Тепловой и гидравлический расчёты двухтрубной тепловой сети.

Оглавление

1 Исходные данные
2 Определение расчетных тепловых нагрузок
2.1 Расход тепла на отопление
2.2 Расход тепла на вентиляцию
2.3 Расход тепла на горячее водоснабжение
2.4 Графики тепловых нагрузок
3 Определение расчетных расходов теплоносителей
4 Гидравлический расчет тепловой сети
Список литературы

Тепловой и гидравлический расчёты двухтрубной тепловой сети.

Расчет тепловой нагрузки систем приточной вентиляции при любой температуре наружного воздуха, кВт, производится по формуле:
, (7)
Результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Тепловая нагрузка систем вентиляции
tн, °С
Расход тепла на вентиляцию, Qв, кВт
Учебное заведение У
Театр Т
Суммарный
Σ Qв
-40
+8
313,6
44,8
1904
272,0
2217,6
316,8
3 Определение расчетных расходов теплоносителей
Расход сетевой воды всеми потребителями при различных температурах наружного воздуха tн, т/ч, определяется по формуле:
, (8)
где G – соответственно расход сетевой воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и общий, т/ч;
Q – тепловая нагрузка (расход тепла) при данной температуре наружного воздуха tн, соответственно на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и общая с учетом потерь тепла в тепловой сети, кВт;
tс.п., tс.о. – температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при данной температуре наружного воздуха, °С;
Расчетные расходы сетевой воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и суммарный определяются для учебного заведения и театра. Для жилых зданий рассчитываются расчетные расходы сетевой воды на отопление, горячее водоснабжение и суммарный.
Результаты расчетов сведены в табл. 3.
Таблица 3
Расчетные расходы сетевой воды
tн, °С
Температура сетевой воды, °С
Расход сетевой воды на отопление, G0, т/ч
Расход сетевой воды на вентиляцию, Gв, т/ч
Расход сетевой воды на ГВС,
Gгвс, т/ч
ΣG
tс.п
tс.о.
G0У
G0D1
G0D2
G0Т
ΣG0
GвУ
GвТ
ΣGв
GгвсУ
GгвсD1
GгвсD2
GгвсТ
ΣGгвс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
-40
+8
150
70
70
40
14,31
5,45
13,77
6,33
16,94
7,79
12,63
4,81
57,65
24,38
3,37
1,28
20,45
7,79
23,82
9,07
0,47
1,00
5,25
11,20
3,38
7,20
0,23
0,50
9,33
19,9
90,8
53,35
4 Гидравлический расчет тепловой сети
Расчет выполняется по приближенной методике с использованием номограмм для подбора диаметров трубопроводов по удельным потерям давления на трение и справочных таблиц. Исходными данными являются схема тепловой сети и значения суммарных расходов теплоносителя на отопление, вентиляцию и ГВС для всех объектов теплоснабжения. Расчет ведется по максимальным значениям расхода для каждого объекта. Результаты сводятся в табл. 4.
Последовательность расчета:
1. Определяются расчетные расходы сетевой воды для всех участков тепловой сети простым суммированием потребителей, двигаясь от абонентов против движения теплоносителя к источнику теплоснабжения.
G1 = GУ + GD1 + GD2 + GТ = G0У + GвУ + GгвсУ + G0D1 + GгвсD1 + G0D2 + GгвсD2 + G0Т + GвТ + GгвсТ = 14,31+3,37+1,00+13,77+11,20+16,94+7,20+12,63+20,45+0,50 = 101,37 т/ч.
G2 = GD1 + GD2 + GТ = G0D1 + GгвсD1 + G0D2 + GгвсD2 + G0Т + GвТ + GгвсТ = 13,77+11,20+16,94+7,20+12,63+20,45+0,50=82,69 т/ч.
G3 = GD1 + GD2 = G0D1 + GгвсD1 + G0D2 + GгвсD2 =13,77+11,20+16,94+7,20=49,11 т/ч.
G4 = GD2 = G0D2 + GгвсD2 = 16,94+7,20 =24,14т/ч.
G5 = GУ = G0У + GвУ + GгвсУ = 14,31+3,37+1,00=18,68 т/ч.
G6 = GТ = G0Т + GвТ + GгвсТ = 12,63+20,45+0,50=33,58 т/ч.
G7 = GD1 = G0D1 + GгвсD1 = 16,94+11,20=28,14 т/ч.
2. С помощью номограммы определяются диаметр труб каждого участка сети, принимая удельные потери давления на трение R=80 Па/м, что дает решение, близкое к экономически оптимальному.
3. Рассчитываются эквивалентные местным сопротивлениям длины участков сети. Для каждого участка в соответствии со схемой сети определяется сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ задвижек, компенсаторов температурных удлинений и тройников.
Местные сопротивления:
- в начале каждого участка установлена задвижка (1 шт);
- компенсаторы установлены через 100 м длины участка, причем для труб dу < 200 мм принимаются П – образные компенсаторы, а для труб dу ≥ 200 мм – сальниковые;
- тройники устанавливаются на каждом участке (по 1 шт), причем значения коэффициентов ξ для них различаются при работе «на проход» (участки 1-4) и «на ответвление» (участки 5-7).
Эквивалентная местным сопротивления длина участка определяется по выражению:
, (9)
где lэ – эквивалентная длина при Σξ = 1, принимается по прил. 5 методических указаний при коэффициенте эквивалентной шероховатости трубы kэ = 0,0005.
Далее определяется приведенная длина каждого участка Lпр, как сумма длины участка по расчетной схеме L и эквивалентной местным сопротивлениям длины Lэ. Результаты расчетов заносятся в табл. 5 и столбцы 7,8 табл.4.
4. Рассчитываются потери давления на каждом участке ΔРуч и суммарные потери от источника тепла. Величина ΔРуч определяется по значениям удельных потерь давления на участке Rуч и приведенной длины этого участка Lпр как:
ΔРуч= Rуч. Lпр (10)
Значения Rуч определяются с помощью номограммы по величине скорости движения воды на участке w. Скорость рассчитывается по расходу воды на участке и принятому типоразмеру трубы как:
w=V/F, (11)
где V – объемный расход воды на участке, м3/с, определяется путем деления массового расхода воды G, кг/с, на плотность воды ρ (ρ=1000 кг/м3);
F – площадь поперечного сечения трубы, м2, определяется по внутреннему диаметру трубы dвн (F=πd2вн/4).
Не допускается превышение скорости движения воды более 3,5 м/с.
5. Определяются суммарные потери давления от источника тепла до конца каждого участка согласно схеме тепловой сети.
6. Определяются требуемый напор, м вод. ст., сетевого насоса для преодоления гидравлических сопротивлений сети, оборудования самого источника теплоснабжения (ТЭЦ) и узлов ввода в здание по выражению:
Нгр = ΔРист + 2ΔРmах + ΔРввода, (12)
где ΔРист – потери напора в оборудовании источника тепла (20 м вод. ст.);
ΔРmах – максимальное значение потерь напора в тепловой сети;
ΔРввода – потери напора в узлах ввода в здания (15 м вод. ст.).
Таблица 4
Результаты гидравлического расчета тепловой сети
№ уч-ка
Расход воды, G
Размер труб, мм
Длина участка, м
Скорость движения воды на участке w, м/с
Потери давления
Суммарные потери от источника тепла
т/ч
кг/с