Пьезометрический график тепловой сети

При проектировании и эксплуатации разветвленных тепловых сетей, для учета взаимного влияния профиля района, высот присоединяемых зданий, потерь давления в тепловой сети и абонентских установках, используется график. По пьезометрическому графику легко определяется давление и располагаемый перепад давлений в любой точке тепловой сети.

На основании пьезометрического графика выбирается схема присоединения абонентских установок, подбираются повысительные насосы, подпиточные насосы и автоматические устройства.

График давления разрабатывается для состояний покоя системы (гидростатический режим) и динамического режима.

Динамический режим характеризуется линией потерь напора в подающем и обратном трубопроводе, на основании гидравлического расчета сети, и определяется работой сетевых насосов.

Гидростатический режим поддерживается подпиточными насосами в период отключения сетевых насосов.

К водяным тепловым сетям присоединены абоненты, имеющие различные тепловые нагрузки. Они могут быть расположены на различных геодезических отметках и иметь различную высоту. Системы отопления абонентов могут быть рассчитаны на работу с различными температурами воды. В этих случаях необходимо заранее определять давления или напоры в любой точке тепловой сети.

Для этого строится пьезометрический график или график напоров тепловой сети, на котором в определенном масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в тепловой сети; по нему легко определить напор (давление) и располагаемый напор (перепад давлений) в любой точке сети и абонентских системах.

 

 

Кроме определения напоров в любой точке сети и по пьезометрическому графику можно проверить соответствие предельных давлений в тепловой сети прочности элементов систем теплоснабжения. По графику напоров выбираются схемы присоединения потребителей к тепловой сети и подбирается оборудование тепловых сетей (сетевые и подпиточные насосы, автоматические регуляторы давления и т. п.). График стоится при двух режимах работы тепловых сетей — статическом и динамическом.

Статический режим характеризуется давлениями в сети при неработающих сетевых, но включенных подпиточных насосах. Циркуляция воды в сети отсутствует. При этом подпиточные насосы должны развивать напор, обеспечивающий невскипаемость воды в тепловой сети.

Динамический режим характеризуется давлениями, возникающими в тепловой сети и в системах потребителей теплоты при работающих сетевых насосах, обеспечивающих циркуляцию воды в системе.

Пьезометрический график разрабатывается для основной магистрали теплосети и протяженных ответвлений. Он может быть построен только после выполнения гидравлического расчета трубопроводов - по рассчитанным падениям давления на участках тепловой сети.

График строится по двум осям - вертикальной и горизонтальной. На вертикальной оси откладывают напоры в любой точке сети, напоры насосов, профиль сети, высоты отопительных систем в метрах, на горизонтальной -длины участков тепловой сети.

При построении условно принимают, что ось трубопроводов и геодезические отметки установки насосов и нагревательных приборов в первом этаже зданий совпадают с отметкой земли. Высшее положение воды в отопительных системах совпадает с верхней отметкой здания.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

 

Полный напор в нагнетательном патрубке сетевого насоса соответствует отрезку Н_н. Полный напор на обратном коллекторе источника теплоснабжения соответствует отрезку Н_o.

Напор, развиваемый сетевым насосом, соответствует вертикальному отрезку Н_С=Н_H-Н₀, потери напора в теплоподготовительной установке источника теплоснабжения (в сетевых подогревателях или водогрейных котлах) соответствуют вертикальному отрезку Н_Т. Таким образом, напор на подающем коллекторе источника теплоснабжения соответствует вертикальному отрезку Н_ит=Н_с- .

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

2.7 Расчет конструктивных элементов тепловой сети

В результате теплового воздействия теплоносителя на трубопровод возникает тепловое удлинение металла.

Расчет проводиться по «Справочник по теплоснабжению и вентиляции- Р. В. Щекин».

