 |
Предварительный гидравлический расчёт
|
|
|
|
| Номер уч-ка |  , кг/с
|  , Па/м
|  , мм
|  , м/с
|  , м
| 
|  м
|  ,
Па
|  , Па
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Невязка потерь напоров по магистральной линии (от места включения ответвления) и по ответвлению допускается в пределах 5%.
Суммарное падение давления на участке тепловой сети при методе удельных потерь на трение, Па, определяют по формуле:
, (3)
где: 
- удельное падение давления на 1 м длины трубопровода, Па/м;
– длина участка трубопровода, м;
– падение давления на местных сопротивлениях участка, Па.
Падение давления на местных сопротивлениях зависит от вида прокладки, типа принятых компенсаторов и составляет примерно 30–40% от падения давления за счёт трения. При выполнении гидравлического расчёта тепловых сетей потери давления на местных сопротивлениях заменяют потерями давления за счёт трения на участке длиной 
. Длину участка выбирают из условия
(4)
где 
– потери давления на трение на участке длиной 
.
С учётом того, что:
, (5)
, (6)
получим:
(7)
Длина эквивалентного участка прямо пропорциональна сумме коэффициентов местных сопротивлений и диаметру, обратно пропорциональна коэффициенту трения. Суммарные потери давления на участке, Па:
|
|
|
(8)
где R – удельная потеря на 1 м длины участка, Па/м;
– приведённая длина участка, м.
Построение схемы сети
Схема сети разрабатывается после трассировки тепловой сети, составления расчётной схемы, выбора способа прокладки тепловых сетей, предварительного гидравлического расчёта. Схему сети выполняют без масштаба в две линии – подающий трубопровод (– Т1 –) проектируют справа по ходу теплоносителя от источника теплоты. Пример оформления схемы сетей приведён в приложении 1.
Построение схемы сети заключается в расстановке на трассе сетей арматуры, неподвижных опор, условно неподвижных опор (при бесканальной прокладке трубопроводов) и компенсаторов. Согласно пункту 10.17 [11], запорную арматуру в тепловых сетях следует предусматривать:
а) на всех трубопроводах выводов тепловых сетей от источников теплоты, независимо от параметров теплоносителя и диаметров трубопроводов;
б) на трубопроводах водяных тепловых сетей Dу ≥ 100 мм на расстоянии не более 1000 м друг от друга (секционирующие задвижки) с устройством перемычки между подающим и обратным трубопроводами (со стороны источника теплоты) диаметром, равным 0,3 диаметра трубопровода, но не менее 50 мм; на перемычке надлежит предусматривать две задвижки и контрольный вентиль между ними Dу = 25 мм. Допускается увеличивать расстояние между секционирующими задвижками для трубопроводов Dу = 400 – 500 мм – до 1500 м, для трубопроводов 
мм – до 3000 м.
Неподвижные опоры (рис. 2, 3) проектируют на выходе из источника теплоты, в узлах ответвлений. Число дополнительных неподвижных опор на участках зависит от допустимых расстояний между неподвижными опорами.
Таблица 2
Максимально допустимые расстояния, м,
между неподвижными опорами трубопроводов
|
|
|
| Условный диаметр трубопровода | Сальниковые компенсаторы | П-образные компенсаторы | Самокомпенсация | |
| канальная прокладка | бесканальная прокладка | |||
| 32 | - | - | 50 | 30 |
| 40 | - | - | 60 | 36 |
| 50 | - | - | 60 | 36 |
| 70 | - | - | 70 | 42 |
| 80 | - | - | 80 | 48 |
| 100 | 70 | - | 80 | 48 |
| 125 | 70 | 25 | 90 | 54 |
| 150 | 80 | 30 | 100 | 60 |
| 175 | 80 | 35 | 100 | 60 |
| 200 | 80 | 50 | 120 | 72 |
| 250 | 100 | 60 | 120 | 72 |
| 300 | 100 | 70 | 120 | 72 |
| 350 | 120 | 70 | 140 | 84 |
| 400 | 140 | 70 | 160 | 96 |
| 450 | 140 | 70 | 160 | 96 |
| 500 | 140 | 80 | 180 | 108 |
| 600 | 160 | 80 | 200 | 120 |
| 700 | 160 | 80 | 200 | 120 |
| 800 | 160 | 100 | 200 | 120 |
| 900 | 160 | 100 | 200 | 120 |
| 1000 | 160 | 120 | 200 | 120 |
| 1200 | 160 | 120 | 200 | 120 |
, мм
Рис. 1 Схемы работы Г-образного участка при одинаковых длинах плеч
и при разных длинах плеч
Рис. 2. Неподвижные опоры: а – лобовые; б – щитовые; в – хомутовые;
1 – упорная конструкция; 2 – упорная пластина; 3 – косынка; 4 – асбестовый шнур; 5 – хомут
Рис. 3. Неподвижные опоры, применяемые при бесканальной прокладке:
1 — оболочка из полиэтилена; 2 — стальная труба; 3 — проводник-индикатор системы ОДК; 4 — центрирующая опора; 5 — изоляция из пенополиуретана; 6 — неподвижная опора
Независимо от параметров теплоносителя трубопроводы должны быть спроектированы таким образом, чтобы иметь возможность свободно удлиняться или укорачиваться.
