Основные задачи и исходные данные

Гидравлические расчеты трубопроводов водяных тепловых сетей являются необходимым этапом их проектирования, следующим за определением расчетных тепловых нагрузок, выбором трассы и определением расчетных расходов сетевой воды. Такие расчеты выполняются отдельно по каждому участку сетей, на протяжении которого внутренние диаметры труб и расчетные расходы сетевой воды остаются неизменными, и предназначены для решения следующих основных задач:

1) определения по заданным расчетным расходам воды внутренних диаметров труб для каждого участка сетей, причем этими диаметрами в сочетании с длинами трубопроводов и способом их прокладки в основном определяются капитальные вложения и расхода металла на сооружение сетей;

2)определения перепадов давления теплоносителя в пределах каждого участка при заданных расходах его, а также известных диаметрах и длинах труб на данном участке. Эти перепады давления являются исходными для последующего определения потребных напоров циркуляционных (сетевых) и подпиточных насосов, а в сочетании с данными о давлениях воды в сетях при неработающих сетевых насосах (статические режимы) – также для анализа гидравлических режимов сетей при работающих насосах (динамические режимы);

3) определения расходов теплоносителя на данном участке, соответствующих известным диаметрам труб и выбранным значениям перепадов давления, отнесенным к одному метру длины труб. Такие расчеты необходимы при рассмотрении аварийных режимов работы тепловых сетей, а также при разработке проектов расширения и реконструкции;

4) выяснения условий работы сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок к теплосети; выбора авторегуляторов для теплосети и абонентских вводов; разработки режимов эксплуатации.

Для проведения гидравлического расчета должны быть заданы схема и профиль теплосети, указаны размещение станции и потребителей, и расчетные нагрузки.

Гидравлические расчеты водяных тепловых сетей базируются на основных положениях и закономерностей механики жидкостей применительно к движению воды в стальных трубопроводах. В этих сетях теплоноситель находится при температурах, которые в подающих трубопроводах изменяются в пределах от 60 до 150 °С (в перспективе до 200 °С), а в обратных – от 30 до 80 °С. Изменения физических параметров воды в этих интервалах температур оказывают существенное влияние на закономерности её движения, а потому должны учитываться в расчетах. Вместе с тем влияние давления на эти параметры, обусловленное в основном сжимаемостью воды, является ничтожным. В связи с этим физические параметры воды обычно приводятся применительно к давлениям, соответствующим кипению воды заданной температуры (так называемые параметры линии насыщения).

Существенное влияние на результаты гидравлических расчетов оказывают значения вязкости воды – либо динамической µ_в, Па·с, либо кинематической ν_в,м²/с, связанных между собой соотношением

ν_в=µ_в/ρ_в (5.1)

где ρ_в- плотность воды, кг/м³.