Величина теплового удлинения трубопровода определяется по формуле:

∆l=a–l(t₁-t₂) (22)

где: a- коэффициент линейного расширения трубных сталей, мм/м

l-длина рассматриваемого участка, м

t₁-максимальная температура стенки трубы, т.е. принимается равной максимальной температуре теплоносителя,⁰С (t₁-130;150⁰С)

t₂-минимальная температура стенки трубы, принимаемой равной расчетной температуре наружного воздуха для отопления (t₂= t₀).

Для обеспечения правильной работы компенсаторов и самокомпенсации трубопроводы делятся неподвижными опорами на отдельные участки, независимые один от другого в отношении теплового удлинения.

На каждом участке трубопровода, ограниченном сменными неподвижными опорами, предусматривается установка компенсатора и самокомпенсации.

При расстановке на трассе неподвижных опор нужно иметь ввиду следующие:

-неподвижные опоры устанавливаются в первую очередь в местах ответвлений трубопровода;

 

 

- при расстановке неподвижных опор (НО) на прямых участках исходят из допускаемых расстояний между неподвижными опорами в зависимости от диаметра труб, типа компенсаторов и параметров теплоносителя.

Расчет трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений с гибкими компенсаторами(П-образными) и при самокомпенсации производят на допускаемое изгибающие компенсационное напряжение G_доп труб ГОСТ 10704-91,которое можно принять:

- для П- образных компенсаторов при Т≤ 150⁰С, G_доп=11кг/мм²

-для расчета участков самокомпенсации при Т≤ 150⁰С, G_доп=8 кг/мм²

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

Исходные данные для расчета:

- Расчетный участок 3-4

- Диаметр трубы d_у=108–4

- Расстояние между неподвижными опорами, м l=70м

- Максимальная температура теплоносителя t_i= 150⁰С

- Расчетная температура воздуха t_о=26⁰С

Расчетная схема

Рисунок7. Расчетная схема П- образного компенсатора

 

 

Тепловое удлинение определяется по формуле

∆l=a–l(t₁-t₂)

a=1,24–10^-2

l=70м

t₁=150⁰С

t₂=26⁰С

∆l=1,24–70(150+26)/10^-2=135,408мм

Для увеличения компенсирующей способности П- образного компенсатора и компенсационных напряжений в трубопроводе следует предусматривать предварительную растяжку в размере 50% теплового удлинения.

Расчетное тепловое удлинение участка:

∆l_расч=0,5–∆l (23)

∆l_расч=0,5–135,408=67,704мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

При спинке компенсатора равной половине вылета компенсатора, т.е.

Н=0,8м

где: В- спинка компенсатора, м;

Н- вылет компенсатора, м.

В=0,5Н (24)

В=0,5–0,8=0,4м.

Сила упругой деформации Р_к=0,07м.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

Проверить Г-образный участок на самокомпенсацию для участка трубопровода при следующих данных:

Наружный диаметр, мм D_н=108×4

Толщина стенки, мм s=3,5

Угол поворота a,град,=90⁰С

Длина большого плеча, м l_б=15,0м

Длина меньшего плеча м l_м=10,0м

Максимальная температура теплоносителя ⁰С, t₁=150⁰С

Расчетная температура наружного воздуха t_н= t₀=-26⁰С

Расчетная схема

Рисунок8. Расчетная схема Г- образного компенсатора

 

Расчетный угол: 95 ⁰С

Расчетная разность температур

∆t=t₁-t_н=150+26=176⁰С (25)

 

Определяем значение вспомогательных величин (по номограмме VI14. рис 6 и 7)

 

C=3,5 A=6 B=12

 

p_x =A×

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

₇=0,126 ∆t=176⁰С l=10,0

 

 

Сила упругой деформации p_xи p_y и избегающий компенсационное напряжение G кг/мм²

p_x =A× =6× =13,3

p_y=12× =26,61

^к_и(А)=С_(А)

₇=0,0182

^к_и(А)=3,5× =1,12кгс/см²

Определение усилий неподвижных опор

Усилия, воспринимаемые неподвижными опорами складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, сил трения в подвижных

 

опорах и сил упругой деформации П- образных компенсаторов и самокомпенсации.

