Расчет длительности строительства тепловых сетей

Расчёт паровой котельной

Паропроизводительность котельной равна:

DK=DП+DСП+ DСН-GРОУ1-GРОУ2, кг/с

Расход пара на мазутное хозяйство DМХ = 0,03DП = 0,03•2,78= 0,083 кг/с

Определим расход пара на сетевые подогреватели.

Определим температуру обратной сетевой воды на входе в котельную:

з — КПД подогревателя ГВС на ЦТП 0,98(98%).

Определим энтальпию конденсата греющего пара после охладителя:

Дt — недоохлаждающего конденсата до t обратной сетевой воды в охладителе.

Температура насыщения в сетевом подогревателе:

Определяем энтальпию в сетевом подогревателе по tНАС

=2738,5 кДж/кг

Расход пара на сетевой подогреватель

зСП — кпд сетевого подогревателя 0,98

Определяем расход продувочной воды для паровых котлов

где К•DП — выражает расход пара на собственные нужды К — 0,08 — 0,15

-процент продувки котлов

-паропроизводительность котельной

Найдем расход продувочной воды уход в канализацию

Энтальпия продувочной воды из барабана котла (по Р в барабане котла)_

энтальпия пара и кипящей воды на выходе из СНП (по Р=0,12мпа в деаэраторе )

Расход вторичного пара из СНП идущий в питательный деаэратор

Определяем расход водопроводной воды на входе в котельную для восполнения потерь

Здесь — не возврат конденсата с производства потери воды в тепловых сетях потери конденсата и воды внутри котельной

вода, уходящая с непрерывной продувки котла в канализацию

Температура водопроводной воды после охладитея

Здесь tохл = 50 0С — температура воды удаляемой в канализацию

температура холодной воды

коэф. теплопотерь охладителя

— темпер воды уход из сепаратора непрерывной продувки

Расход пара на подогреватели водопроводной воды

температура воды за подогревателем перед ХОВ = 300С

tН — температура насыщения в деаэраторе (по давлению в деаэраторе 0,12 МПа);

iд”, iд’ — энтальпия пара и конденсата (по давлению в деаэраторе 0,12 МПа).

Расход пара на деаэратор подпиточной воды

Расход ХОВ на входе в деаэратор подпиточной воды:

Температура подпиточной воды после охладителя

Здесь tХОВ = 27 0С — температура ХОВ за ХВО;

Расход пара на подогреватель ХОВ, поступающей в деаэратор питательной воды:

Здесь GХОВ2 — расход ХОВ на входе в питательный деаэратор:

Здесь tК = 950С — температура конденсата с производства и мазутного хозяйства.

Производительность питательного деаэратора:

Уточненный расход на собственные нужды:

DСН = Dд1+ Dд2+ DП1+ DП2+ DМХ = 0,068+0,03+0,12+0,15+0,08 = 17,97 кг/с

Расход воды, впрыскиваемой в пароохладитель РОУ1 при получении редуцированного промышленного пара:

Здесь iК” — энтальпия пара за котлом (по давлению в барабане);

iП” — энтальпия пара на пром. нужды на выходе из котельной или на входе в магистраль

(по Р и t);

— энтальпия питательной воды перед котлом

Расход воды, впрыскиваемой в пароохладитель РОУ2 при получении пара, идущего на собственные нужды котельной:

Здесь iСН” — энтальпия редуцированного пара (по давлению за РОУ2 = 0,6 МПа)

Уточненная паропроизводительность котельной:

Результат сравним с предварительно принятой паропроизводительностью

Материальный баланс котла

17,97 = 17,01 + 0,84

17,95 = 17,85

Транспортировка горячей воды

Алгоритм схемы расчета установлен нормативно-технической документацией, государственными и санитарными нормами и выполняется в строгом соответствии с установленным порядком.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

В статье приведен пример расчета гидравлического расчета теплосети. Процедуру выполняют в следующей последовательности:

  1. На утвержденной схеме теплоснабжения города и района отмечаются узловые точки расчета, источник тепла, трассировку инженерных систем с указанием всех ответвлений, подключенных объектов потребителей.
  2. Уточняют границы балансовой принадлежности сетей потребителя.
  3. Присваивают номера участку по схеме, начиная нумерацию от источника к конечному потребителю.

