Föreläsningar - Källor och system för värmeförsörjning - fil Kons_6.doc. Hydraulisk beräkning av värmenätet

Sida 1

Hydraulisk beräkning är det viktigaste elementet i utformningen av värmenätverk.

Uppgiften med hydraulisk beräkning inkluderar:

1. Bestämning av rörledningsdiametrar,

2. Bestämning av tryckfallet i nätverket,

3. Fastställa storleken på trycket (trycket) vid olika punkter i nätverket,

4. Samordning av tryck vid olika punkter i systemet i statiska och dynamiska driftlägen,

5. Fastställande av de nödvändiga egenskaperna hos cirkulations-, booster- och make-uppumpar, deras antal och placering.

6. Fastställande av metoder för att ansluta abonnentens ingångar till värmenätet.

7. Val av scheman och enheter för automatisk kontroll.

8. Identifiering av rationella driftsätt.

Hydraulisk beräkning utförs i följande ordning:

1) i den grafiska delen av projektet ritas en översiktsplan för stadsdelen i skala 1: 10000, i enlighet med uppgiften tillämpas platsen för värmekällan (HS);

2) visa schemat för värmenätverket från IT till varje mikrodistrikt;

3) för den hydrauliska beräkningen av värmenätverket på rörledningsvägen väljs huvuddesignlinjen som regel från värmekällan till den mest avlägsna värmeenheten;

4) på ​​beräkningsschemat ange antalet sektioner, deras längder, bestämda enligt den allmänna planen, med hänsyn till den accepterade skalan och det beräknade vattenflödet;

5) på basis av kylvätskeflödeshastigheter och, med fokus på en specifik tryckförlust på upp till 80 Pa / m, beteckna rörledningarnas diametrar i sektioner av huvudledningen;

6) enligt tabellerna bestäms den specifika tryckförlusten och kylvätskehastigheten (preliminär hydraulisk beräkning);

7) beräkna grenarna enligt tillgängligt tryckfall; i detta fall bör den specifika tryckförlusten inte överstiga 300 Pa / m, kylvätskehastigheten - 3,5 m / s;

8) rita ett diagram över rörledningar, arrangera avstängningsventiler, fasta stöd, kompensatorer och annan utrustning; avstånd mellan fasta stöd för sektioner med olika diametrar bestäms baserat på data i tabell 2;

9) baserat på lokala motstånd, bestäm motsvarande längder för varje sektion och beräkna den reducerade längden med formeln:

10) beräkna tryckförlusten i sektionerna från uttrycket

,

Där α är en koefficient som tar hänsyn till andelen tryckförluster vid lokala motstånd;

∆ptr är tryckfallet på grund av friktion i sektionen av värmenätet.

Den slutliga hydrauliska beräkningen skiljer sig från den preliminära genom att tryckfallet på grund av lokala motstånd beaktas mer exakt, d.v.s. efter arrangemang av kompensatorer och avstängningsbeslag. Gland expansionsfogar används för d ≤ 250 mm, för mindre diametrar - U-formade expansionsfogar.

Hydraulisk beräkning utförs för tillförselledningen; diametern på returledningen och tryckfallet i den antas vara densamma som i tillförselledningen (klausul 8.5).

Enligt punkt 8.6 bör den minsta inre diametern på rören tas i värmenätverk minst 32 mm och för varmvattencirkulationsrörledningar - minst 25 mm.

Den preliminära hydrauliska beräkningen utgår från det sista avsnittet från värmekällan och sammanfattas i tabell 1.

Tabell 6 - Preliminär hydraulisk beräkning

tomtnummer							lpr=lx (1+a), m	∆Р=Rхlpr, Pa
MOTORVÄG
BYGNINGSGREEN
								∑∆Rotv =

Uppgiften med hydraulisk beräkning inkluderar:

Bestämma diametern på rörledningar;

Bestämning av tryckfall (tryck);

Bestämning av tryck (huvuden) vid olika punkter i nätverket;

Samordning av alla nätverkspunkter i statiskt och dynamiskt läge för att säkerställa acceptabla tryck och erforderliga tryck i nätverket och abonnentsystemen.

Enligt resultaten av hydraulisk beräkning kan följande uppgifter lösas.

1. Bestämning av kapitalkostnader, förbrukning av metall (rör) och huvudomfattningen av arbetet för att lägga ett värmenät.

