Гидравлический расчет тепловых сетей

Расчетная схема теплосети от источника теплоты (ТЭЦ) до районных тепловых пунктов (РТП) приведена на рис. 2.5. Для компенсации температурных деформаций используем сальниковые компенсаторы. Удельные потери давления по главной магистрали примем в размере 30−80 Па/м.

Рис. 2.5. Расчетная схема магистральной тепловой сети

Выполним расчет для подающего трубопровода. Примем за главную магистраль наиболее протяженную и загруженную ветвь теплосети от ТЭЦ (участки 1, 2, 3, 4, 9). По таблицам гидравлического расчета, приведенным в литературе [7, 8], а также в прил. 6, на основании известных расходов теплоносителя, ориентируясь на удельные потери давления R в пределах от 30 до 80 Па/м, определим для участков 1, 2, 3, 4, 9 диаметры трубопроводов d _н xS, мм, фактические удельные потери давления R, Па/м и скорости воды V, м/с.

По известным диаметрам на участках главной магистрали определим сумму коэффициентов местных сопротивлений Sx и их эквивалентные длины L _э. Так, на участке 1 имеется головная задвижка (x = 0,5), поворот (x = 0,3), тройник на проход при разделении потока (x = 1,0); количество сальниковых компенсаторов (x = 0,3) на участке определим в зависимости от длины участка L и максимального допустимого расстояния между неподвижными опорами l. Согласно приложения 7 для D _у = 500 мм это расстояние составляет 140 метров. Следовательно, на участке 1 длиной 2000 м следует предусмотреть пятнадцать сальниковых компенсаторов. Сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке составит:

= 6,3;

.

Далее определим приведенную длину участка L _п:

L _п = L + L _э = .

Затем определим потери давления D P на участке 1:

D P = R × L _п = .

Аналогично выполним гидравлический расчет участков 2, 3 и 4 главной магистрали (см. табл. 2.6, 2.7).

Далее приступаем к расчету ответвлений. По принципу увязки потери давления D P от точки деления потоков до концевых точек (РТП) для различных ветвей системы должны быть равны между собой. Поэтому при гидравлическом расчете ответвлений необходимо стремиться к выполнению следующих условий:

∆ P ₅ = ∆ P ₆;∆ P ₆ = ∆ P _{2 + 7;}D P ₇ = D P ₃₊₈;D P ₈ = D P ₄₊₉;D P ₉ = D P ₁₀.

Исходя из этих условий найдем ориентировочные удельные потери давления для ответвлений. Так, для ответвления 7 получим:

.

Коэффициент a, учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления, определяем по таблице 6.2 приложения 6:

Па/м.

Ориентируясь на R = 142 Па/м, определим по таблицам гидравлического расчета диаметр трубопровода, удельные потери давления R, скорость V, потери давления D Р на участке 7. Аналогично выполним расчет ответвлений 5, 6, 8 и 10, определив предварительно для них ориентировочные значения R:

Па/м;

Па/м;

Па/м.

Таблица 2.6

Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений.

№ участка	d нх S мм	L,м	Вид местного сопротивления	x	Количество	åx	l э,м	L э,м
	530x8		1. задвижка	0,5		6,3	26,5	166,95
2. поворот	0,3
3.сальниковый компрессор	0,3
4. тройник на проход при разделении потока	1,0
2	426x6		1. внезапное сужение	0,5		1,5	20,2	30,3
2. тройник на проход при разделении потока	1,0
Таблица 2.6 (продолжение)
	426x6		1. сальниковый компенсатор	0,3		1,3	20,2	26,26
2. тройник на проход при разделении потока
	426x6		1. сальниковый компенсатор	0,3		1,6	20,2	32,32
2. тройник на проход	1,0
	159x4,5		1. тройник на ответвления	1,5		2,9	5,7	16,53
2. задвижка	0.5
3. сальниковый компенсатор	0,3
	159x4,5		1. тройник на ответвление	1,5		2,9	5,7	16,53
2. сальниковый компенсатор	0,3
3. задвижка	0,5
	219x6		1.тройник на ответвление при разделении потока	1,5		2,9	8,5	24,65
2.задвижка	0,5
3.сальниковый компенсатор	0,3
	219x6		1. тройник на ответвления	1,5		2,3	8,5	19,55
2. задвижка	0,5
3. сальниковый компенсатор	0,3
	325x8		1. тройник на ответвления	1,5		2,9		40,6
2. задвижка	0,5
3. сальниковый компенсатор	0,3
Таблица 2.6 (окончание)
	273x7		1. тройник на ответвления	1,5		2,3		25,76
2. задвижка	0,5
3. сальниковый компенсатор	0,3

Таблица 2.7

Гидравлический расчет магистральных трубопроводов

№ участка	G, т/ч	Длина, м	d н х S, мм	V, м/с	R, Па/м	D P, Па	åD P, Па
L	L э	L п
			166,95	166,95	530x8			84511,05	130846,78
			30,3	130,3	426x6			9772,5	71301,03
			26,26	226,26	426x6	1,5		11991,78	38618,31
			32,32	272,32	426x6	1,5		9531,2	19848,96
			16,53	216,53	159x4,5	1,9		59545,75	59545,75
			16,53	216,53	159x4,5	1,9		59545,75	59545,75
			24,65	234,65	219x6	1,6		32682,72	32682,72
			19,55	119,55	219x6	1,6		18769,35	18769,35
			40,6	290,6	325x8	0,9		9880,4	9880,4
			25,76	135,76	273x7	1,4		10317,76	10317,76

Определим невязку потерь давления на ответвлениях:

;

;

.

Т.к. невязка на участках 5, 6 и 7 больше 10 %, излишний напор на ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными диафрагмами и авторегуляторами потребителей.