Теплоснабжение города

   

   -  исходя из расходов теплоносителя  на участках и средних удельных потерь давления, по таблицам гидравлического расчета (приложение 9) находят диаметры теплопроводов D_н х S, действительные удельные потери давления на трение R, Па/м;

   - определив диаметры трубопроводов,  разрабатывают вторую расчетную схему (рис.4), размещая по трассе запорную арматуру, неподвижные опоры с учетом допустимого расстояния между ними (приложение 10), между опорами расставляют компенсаторы.

   - находят эквивалентную длину  местных сопротивлений и сумму  эквивалентных длин на каждом участке (приложение 11):

   Участок 1 (d = 159х4,5 мм)

   Тройник – ответвление – 8,4

   Задвижка  – 2,24                     

   П – обр. компенсатор – 6,5

   Тройник-проход    – 5,6

                               ________________

                                     Σl_э = 22,74 м 

   Участок 2 (d = 133х4 мм)

   Тройник – проход  – 4,4

   П – обр. компенсатор  – 5,6

   Отвод на 90⁰ – 1,32

                                   __________________

                                             Σl_э =11,32 м 

   Участок 3 (d = 108х4 мм)

   П – обр. компенсатор – 3,8

   Тройник – проход – 6,6

                                   _________________ 

   Участок 4 (d = 89х3,5 мм)

   П – обр. компенсатор – 7

   Задвижка  – 1,28

   Отвод на 90⁰ – 0,76

                                __________________

                                             Σl_э = 9,04м 
 

   Участок 5 (d = 89х3,5 мм)

   Задвижка  –  1,28

   П – обр. компенсатор – 3,5

   Тройник – ответвление – 3,82

                                   __________________

                                               Σl_э = 8,6 м 

   Участок 6 (d = 57х3,5мм)

   Задвижка –  0,6

   П – обр. компенсатор – 2,4

   Тройник – ответвление – 1,9

                                 __________________

                                               Σl_э = 4,9 м 

   Участок 7 (d = 89х3,5 мм)

   Задвижка  –  1,28

   Тройник – ответвление – 3,82

   П – обр. компенсатор – 7

                                     __________________

                                               Σl_э = 12,1 м 

   Участок 8 (d = 89х3,5 мм)

   Задвижка  –  1,28

   Тройник – ответвление – 3,82

   П – обр. компенсатор – 3,5

                                     __________________

                                               Σl_э = 8,6 м 
 
 
 
 
 
 

    Рисунок 4 – Расчетная схема тепловой сети 

   Потери  давления на участке ΔР_с, Па,  определяются по формуле: 

                                          ΔР_с = R ∙l_пр                                                                                            (16) 

   где   l_пр – приведенная длина трубопровода, м; 

                                         l_пр  = l + l э                                                             (17) 

   Для построения пьезометрического графика потери давления ΔP_с, Па/м на участке переводят в метры водяного столба (м) по формуле:  

                                                       ,                                              (18) 

   где      g  -  ускорение свободного падения, можно принимать равным 10 м/с²;

            ρ -  плотность  воды, принимается равной 1000 кг/м³.

   Давление  в конце первого участка для  подающей магистрали Н_п.1, м, определяется по формуле: 

                                     Н_п.1 = Н_п(СУТ) – ΔН_с.1                                                                              (19) 

   Давление  в начале первого участка для  обратной магистрали Н_о.1, м, определяется по формуле:

    

                                     Н_о.1 = Н_{о (СУТ)} + ΔН_с.1                                                                          (20) 

   Располагаемое давление в конце первого участка  Н_р.1, м 

                                          Н_р.1 = Н_п.1 – Н_о.1                                                                                (21)

   Для  участка №1:

   l_пр  = 98 + 22,74 = 120,74 м

   ΔР_с = 56,7*120,74 = 6845,958 Па

   

м

   Н_п.1 = 52 – 0,68 = 51,32 м

   Н_о.1 = 27 + 0,68 = 27,68 м

   Н_р.1 = 51,32 – 27,68 = 23,64 м

   Для последующих участков за начальное  давление принимается конечное давление того участка, из которого выходит рассчитываемый.

   Расчет  сводят в таблицу 10. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   При увязке ответвлений необходимо так  выбирать диаметр трубопровода на каждом участке, чтобы располагаемое давление у каждого здания было примерно одинаковым. Если на ответвлении Н_р получилось больше, чем располагаемое давление у конечного здания по основной магистрали, на ответвлении устанавливают шайбу.

                                      

                                         (22) 44,07

                                          20,8

                                36,16 
 

   

29,38

       7 Расчет компенсации тепловых удлинений трубопроводов 

       

    Если  для компенсации тепловых удлинений  использовались естественные повороты трассы тепловой сети, то проверяют  их использование в качестве компенсирующих устройств.

    Расчет  трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений с гибкими компенсаторами и при самокомпенсации  производят на допускаемое изгибающее компенсационное напряжение σ_доп , которое зависит от способа компенсации, схемы участка и других расчетных величин.

    При проверочных расчетах компенсаторов  максимальные компенсационные напряжения не должны превышать допускаемых. Для предварительной оценки усредненные допускаемые компенсационные напряжения для участков самокомпенсации принимаются  σ_доп = 80 МПа.  

    Расчет  Г – образного участка трубопровода.

    Для Г- образного участка трубопровода максимальное изгибающее напряжение возникает у заделки короткого плеча.

    

    Исходные  данные:

    Диаметр трубопровода Д_н, см;

    Длина меньшего плеча L_м, м

    Длина большего плеча L_б, м

    Угол  поворота трассы α º

    Продольное  изгибающее компенсационное напряжение в заделке короткого плеча , МПа

                                                   ,                                     (23) 
 

    где   С – вспомогательный коэффициент, принимаемый по номограмме (приложение 12) в зависимости от соотношения плеч     и расчетного угла поворота трассы    β = α  - 90 ^о        

            - вспомогательная величина, значение которой определяют  по приложению 13 в зависимости от диаметра трубопровода D_н, см

Δt – расчетная разность температур, Δt = τ₁ – t_н.о

L_м  - длина меньшего плеча, м;

         L_б - длина большего плеча, м.

    Если  < 80 МПа, то размеры плеч достаточны.

Силы упругой  деформации в заделке меньшего плеча 

 

      ;                                     (24) 

      где  А и Б – вспомогательные  коэффициенты, принимаемые по номограмме (приложение 14);

            - вспомогательная величина, определяемая по приложению 13  

Расчет  Г-образного участка трубопровода №2

            

      Исходные  данные

      Теплоноситель, его температура τ₁,  ^оС;  150

      Наружный  диаметр Д_н, мм;  133

          Толщина стенки    δ,  мм;  4

      Угол  поворота  L,  ^о ;   90

      Длина большего плеча, ℓ_б,  м; 27

      Длина меньшего плеча ℓ_м,  м; 10

      Расчетная температура наружного воздуха,  t_н =  t_н^о,   t_н^о = -25 ^оС 

      Расчет: 

              Определяю  расчетный угол  

                                                     Р = α – 90 ^о                                                                                     

             Определяю соотношение плеч n по формуле

    
 
 

 

                Определяю расчетную разность  температур ∆ t,  ^оС по формуле 

                                                            ∆ t = τ₁ – t_н                                                            

                                                     ∆ t = 150-(-25)=175