2. Bestämning av egenskaperna hos cirkulations- och påfyllningspumpar.

3. Fastställande av driftförhållandena för värmenätet och valet av scheman för anslutning av abonnenter.

4. Valet av automation för värmenätet och abonnenterna.

5. Utveckling av driftsätt.

a. Schema och konfigurationer av termiska nätverk.

Värmenätverkets schema bestäms av placeringen av värmekällor i förhållande till förbrukningsområdet, typen av värmebelastning och typen av värmebärare.

Den specifika längden på ångnätverk per enhet av beräknad värmebelastning är liten, eftersom ångkonsumenter - som regel industriella konsumenter - är belägna på kort avstånd från värmekällan.

En svårare uppgift är valet av systemet för vattenvärmenät på grund av den stora längden, ett stort antal abonnenter. Vattenfordon är mindre hållbara än ånga på grund av större korrosion, känsligare för olyckor på grund av vattnets höga densitet.

Fig.6.1. Enkellinjekommunikationsnät av ett tvårörs värmenät

Vattennäten är uppdelade i huvud- och distributionsnät. Genom huvudnäten tillförs kylvätskan från värmekällor till förbrukningsområdena. Genom distributionsnät levereras vatten till GTP och MTP och till abonnenter. Abonnenter ansluter sällan direkt till stamnät. Sektionskammare med ventiler är installerade vid distributionsnätets anslutningspunkter till de viktigaste. Sektionsventiler på huvudnät installeras vanligtvis efter 2-3 km. Tack vare installationen av sektionsventiler minskar vattenförlusterna vid fordonsolyckor. Fördelning och huvud-TS med en diameter på mindre än 700 mm görs vanligtvis återvändsgränd. I händelse av olyckor, för större delen av landets territorium, tillåts ett avbrott i värmeförsörjningen av byggnader upp till 24 timmar. Om ett avbrott i värmetillförseln är oacceptabelt är det nödvändigt att se till att TS:en dupliceras eller återgår.

Fig.6.2. Ringvärmenät från tre kraftvärmeverk Fig.6.3. Radiellt värmenät

Vid försörjning av stora städer med värme från flera kraftvärmeverk är det lämpligt att se till att kraftvärmen blockeras ömsesidigt genom att ansluta deras elnät med blockerande anslutningar. I detta fall erhålls ett ringvärmenät med flera kraftkällor. Ett sådant system har en högre tillförlitlighet, ger överföring av reservvattenflöden i händelse av en olycka i någon del av nätverket. Med diametrar på ledningar som sträcker sig från värmekällan på 700 mm eller mindre, används vanligtvis ett radiellt schema för värmenätverket med en gradvis minskning av rörets diameter när det rör sig bort från källan och den anslutna belastningen minskar. Ett sådant nät är billigast, men vid en olycka stoppas värmeförsörjningen till abonnenterna.

b. Huvudsakliga beräknade beroenden

Fig.6.1. Schema för rörelse av vätska i ett rör

Vätskehastigheten i rörledningar är låg, så den kinetiska energin i flödet kan försummas. Uttryck H=sid/r g kallas det piezometriska huvudet, och summan av höjden Z och det piezometriska huvudet kallas det totala huvudet.

H 0 \u003d Z + p/rg = Z + H.(6.1)

Tryckfallet i röret är summan av linjära tryckförluster och tryckförluster på grund av lokala hydrauliska motstånd.

D sid=D sid l+d sid m. (6,2)

I pipelines D sid l = R l L, Var R l är det specifika tryckfallet, dvs. tryckfall per längdenhet av röret, bestämt av formeln d "Arcy.

. (6.3)

Koefficienten för hydrauliskt motstånd l beror på vätskeflödesregimen och den absoluta ekvivalenta grovheten hos rörväggarna till e. kan beaktas följande värden till e- i ångledningar till e=0,2 mm; i vattennät till e=0,5 mm; i kondensatrörledningar och varmvattensystem till e= 1 mm.

För laminärt vätskeflöde i ett rör ( Re < 2300)

I övergångsregionen 2300< Re < 4000

. (6.5)

På

. (6.6)

Vanligtvis i värmenät Re > Re pr, så (6.3) kan reduceras till formen

, Var . (6.7)

Tryckförluster vid lokala motstånd bestäms av formeln

. (6.8)

Värden på koefficienten för lokalt hydrauliskt motstånd x finns i referensböcker. I hydrauliska beräkningar kan tryckförluster på grund av lokala motstånd genom motsvarande längd beaktas.

