Выбор трассы и способа прокладки теплосети
В дипломном проекте принимаем подземную бесканальную прокладку тепловой сети из предварительно изолированных трубопроводов.
Бесканальная прокладка предизолированных трубопроводов обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционной прокладкой по надежности, долговечности, снижению затрат ручного труда при строительстве и монтаже, по сокращению сроков строительства.
Бесканальную прокладку трубопроводов теплосети предварительно изолированных пенополиуретаном в полиэтиленовой трубе-оболочке необходимо предусматривать в непросадочных грунтах с естественной влажностью или водонасыщенных и просадочных грунтах 1-го типа.
Компенсация тепловых удлинений произведена обычным компенсационным методом (с использованием Г, П, Z-образных компенсаторов).
Компенсационный метод – использование естественной компенсации за счёт изменения направлений тубопроводов, образующих самокомпенсирующие участки Г, П, Z- образной формы. В этих случаях между стенкой траншеи и трубопроводом в местах изменения направления перед обратной засыпкой устанавливаются специальные подушки из эластичного материала (пенополиуретан, пенополистирол, специальные конструкции из минеральной ваты), обеспечивающие свободное перемещение труб при их температурном удлинении.
Минимальное заглубление при бесканальной прокладке принимается от 0,5 до 0,7 м от поверхности грунта. Максимальное заглубление трубопровода принимается из условия прочности его конструкции. Как правило, оно не должно превышать 3 м.
|
|
|
При прокладке тепловых сетей бесканальным способом трубы укладывают на песчаное основание толщиной не менее 100 мм с песчаной обсыпкой не менее 100 мм.
Уклон тепловых сетей независимо от направления движения теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002.
На расстоянии 30 см над трубопроводом теплосети необходимо проложить предупреждающую (сигнальную) ленту.
1.3.3. Определение монтажной длины трубопровода Lmax, при которой осевое напряжение сжатия σ при нагревании не превышает своего допустимого значения σдоп
Максимальная длина Lmax – это максимальное возможное расстояние между условно неподвижной опорой и компенсатором, при котором осевое напряжение в стальной трубе не превышает допускаемого (σдоп.):
(1.19)
где σдоп. – допускаемое осевое напряжение в трубе, принимаем из [4] σдоп.=150Н/мм2для стали Ст-10(ГОСТ 1050);
S – площадь поперечного сечения стенки стальной трубы, мм2;
F – сила трения между грунтом и трубой-оболочкой, Н/м.
Сила трения между грунтом и трубой-оболочкой возникает вследствие давления грунта на наружную поверхность труб. За счет сил трения частично компенсируются температурные удлинения, которые возникают в трубопроводах бесканальной прокладки при увеличении температуры теплоносителя.
|
|
|
Сила трения между грунтом и трубопроводом, действующая на один метр длины трубопровода, определяется по формуле:
(1.20)
где Dоб – наружный диаметр полиэтиленовой трубы-оболочки, м;
h – расстояние от поверхности земли до оси трубопровода, м;
ρ – плотность грунта, кг/м3, (для песка принимаемρ=1800кг/м3);
μ – коэффициент трения между грунтом и оболочкой, принимаем равным 0,4;
к0 – коэффициент бокового давления грунта (принимаем к0=0,5);
g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Расчёт произведёт для трубопровода наибольшего диаметра на участке наибольшей длины.
Участок УП2-Н1:
1) Lуч.=18м, принимаем уклон трубопровода минимальным i=0,002.
2) подбираем диаметры труб при экономически целесообразных потерях напора: d=65 мм;
3) по таблице 2.1 [4] находим для выбранного наружного диаметра трубы d=65 мм площадь поперечного сечения стенки трубы S=688 мм2 и наружный диаметр трубы-оболочки Dоб=140 мм.
4) высчитываем расстояние от поверхности земли до оси трубопроводаh (среднее для рассматриваемого участка):
|
|
|
5)находим силу трения между грунтом и трубой-оболочкой:
6) максимальная длина прямой трубы:
7) сравниваем Lmax с длиной участка Lуч: 69,26 м>18 м, следовательно, дополнительной компенсации не требуется.
1.3.4. Гидравлический расчёт тепловой сети
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.
Потери давления на участках трубопровода складываются из потерь давления на трение по длине трубопровода и в местных сопротивлениях:
∆Р=∆Рл+∆Рм (1.21)
где ∆Рл – потери давления на трение (линейные), Па;
∆Рм – потери в местных сопротивлениях, Па.
Потери давления в местных сопротивлениях можно заменить эквивалентными гидравлическими сопротивлениями по длине, т.е. на такую длину прямолинейного трубопровода Lэ, которая соответствует потерям давления в местных сопротивлениях.
∆Рл=R·lуч (1.22)
∆Рм=R·Lэ (1.23)
гдеlуч – длина участка трубопровода по плану, м;
Lэ — эквивалентная длина местных сопротивлений, м,[3];
R – удельное падение давления в трубопроводе, Па/м,определено ранее по [3].
Тогда потери давления на участке, Па:
∆Р=R·(lуч+Lэ)=R·Lпр (1.24)
где Lпр - приведенная длина трубопровода, м.
Сварные стыковые швы труб при подсчете эквивалентной длины местных сопротивлений не учитываются.
Потерю давления (напора) на участке трубопровода определяют по формуле:
∆Н=∆Р/(ρ·g) (1.25)
где ρ – плотность теплоносителя, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
Гидравлический расчет производим в следующей последовательности:
1) исходя из расходов теплоносителя на участках и задавшись удельными потерями давления на трение R=30-80 Па/м, по [3] находим диаметр теплопровода, действительные удельные потери давления на трение и скорости движения теплоносителя;
2) размещаем на схеме трассы запорную арматуру, компенсаторы;
3) по схеме трассы устанавливаем местные сопротивления на расчетных участках и находим эквивалентную длину Lэ местных сопротивлений;
4) определяем приведенную длину для каждого расчетного участка как
Lпр =lуч+Lэ (1.26)
5) находим потери давления по формуле 2.4;
6) находим потери напора по формуле 2.5;
7) вычисляем суммарные потери напора в подающем теплопроводе основного направления;
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.12.
Гидравлический расчёт теплосети. Таблица 1.12
Дата добавления: 2015-12-19; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!