Гидравлический расчет тепловых сетей

2.1 Расчет паропроводасхема1

1 0 10

D_п1-2=3,33кг/с

Прокладку тепловых сетей см. по карте рис.2.

1. Dп=3,33 кг/с расход промышленного пара поступающего к абоненту

2. Параметры пара в конце участка у абонента – давление Р2=0,8 МПа и температура t2=170,4 ^оС (см. задание)

3. Расстояние от источника теплоснабжения до абонента

L_0-1=3100м,

L_0-2=650м,

L_0-11=8850м

Длина паропровода l=3750м

Определяется по карте местности (рис.2)

4. Коэффициенты местных сопротивлений П-образных компенсаторов x =2 (2,5¸1,76), задвижек x =0,5 (0,3¸0,5), поворотов x =0,5

5. Температуру монтажа паропровода - t =20 ^оС

6. Допустимые напряжения на изгиб для стали паропровода - [s]=35 МПа

7. Скорость возвращаемого конденсата в конденсатопроводе - w =0,6 м/с (0,5¸0,7 м/с).

В результате расчета необходимо определить:

1. Параметры пара на выходе из котельной: давление Р ,МПа и температуру t , ^оС.

2. Внутренний диаметр паропровода - d , м.

3. Число компенсаторов - n .

4. Число задвижек - n .

5. Длину вылета компенсаторов - h , м.

6. Число неподвижных и скользящих опор – n ,n .

Предварительный расчет

1. Предварительно зададим удельные линейные потери давления и температуры пара на участке:

R_l^’= 70Па/м (60¸80),

Δt^’=0.03 К/м

2. Предварительно определим параметры пара на выходе из котельной.

3. Плотность пара в начале участка [7]: ρ₁^’=4,256 кг/м

4. Плотность пара в конце участка (у абонента) [7]: ρ₂ = 4,161 кг/м

5. Средняя плотность пара на участке:

6.Определим внутренний диаметр паропровода [1,9]:

7.Округляем диаметр до ближайшего стандартного d_в равного 0,259м.

Проверочный расчет

1.Уточним удельную линейную потерю давления пара R по округленному

диаметру d_В:

2.Определим среднюю температуру пара и среднее давление на участке:

3.Определим предельное расстояние между мертвыми опорами на паропроводе

по диаметру (0,259м), средней t(226,65°С) и среднему давлению(0,93МПа) :

L=109,5 (табл. П.1.)

4.Определим число компенсаторов на участке:

5. Число задвижек на паропроводе: n_З = 2 шт.

6. Определяем длину прямого участка по сопротивлению, эквивалентную всем местным сопротивлениям паропровода с компенсаторами, задвижками и поворотами

7. Определим расчетное тепловое удлинение паропровода между неподвижными опорами

8. Определим длину вылета компенсатора при условии, что длины спинки вылета равны

9. Найдем удлинение магистрали за счет длины вылетов компенсаторов:

10.Уточним падение давления в паропроводе на участке:

11.Уточним давление пара в начале участка:

12.Определим удельные линейные потери мощности с одного метра длины

Паропровода [табл. П.2]

q_l = 181,5Вт/м

13.Удельная теплоемкость водяного пара [7]: C_P = 2254,5Дж/кг*К

14.Найдем удельные падения температуры пара вдоль паропровода за счет тепловых потерь:

15.Определим уточненное значение температуры пара в начале участка:

16.Определим плотность пара в начале участка по уточненным параметрам [7]:

ρ₁ = 3,87кг/м

17.По уточненным параметрам находим среднее значение плотности пара на участке:

18.Сравниваем ρ_СР с ρ_СР^' :

Так как расхождение меньше 5%, то расчет заканчиваем.

19. Количество неподвижных опор на участке

n =n + 1 = 35+1 = 36шт.

20.Количество скользящих опор на участке:

где l =13 м [1],

принимаем n_c=288 шт

21.Определяем диаметр конденсатопровода :

где ω_К = 0,6 м/с – скорость конденсата.

Полученные результаты сводим в табл.2.1.

Табл 2.1

Сводные расчетные данные трубопровода

Символ	Р1	t	hк	dв	dк	nк	nз	nн	nс
Величина	0,95	279,6		0,259	0,082

На этом заканчивается расчет участка паропровода.