При определение усилий неподвижные опоры учитываются схема участка трубопровода, неподвижных опор и компенсирующих устройств расстояние неподвижными опорами и т.д.

 

Для расчета рассматривать схему участка 3-4 с П- образными компенсаторами.

 

Осевая сила на неподвижную опору определяется по формуле:

Н_О1=Р_К1+q₁×μ×l₁ (28)

где:

Р_К1-сила упругой деформации;

q₁- вес 1 метра трубы с водой (табл. VI 24) с учетом веса изоляции (принять вес 1 метра изоляции 0,5кг);

μ- коэффициент трения для скользящих опор.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

Н_О1=Р_К1+d₁×М×l₁=70+17,5×0,3×30=0,27т.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

Подбор тепловой изоляции

Тепловая изоляция повергается непосредственному воздействию наружных температур, влажности воздуха, давлению. В неблагоприятных условиях находится тепловая изоляция при подземной канальной прокладке и особенно при безканальной.

Назначение тепловой изоляции:

-уменьшение потерь тепла в окружающую среду;

-получение определенной температуры на изолируемой поверхности;

-предохранение от внешней коррозии.

Тепловая изоляция применяется при всех видах прокладки тепловых сетей независимо от способа прокладки и температуры теплоносителя.

Подбор толщины тепловой изоляции и конструкцию слоев выполнить по приложению 8,9,10,11.

Данные подбора оформляется в таблицу 5.

 

 

Таблица 5- Подбор тепловой изоляции

Расчетная температура 0С	Условный диаметр	Толщина изоляции трубопровода	Способ прокладки	Конструкция изоляции
Т1	Т2	Т3	Антикор.покр.	Осн.теплоизол.слой	Покровный слой
Т1, Т2					Подземный в непроходных каналах, тоннелях и надземный	Изол в два слоя по холодной изольной мастике марки МРБ – Х-Т15 ГОСТ 10296-79ТУ21-27-37-74 МПСМ	Плотно холосто-прошивное из отходов стеклянного волокна	Стеклотекстолит конструкционный КАСТ-В стеклотекстолит покровный листовой СТПЛ
150-70	45×3,5
	76×3,5
	89×3,5
	108×4				Маты из стеклянного штапельного волокна в рулонах
	133×4

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

Заключение

В результате выполнения курсового проекта по теплоснабжению жилого квартала были приняты следующие технические решения:

1.Система тепловых сетей централизованная водяная закрытая как наиболее приемлемая и экономически- выгодная для теплоснабжения жилого квартала;

2. Применение новых технологий в теплоизоляции обеспечивает выгодное качество работ по энергосбережению;

3.В ЦТП установлены:

-пластинчатые теплообменники, имеющие массу преимуществ:

небольшие габариты и высокий коэффициент теплоотдачи;

-насосы;

- контрольно-измерительные приборы и автоматика;

4. Параметры теплоносителя повышенные, что позволит сократить расход сетевой воды, металлоемкость системы и расход газа и электричества;

5.Гидравлическим расчетом определяется диаметр трубопроводов, потери давления в сети.

 

 

Литература

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВГЭТК.401-Т.08.КП.46д.ПЗ

1. Апарцев, М.М. Наладка водяных систем центрального тепло­снабжения. - М.: Энергия, 1982.

2. Ионин А.А. Теплоснабжение: учебник для вузов / М., Стройиздат. 1982

3. Варфоломеева, Л. Е. Методические указания по курсовому проектированию. Теплоснабжение. – В.: ВГЭТК, 2005.

4. Манюк, В.И. Справочник. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. - М.: Стройиздат, 1988.

5. СНиП 2.04.05-91, Отопление и вентиляция и кондициониро­вание воздуха.- М.: ГПП, 1994.

6. СНиП 41-02-2003. Тепловые сети - М.: Госстрой РФ ФГУПЦПП, 2004.

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: