1. Расчетная схема теплотрассы с указанием компенсаторов, неподвижных опор, арматуры, узлов трубопроводов.

запорные органы (задвижки, вентили, шаровые краны) устанавливают на трассе на всех ответвлениях в точках присоединения к магистрали. На каждом ответвлении устанавливают две органа: один – в точке присоединения к ответвлению, другой – на вводе в здание.

2. местные сопротивления на каждом участке (подающего и обратного трубопровода) и эквивалентная длинаℓ_э, м, таблица 5 [18] или таблица 5.11

3. суммарная длина на участке ∑ℓ, м,

(5.9)

4. потери давления на каждом участке ∆р_i, Па,

(5.10)

5. суммарные потери давления по трассе (магистральное направление) ∆р_маг, Па, ; (5.11)

6. После расчетов проверяют невязку падения давления ∆р, %, (∆р_м ≤ 10 %) в ответвлениях сети в точках слияния (расхождения) потоков воды

(5.12)

где ∆р_маг, ∆р_отв – падение давления соответственно в магистральном направлении участков от конца магистрали до ответвления и падение давление в ответвлении, Па.

7. если данное условие не выполняется, то необходимо установить диафрагму (шайбу) на участке с избыточным давлением диаметром отверстия d_o, мм, (5.13)

где G – расход воды, т/ч; ∆Н – избыточный напор, м.

дроссельные диафрагмы изготовляются из стали толщиной 2…4 мм, наименьший диаметр отверстия – 2,5 мм.

Установка дроссельных диафрагм служит [22]:

• для ограничения расхода теплоносителя расчетной величиной на отдельный теплоприемник;

• для повышения гидравлической устойчивости работы системы.

Гидравлическая устойчивость системы централизованноготеплоснабжения – способность устойчивой работы отдельных теплоприемников при изменении гидравлических параметров на вводе в здание. Гидравлическая устойчивость системы тем выше , чем меньше потери напора в подводящих трубопроводах системы и чем больше потери напора в самом теплоприемнике.

Места установки дроссельных диафрагм:

• непосредственно перед теплоприемником на обратном теплопроводе тепловой сети, если весь избыточны напор может срабатываться в диафрагме;

• в ИТП на обратном трубопроводе (с частичным погашением избыточного напора, если он значительно превышает величну потерь напора в теплопроемнике и его невозможно погасить с минимально допустимым проходным отверстием диафрагмы, 2,5…3 мм), и промежуточную дафрагму на ответвлении тепловой сети к данному теплоприемнику на обратном трубопроводе (с погашением остаьной части избыточного напора);

• по одной диафрагме на подающем и обратном трубопроводе тепловой сети на ответвлении к данному теплоприемнику с погашением всего избыточного напора.

Диафрагма на самом теплотрубопроводе ответвления к теплоприемнику неустанавливается.

На рисунке 5.3 показана установка диафрагма на байпасе (обводе) к ответвлению.

1 – магистральный трубопровод; 2 – ответвление; 3 – задвижка (шаровой кран) на ответвлении; 4 – задвижка (шаровой кран) на байпасе; 5 – вентиль для продувки диафрагмы; 6 –дроссельная диафрагма

Рисунок 5.3 – установка дроссельной диафрагмы на наружном теплопроводе

Таблица 5.11 – Эквивалентные длины местных сопротивлений [2, табл. 5]

