплоты на нужды отопления.

Lобщ – длина отрезка магистрали

Определяем расход теплоносителя на участке расчетной магистрали, для

этого определяем расход теплоносителя у абонентов по формуле:

G=Qp /с*(t1-t2) (кг/с)

С=4.19 КДж/кг

t1 – температура воды в трубопроводе тепловой сети (95 С)

t2 – температура воды в обратном трубопроводе (75 С)

G=Qp /с*(t1-t2)=653796/4.19*(95-75)=653796/83.8=7801/1000=7.8 кг/с

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке сети по

формуле:

∑ ζ=n3+ζ3+nk+ζk+np+ζp

n3 – количество задвижек

ζ3 – коэффициент местного сопротивления на задвижках (из приложения 8

теплоснабжение)

nk – количество компенсаторов

ζk – коэффициент местного сопротивления на компенсаторах (из приложения 8

теплоснабжение)

np – количество ответвлений

ζp – коэффициент местного сопротивления на ответвлениях «ТРОЙНИК»

(из приложения 8 теплоснабжение)

∑ ζ=n3+ζ3+nk+ζk+np+ζp=6*0.5+5*4+4*1.5=3+20+6=29