Расчет водяных сетей

Участок 0-2 (металлургический завод):

Расход воды на отопление и вентиляцию к абоненту №2:

Расход воды на горячее водоснабжение:

Расчетный расход воды на участке:

Участок 0-11 (Казармы):

Расход воды на отопление и вентиляцию к абоненту №11 :

Расход воды на горячее водоснабжение:

Расчетный расход воды на участке:

Участок 0-1

Расчетный расход воды на участке:

G =G +G =29,65+3,78=33,42 кг/с

Исходные данные для расчета:

1.Длина участка (берется из карты рис.2):

L0-1=3100м, L0-2=650м, L0-11=8850м,

2. . Коэффициенты местных сопротивлений П-образных компенсаторов x =2 (2,5¸1,76), задвижек x =0,4 (0,3¸0,5), поворотов x =0,5

3. Допустимые напряжения на изгиб для стали на изгиб - [s]=35 МПа

4. Температуру монтажа трубопровода - t =15 ^оС

5. Доля местных потерь давления в ответвлениях – α=0,2

6. Падение давления воды в сетевых подогревателях ∆Нсп=5,5м вод.ст [10].

7. Располагаемое давление у всех абонентов ∆Наб=20 м вод.ст.

В результате расчетов необходимо определить, выбрать и построить:

1. Внутренний диаметр сетей по всем магистральным участкам и ответвлениям.

2. Падение давления на всех магистральных участках и ответвлениях - ∆Нi, м вод.ст.

3. Число компенсаторов, неподвижных и скользящих опор – nк, nн, nс.

4. Построить пьезометрический график тепловой водяной сети (рис.3).

5. Выбрать сетевые и подпиточные насосы.

Участок 0-2

Предварительный расчет

1. Зададим удельную линейную потерю давления на магистральном участке Па/м:

R_l^’ = 50 Па/м

2. Предварительно определим внутренний диаметр трубы на участке, м:

3. Округляем внутренний диаметр dв=0,207м,

4. По округленному внутреннему диаметру dв уточним удельную линейную потерю давления на участке, Па/м:

Проверочный расчет

1. Предельное расстояние между неподвижными опорами на участке на основании dв и τ по [ табл. П.1.]:

L = 120м

2. Определим число компенсаторов на участке

3. Количество секционных задвижек, шт:

4. Длина прямого участка по сопротивлению, эквивалентная всем местным сопротивлениям водопровода с компенсаторами, задвижками и поворотами:

5. Расчетное тепловое удлинение водопровода между неподвижными опорами, м:

6. Высота вылета П – образного компенсатора, м

7. Удлинение участка за счет вылетов компенсаторов, м:

8. Падение давления на участке в прямой и обратной теплосети вместе, МПа::

9. Падение давления на участке в м вод.ст.:

10. Располагаемое давление в начале магистрального участка:

11. Кол-во неподвижных опор на участке:

nн_.= n_к+1 =6+1=7 шт.

12. Количество скользящих опор на участке:

шт.

Участок 0-11

Предварительный расчет

1. Зададим удельную линейную потерю давления на магистральном участке Па/м:

R_l^’ = 25 Па/м

2. Предварительно определим внутренний диаметр трубы на участке, м:

3. Округляем внутренний диаметр dв=0,125м,

4. По округленному внутреннему диаметру dв уточним удельную линейную потерю давления на участке, Па/м:

Проверочный расчет

1. Предельное расстояние между неподвижными опорами на участке на основании dв и τ по [ табл. П.1.]:

L = 90м

2. Определим число компенсаторов на участке:

3. Количество секционных задвижек, шт:

4. Длина прямого участка по сопротивлению, эквивалентную всем местным сопротивлениям водопровода с компенсаторами, задвижками и поворотами:

5. Расчетное тепловое удлинение водопровода между неподвижными опорами, м:

6. Высота вылета П – образного компенсатора, м:

7. Удлинение участка за счет вылетов компенсаторов, м:

8. Падение давления на участке в прямой и обратной теплосети вместе, МПа::

9. Падение давления на участке в м вод.ст.:

10. Располагаемое давление у источника теплоснабжения:

11. Избыточное давление:

12. Рассчитываем диаметр дроссельной шайбы:

13. Кол-во неподвижных опор на участке:

nн_.= n_к+1 =19+1=20 шт.

14. Количество скользящих опор на участке:

шт

l =13м расстояние между скользящими опорами [1]