Гидравлический и тепловой расчет тепловых сетей.

Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых сетей. По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов. Гидравлический расчет выполняется, как правило, в 2 этапа:

Этап 1. Разработка расчетной схемы тепловых сетей.

На расчетной схеме проставляют номера участков (сначала по главной магистрали, затем по ответвлениям), расходы теплоносителя в кг/с или в т/ч, длины участков в метрах. Главной магистралью является наиболее протяженная и нагруженная ветвь сети от источника теплоты (точки подключения) до наиболее удаленного потребителя. При неизвестном располагаемом перепаде давления в начале теплотрассы, удельные потери давления R следует принимать:

а) на участках главной магистрали 20 - 40, но не более 80 Па/м;

б) на ответвлениях - по располагаемому перепаду давления, но не более 300 Па/м.

Этап 2. Определение полных потерь давления на каждом участке трубопровода.

Полные потери давления DР складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях DРм :

(49)

Потери давления на трение определяют по формуле:

(50)

где R - удельные потери давления, Па/м, определяемые по формуле

, (51)

здесь l - коэффициент гидравлического трения;

d - внутренний диаметр трубопровода, м;

r - плотность теплоносителя, кг/м3;

w - скорость движения теплоносителя, м/c;

L - длина трубопровода, м.

Потери давления в местных сопротивлениях DРм определяют по формуле:

(52)

где åx - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также определены по следующей формуле:

DРм = R Lэ, (53)

здесь Lэ - эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют по формуле:

(54)

Гидравлический расчет выполняют по таблицам и номограммам, представленным в приложении. Сначала выполняют расчет главной магистрали. По известным расходам, ориентируясь на рекомендованные величины удельных потерь давления R, определяют:

· диаметры трубопроводов dн´S (см. приложение №12)

· фактические удельные потери давления R, Па/м;

· скорость движения теплоносителя w, м/с.

Условный проход труб, независимо от расчетного расхода теплоносителя не должен превышать в тепловых сетях 32 мм. Скорость движения теплоносителя (воды) не должна превышать 3,5 м/с.

Определив диаметры трубопроводов, находят:

· количество компенсаторов на участках

· местные сопротивления

Потери давления в местных сопротивлениях определяют по формуле (52), либо, по формуле (53). Затем, определив полные потери давления на участках главной магистрали и суммарные по всей ее длине, выполняют гидравлический расчет ответвлений, увязывая потери давления в них с соответствующими частями главной магистрали (от точки деления потоков до концевых потребителей).

Увязку потерь давления выполняют подбором диаметров трубопроводов ответвлений. Невязка не должна превышать 10 %. При невозможности полностью увязать диаметрами, излишний напор на ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными диафрагмами и авторегуляторами потребителей.