Система нумерации должна четко подразделять виды сетей: магистральные внутриквартальные, междомовые от теплового колодца и до границ балансовой принадлежности, при этом участок устанавливается как отрезок сети, заключенный двумя ответвлениями.

На схеме указывают все параметры гидравлического расчета магистральной тепловой сети от ЦТП:

  • Q — ГДж/час;
  • G м3/час;
  • Д – мм;
  • V — м/с;
  • L — длина участка, м.

Расчет диаметра устанавливается по формуле.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

4 Определение нормируемых эксплуатационныхтепловых потерь с потерями сетевой воды

2.4.1
Нормируемые эксплуатационные тепловые потери с потерями сетевой воды
определяются в целом по системе теплоснабжения, т.е. с учетом внутреннего
объема трубопроводов ТС, находящихся как на балансе энергоснабжающей
организации, так и на балансе других организаций, а также объема систем
теплопотребления, с выделением тепловых потерь с потерями сетевой воды в ТС на
балансе энергоснабжающей организации.

Объем ТС на
балансе энергоснабжающей организации в составе АО-энерго составляет (см.
таблицу настоящих
Рекомендаций)

Vт.с = 11974 м3.

Объем ТС на
балансе других, в основном муниципальных, организаций составляет (по
эксплуатационным данным)

Vг.т.с = 10875 м3.

Объем систем
теплопотребления составляет (по эксплуатационным данным)

Vс.т.п = 14858 м3.

Суммарные объемы
сетевой воды составляют по сезонам:

— отопительный
сезон:

Vот = Vт.с + Vг.т.с + Vс.т.п = 11974 + 10875
+ 14858 = 37707 м3;

— летний сезон
(ремонтный период учтен в числе часов работы ТС в летнем сезоне при определении
Vср.г):

Vл = Vт.с + Vг.т.с = 11974 + 10875 = 22849 м3.

Среднегодовой
объем сетевой воды в трубопроводах ТС и системах теплопотребления Vср.г определяется
по формуле (37) РД
153-34.0-20.523-98 :

Расчет длительности строительства тепловых сетей

В том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

Расчет длительности строительства тепловых сетей

2.4.2
Нормируемые эксплуатационные годовые тепловые потери с нормируемой утечкой
сетевой воды  
определялись по формуле (36) РД
153-34.0-20.523-98 :

Расчет длительности строительства тепловых сетей

где ρср.г — среднегодовая
плотность воды, кг/м3; определяется при температуре , °С;

с — удельная
теплоемкость сетевой воды; принимается равной 4,1868 кДж/(кг
× °С)
или 1 ккал/(кг × °С).

Среднегодовая
температура холодной воды, поступающей на источник тепловой энергии для
последующей обработки с целью подпитки ТС,  (°С) определяется по
формуле (38) РД
153-34.0-20.523-98 :

Температура
холодной воды в отопительный период принимается  = 5 °С; в летний
период  = 15 °С.

Годовые потери
тепла  всего по системе
теплоснабжения составляют

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

 = 38552 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

= 13872 Гкал.

2.4.3 Нормируемые
эксплуатационные тепловые потери с нормируемой утечкой сетевой воды по сезонам
работы ТС — отопительному  и летнему  
определяются по формулам (39) и (40) РД
153-34.0-20.523-98 :

— для
отопительного сезона

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

 = 30709 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

= 9759 Гкал;

— для летнего
сезона

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

 = 7843 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

 = 4113 Гкал.

2.4.4
Нормируемые эксплуатационные тепловые потери с утечкой сетевой воды по месяцам
в отопительном  и летнем   сезонах
определялись по формулам (41) и (42) РД
153-34.0-20.523-98 :

— для
отопительного сезона (января)

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

 = 4558 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

=
1448 Гкал.

Аналогично
определяются тепловые потери по другим месяцам, например для летнего сезона
(июня):

или

 = 1768 Гкал,

в том числе в ТС
на балансе энергоснабжающей организации

Расчет длительности строительства тепловых сетей

или

 = 927 Гкал.

Аналогично
определяются тепловые потери по другим месяцам, результаты приведены в таблице настоящих Рекомендаций.

2.4.5 По
результатам расчета строятся графики (см. рисунок настоящих Рекомендаций) месячных  и годовых  тепловых потерь с
утечкой сетевой воды по системе теплоснабжения в целом и на балансе
энергоснабжающей организации.

