ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Визначення витрат теплоносія

1 2 345 6

Витрата теплоносія для окремих споживачів залежить від температури зовнішнього повітря і прийнятого режиму регулювання. За розрахункову витрату для опалення, вентиляцію, ГВП приймають найбільшу.

2.3.1 Витрати теплоносія на опалення і вентиляцію

Розрахункову годинну витрату теплоносія на опалення , кг/с, визначено по формулі

(2.25)

де - максимальна витрата теплоти на опалення, кВт.

с - теплоємність теплоносія, кДж/(кг·ºC).

Прийнято с = 4,19 кДж/(кг·ºC).

τ_1о, τ_2о - температури теплоносія в подавальному і зворотному трубопроводах при розрахунковій температурі зовнішнього повітря t_о, ºC.

Розрахункова годинна витрата теплоносія на вентиляцію , кг/с, визначено по формулі

(2.26)

де - максимальна витрата теплоти на вентиляцію, кВт.

2.3.2 Витрати теплоносія на гаряче водопостачання

Розрахункові витрати води на ГВП визначено в залежності від прийнятої системи теплопостачання (закрита) і схеми приєднання підігрівачів ГВП.

За умови 0,15 < Q_h _max /Q_o _max < 0,60 застосовується двоступенева послідовна схема приєднання теплообмінників ГВП (рисунок 2.3).

Розрахункова витрата теплоносія на гаряче водопостачання, кг/с, визначається по формулах

-середня, при двохступеневому послідовному приєднанні підігрівників гарячого водопостачання G₃_hm

(2.27)

-максимальна, при двохступеневому послідовному приєднанні підігрівників гарячого водопостачання G₃_h _m_ах

(2.28)

де - температура води після нижньої ступені підігріву при двоступеневій схемі приєднання підігрівників гарячого водопостачання, °С.

τ'₂ - температура теплоносія в зворотному трубопроводі при температурі зовнішнього повітря в точці зламу графіка, ºC.

2.3.3 Сумарні витрати теплоносія

В чотиритрубних системах теплопостачання одна пара трубопроводів використовується для опалення і вентиляції. Температура мережної води в подаючому трубопроводі цієї пари піддержується відповідно з графіком регулювання за сумарним навантаженням опалення і ГВП. Друга пара трубопроводів використовується для потреб гарячого водопостачання. Витрати гарячої води в циркуляційному трубопроводі приймаються в розмірі 25% від середньогодинної витрати гарячої води подаючого трубопроводу.

Результати розрахунків зведено в таблицю 2.7

Таблиця 2.7 - Розрахунок розрахункових витрат теплоносія споживачами

№ за генпланом	Найменування споживачів теплоти	Опалення	Вентиляція	ГВП
Q_{o max}, кВт	G_{o max}, кг/с	Q_{v max}, кВт	G_{v max}, кг/с	Q_hm	G_hm
Q_{hm max},кг/с	G_{hm max},кг/с

	Термічний цех		3,06		6,01
	Кузнечний цех		1,43		1,59
	Адміністративно-побутовий комплекс		0,48		0,12	0,6	3,11
0,6	3,42
	Цех металевого покриття		3,78		10,58
	Слюсарні майстерні		3,66		0,99
Σ		12,41		19,29

Гідравлічний розрахунок

У задачу гідравлічного розрахунку входить:

1. визначення діаметрів трубопроводів;

2. визначення падіння тиску (напору);

3. визначення тисків (напорів) у різних точках теплової мережі;

4. ув'язування всіх точок системи при статичному і динамічному режимах з метою забезпечення припустимих тисків і необхідних напорів у мережі й абонентських системах.

Результати гідравлічного розрахунку дають вихідний матеріал для рішення наступних задач:

- визначення капіталовкладень, витрати металу (труб) і основного обсягу робіт зі спорудження теплової мережі;

- встановлення характеристик циркуляційних (мережних) і підживлюючих насосів, кількості насосів і їхнього розміщення;

- з'ясування умов роботи теплової мережі і абонентських систем, вибору схем приєднання абонентських установок до теплової мережі;

- вибору авторегуляторів для теплової мережі і абонентських вводів;

- розробки режимів експлуатації.

Гідравлічний розрахунок виконується в два етапи: попередній і перевірочний розрахунок.

