Реконструкция тепловых сетей котельной ОАО НарьянМарстрой (стр. 3 из 16)

Гидравлический расчёт является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.

В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров трубопроводов и падение давления (напора). Для проведения гидравлического расчёта должны быть заданы схема и профиль тепловой сети, указаны размещение станции и потребителей и расчётные нагрузки. Схема тепловой сети определяется размещением источников теплоты по отношению к району теплового потребления, характером тепловой нагрузки потребителей и видом теплоносителя. Основные принципы, которыми следует руководствоваться при выборе схемы тепловой сети, - это надёжность и экономичность. При выборе конфигурации тепловых сетей следует стремиться к получению наиболее простых решений и наименьшей длины теплопроводов. Необходимо иметь в виду, что дублирование сетей приводит к значительному возрастанию их стоимости и расхода материалов и в первую очередь стальных трубопроводов.

На первом этапе гидравлического расчёта сети, при одинаковом падении давления между станцией и любым потребителем, необходимо выбрать линию, соединяющую станцию с наиболее удалённым потребителем. Она будет являться расчётной магистралью.

Расчет состоит из двух этапов: предварительного и поверочного.

Расчёт начинается с наиболее удалённого от источника теплоты участка.

Расход сетевой воды в магистралях и отводах:

(1.2)

где: Q– расчетная тепловая нагрузка, кВт;

c= 4187 Дж/кг°С – теплоемкость воды;

τ₁– температура воды в подающем трубопроводе, τ₁=95°С;

τ₂ – температура сетевой воды в обратном трубопроводе, τ₂=70°С;

Для расчёта диаметра необходимо знать расход сетевой воды на участке G, и удельное линейное падение давления R_л. Для расчета магистрали принимаем R_л=80 Па/м. При расчете ответвлений следует учитывать, что

Па/м. Расчет ведем по равенству потерь давления в ответвлениях и соответствующих участках магистрального трубопровода.

Предварительный расчёт диаметров производится по формуле 5.16[1]

; (1.3)

где:

- постоянный коэффициент, зависящий от абсолютной шероховатости, при k_э=0,0005 м, по табл.5.1[1]

В проверочном расчете предварительно рассчитанный диаметр округляется до ближайшего стандартного. По принятому стандартному диаметру определяем удельное линейное падение давления. Рассчитываем долю местных потерь, а затем полное падение давления на расчетном участке

(1.4)где:

- постоянный коэффициент, зависящий от абсолютной шероховатости, по табл.5.1[1]

d_ст – стандартный диаметр трубопровода.

Падение давления на расчётном участке в подающей или обратной магистрали определяется по формуле:

(1.5)

где: ΔР – падение давления на участке трубопровода, Па;

l– длина участка трубопровода, м.

– коэффициент местных сопротивлений

Для построения пьезометрического графика находим потери напора:

(1.6)

где: ρ =970,18 – плотность воды, кг/м³ при t_ср=82,5єС;

Величина Σ∆Н показывает суммарные потери от источника до данного участка.

Результаты расчета приведены в таблице 3.

