Гидравлический расчёт является важнейшим элементом проектирования тепловых сетей.
В задачу гидравлического расчёта входят:
1. Определение диаметров трубопроводов,
2. Определение падения напора в сети,
3. Установление величин напоров (давлений) в различных точках сети,
4. Увязка напоров в различных точках системы при статическом и динамическом режимах её работы,
5. Установление необходимых характеристик циркуляционных, подкачивающих и подпиточных насосов, их количества и размещение.
6. Определение способов присоединения абонентских вводов к тепловой сети.
7. Выбор схем и приборов автоматического регулирования.
8. Выявление рациональных режимов работы.
Гидравлический расчёт производят в следующем порядке:
1) в графической части проекта вычерчивают генплан района города в масштабе 1:10000, в соответствии с заданием наносят место расположения источника теплоты (ИТ);
2) показывают схему тепловой сети от ИТ к каждому микрорайону;
3) для гидравлического расчёта тепловой сети на трассе трубопроводов выбирают главную расчётную магистраль, как правило, от источника тепла до наиболее удалённого теплового узла;
4) на расчётной схеме указывают номера участков, их длины, определяемые по генплану с учётом принятого масштаба, и расчётные расходы воды;
5) на основании расходов теплоносителя и, ориентируясь на удельную потерю давления до 80 Па/м, назначают диаметры трубопроводов на участках магистрали;
6) по таблицам определяют удельную потерю давления и скорость теплоносителя (предварительный гидравлический расчёт);
7) рассчитывают ответвления по располагаемому перепаду давлений; при этом удельная потеря давления не должна превышать 300 Па/м, скорость теплоносителя – 3,5 м/с;
8) вычерчивают схему трубопроводов, расставляют отключающие задвижки, неподвижные опоры, компенсаторы и другое оборудование; расстояния между неподвижными опорами для участков различного диаметра определяются на основании данных таблицы 2;
9) на основании местных сопротивлений определяют эквивалентные длины для каждого участка и вычисляют приведённую длину по формуле:
,
10) вычисляют потери давления на участках из выражения
,
Где α – коэффициент, учитывающий долю потерь давления на местных сопротивлениях;
∆pтр – падение давления на трение на участке тепловой сети.
Окончательный гидравлический расчет отличается от предварительного тем, что падение давления на местных сопротивлениях учитывается более точно, т.е. после расстановки компенсаторов и отключающей арматуры. Сальниковые компенсаторы применяют при d ≤ 250 мм, при меньших диаметрах – П-образные компенсаторы.
Гидравлический расчёт выполняется для подающего трубопровода; диаметр обратного трубопровода и падение давления в нём принимают такими же, как и в подающем (п. 8.5 [11]).
Согласно пункту 8.6 [11], наименьший внутренний диаметр труб должен приниматься в тепловых сетях не менее 32 мм, а для циркуляционных трубопроводов горячего водоснабжения – не менее 25 мм.
Предварительный гидравлический расчёт начинают с последнего от источника теплоты участка и сводят в таблицу 1.
Таблица 6 – Предварительный гидравлический расчёт
№ участка |
G, кг/с |
R, Па/м |
dнхδ, мм |
v, м/с |
l, м |
α |
lпр=lх (1+α), м |
∆Р=Rхlпр, Па |
∑∆Р, Па |
МАГИСТРАЛЬ | |||||||||
УТ7-УТ6 |
67,76 |
30,58 |
325х8 |
0,95 |
393 |
0,3 |
510,9 |
15623,322 |
15623,322 |
УТ6-УТ5 |
105,5 |
67,03 |
325х5 |
1,41 |
194 |
0,3 |
252,2 |
16904,966 |
16904,966 |
УТ5-УТ4 |
134,96 |
55,12 |
377х9 |
1,39 |
623 |
0,3 |
809,9 |
44641,688 |
44641,688 |
УТ4-УТ3 |
309,96 |
20 |
630х10 |
1,16 |
580 |
0,4 |
812 |
16240 |
16240 |
УТ3-УТ2 |
481,12 |
20,31 |
720х7 |
1,29 |
285 |
0,4 |
399 |
8103,69 |
8103,69 |
УТ2-УТ1 |
543,87 |
25,84 |
720х7 |
1,45 |
120 |
0,4 |
168 |
4341,12 |
4341,12 |
УТ1-ИТ |
562,72 |
27,67 |
720х7 |
1,5 |
296 |
0,4 |
414,4 |
11466,448 |
11466,448 |
∑∆Рм = |
117321,234 | ||||||||
РАСЧЕТНОЕ ОТВЕТВЛЕНИЕ | |||||||||
УТ12-УТ11 |
67,76 |
77,34 |
273х7 |
1,35 |
313 |
0,4 |
438,2 |
33890,388 |
33890,388 |
УТ11-УТ10 |
77,19 |
100,47 |
273х7 |
1,53 |
242 |
0,3 |
314,6 |
31607,862 |
31607,862 |
УТ10-УТ9 |
106,95 |
76,16 |
325х8 |
1,1 |
308 |
0,3 |
400,4 |
30494,464 |
30494,464 |
УТ9-УТ4 |
141,42 |
132,84 |
219х4 |
1,1 |
129 |
0,3 |
167,7 |
22277,268 |
22277,268 |
∑∆Ротв = |
118269,982 |