2.4.1 Попередній розрахунок

Задаємося наявним перепадом тисків по всій мережі

30500 Па

Частку місцевих втрат теплової мережі визначаємо по формулі

для водяних мереж

, (2.29)

де - витрата теплоносія на останній ділянці перед джерелом теплоти, кг/с.

Середню питому лінійну падіння тиску по всій мережі , Па/м, визначено по формулі

для водяних мереж

, (2.30)

для мереж ГВП задано R_л.ср =130 Па/м

де l - сумарна довжина ділянок головної розрахункової магістралі, м.

Середня щільність теплоносія , кг/м³, при t_ср=75°C складає

Внутрішній діаметр трубопроводу на кожній ділянці , м, з припущення його роботи в квадратичній області визначено по формулі

для водяних мереж

, (2.31)

де - коефіцієнт, що залежить від абсолютної еквівалентної шорсткості,

для водяних мереж при м ;

для мереж ГВП при .

- витрата теплоносія на ділянці, кг/с.

для мереж ГВП

Результати розрахунків із визначення діаметрів трубопроводів ділянок зведено в таблицю 8.

Таблиця 8 - Результати попереднього гідравлічного розрахунку теплової мережі

№ ділянки	Розрахункова витрата G_d , кг/ с	Довжина ділянки l , м	Діаметр трубопроводу, мм	Примітка
розрахунковий d_вн	внутрішній по ГОСТу D_в	D_н × δ по ГОСТу
для водяних мереж при R_л.ср= 70,18Па/м
	31,7		0,195		219×6,0
	4,65		0,094		108×4,0
	27,05		0,185		219×6,0
	14,36		0,144		159×4,5
	13,29		0,139		159×4,5
	9,07		0,121		133×4,0
	3,62		0,085		108×4,0
	3,02		0,079		89×4,0
	0,6		0,047		57×3,0
для мереж ГВП R_л.ср= 130Па/м
	3,11		0,074		80×4,0
	0,78		0,044		50×3,5

2.4.2 Розрахункова схема теплової мережі

Для подальшого виконання гідравлічного розрахунку необхідно доповнити попередню розрахункову схему результатами розрахунків: величинами витрат по всіх ділянках теплової мережі, діаметрами трубопроводів на всіх ділянках.

Враховуючи визначений діаметр на кожній ділянці на розрахунковій схемі розставляється арматура, нерухомі опори, компенсатори та інше устаткування; відстань між нерухомими опорами для різних діаметрів. Вибір арматури при проектуванні здійснюється на підставі обраного діаметра та умовного тиску теплоносія (не менш 1,0 МПа).

Запірна арматура повинна передбачатися: на всіх трубопроводах розгалудження теплових мереж від джерела теплоти.

2.4.3 Перевірочний розрахунок

Швидкість руху теплоносія на кожній ділянці магістрального трубопроводу теплової мережі w, м/с, визначено по формулі

(2.32)

де D_в - внутрішній діаметр трубопроводу за ГОСТом, м.

Граничне число Рейнольдса Re_пр для кожної ділянки визначено по формулі

(2.33)

де k_е - абсолютна еквівалентна шорсткість, м; для гідравлічного розрахунку водяних теплових мереж k_э = 0,5 ·10 м, конденсатопроводов і мереж ГВП k_э = 1,0 ·10 м.

для водяних мереж

для мереж ГВП

Дійсне число Рейнольдса Re для кожної ділянки визначено по формулі

для водяних мереж

(2.34)

де ν - коефіцієнт кінематичної в'язкості, м²/с . При t > 70°C при

ν = 0,391·10^-6м²/с.

Встановлюється розрахункова область роботи ділянок теплової мережі:

- якщо Re ≥ R_пр має місце квадратична залежність падіння тиску в трубопроводі від витрати, а трубопровід працює в квадратичній області;

- якщо 2300 < Re < Re_пр то трубопровід працює в перехідній області і коефіцієнт гідравлічного тертя має максимальне значення.

для мереж ГВП

Коефіцієнт гідравлічного тертя (у випадку руху теплоносія в перехідній області) визначено за формулою

Питомі лінійні падіння тиску на ділянці теплової мережі , Па/м в квадратичній області визначено по формулі

для водяних мереж

(2.36)

де - коефіцієнт, що залежить від абсолютної шорсткості;

для водяної мережі при м ;

для мереж ГВП при .

для мереж ГВП

Результати проміжних розрахунків по формулах зводяться в таблицю 9.