Таблица 3.Гидравлический расчёт

№ участка	Q ,кВт	G, кг/с		dвн, m		d`в, mm		d`о, mm		d`н, mm		Rл` Па/м			L, m					Σξ			ΔP,кПа			ΔН, м			ΣΔH, м
Магистральный трубопровод жилого микрорайона
1	99,21	0,95		0,050		51		50		57		74,63			249					0,034			19,215			2,019			10,154
2	372,72	3,56		0,082		82		80		89		87,04			30					0,066			2,784			0,292			8,135
3	439,13	4,20		0,088		82		80		89		120,82			51					0,072			6,604			0,694			7,843
4	806,90	7,71		0,111		125		125		133		44,60			151					0,097			7,389			0,776			7,149
5	1150,70	10,99		0,127		125		125		133		90,71			19					0,116			1,923			0,202			6,373
6	1527,77	14,60		0,141		150		150		159		61,39			16					0,134			1,114			0,117			6,170
7	1609,98	15,38		0,144		150		150		159		68,18			73					0,137			5,660			0,595			6,053
8	1720,27	16,43		0,147		150		150		159		77,84			42					0,142			3,733			0,392			5,459
9	1906,80	18,22		0,153		150		150		159		95,64			65					0,149			7,145			0,751			5,066
10	3397,12	32,45		0,191		207		200		219		55,96			225					0,199			15,101			1,587			4,316
11	3654,62	34,91		0,196		207		200		219		64,76			239					0,207			18,680			1,963			2,729
12	4076,12	38,94		0,205		207		200		219		80,56			65					0,218			6,380			0,670			0,766
13	4141,51	39,57		0,206		207		200		219		83,17			9					0,220			0,913			0,096			0,096
Ответвление А
14	47,77	0,46		0,038		40		40		45		61,93			66					0,024			4,184			0,440			5,669
15	106,10	1,01		0,051		51		50		57		85,34			7					0,035			0,618			0,065			5,229
16	147,52	1,41		0,058		51		50		57		165,00			80					0,042			13,748			1,445			5,164
№ участка	Q ,кВт		G, кг/с		dвн, m		d`в, mm		d`о, mm		d`н, mm		Rл` Па/м			L, m			Σξ				ΔP,кПа			ΔН, м			ΣΔH, м
17	210,73		2,01		0,066		70		70		76		63,85			54			0,050				3,619			0,380			3,719
18	273,77		2,62		0,073		70		70		76		107,77			54			0,057				6,149			0,646			3,339
19	335,25		3,20		0,079		82		80		89		70,42			59			0,063				4,415			0,464			2,693
20	403,03		3,85		0,085		82		80		89		101,78			128			0,069				13,922			1,463			2,229
Ответвление Б
21	208,65		1,99		0,066		70		70		76		62,60			153		0,049				10,051			1,056			7,879
22	488,22		4,66		0,091		100		100		108		52,69			63		0,076				3,570			0,375			6,823
23	744,73		7,11		0,107		100		100		108		122,60			40		0,093				5,362			0,563			6,448
24	1479,58		14,13		0,139		125		125		133		149,97			88		0,132				14,933			1,569			5,885
Ответвление В
25	64,00		0,61		0,042		40		40		45		111,19			45		0,027				5,140			0,540			4,771
26	126,55		1,21		0,055		51		50		57		121,41			47		0,038				5,926			0,623			4,231
27	195,82		1,87		0,065		70		70		76		55,14			74		0,048				4,275			0,449			3,608
28	259,70		2,48		0,072		70		70		76		96,98			40		0,055				4,093			0,430			3,159
Ответвление В1
29	56,71		0,54		0,040		40		40		45		87,30			40		0,026				3,582			0,376			6,753
30	225,14		2,15		0,068		70		70		76		72,89			6		0,051				0,460			0,048			6,376
№ участка	Q ,кВт	G, кг/с		dвн, m		d`в, mm		d`о, mm		d`н, mm		Rл` Па/м		L, m			Σξ				ΔP,кПа			ΔН, м			ΣΔH, м
31	281,86	2,69		0,074		70		70		76		114,23		16			0,057				1,933			0,203			6,328
32	555,59	5,31		0,096		100		100		108		68,23		31			0,081				2,286			0,240			6,125
Ответвление Г
33	92,55	0,88		0,049		51		50		57		64,94		54			0,033				3,622			0,381			5,678
34	186,53	1,78		0,063		70		70		76		50,03		42			0,047				2,199			0,231			5,298
Ответвление Д
35	102,50	0,98		0,050		51		50		57		79,65		47			0,035				3,873			0,407			7,399
36	223,73	2,14		0,068		70		70		76		71,97		53			0,051				4,010			0,421			6,992
37	343,80	3,28		0,080		82		80		89		74,06		24			0,063				1,890			0,199			6,571
Ответвление Е
38	29,16	0,28		0,031		40		40		45		23,09		17			0,018				0,400			0,042			5,560
39	58,33	0,56		0,041		40		40		45		92,35		29			0,026				2,748			0,289			5,518
Магистральный трубопровод базы ОАО "Нарьян-Марстрой"
40	4,27	0,04		0,015		14		15		18		122,71		112			0,007				13,841			1,454			3,891
41	1249,24	11,93		0,131		125		125		133		106,91		78			0,121				9,347			0,982			2,436
42	1671,48	15,97		0,146		150		150		159		73,49		8			0,140				0,670			0,070			1,266
43	1694,66	16,19		0,147		150		150		159		75,54		28			0,141				2,413			0,254			1,196
