Порядок проведения гидравлического расчета

Перед проведением гидравлического расчета сеть трубопроводов необходимо разбить на расчетные участки. Расчетным участком называют отрезок трубопровода между двумя ответвлениями; на всем его протяжении диаметр трубопровода и расход теплоносителя остаются неизменными. При гидравлическом расчете трубопроводов обычно заданы расход теплоносителя и суммарное падение давления на участке. Требуется определить диаметр трубопровода.

Поскольку в начале расчета неизвестен ряд величин, требующихся для определения диаметра, постольку задачу приходится решать методом последовательных приближений.

Величину удельного линейного падения давления рекомендуется определять по технико-экономическому расчету. Допускается принимать для водяных тепловых сетей от источника теплоты до наиболее удаленного потребителя R= 80÷100 Па/м; для паровых сетей удельное линейное падение давления определяется по располагаемому перепаду давления.

После определения расходов теплоносителя и загрузки схемы тепловой сети приступают к проведению гидравлического расчета. Искомыми величинами являются диаметры трубопроводов, которые рассчитываются на суммарные зимние расходы теплоносителя. Минимальный диаметр для магистральных сетей принимается 0,040 м, для ответвлений к отдельным зданиям – 0,025 м.

Тепловые сети (водяные и паровые) снабжают теплотой многих потребителей и, как правило, выполняются разветвленными (рис. 5.4).

Гидравлический расчет состоит из двух этапов: предварительного и поверочного.

Предварительный расчет. Здесь выполняются последовательно операции:

1) выбор расчетной магистрали, т. е. направления, характеризующегося наименьшей величиной удельного падения давления;

2) определение среднего коэффициента местных потерь для расчетной магистрали по формуле (5.5);

3) определение удельного линейного падения давления.

В водяных сетях удельное падение давления либо задается в пределах, указанных выше, либо определяется при заданном падении напора DH в расчетной магистрали по формуле

, (5.7)

где – сумма длин участков расчетной магистрали, м;

r – плотность воды в трубопроводе, кг/м³.

При заданной величине удельного падения давления расчетной магистралью являются участки сети, соединяющие источник теплоты с наиболее удаленным потребителем. В паровых сетях удельное падение давления, Па/м, определяется согласно выражению

, (5.8)

где DP – падение давления в магистрали, Па;

– длины участков магистрали, м.

В предварительный расчет входит также расчет диаметров трубопроводов, который начинается с конечного участка магистрали (рис. 29). Расчету диаметров предшествует определение удельного линейного падения давления на участке по формулам (5.7) и (5.8):

для воды

;

для пара

,

где – длина расчетной магистрали, м.

Диаметры трубопроводов определяют по номограммам, построенным по формуле (5.1). Определение диаметров проводится по известным R и G.

Поверочный расчет. Он проводится в следующей последовательности.

1) округляют предварительно рассчитанный диаметр до ближайшего по сортаменту или по ГОСТ;

2) определяют удельное линейное падение давления для выбранной трубы по сортаменту, используя для этого расчетные номограммы или таблицы;

3) находят полное падение напора или давления, Па, на участке по формуле (5.6):

.

Здесь – эквивалентная длина местных сопротивлений на участке, или по формуле

.

Далее определяют напор или давление в начальной точке рассчитываемого участка при заданном напоре или давлении у конечного потребителя.

В указанной последовательности рассчитывают и все последующие участки трубопроводов. Расчет обычно оформляется в виде таблицы.

Расчет напорных конденсатопроводов проводится аналогично гидравлическому расчету водяных тепловых сетей.