В таблице приведены значения потерь тепла в
процентах к планируемому количеству транспортируемой тепловой энергии.
Невысокие значения отношения потерь тепла к его отпуску объясняется небольшой
долей ТС (по материальной характеристике) на балансе энергоснабжающей
организации по сравнению со всеми сетями в системе теплоснабжения.

Выбор толщины тепловой изоляции

q1 — нормы тепловых потерь, Вт/м;

R — термическое сопротивление основного слоя изоляции, К*м/Вт;

ф — температура теплоносителя в трубопроводе, 0С;

dИ, dH — наружный диаметр основного слоя изоляции и трубопровода, м;

лИ — коэф. теплопроводности основного слоя изоляции, Вт/м*К;

ДИЗ — толщина основного слоя изоляции, мм.

Паропровод.

Прямая линия: dB = 0,259 м tCP = 192 0C q1 = 90 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты минераловатные прошивные в оболочках, марки 150;

Обратная линия (конденсатопровод):

dB = 0,07 м tCP = 95 0C q1 = 50 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Водяные линии

Участок 0-1 Прямая линия:

dB = 0,10м ф = 150 0C q1 = 80 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Обратная линия:

dB = 0,10 м ф = 70 0C q1 = 65 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Участок 0-2 Прямая линия:

dB = 0,359 м ф = 150 0C q1 = 135 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Обратная линия:

dB = 0,359 м ф = 70 0C q1 = 114 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Участок 0-3 Прямая линия:

dB = 0,359 м ф = 150 0C q1 = 135 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Обратная линия:

dB = 0.359 м ф = 70 0C q1 = 114 Вт/м

Материал теплоизоляции — маты стекловолокно

Показатели нормального давления

Как правило, достичь необходимых параметров по ГОСТу невозможно, поскольку на рабочие показатели оказывается влияние со стороны разных факторов:

Мощность оборудования
, необходимого для подачи теплоносителя. Параметры давления в отопительной системе многоэтажки определяются на теплопунктах, где происходит нагрев теплоносителя для подачи через трубы в радиаторы.

Состояние оборудования
. И на динамическое, и на статическое давление в теплоснабжающей конструкции непосредственно влияет уровень износа элементов котельной таких, как генераторы теплоты и насосов

Немаловажное значение имеет расстояние от дома до теплопункта.

Диаметр трубопроводов в квартире. Если при проведении ремонта своими руками владельцы квартиры установили трубы большего диаметра, чем на входном трубопроводе, то произойдет снижение параметров давления.

Расположение отдельной квартиры в многоэтажке

Безусловно, необходимое значение напора определяют, согласно нормам и требованиям, но на практике немало зависит от того, на каком этаже находится квартира и ее расстояние от общего стояка. Даже когда жилые комнаты располагаются недалеко от стояка, натиск теплоносителя в угловых помещениях всегда ниже, поскольку там часто имеется крайняя точка трубопроводов.

Степень износа труб и батарей
. Когда элементы отопительной системы, расположенные в квартире, прослужили не один десяток лет, то некоторого снижения параметров оборудования и производительности не избежать. Когда имеют место подобные проблемы, желательно изначально произвести замену изношенных труб и радиаторов и тогда удастся избежать аварийных ситуаций.

Требования ГОСТ и СНиП

В современных многоэтажных домах монтаж системы отопления осуществляют, опираясь на требования ГОСТа и СНиП. В нормативной документации оговорен диапазон температур, которые центральное отопление должно обеспечить. Это от 20 до 22 градусов С при параметрах влажности от 45 до 30%.

Чтобы достичь этих показателей, необходим просчет всех нюансов в работе системы еще при разработке проекта. Задача теплотехника — обеспечить минимальную разность значений давления жидкости, циркулирующей в трубах, между нижними и последними этажами дома, сократив тем самым теплопотери.

На реальную величину давления влияют следующие факторы:

  • Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
  • Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
  • Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
  • Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:

  • на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
  • перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
  • на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.

Обратите внимание: 10% разницы между нормативным рабочим давлением на 1 и 9 этаже — это нормально

Общие сведения

Для качественного обеспечения всех потребителей требуемым количеством теплоты при централизованном теплоснабжении необходимо обеспечить заданный гидравлический режим. Если заданный гидравлический режим в тепловой сети не выполняется, то качественное теплоснабжение отдельных потребителей не обеспечивается даже при избытке тепловой мощности.

