ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

 

Задачи гидравлического расчета

 

Гидравлический расчет — один из важ­нейших разделов проектирования и экс­плуатации тепловой сети.

При проектировании в гидравлический расчет входят следующие задачи:

1) определение диаметров трубопроводов;

2) определение падения давления (на­пора);

3) определение давлений (напоров) в различных точках сети;

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

В некоторых случаях может быть по­ставлена также задача определения пропу­скной способности трубопроводов при известном их диаметре и заданной потере давления.

Результаты гидравлического расчета да­ют следующий исходный материал:

1) для определения капиталовложений, расхода металла (труб) и основного объема работ по сооружению тепловой сети;

2) установления характеристик цирку­ляционных и подпиточных насосов, коли­чества насосов и их размещения;

3) выяснения условий работы исто­чников теплоты, тепловой сети и абонент­ских систем и выбора схем присоединения теплопотребляющих установок к тепловой сети;

4) выбора средств авторегулирования в тепловой сети на ЦТП и на абонентских вводах;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

5) разработки режимов эксплуатации систем теплоснабжения.

Для проведения гидравлического расче­та должны быть заданы схема и профиль тепловой сети, указаны размещение источни­ков теплоты и потребителей и расчетные расходы сетевой воды. 

Основные расчетные зависимости

 

Потери давления в трубопроводе могут быть представлены как сумма двух слагаемых: потерь по длине и потерь в местных сопротивлениях:

 

                                                                               (6.1)

где потери давления по длине; потери давления в местных сопротивлениях.

Потери давления на трение (линейные потери) определяют по формуле Дарси:

 

,                            (6.2)

 

где потери давления на трение ( линейные) , Па; коэффициент трения; , - длина и диаметр участка трубопровода, м; скорость потока, м/с; плотность теплоносителя, .

Коэффициент трения  зависит от режима движения жидкости, характера шероховатости внутренней поверхности трубы и высоты выступов шероховатости   .

Установившийся турбулентный режим характеризуется квадратичным законом сопротивления, когда сопротивление обусловлено наличием инерционных сил и зависит от вязкости жидкости. Коэффициент трения для этого режима рассчитывают по формуле Б.Л. Шифринсона:

 

                       ,                                     (6.3)

 

где абсолютная эквивалентная равномерно-зернистая шероховатость, которая создает гидравлическое сопротивление, равное действительному сопротивлению трубопровода; относительная шероховатость.

Как показывают расчеты, установившийся турбулентный режим наступает при следующих минимальных значениях скоростей теплоносителя:  (водяные тепловые сети);     (паропроводы).

Практически тепловые сети работают при больших значениях скоростей, что соответствует турбулентному режиму движения.

На основе имеющихся материалов гидравлических испытаний тепловых сетей и водопроводов в СНиП 41-02-2003 рекомендуются следующие значения абсолютной эквивалентной шероховатости , м, для гидравлического расчета тепловых сетей:

Паропроводы………………………………………………..

Водяные сети в условиях нормальной эксплуатации…… .

Конденсатопроводы и сети горячего водоснабжения…….. .

Скорость движения теплоносителя равна:

 

                                 .                                        (6.4)

 

Формулу (6.2) для линейных потерь давления в квадратичной области можно привести к виду, более удобному для практических расчетов.

Подставляя в уравнение (6.2) выражения (6.3) и (6.4), получим:

 

. (6.5) 

Удельные потери давления можно выразить следующей зависимостью:

 

                ,               (6.6)

а потери давления на трение (линейные потери) будут равны:

                                                                                (6.7)

Удельное падение давления в трубопроводе  находят по таблицам или номограммам, составленным по вышеприведенным формулам (рис. 6.1, 6.2, а также прил.2 7).

Потери давления в местных сопротивлениях рассчитывают по формуле:

                                                            (6.8)

где потери давления в местных сопротивлениях расчетного участка (расчетный участок выбирают так, чтобы расход на участке и его диаметр были постоянными); сумма коэффициентов местных сопротивлений, имеющихся на участке.

При расчете трубопроводов потери в местных сопротивлениях обычно учитывают через эквивалентные им длины. Эквивалентную местным сопротивлениям длину определяют из выражения:

                .              

 

Отсюда

                                     .                                    (6.9)

Расчетную приведенную длину участка  определяют как сумму фактической и эквивалентной длин на основании следующего соотношения:

 

 

 

Рис. 6.1. Номограмма для гидравлического расчета водяных тепловых сетей при

 

 

Рис. 6.2. Номограмма для гидравлического расчета водяных тепловых сетей при

 

Здесь

 

                                                              (6.10)

где  отношение эквивалентной и фактической длин участка, определяющее долю потерь в местных сопротивлениях от линейных потерь.

 

---

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 330; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!