Вариант 18. Курсовой проект по дисциплине Современная методология расчета систем теплогазоснабжения на тему Система теплогазоснабжения жилого микрорайона

• Название: Курсовой проект по дисциплине Современная методология расчета систем теплогазоснабжения на тему Система теплогазоснабжения жилого микрорайона
• Дата: 16.10.2022
• Размер: 0.76 Mb.
• Имя файла: Вариант 18.docx
• Тип: Курсовой проект; #736771
• страница: 7 из 10

4 Гидравлический расчет тепловой сети

4.1 Гидравлический расчет

При проектировании в гидравлический расчет системы отопления входят следующие задачи:

1. определение диаметров трубопроводов;

2. определение падения давления (напора);

3. определение давлений (напоров) в различных точках сети;

4. увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

Результаты гидравлического расчета дают следующий исходный материал:

1. для определения капиталовложений, расхода металла (труб) и основного объема работ по сооружению тепловой сети;

2. установления характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, количества насосов и их размещения;

Для проведения гидравлического расчета разрабатывается схема тепловых сетей, указывается размещение отопительных приборов, рассчитаны диаметры трубопроводов, длины участков, расходы и скорости теплоносителя.

Диаметры трубопроводов, расходы и скорости теплоносителя необходимо рассчитать для каждого участка.

Падение давления в трубопроводе может быть представлено как сумма двух слагаемых: линейного падения и падения в местных сопротивлениях

,

где – линейное падение давления;

– падение давления в местных сопротивлениях.

Линейное падение представляет собой падение давления на прямолинейных участках трубопровода. Падение давления в местных сопротивлениях – это падение давления в арматуре (вентилях, задвижках, кранах и т.д.) и других элементах оборудования, размещенных неравномерно по длине трубопровода (коленах, шайбах, переходах и т.п.).

Линейное падение давления.

В трубопроводах, транспортирующих жидкость или газы,



где – линейное падение давления на участке, Па; R_л – удельное падение давления, т. е. падение давления, отнесенное к единице длины трубопровода, Па/м; l – длина трубопровода, м.

Исходной зависимостью для определения удельного линейного падения в трубопроводе является уравнение Дарси



где λ – коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина);

w – скорость среды, м/с;

ρ – плотность среды, кг/м³;

d – внутренний диаметр трубопровода, м;

G – массовый расход, кг/с.

Коэффициент гидравлического трения λ зависит от состояния стенки трубы (гладкая или шероховатая) и режима движения жидкости (ламинарное или турбулентное). Основное применение для транспортировки теплоты имеют шероховатые стальные трубы.

Полученная опытным путем зависимость коэффициента гидравлического трения стальных труб от числа Re и относительной шероховатости хорошо описывается универсальным уравнением, предложенным А. Д. Альтшулем,





Рисунок 7 – Расчетная схема сети

На основе имеющихся материалов гидравлических испытаний тепловых сетей и водопроводов для водяных сетей в условиях нормальной эксплуатации рекомендуется принимать значение абсолютной эквивалентной шероховатости k_э = м для гидравлического расчета тепловых сетей.

Местное падение давления.

При наличии на участке трубопровода ряда местных сопротивлений суммарное падение давления во всех местных сопротивлениях, Па, определяется по формуле:



где Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений, установленных на участке; ξ – безразмерная величина, зависящая от характера сопротивления.

Сопротивления муфтовых, фланцевых и сварных соединений трубопроводов при правильном выполнении незначительны, поэтому их надо рассматривать в совокупности с линейными сопротивлениями. Рекомендованные значения абсолютной шероховатости учитывают эти сопротивления.

В данном случае сразу определить магистральное направление сложно, рассчитаем две ветки. Та, в которой потери давления получатся больше, будет являться магистральной.

Результаты гидравлического расчета сводим в таблицы.

Таблица 8 – Гидравлический расчет магистрали

№ уч.	Расход воды на участке, Gр, т/ч	Длина участка, l, м	Диаметр трубы, dст, мм	Скорость воды на участке, vр, м/c	Линейные потери давления, Rл, Па/м	Потери давления, Δр, Па	Потери напора, Δh, м
1	56,02	15	159х4,5	0,908	62,6	939	0,10
2	37,35	85	133х4,0	0,872	72,7	6176	0,65
3	21,01	82	108х4,0	0,766	74,9	6141	0,65
4	14,01	70	108х4,0	0,511	34,5	2416	0,25
5	4,67	58	76х3,0	0,348	26,0	1510	0,16

Общие потери давления Δр = 17,2 кПа.

Общие потери напора 1,81 м.

Таблица 9 – Гидравлический расчет ответвлений

№ уч.	Расход воды на участке, Gр, т/ч	Длина участка, l, м	Диаметр трубы, dст, м	Скорость воды на участке, vр, м/c	Линейные потери давления, Rл, Па/м	Потери давления, Δр, Па	Потери напора, Δh, м
о1	4,67	22	76х3,0	0,348	26,0	573	0,06
о2	7,00	30	89х4,0	0,399	28,6	857	0,09
о3	11,67	24	108х4,0	0,426	24,4	586	0,06
о4	7,00	20	89х4,0	0,399	28,6	571	0,06
о5	4,67	54	76х3,0	0,348	26,0	1406	0,15
о6	11,67	65	108х4,0	0,426	24,4	1587	0,17
о7	7,00	13	89х4,0	0,399	28,6	371	0,04
о8	18,67	45	133х4,0	0,436	19,3	869	0,09
о9	4,67	65	76х3,0	0,348	26,0	1693	0,18
о10	7,00	36	89х4,0	0,399	28,6	1028	0,11
о11	4,67	18	76х3,0	0,348	26,0	469	0,05
о12	4,67	50	76х3,0	0,348	26,0	1302	0,14

В месте ответвления нужно устанавливать участок гидравлического сопротивления. Раньше в качестве сопротивления устанавливались диафрагмы. Теперь это делают регулирующие клапаны.