Стабильный гидравлический режим в тепловых сетях обеспечивается путем подачи к отдельным зданиям заданного количества теплоносителя, циркулирующего в ответвлениях. Для выполнения этого условия производят гидравлический расчет системы теплоснабжения и определяют диаметры трубопроводов, падение давления (напора) на всех участках тепловой сети, обеспечивают располагаемое давление в сети в соответствии с требуемым у абонентов и подбирают оборудование, необходимое для транспортирования теплоносителя.

Уравнение Бернулли для установившегося потока несжимаемой жидкости

где Я — полный гидродинамический напор, м. вод. ст;

Z- геометрическая высота оси трубопровода, м;

о — скорость движения жидкости, м/с;

Б\_2 — потеря напора; м вод. ст.;

Z + p/pg — гидростатический напор = рат + рИ абсолютное давление);

pjpg — пьезометрический напор, соответствующий манометрическому давлению И избыточное давление), м вод. ст.

При гидравлическом расчете тепловых сетей не учитывают скоростной напор о212g, так как он составляет небольшую долю полного напора Н и изменяется по длине сети незначительно. Тогда имеем

т. е. считают, что полный напор в любом сечении трубопровода равен гидростатическому напору Z + p/pg.

Потеря давления Ар, Па (напора Д/г, м вод. ст.) равна

Здесь Д/?дл — потеря давления по длине (рассчитывается по формуле Дарси-Вейсбаха); Арм потеря давления в местных сопротивлениях (рассчитывается по формуле Вейсбаха).

где X, ?, — коэффициенты гидравлического трения и местного сопротивления.

Коэффициент гидравлического трения X зависит от режима движения жидкости и шероховатости внутренней поверхности трубы, коэффициент местного сопротивления ?, зависит от вида местного сопротивления и от режима движения жидкости.

Потери по длине. Коэффициент гидравлического трения X. Различают: абсолютную шероховатость к, эквивалентную (равнозернистую) шероховатость кэ, числовые значения которой приводятся в справочниках, и относительную шероховатость kid (kjd — эквивалентная относительная шероховатость). Значения коэффициента гидравлического трения X рассчитывают по следующим формулам.

Ламинарный режим течения жидкости (Re X рассчитывается по формуле Пуазейля

Переходная область 2300 Re 4, формула Блазиуса

Турбулентное движение {Re > IT О4), формула А.Д. Альтшуля

При кэ = 0 формула Альтшуля принимает вид формулы Блазиуса. При Re —? оо формула Альтшуля принимает вид формулы профессора Шифринсона

При расчете тепловых сетей используют формулы (4.5) и (4.6). При этом сначала определяют

Если Re , то X определяют по формуле (4.5), если Re>Re, то X рассчитывают по (4.6). При Re >Renp наблюдается квадратичная (автомодельная) зона сопротивления, когда X является функцией только относительной шероховатости и не зависит от Re.

Для гидравлических расчетов стальных трубопроводов тепловых сетей принимают следующие значения эквивалентной шероховатости кэ, м: паропроводы — 0,2-10″3; конденсатопроводы и сети ГВС — 1-10’3; водяные тепловые сети (нормальная эксплуатация) — 0,5-10″3.

В тепловых сетях обычно Re > Renp.

На практике удобно пользоваться удельным падением давления

или

где /?л — удельное падение давления, Па/м;

/ — длина трубопровода, м.

Для квадратичной области сопротивления формулу Дарси — Вейсбаха при транспорте воды (р = const) представляют в виде

где Л = 0,0894 ?э°’25/рв = 16,3-10-6 при ^ = 0,001 м, рв = 975.

(Л = 13,62 106 при кэ = 0,0005 м).

Используя уравнение расхода G= р • о • S, определяют диаметр трубопровода

Тогда

, 0,0475 0,5

Здесь А» = 0,63 L; А* = 3,35 -2—; для 75 °С; рв = 975; = 0,001;

Р

А* = 12110″3; Д? = 246. (При к, = 0,0005 м, А% = 117-10’3, Д? = 269).

Потери в местных сопротивлениях рассчитывают, используя понятие «эквивалентная длина» 1Э местных сопротивлений. Принимая

получаем

Подставляя значение X = ОД 1 э / d)0,25 в (4 Л 0), получим

где А1 = 9,1/^з’25. Для р = 975 кг/м3, кэ = 0,001 м, А, = 51,1.