Var då a=l ekv. /lär andelen lokala tryckförluster.

a. Hydraulisk beräkningsprocedur

Vanligtvis, i en hydraulisk beräkning, ställs kylvätskans flöde och det totala tryckfallet i sektionen in. Det krävs för att hitta diametern på rörledningen. Beräkningen består av två steg - preliminär och verifiering.

Förskottsbetalning.

2. Specificeras av andelen lokala tryckfall a=0.3...0.6.

3. Uppskatta den specifika tryckförlusten

. Om tryckfallet i området är okänt, så ges de av värdet Rl < 20...30 Па/м.

4. Beräkna rörledningens diameter från driftsförhållandena i turbulent läge För vattenvärmenät antas densiteten vara 975 kg / m 3.

Från (6.7) finner vi

, (6.9)

Var r- den genomsnittliga densiteten av vatten i detta område. Enligt det hittade diametervärdet väljs ett rör med närmaste innerdiameter enligt GOST. När du väljer ett rör, ange antingen d Och d, eller d n Och d.

2. Verifikationsberäkning.

För ändsektioner bör körläget kontrolleras. Om det visar sig att rörelseläget är övergående, är det, om möjligt, nödvändigt att minska rörets diameter. Om detta inte är möjligt är det nödvändigt att utföra beräkningen enligt formlerna för det transienta läget.

1. Värden anges Rl;

2. Typer av lokala motstånd och deras ekvivalenta längder specificeras. Grindventiler installeras vid utloppet och inloppet av kollektorn, vid anslutningspunkterna för distributionsnäten till de viktigaste, grenar till konsumenten och hos konsumenterna. Om grenlängden är mindre än 25 m, är det tillåtet att installera ventilen endast hos konsumenten. Sektionsventiler monteras efter 1 - 3 km. Förutom slussventiler är även andra lokala motstånd möjliga - vändningar, sektionsändringar, T-stycken, sammanslagning och förgrening av flödet etc.

För att bestämma antalet temperaturkompensatorer delas sektionernas längder med det tillåtna avståndet mellan de fasta stöden. Resultatet avrundas till närmaste heltal. Om det finns svängar i sektionen kan de användas för självkompensation av temperaturförlängningar. I detta fall reduceras antalet kompensatorer med antalet varv.

5. Tryckförlusten i området bestäms. För slutna system Dp uch \u003d 2R l (l + l e).

För öppna system görs preliminär beräkning enligt motsvarande flöde

I verifieringsberäkningen beräknas de specifika linjära tryckförlusterna separat för tillförsel- och returledningar för faktiska flödeshastigheter.

, .

I slutet av den hydrauliska beräkningen byggs en piezometrisk graf.

a. Piezometrisk graf över värmenätet

På den piezometriska grafen ritas terrängens relief, höjden på de bifogade byggnaderna och trycket i nätverket på en skala. Med hjälp av denna graf är det lätt att bestämma trycket och tillgängligt tryck var som helst i nätverket och abonnentsystemen.

Som horisontellt referensplan för trycken tas nivån 1 - 1. Linje P1 - P4 - grafen över trycken i matningsledningen. Linje O1 - O4 - graf över trycket i returledningen. H o1 - fullt tryck på källans returkollektor; Hsn - nätverkspumpens tryck; Нst är den totala tryckhöjden för påfyllningspumpen, eller den totala statiska tryckhöjden i värmenätet; Hk - totalt tryck i t.K på utloppsröret för nätverkspumpen; DHt - tryckförlust i värmeberedningsanläggningen; Np1 - fullt tryck på matningsgrenröret, Np1 \u003d Hk - DHt. Det tillgängliga trycket för nätverksvatten på kollektorn till CHPP är H1=Np1-No1. Trycket vid vilken punkt som helst i nätverket i betecknas som Нпi, Hoi - totalt tryck i de främre och omvända rörledningarna. Om den geodetiska höjden vid punkt i är Zi, är det piezometriska huvudet vid denna punkt Hpi - Zi, Hoi - Zi i den raka linjen och returledningar, respektive. Det tillgängliga trycket vid punkt i är skillnaden mellan de piezometriska trycken i fram- och returledningarna - Нпi - Hoi. Det tillgängliga trycket i TS vid abonnentens anslutningspunkt D är H4 = Hp4 - No4.

