Ориентировочные значения потерь давления в элементах систем

теплоснабжения [2]

Элементы системы теплоснабжения	Потери давления, кПа
Водогрейные чугунные секционные котлы	30…50
Водогрейные стальные котлы тепловой мощностью 5,82 МВт и более	150…200
Трубопроводы водогрейной котельной	50…80
Водоподогревательная установка (бойлер)	100…150
Местная система отопления и вентиляции при непосредственном присоединении к тепловой сети
То же, в случае присоединения через элеватор	150…200
Местные водо-водяные подогреватели	50…80

При последовательном соединении нескольких теплопотребляющих установок суммарные потери давления в них определяются по выражению

, (6.35)

а при параллельном соединении теплопотребляющих устройств по Е. Я. Соколову [7] из выражения

= , (6.36)

где V – суммарный расход теплоносителя, м³/с; V₁, V₂…V_n – расход теплоносителя через отдельные элементы системы теплоснабжения (установки), м³/с; ∆Р₁, ∆Р₂…∆Р_n – потери давления в этих элементах (установках), Па.

Проектная подача сетевого насоса, м³/с

V_н = G_т/ρ_о, (6.37)

где ρ_о – плотность воды в обратном трубопроводе, кг/м³; G_т – проектная подача рабочих сетевых насосов (должна соответствовать максимальному расходу воды в сети), кг/с.

Пример 6.1. Определить диаметры трубопроводов и действительные потери давления на участках двухтрубной водяной открытой тепловой сети (рис. 6.3). Отопительные установки абонентов присоединены к тепловой сети по зависимой схеме через элеватор.

Тепловые нагрузки абонентов, (МВт) составляют:

максимальная отопительно – вентиляционная (Q_ов): Q_ов1= 1,8 , Q_ов2= 3,4 , Q_ов3 = 2,9 , Q_ов4 = 3,9.

Средненедельная на горячее водоснабжение и технологические нужды (Q_гт)

Коэффициент неравномерности расхода теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды β = 2,0.

Температура теплоносителя, ºС: в подающем трубопроводе t_п = 115 ºC , в обратном – t_о = 70 ºС, для систем горячего водоснабжения и технологических установок t_г = t_т = 60 ºС.

Длина участков с одинаковым расходом теплоносителя: ℓ_I = 60 м, ℓ_II = 65 м, ℓ_III = 80 м, ℓ_IV = 90 м, ℓ_V = 40 м. Напор на всех абонентских вводах одинаков.

Решение. 1. Расчет расхода теплоносителя. Расход воды у абонентов на отопление и вентиляцию по (6.22), кг/с

G_ов1= 9,5 кг/с.

Аналогично для остальных абонентов G_ов2= 18,0 кг/с, G_ов3= 15,3 кг/с, G_ов4= 20,6 кг/с.

Рис. 6.3.Схема тепловой сети

Средний расход воды на горячее водоснабжение и технологические нужды по (6.24), кг/с

= 4,8 кг/с.

Аналогично для остальных абонентов 13,9 кг/с; 10,4 кг/с.

Максимальный расход волн на горячее водоснабжение и технологические нужды, кг/с.

2. Расчет главной (расчетной) магистрали. Наиболее удаленным от источника теплоты будет абонент 3, поэтому главной магистралью будет линия 0 – 3. Тепловой поток первого участка расходуется 1, 2, 3 и 4 абонентами, второго участка 2 и 3; третьего участка – 3 абонентом.

3. Суммарный расход теплоносителя на первом участке определяем по формуле 6.28 (т.к. поток теплоты менее 100 МВт, то k = 0,8)

G_d₁ = (9,5 + 18,0 + 15,3 + 20,6) + 0,8(4,8 + 13,9 + 10,4) = 86,68 кг/с.

Расчет расхода теплоносителя на втором участке проводим аналогично. Максимальный тепловой поток на третьем участке (2,9 + 2·3,2 = 9,3 МВт) менее 10 МВт. Поэтому суммарный расчетный расход теплоносителя на этом участке определяем по формуле 6.29

G_d_III = 15,3 + 27,8 = 43,1 кг/с.

Принимаем Р_л предварительно на первом участке Р_л1 = 80 Па/м (магистраль); Р_л_III = 200 Па/м; Р_л_III = 250 Па/м (ответвления).

Средняя плотность теплоносителя (табл. 4.1)

962,6 кг/м³.

Предварительный диаметр трубопровода первого участка по (6.20):

d₁ = 0,427·86,68^0,38/(962,6·80)^0,19= 0,274.

Аналогично определяем диаметры трубопроводов остальных участков и заносим в таблицу 6.8. Полученные диаметры трубопроводов округляем до стандартных значений (приложение 12). По (6.32) и (6.33) определяем величины и Р_л.