Отношение Арм к Арт представляет долю местных потерь давления

Из совместного решения уравнений (4.6), (4.10) и (4.11) получаем
где

Для воды

где Apv располагаемый перепад давлений, Па.

Суммарное падение давления

Тогда

Значения коэффициентов А и Ав представлены в .

Проверка герметичности системы отопления

Проверку герметичности осуществляют в два этапа:

  • испытание с использованием холодной воды. Трубопроводы и батареи в многоэтажном здании наполняют теплоносителем, не нагревая его, и замеряют показатели давления. При этом его значение в течение первых 30 минут не может составить менее стандартных 0,06 МПа. Через 2 часа потери не могут быть более 0,02 МПа. При отсутствии порывов отопительная система многоэтажки дальше будет функционировать без проблем;
  • испытание с применением горячего теплоносителя. Отопительную систему тестируют до начала отопительного периода. Воду подают под определенным сдавливанием, его значение должно быть наиболее высоким для оборудования.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

Но жильцы многоэтажных домов при желании могут установить такие измерительные приборы как манометры в подвале и в случае малейших отклонений давления от нормы сообщать об этом в соответствующие коммунальные службы. Если после всех предпринятых действий потребители по-прежнему недовольны температурой в квартире, возможно, им следует подумать над организацией альтернативного отопления.

Давление, которое должно быть в системе отопления многоквартирного дома, регламентируется СНиПами и установленными нормами

При расчете берут во внимание диаметр труб, типы трубопровода и отопительных приборов, расстояние до котельной, этажность

Поверочный расчет

После того как определены все диаметры труб в системе, переходят к поверочному расчету, цель которого — окончательно убедиться в правильности построения сети, проверить соответствие располагаемого напора на источнике и обеспечение заданного напора у самого удаленного потребителя. На этапе поверочного расчета ведется увязка всей сети в целом. Определяется конфигурация сети (радиальная, кольцевая). При необходимости по карте района корректируются длины / отдельных участков, вновь определяют диаметры трубопроводов. Результаты расчета дают основания для выбора насосного оборудования, используемого в теплосети.

Расчет заканчивается сводной таблицей и составлением пьезометрического графика, на который наносят все потери напоров в тепловой сети района. Последовательность расчета приведена ниже.

  • 1. Предварительно рассчитанный диаметр d /-го участка сети округляют до ближайшего диаметра по стандарту (в большую сторону) согласно сортаменту выпускаемых труб. Наиболее широко используются следующие стандарты: Dy = 50, 100, 150, 200, 250, 400, 500, 800, 1000 и 1200 мм. Более крупные трубы Dy = 1400 и ?>у= 1800 мм в сетях используются редко. В черте Москвы наиболее распрострайены магистральные сети с условным диаметром Dy = 500 мм. По таблицам определяют марку стали и сортамент изготавливаемой на заводе трубы, например: d= 259 мм, Сталь 20; d= 500 мм Сталь 15 ГС или др.
  • 2. Находят число Re и сравнивают его с предельным Renp, определяемым по формуле

Если Re > Renp, то трубопровод работает в области развитого турбулентного режима (квадратичная область). В противном случае надо воспользоваться расчетными соотношениями для переходного или ламинарного режима.

Как правило, магистральные сети работают в квадратичной области. Ситуация, когда в трубе возникает переходный или ламинарный режим, возможна лишь в локальных сетях, в абонентских ответвлениях с малой нагрузкой. Скорость v в таких трубопроводах может снизиться до значений v

  • 3. Подставляют фактическое (стандартное) значение диаметра трубопровода в формулы (5.32) и (5.25) и вновь повторяют расчет. При этом фактическое падение давления Ар должно оказаться ниже расчетного.
  • 4. Наносят на однолинейную схему фактические длины участков и диаметры трубопроводов (рис. 5.10).

На схему наносят также основные ответвления, ДТП и секционирующие задвижки, тепловые камеры, компенсаторы на теплотрассе. Схему выполняют в масштабе 1:25 000 или 1:10 000. Например, для ТЭЦ электрической мощностью 500 МВт и тепловой мощностью 2000 МДж/с (1700 Гкал/ч) радиус действия сети составляет около 15 км. Диаметр магистралей на выходе с коллектора ТЭЦ 1200 мм. По мере распределения воды в попутные ответвления диаметр магистральных трубопроводов уменьшается.