Таблиця 9 - Результати проміжних розрахунків теплової мережі (перевірочний розрахунок)

№ ділянки	Швидкість руху теплоносія ω, м/с	Число Рейнольдса граничне Rе_пр	Дійсне число Рейнольдса Rе	Область руху теплоносія	Коефіцієнт гідравлічного тертя λ	Питоме лінійне падіння тиску R_л , Па/м
для водяних мереж
	0,967		511941,18	квадр	-	73,05
	0,825		436764,71	квадр	-	74,24
	0,772		296163,68	квадр	-	75,93
	0,473		120971,87	квадр	-	74,5
	0,301		39260,87	перех	0,04	3,66
для мереж ГВП
	0,635		129923,27	квадр	-	52,65

За даними розрахункової схеми теплової мережі складається відомість місцевих опорів ξ на ділянках трубопроводів теплової мережі (таблиця 10)

Таблиця 10 - Відомість місцевих опорів ділянок теплової мережі

№ ділянки	Місцеві опори трубопроводу	Сума коефіцієнтів місцевих опорів ділянки Σξ
вентиль ξ=4,0	засувка ξ=0,5	компенсатор П-подібний ξ=1,7	компенсатор сальниковий ξ=0,2	поворот ξ=0,85
m	Σξ	m	Σξ	m	Σξ	m	Σξ	m	Σξ
для водяних мереж
	-	-		0,50		1,70	-	-		0,85	3,05
	-	-	-	-		3,40	-	-	-	-	1,7
	-	-		0,50		1,70	-	-		0,85	3,05
	-	-		0,50		1,70	-	-	-	-	2,2
	-	-		0,50		1,70	-	-	-	-	2,2
для мереж ГВП
	-	-		1,5		8,50	-	-		1,7	11,7

Еквівалентна довжина місцевих опорів ділянки , м,

В квадратичній області визначено по формулі

(2.37)

де - сума коефіцієнтів місцевих опорів ділянки;

А_l - коэффициент.

Прийнято для водяної мережі при м ;

для мереж ГВП при .

для мереж ГВП

Сумарне падіння тиску на кожній ділянці теплової мережі , Па, визначено по формулі

(2.38)

Втрати напору на кожній ділянці теплової мережі , м, визначено по формулі

(2.39)

Результати розрахунків по формулах зведено в таблицю 11.

Таблиця 11 - Результати перевірочного гідравлічного розрахунку теплової мережі

№ ділянки	Довжина ділянки l , м	Еквівалентна довжина ділянки l_э, м	Втрати тиску ΔP, Па	Втрати напору ΔН, м
для водяних мереж
		25,85	7001,84	0,73
		14,41	7751,4	0,81
		17,28	9664,37	1,01
		7,51	5774,5	0,60
		3,24	268,06	0,03
для мереж ГВП
		25,44	22925,92	2,4

Розрахунок вважається задовільним, якщо сума гідравлічних опорів головної магістралі не перевищує наявний перепад тиску і відрізняється від нього не більше ніж на 10%.

(2.40)

2.4.4 П’єзометричний графік

П'єзометричний графік є одним з основних інструментів аналізу результатів розрахунків для водопровідних мереж. Цей графік зображує лінію зміни тиску у вузлах мережі по вибраному маршруту від джерела до споживача.

П'єзометричний графік в системі будується за маршрутом. Маршрут вказується автоматично, достатньо визначити його початковий і кінцевий вузли.

П’єзометричний графік чи графік тисків (рисунок 2,6) дає наочне представлення про тиск чи напір в будь-якій точці теплової мережі, дозволяє вибрати оптимальний гідравлічний режим. Основою для його побудови служить гідравлічний розрахунок і дані про рельєф місцевості.

П’єзометричний графік будуємо наступним чином:

1. Приймаючи за нуль відмітку джерела теплопостачання, наноситься профіль місцевості по трассі основної магістралі. На профілі в прийнятому масштабі (Г1:20) проставляються висоти приєднаних будівель.

2. Наноситься лінія статичного тиску, що визначає статичний напір у системі. Він встановлюється за умови заповнення мережаною водою, по можливості, всіх абонентських систем.

3.Наноситься лінія напорів на кожній ділянці в зворотній магістралі. Ухил лінії визначається на підставі гідравлічного розрахунку теплової мережі.

П’єзометричний графік теплової мережі представлено на рисунку 2,6.

1 2 345 6