Наименование м.с.	Кэ, мм	Эквивалентная длина труб ℓэ, м, приdн, мм
		57	76	89	108	133	159	194	219	273	325	372	426
Задвижка	0,5 0,2	0,65 0,88	1,00 1,33	1,28 1,67	1,65 2,12	2,20 2,32	2,24 2,76	2,90 3,66	3,36 4,20	3,33 4,20	4,27 5,2	4,30 6,3	4,4 7,36
Вентиль	0,5 0,2	8,4 11,4	9,6 12,5	10,2 13,3	13,5 17,4	18,5 23,8	24,6 30,4	33,4 42,0	39,5 49,3	– –	– –	– –	– –
Отводы R=1,5…2dн	0,5 0,2	0,65 0,88	1,00 1,33	1,28 1,67	1,65 2,12	2,20 2,32	2,80 3,45	3,62 4,60	4,20 5,25	5,56 7,00	6,25 8,70	8,4 10,5	10,0 12,5
П-образрый компенсатор R=1,5…2dн	0,5 0,2	5,2 10,1	6,8 10,5	7,9 12,9	9,8 14,9	12,5 19,4	15,4 24,2	19,0 27,2	23,4 30,4	28,0 40,0	34,0 46,2	40,0 55,0	47,0 64,2
Тройник при слиянии потоков проход ответвление проход ответвление	0,5 0,5 0,2 0,2	1,96 2,62 2,64 3,52	3,00 4,00 4,00 5,32	3,82 5,40 5,00 6,66	4,95 6,60 6,36 8,50	6,6 8,6 8,5 11,3	8,4 11,2 10,4 13,9	10,9 14,5 13,7 1,3	12,6 16,8 15,8 21,0	16,7 22,2 21,0 28,0	20,8 27,8 26,1 34,8	25,2 33,6 31,4 41,8	30,0 40,0 37,3 49,8
Тройник при делении потоков проход ответвление проход ответвление	0,5 0,5 0,2 0,2	1,30 1,96 1,76 2,64	2,00 3,00 2,66 4,00	2,56 3,82 3,33 5,00	3,30 4,95 4,24 6,26	4,40 6,60 5,65 8,50	5,6 8,4 6,9 10,4	7,24 10,90 9,15 13,70	8,40 12,6 10,5 15,8	11,1 16,7 14,0 21,0	13,9 20,8 17,4 26,2	16,8 25,2 20,9 31,4	20,0 30,0 24,9 37,3

пример 5.5. окончательный гидравличский расчет

расчет для 1-ой магистрали (теплоснабжение производственного сектора) сведен в таблицы 5.12, 5.13 и 5,14.

таблица 5.12 – расчет эквивалентных длин местных сопротивлений 1-го луча

№ уч	dн, мм	Вид местного сопротивления	Эквивалентные длины ℓэ, м
1 – 3	57	1.П-обр. компенсатор – 8 шт. 2. задвижка 3.Отвод (90 ) – 3 шт.	5,2 × 8 = 41,6 0,65 0,65 × 3 = 1,95 ∑ℓэ = 44,2
2 – 3	45	1.П-обр. компенсатор –1шт. 2.тр-к при делении потока ответвление (слияние) – среднее значение 3. задвижка 4.Отвод (90 )	5,2 (1,96 + 2,62)/2 = 2,29 0,65 0,65 ∑ℓэ = 8,59
3 – 5	76	1. тройник на проход при делении (слиянии) потока – среднее значение 2 Компенсатор –3 шт	(2,0 + 3)/2 = 2,5 6,8 × 3 = 20,4 ∑ℓэ = 22,9
4 – 5	57	1.П-обр. компенсатор – 2 шт. 2.тр-к на ответвление при делении (слиянии) потока – среднее значение 3. задвижка 4.Отвод (90 ) – 2	5,2 ×2 = 10,4 (1,3 +1,96)/2 = 1,63 0,65 0,65 × 2 = 1,3 ∑ℓэ = 13,98
5 – 7	108	1. тройник на проход при делении (слиянии) потока – среднее значение 2 компенсатор – 4 шт.	(4,95 + 3,3)/2 = 4,125 12,5× 4 = 50 ∑ℓэ = 29,7
6 – 7	89	1.П-обр. компенсатор – 1 шт. 2.тр-к на ответвление при делении (слияние) потока – среднее значение 3. задвижка 4.Отвод (90 ) – 2	7,9 (3,86 + 5,1)/2 = 4,48 1,25 1,25 × 2 = 2,5 ∑ℓэ = 54,125
7 – 13	133	1. П- образный компенсатор – 11 шт. 2. Отвод (90 ) – 5 шт. 3. Задвижка 4.Тройник на проход при делении (слиянии) потока – среднее значение	12,5 × 11 = 137,5 2,25 × 5 = 11,25 2,2 (4,4 + 6,6)/2 = 5,5 ∑ℓэ = 155,5

таблица 5.13 – Окончательный гидравлический расчет 1-го луча тепловой сети

№ уч.	dу, мм	dн х δ, мм	ℓ, м	ℓэ, м	ℓэ + ℓ, м	R, Па/м	, кПа	, м	∑∆Н, м
1 – 3	50	57×3,5	483	44,2	527,2	76	40,10	4,100	4,128
2 – 3	40	32×2,5	31	8,59	39,59	460	18,21	1,821
3 - 5	70	76×3,0	203	22,90	225,9	70	15,81	1,581	5,709
4 - 5	50	57×3,5	141	13,98	155,0	175	27,12	2,712
5 - 7	70	76×3,0	330	54,125	384,125	43	16,517	1,685	7,394
6 – 7	80	87×4,0	62	16,13	78,3	175	13,700	1,370
7 - 13	125	125×4,0	990	155,5	1145,5	40	45,820	4,582	11,976