Фактические значения /, и dt каждого участка и номера тепловых камер, отметки от поверхности земли заносятся в итоговую табл. 5.3. За нулевую отметку 0,00 м принимается уровень площадки ТЭЦ.

На кафедре котельных установок МЭИ в 1999 г. разработана специальная программа «Gidra», написанная на алгоритмическом языке Фортран-IV и открытая в широком доступе в сети Интернет. Программа позволяет в диалоговом режиме произвести гидравлический расчет и получить сводную таблицу результатов. Кроме таблицы, ре-

Рис. 5.10. Однолинейная схема теплосети и пьезометрический график

Таблица 5.3

Результаты гидравлического расчета магистральной сети района № 17

Номер

камеры

ИТ

К,

К2

к,

Удаленный

абонент

Д

Длина участка, м

h

h

L

L+

Отметка поверхности земли, м

0,0

Диаметр трубопровода

d

d2

d3

di

dn

da

Потери напора на участке

К

h2

*3

Л/

К

Пьезометрический напор на участке

«р

Н

н2

Hi

нп

НЛ

зультатом расчета является пьезометрический график, соответствующий одноименной схеме теплосети.

Если давление снижается

В этом случае желательно сразу проверить, как ведет себя статическое давление (остановить насос) — если нет его падения, значит неисправны циркуляционные насосы, которые не создают напор воды. Если же оно тоже снижается, то скорее всего где-то в трубопроводах дома, теплотрассе или самой котельной возникла утечка.

Проще всего локализовать это место отключением различных участков, следя за давлением в системе. Если на очередном отсечении ситуация нормализуется, значит на этом отрезке сети утечка воды. При этом берите в расчет, даже небольшая течь через фланцевое соединение может значительно уменьшить напор теплоносителя.

Расчет тепловых сетей

Водяные тепловые сети выполним двухтрубными (с прямым и обратным трубопроводом) и закрытыми — без разбора части сетевой воды из обратного трубопровода на горячее водоснабжение.

Рис. 2.6 — Тепловые сети

Таблица 2.5

№ уч-ка тепл сети

Длина участка сети

Тепловая нагрузка на участке

0-1

8

622,8

1-2

86,5

359,3

2-3

7

313,3

2-4

7

46

1-5

118

263,5

5-6

30

17,04

5-7

44

246,46

7-8

7

83,8

7-9

58

162,6

9-10

39

155,2

9-11

21

7,4

Гидравлический расчет тепловых сетей

а) Участок 0-1

Расход теплоносителя:

, где:

Q0-1 — расчетный расход теплоты, передаваемой через данный участок, кВт;

tп и to — температура теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах, °С

Принимаем удельную потерю давления в магистральном трубопроводе h=70 Па/м, а по приложению 2 находим среднюю плотность теплоносителя с=970 кг/м3, тогда расчетный диаметр труб:

Принимаем стандартный диаметр d=108 мм.

Коэффициент трения:

Из приложения 4 берем коэффициенты местных сопротивлений:

— задвижка, о=0,4

— тройник на ответвление, о=1,5, тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений ?о=0,4+1,5=1,9 — для одной трубы тепловой сети.

Эквивалентная длина местных сопротивлений:

Общие потери давления в подающем и обратном трубопроводах.

, где:

l — длина участка трубопровода, м, тогда

Нс=2 (8+7,89) 70=2224,9Па=2,2кПа.

б) Участок 1-2 Расход теплоносителя:

Принимаем удельную потерю давления в магистральном трубопроводе h=70 Па/м.

Расчетный диаметр труб:

Принимаем стандартный диаметр d=89 мм.

Коэффициент трения:

Из приложения 4

-тройник на ответвление, о=1,5, тогда ?о=1,5 — для одной трубы тепловой сети.

Общие потери давления в подающем и обратном трубопроводе:

=2 (86,5+5,34)70=12,86 кПа

Эквивалентная длина местных сопротивлений:

в) Участок 2-4 Расход теплоносителя:

Принимаем удельную потерю давления в ответвлении h=250 Па/м. Расчетный диаметр труб:

Принимаем стандартный диаметр d=32 мм.

Коэффициент трения:

Из приложения 4

— задвижка на вводе в здание, о=0,5, ?о=0,5 для одной трубы тепловой сети.