44	1835,97	17,54		0,151		150		150		159		88,66		61			0,147				6,201			0,652			0,942
№ участка	Q ,кВт	G, кг/с		dвн, m		d`в, mm		d`о, mm		d`н, mm		Rл` Па/м		L, m			Σξ				ΔP,кПа			ΔН, м			ΣΔH, м
45	1837,70	17,56		0,151		150		150		159		88,83		11			0,147				1,120			0,118			0,290
46	1968,65	18,81		0,155		150		150		159		101,94		14			0,152				1,644			0,173			0,173
Ответвление Ж
47	75,58	0,72		0,045		40		40		45		155,05		62			0,030				9,899			1,040			2,914
48	82,72	0,79		0,047		70		70		76		9,84		23			0,031				0,233			0,025			1,874
49	237,60	2,27		0,069		70		70		76		81,17		44			0,053				3,760			0,395			1,849
50	422,24	4,03		0,086		82		80		89		111,71		15			0,070				1,793			0,188			1,454
Ответвление З
51	1,73	0,02		0,011		14		15		18		20,21		26			0,005				0,528			0,055			1,731
52	141,31	1,35		0,057		51		50		57		151,38		29			0,041				4,569			0,480			1,676
Ответвление И
53	104,26	1,00		0,051		51		50		57		82,42		32			0,035				2,730			0,287			1,950
54	130,95	1,25		0,055		51		50		57		130,00		105			0,039				14,184			1,490			1,663
Отдельные участки
55	29,16	0,28		0,031		40		40		45		23,09		23			0,018				0,541			0,057			5,574
56	45,50	0,43		0,037		40		40		45		56,19		2			0,023				0,115			0,012			5,176
57	63,20	0,60		0,042		40		40		45		108,43		3			0,027				0,334			0,035			3,755
58	63,04	0,60		0,042		40		40		45		107,88		3			0,027				0,332			0,035			3,374
59	61,48	0,59		0,042		40		40		45		102,61		3			0,027				0,316			0,033			2,726
60	67,78	0,65		0,043		40		40		45		124,70		22			0,028				2,821			0,296			2,526
61	62,55	0,60		0,042		40		40		45		106,19		5			0,027				0,545			0,057			4,288
62	14,40	0,14		0,024		27		25		32		44,32		20			0,013				0,898			0,094			0,861
63	65,39	0,62		0,043		40		40		45		116,08		3			0,028				0,358			0,038			0,134
64	1,73	0,02		0,011		14		15		18		20,21		3			0,005				0,061			0,006			0,297
65	1244,97	11,89		0,130		125		125		133		106,18		5			0,121				0,595			0,063			2,499
66	139,57	1,33		0,057		51		50		57		147,69		3			0,040				0,461			0,048			1,724
67	23,18	0,22		0,029		33		32		38		40,05		3			0,016				0,122			0,013			1,208
68	154,84	1,48		0,059		51		50		57		181,76		5			0,043				0,947			0,100			1,949
69	7,14	0,07		0,018		21		20		25		40,74		5			0,009				0,206			0,022			1,896
70	184,64	1,76		0,063		70		70		76		49,02		5			0,046				0,256			0,027			1,481
71	26,68	0,25		0,030		33		32		38		53,06		3			0,018				0,162			0,017			1,680
72	70,66	0,68		0,044		40		40		45		135,54		3			0,029				0,418			0,044			3,652
73	63,89	0,61		0,042		40		40		45		110,78		3			0,027				0,341			0,036			3,195
74	242,48	2,32		0,070		70		70		76		84,54		124			0,053				11,042			1,160			7,331
75	92,55	0,88		0,049		51		50		57		64,94		3			0,033				0,201			0,021			5,319
76	10,75	0,10		0,021		21		20		25		92,35		26			0,011				2,428			0,255			4,571
77	279,57	2,67		0,074		70		70		76		112,39			54		0,057				6,416			0,674			6,799
78	56,71	0,54		0,040		40		40		45		87,30			17		0,026				1,522			0,160			6,488
79	66,40	0,63		0,043		40		40		45		119,69			15		0,028				1,845			0,194			8,037
80	193,83	1,85		0,064		70		70		76		54,02			17		0,048				0,962			0,101			8,236
81	3,46	0,03		0,014		14		15		18		80,55			10		0,006				0,811			0,085			8,220
82	364,40	3,48		0,082		82		80		89		83,20			4		0,065				0,355			0,037			7,186
83	76,22	0,73		0,045		40		40		45		157,67			98		0,030				15,913			1,672			9,807
84	134,59	1,29		0,056		51		50		57		137,34			62		0,040				8,853			0,930			7,101
85	120,07	1,15		0,054		51		50		57		109,30			3		0,037				0,340			0,036			6,607
86	82,21	0,79		0,046		51		50		57		51,24			25		0,031				1,321			0,139			6,192
87	121,23	1,16		0,054		51		50		57		111,42			3		0,038				0,347			0,036			7,029
88	110,29	1,05		0,052		51		50		57		92,22			3		0,036				0,287			0,030			5,489
89	256,51	2,45		0,072		70		70		76		94,61			3		0,055				0,299			0,031			6,480
90	279,57	2,67		0,074		70		70		76		112,39			30		0,057				3,564			0,375			7,198
91	179,26	1,71		0,062		70		70		76		46,20			2		0,046				0,097			0,010			5,895
92	168,43	1,61		0,061		70		70		76		40,79			17		0,044				0,724			0,076			6,452

Рис. 1 Схема тепловой сети котельной ОАО «Нарьян-Марстрой»