В некоторых случаях температурные удлинения трубопроводов компенсируются за счёт эластичности самого трубопровода. Например, при наличии на трассе тепловой сети поворотов, изгибов, т.е. самокомпенсации. При невозможности использования самокомпенсации на трубопроводах тепловых сетей устанавливают компенсаторы – П-образные (рис. 4), сальниковые (рис. 5), а также стартовые компенсаторы (рис. 6).
П-образные компенсаторы монтируют в середине участка, вылетом в сторону подающей линии. Достоинством П-образных компенсаторов является то, что они не нуждаются в обслуживании. К недостаткам этих компенсаторов относятся: повышенное гидравлическое сопротивление, увеличенный расход труб, большие габариты, ограничивающие ихприменение в условиях города при насыщенности городскими подземными коммуникациями. Для увеличения компенсирующей способности П-образного компенсатора или уменьшения величины смещения его устанавливают с предварительной (монтажной) растяжкой (рис. 4б), которую в расчётах учитывают с помощью коэффициента e.
|
|
|
Рис. 4. Схемы работы П-образного компенсатора без предварительной
растяжки и с предварительной растяжкой:
1 – положение компенсатора в холодном ненапряжённом состоянии;
2 – рабочее состояние
Сальниковые компенсаторы обладают повышенной чувствительностью к перекосам осей. Вследствие большой гибкости труб малого диаметра (до 150 – 200 мм), сальниковые компенсаторы, установленные на таких трубах, работают плохо. Эти компенсаторы требуют постоянного надзора, их установка снижает эксплуатационную надёжность. К достоинствам сальниковых компенсаторов можно отнести их большую компенсирующую способность, небольшие размеры, малые затраты металла на изготовление и стоимость. Для обслуживания сальниковых компенсаторов проектируют дополнительные тепло 
вые камеры.
Рис. 5. Односторонний сальниковый компенсатор:
1 – корпус; 2 – упор;
3 – болт; 4 – грундбукса;
5 – контрбукса;
6 – патрубок; 7 – кольцо;
8 – уплотнительная набивка
Рис. 6. Стартовый компенсатор:
1 – сильфон;2 – патрубок;
3 – фланец; 4 – кожух
На рис. 6 изображён стартовый компенсатор (в системе АВВ именуемый Е-муфтой), применяемый при бесканальной прокладке [15, с. 152]. Он напоминает своей конструкцией осевой компенсатор и предназначен для максимального рабочего давления 2,5 МПа. Во время первого подогрева трубопровода компенсатор передаёт удлинения отдельных секций трубопровода, после чего сваривается (и таким образом при средней рабочей температуре получится состояние трубопровода без напряжений), а во время дальнейшей работы действует как участок обычной стальной трубы [17, с. 10].
Для частичного поглощения расширения трубопровода при бесканальной прокладке применяются пеноподкладки (демпфирующие подушки). Пеноподкладки размещаются впритык друг к другу на поворотах, которые должны быть загружены.
Рис. 7. Установка демпфирующих подушек (пеноподкладок) на поворотах трассы при бесканальной прокладке трубопроводов
Количество амортизирующих прокладок толщиной 45 мм определяют по приложению 8 или исходя из следующих условий: при перемещении трубопровода
|
|
|
0 мм < L < 10 мм - амортизирующие прокладки не применяются;
10 мм ≤ L < 35 мм - один слой амортизирующих прокладок (рис.8а);
35 мм ≤ L < 70 мм - два слоя прокладок (рис. 8 б);
70 мм ≤ L < 105 мм - три слоя прокладок (рис.8 в) [15, с. 27].
Рис. 8. Схемы установки амортизирующих прокладок
По выполненной монтажной схеме определяют эквивалентные длины местных сопротивлений по участкам. Результаты расчёта заносят в табл. 3.
Таблица 3
|
|
|