Эквивалентная длина местных сопротивлений:

Общие потери давления в подающем и обратном трубопроводах:

=2 (7+0,6) 250=3,8 кПа

Остальные участки тепловой сети рассчитываем аналогично предыдущим, данные расчета сводим в таблицу 2.6.

Таблица 2.6

№уч-ка сети

Расход тепт-ля, кг/с

Расчета, диам, мм

lэ, мм

стандарт, диаметр, мм

Нс,кПа

0-1

5,9

102

1,9

7,89

108

0,026

2,2

1-2

3,4

82

1,5

5,34

89

0,025

5,34

2-3

2,9

60

0,5

1,25

70

0,028

4,1

2-4

0,4

28

0,5

0,6

32

0,033

3,8

1-5

2,5

73

1,5

4,2

76

0,027

17

5-6

0,16

20

2

1,1

20

0,036

15,5

5-7

2,3

72

1,5

4,3

76

0,026

6,7

7-8

0,8

37

0,5

0,65

40

0,031

3,8

7-9

1,5

60

1,5

3,75

70

0,028

8,6

9-10

1,4

47

2

3,4

50

0,029

21,2

9-11

0,07

15

0,5

0,18

15

0,04

10,5

?Hc=98,66 кПа

Подбор сетевых насосов.

Для принудительной циркуляции воды в тепловых сетях в котельной устанавливаем сетевые насосы с электроприводом.

Подача сетевого насоса (м3/ч), равная часовому расходу сетевой воды в подающей магистрали:

,

где: Фр.в.= Фр — Фс.н. — расчетная тепловая нагрузка, покрываемая теплоносителем — водой, Вт;

Фен. — тепловая мощность потребляемая котельной на собственные нужды, Вт

Фс.н=(0,03…0,1) (?Фо.т.+?Фв+?Фг.в.);

tп и to- расчетные температуры прямой и обратной воды, °С

со — плотность обратной воды (приложение 2; при to=70°C со =977,8 кг/м3)

Фс.н=0,05 747,2=37,36 кВт

Фр.в=747,2-37,36=709,84 кВт, тогда

Давление, развиваемое сетевым насосом, зависит от общего сопротивления тепловой сети. Если теплоноситель получают в водогрейных котлах, то учитывают также потери давления в них:

Нн=Нс+Нк,

где Нк -потери давления в котлах, кПа

Нк=2 50=100кПа (стр. ),

тогда: Нн=98,66+100=198,66 кПа.

Из приложения 15 выбираем два центробежных насоса 2КМ-6 с электроприводом (один из них резервный), мощность электродвигателя 4,5 кВт.

Теплоноситель для конденсатной сети

Расчет длительности строительства тепловых сетей

Расчет для такой тепловой сети значительно отличается от предыдущих, поскольку конденсат одновременно пребывает в двух состояниях — в паре и в воде. Это соотношение меняется по мере продвижения к потребителю, т. е пар становится все более влажным и в конечном итоге полностью превращается в жидкость. Поэтому расчеты для труб каждой их этих сред имеют отличия и учитываются уже другими нормами, в частности СНиП 2.04.02-84.

Порядок расчета конденсатопроводов:

  1. По таблицам устанавливают внутреннюю эквивалентную шероховатость труб.
  2. Показатели потери давления в трубах на участке сети, от выхода теплоносителя с насосов теплоснабжения до потребителя, принимаются по СНиП 2.04.02-84.
  3. В расчете этих сетей не учитывается расход тепла Q, а только расход пара.

Конструкционные особенности данного вида сети существенно влияют на качество измерений, поскольку трубопроводы для этого типа теплоносителя изготавливаются из черной стали, участки сети после сетевых насосов из-за подсосов воздуха быстро коррозируют от избытка кислорода, после чего образуется конденсат низкого качества с окисями железа, который вызывает коррозию металла. Поэтому на этом участке рекомендовано к установке трубопроводов из нержавеющих сталей. Хотя окончательный выбор будет сделан после завершения технико-экономического обоснования тепловой сети.

Как поднять давление

Проверки давления в отопительных магистралях многоэтажных домов нужны обязательно. Они позволяют анализировать функциональность системы. Падение уровня давления даже на незначительную величину, может стать причиной серьезных сбоев.

При наличии централизованного отопления систему чаще всего испытывают холодной водой. Падение давления за 0,5 часа на величину большую, чем 0,06 МПа указывает на наличие порыва. Если этого не наблюдается, то система готова к работе.