Таблица 5.14 – Увязка ответвлений для 1-го луча теплотрассы

направ-ление	∆H, м	Низб, м	G, т/ч	dу, мм	Невязка потерь напора, %	dд, мм
1 – 3	4,128	2,307			100 (2,307 /4,128) = 55 %, больше 15 %
2 – 3	1,821		4,43	40		17
1-3-5	5,709	2,997			100(2,997/7,092) = 42,25 %, больше 15 %
4 – 5	2,712		7,092	50		21
1-3-5-7	7,394	6,024			100(6,024/7,394) = 81,5 %, больше 15 %
6 – 7	1,37		27,065	80		27

расчет для 2-ой магистрали (теплоснабжение жилищно-коммунального сектора) сведен в таблицы 5.15; 5.16 и 5.17.

таблица 5.15 – расчет эквивалентных длин местных сопротивлений 2-го луча

№ уч	dн, мм	Вид местного сопротивления	Эквивалентные длины ℓэ, м
8 – 10	57	1.П-обр. компенсатор – 1 шт. 2. задвижка	5,2 0,65 ∑ℓэ = 5,85
9 – 10	57	1.П-обр. компенсатор – 3 шт. 2.тр-к на ответвление при делении (слиянии) потока – среднее значение 3. задвижка	5,2 × 3= 15,6 (1,3 +1,96)/2 = 1,63 0,65 ∑ℓэ = 17,88
10 – 12	76	1. тройник на проход при делении (слиянии) потока – среднее значение 2 Компенсатор – 1 шт	(2 + 3)/2 = 2,5 6,8 ∑ℓэ = 9,3
11– 12	76	1.П-обр. компенсатор – 2 шт. 2.тр-к на ответвление при делении (слиянии) потока – среднее значение	6,8 × 2 = 13,6 (3 + 4)/2 = 3,5 ∑ℓэ = 17,1
12 – 13	89	1. П- образный компенсатор – 2 шт. 2. Отвод (90 ) – 3 шт. 3. Задвижка 4. тройник на проход при делении (слиянии) потока – среднее значение	9,8 × 2 = 19,6 1,65 × 3 = 4,95 1,65 (2,56 + 3,82)/2 = 3,19 ∑ℓэ = 29,39

таблицы 5.16 – Окончательный гидравлический расчет 2-го луча тепловой сети

№ уч.	dу, мм	dн х δ, мм	ℓ, м	ℓэ, м	ℓэ + ℓ, м	R, Па/м	, кПа	, м	∑∆Н, м
8 – 10	50	57 × 3,5	60	5,85	65,85	373	24,56	2,456
9 – 10	40	57 × 3,5	190	17,88	207,88	186	38,66	3,866	3,866
10 – 12	70	76 × 3,5	35	9,3	44,3	192	8,5	0,85	4,716
11 – 12	70	76 × 3,5	190	17,1	207,1	117	24,23	2,423
12 – 13	80	89 × 4	150	29,4	179,4	280	50,23	5,023	9,739

Таблица 5.17 – Увязка ответвлений для 2-го луча теплотрассы

направ-ление	∆H, м	Низб, м	G, т/ч	dу, мм	Невязка потерь напора, %	dд, мм
8 – 10	2,456	1,41	7,128	50	100(1,41/3,866) = 36 %, больше 15 %	25
9 – 10	3,866
9-10-12	4,716	2,293			100(2,293/4,716) = 62 %, больше 15 %
11– 12	2,423		9,5	70		25

Падение давления может быть изменено также в случае выбора диаметра другого размера.

6. Пьезометрический график

Полный напор отсчитывается от одного общего условного горизонтального уровня.

Напор, отсчитанный не от условного, общего для всей сети горизонтального уровня, а от уровня прокладки оси трубопровода в данной точке, называется пьезометрическим напором или пьезометрической высотой.

при проектировании и эксплуатации разветвленных тепловых сетей, когда проходится учитывать взаимное влияние многочисленных факторов, определяющих гидравлический режим сети: геодезический профиль района; высотность абонентских зданий; потерю напора (давления) в тепловой сети и абонентских установках и т. д., широко используется пьезометрический график.

На пьезометрическом графике в определенном масштабе нанесены рельеф местности, высоты присоединенных зданий, величина напора в сети.