Расчет параметров испытаний

В задачу расчета входит определение расходов воды, выбор перемычек, необходимых для пропуска этих расходов, проверка возможности использования существующих устройств измерения расхода или расчет новых, уточнение размещения точек измерения давления на сети и пределов измерении манометров при различных режимах испытаний.

Для расчета необходимы следующие данные:

§ длины L (м) и внутренние диаметры трубопроводов D_вн(м);

§ сумма коэффициентов местных сопротивлений по участкам Σζ,

§ предполагаемые значения эквивалентной шероховатости k_э, м;

§ геодезические отметки трубопроводов и контрольных точках испытываемой магистрали h_г, м;

§ располагаемый напор на выводах источника тепла ΔH_и.т, м;

§ напор в обратном коллекторе источника тепла H_и.т^о, м;

§ места расположения существующих циркуляционных перемычек и внутренние диаметры d_п, м.

Ожидаемый расход воды при испытаниях (м³/ч) определяется по формуле

G=√(ΔH_и.т/s_сети), (5.4)

где s_сети – сопротивление испытываемой магистрали, ч²/м⁵ или м/(м³/ч)².

Сопротивление магистрали (ч²/м⁵) определяется по формуле

s_сети=Σ(s_учⁿ + s_уч^o + s_п), (5.5)

где s_уч^п и s_уч^o – сопротивление каждого участка магистрали соответственно по подающему и обратному трубопроводу, ч²/м⁵; s_п – сопротивление перемычки (или суммарного сопротивления нескольких перемычек) между подающим и обратным трубопроводом в конце испытываемой магистрали, ч²/м⁵.

Сопротивление участка по подающему или обратному трубопроводу определяется по формуле

s_уч^п(o)=s_лL + s_мΣζ, (5.6)</div>

где s_л – удельное сопротивление 1 м трубопровода, ч²/м⁶или м/((м³/ч)²×м); определяется для каждого диаметра трубопровода по п. 1 приложения 2 в зависимости от принятого для предварительного расчета эквивалентной шероховатости k_э (см. п. 2 приложения 2); s_м – удельное сопротивление единицы коэффициента местных сопротивлений, ч²/м⁵ или м/(м³/ч)² (см. п. 1 приложения 2); Σζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений по участкам (см. табл. 3 приложения 1).

При наличии эксплуатационной перемычки между подающим и обратным трубопроводами в конце испытываемой магистрали проверяется возможность ее использования при испытаниях.

Сопротивление перемычки s_п определяется по п. 3 приложения 2. В случае, если потери напора ΔH в существующей перемычке превышают 20 м и не обеспечивается пропуск необходимого для испытаний расхода воды, то производится расчет дополнительной перемычки, расположенной за основной (или перемычки увеличенного диаметра, установленной вместо существующей).

При использовании дополнительной перемычки, расположенной за основной на расстоянии L м, суммарное сопротивление (ч²/м⁵) рассчитывается по формуле

s_п=1/[1/√s_o.п+1/√(s_п.д + s_h)]², (5.7)

где s_o.п – сопротивление основной перемычки, ч²/м⁵; s_п.д – сопротивление дополнительной перемычки, ч²/м⁵; s_h– сопротивление подающего и обратного трубопроводов на участке между перемычками, включая местные сопротивления, ч²/м⁵.

Потери напора по участкам испытываемой магистрали (м) определяются по формуле

ΔH =s_уч^п(o)G². (5.8)

При этом потери напора на каждом участке испытываемой магистрали должны быть достаточными для получения достоверных результатов при проведении измерений давления и последующих расчетов по определению гидравлических характеристик (как правило, не ниже 10 м).

Определение пьезометрических напоров и построение пьезометрического графика производится последовательно от источника тепла. Пьезометрический напор в подающем коллекторе источника тепла (м) определяется но формуле

H_и.т= ΔH_и.т+H_и.т^о+h_г.о, (5.9)

где H_и.т^о– напор в обратном трубопроводе испытываемой магистрали на выводах источника тепла при испытаниях, м; принимается предварительно соответствующим эксплуатационному давлению; h_г.о – геодезическая отметка обратного трубопровода на источнике тепла, м.

Ожидаемый пьезометрический напор в каждой контрольной точке по подающему и обратному трубопроводам (м) определяется по формуле

H_i= H_i-1 - ΔH - (h_г.i-h_г.i-1), (5.10)</div>

где H_i-1 – пьезометрический напор в предыдущей (по ходу воды) контрольной точке, м; ΔH – потери напора на участке между заданной и предыдущей контрольными точками, м; h_г.i и h_г.i-1 – геодезические отметки трубопровода в заданной и предыдущей (по ходу воды) контрольных точках, м.

Для каждой контрольной точки также определяются пьезометрические напоры и давления при статическом режиме. Предварительно принимается эксплуатационный уровень статического давления, поддерживаемый подпиточным устройством.

Если испытываемая магистраль имеет значительное уменьшение диаметра по длине, то для создания необходимых расходов сетевой воды и соответствующих потерь напора производится ее испытание по частям с подбором соответствующих перемычек.

При наличии на сети перекачивающих насосных станций на подающем или обратном трубопроводах они могут быть использованы для обеспечения необходимых расходов сетевой воды при испытаниях.

По результатам расчета уточняются места установки манометров и пределы их измерения, возможность использования существующих и установки дополнительных циркуляционных перемычек.