Непосредственно перед стартом отопительного сезона выполняют проверку водой горячей, подаваемой под максимальным давлением.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

Изменения, происходящие в системе отопления многоэтажного дома, чаще всего не зависят от хозяина квартиры. Пытаться повлиять на давление — затея бессмысленная. Единственное, что можно сделать, устранить воздушные пробки, появившиеся из-за неплотных соединений или неправильно выполненной регулировки клапана спуска воздуха.

На наличие проблемы указывает характерный шум в системе. Для отопительных приборов и труб это явление очень опасно:

  • Расслаблением резьбы и разрушениями сварных соединений во время вибрации трубопровода.
  • Прекращением подачи теплоносителя в отдельные стояки или батареи в связи со сложностями с развоздушиванием системы, невозможностью регулировки, что может привести к ее размораживанию.
  • Понижением эффективности системы, если теплоноситель прекращает движение не полностью.

Чтобы предотвратить попадание воздуха в систему необходимо перед ее испытанием в рамках подготовки к отопительному сезону осмотреть все соединения, краны на предмет пропускания воды. Если услышите характерное шипение при пробном запуске системы, немедленно ищите утечку и устраняйте ее.

Можно нанести на стыки мыльный раствор и там, где герметичность нарушена, будут появляться пузырьки.

Иногда давление падает и после замены старых батарей на новые алюминиевые. На поверхности этого металла от контакта с водой появляется тонкая пленка. Побочным продуктом реакции является водород, за счет его сжимания давление снижается.

Вмешиваться в работу системы в этом случае не стоит
— проблема носит временный характер и со временем уходит сама по себе. Это происходит исключительно в первое время после монтажа радиаторов.

Повысить напор на верхних этажах высотного здания можно путем установки циркуляционного насоса.

Паровые сети отопления

Эта тепловая сеть предназначена для системы теплоснабжения с помощью теплоносителя в виде пара.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

Отличия этой схемы от предыдущей вызваны температурными показателями и давлением среды. Конструктивно эти сети отличаются более короткой протяженностью, в крупных городах к ним обычно относятся только магистральные, т. е. от источника до центрального теплового пункта. Они не применяются в качестве внутрирайонных и внутридомовых сетей, разве что на небольших промышленных площадках.

Принципиальная схема выполняется в той же очередности, что и с водяным теплоносителем. На участках указываются все параметры сети для каждого ответвления, данные берутся из сводной таблицы предельных часовых расходов тепла, с поэтапным суммированием расходных показателей от конечного потребителя к источнику.

Геометрические размеры трубопроводов устанавливаются по результатам гидравлического расчета, который выполняется в соответствии с государственными нормами и правилами, а в частности СНиП. Определяющей величиной является потеря давления газоконденсатной среды от источника теплоснабжения к потребителю. При большей потере давления и меньшем расстоянии между ними скорость движения будут большой, а диаметр паропровода потребуется меньший. Выбор диаметра осуществляют по специальным таблицам, исходя из параметров теплоносителя. После чего данные вносят в сводные таблицы.

Как контролировать давление в системе

Для контроля в различных точках системы отопления врезают манометры, причем (как уже говорилось выше) они фиксируют избыточное давление. Как правило, это деформационные приборы с трубкой Бредана. В том случае, если в расчет нужно брать то, что измеритель давления должен работать не только для визуального контроля но и в системе автоматики используют электроконтактные или другие типы датчиков.

Точки врезки определены нормативными документами, но даже если у вас смонтирован небольшой котел для отопления частного дома, который неподконтролен ГосТехнадзору, все равно желательно воспользоваться этими правилами, так как в них выделены наиболее важные для контроля над давлением точки отопительной системы.

Точками для контроля являются:

  1. До и после отопительного котла;
  2. Перед входом и после циркуляционных насосов;
  3. Выход тепловых сетей от теплогенерирующей установки (котельной);
  4. Ввод отопления в здание;
  5. Если используется регулятор отопления, то манометры врезаются до и после его;
  6. При наличии грязевиков или фильтров, манометры желательно врезать до и после их. Таким образом, легко контролировать их засоренность, беря в расчет то, что исправный элемент почти не создает перепада.

Расчет длительности строительства тепловых сетей

Симптомом неисправностей или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Что они обозначают?

Instagram строителя, который переехал жить в Таиланд
Adblock
detector