Fig.6.2. Schema (a) och piezometrisk kurva (b) för ett tvårörs värmenät

Det finns ett tryckfall i matningsledningen i avsnitt 1 - 4. Det finns ett tryckfall i returledningen i avsnitt 1 - 4 . Under drift av nätverkspumpen regleras trycket Hst för matarpumpen av tryckregulatorn upp till No1. När nätverkspumpen stannar etableras ett statiskt tryck Hst i nätverket, utvecklat av påfyllningspumpen. I den hydrauliska beräkningen av ångrörledningen kan ångrörledningens profil ignoreras på grund av den låga ångdensiteten. Tryckförlust hos abonnenter till exempel beror på abonnentens anslutningsschema. Med hissblandning D H e = 10 ... 15 m, med hisslös ingång - D anm e = 2 ... 5 m, i närvaro av ytvärmare D H n=5…10 m, med pumpblandning D H ns= 2…4 m.

Krav på tryckregimen i värmenätet:

b. vid någon punkt i systemet får trycket inte överstiga det högsta tillåtna värdet. Rörledningar för värmeförsörjningssystemet är designade för 16 atm, rörledningar av lokala system - för tryck på 6-7 atm;

c. för att undvika luftläckor var som helst i systemet måste trycket vara minst 1,5 atm. Dessutom är detta tillstånd nödvändigt för att förhindra pumpkavitation;

d. vid någon punkt i systemet får trycket inte vara lägre än mättnadstrycket vid en given temperatur för att förhindra att vatten kokar;

6.5. Funktioner för hydraulisk beräkning av ångledningar.

Diametern på ångledningen beräknas baserat på antingen den tillåtna tryckförlusten eller den tillåtna ånghastigheten. Ångdensiteten i den beräknade sektionen är preliminärt inställd.

Beräkning av tillåtna tryckförluster.

Uppskatta , a= 0,3...0,6. Enligt (6.9) är rördiametern beräknad.

Ställs in av ånghastigheten i röret. Från ekvationen för ångflöde - G=wrF hitta rördiametern.

Enligt GOST väljs ett rör med närmaste innerdiameter. Specifika linjära förluster och typer av lokala resistanser specificeras, ekvivalenta längder beräknas. Trycket i slutet av rörledningen bestäms. Värmeförluster beräknas i dimensioneringsområdet enligt normaliserade värmeförluster.

Qpot=q l l, Var q l- värmeförlust per längdenhet för en given temperaturskillnad mellan ånga och omgivning, med hänsyn tagen till värmeförluster på stöd, ventiler m.m. Om q l bestäms utan att ta hänsyn till värmeförluster på stöd, ventiler etc., då

Qpot \u003d q l (tav - till) (1 + b), Var tav- genomsnittlig ångtemperatur i området, till- omgivningstemperatur, beroende på läggningsmetod. För markläggning till = tno, för underjordisk kanallös läggning till = tgr(jordtemperatur på läggningsdjupet), vid läggning i genomgående och halvgenomgående kanaler till= 40 ... 50 0 С. Vid läggning i oframkomliga kanaler till= 5 0 C. Baserat på de värmeförluster som hittats bestäms förändringen i ångens entalpi i sektionen och värdet på ångentalpin i slutet av sektionen.

Diuch=Qpot/D, ik=in - Diuch.

Baserat på de hittade värdena för ångtryck och entalpi i början och slutet av avsnittet, bestäms ett nytt värde på den genomsnittliga ångdensiteten rav = (rn + rk)/2. Om det nya densitetsvärdet skiljer sig från det tidigare angivna med mer än 3 %, upprepas verifieringsberäkningen samtidigt med förtydligande och Rl.

a. Funktioner för beräkningen av kondensatrörledningar

Vid beräkning av kondensatrörledningen är det nödvändigt att ta hänsyn till eventuell förångning när trycket sjunker under mättnadstrycket (sekundär ånga), ångkondensering på grund av värmeförluster och passerande ånga efter ångfällorna. Mängden passerande ånga bestäms av ångfällans egenskaper. Mängden kondenserad ånga bestäms av värmeförlusten och förångningsvärmen. Mängden sekundär ånga bestäms av medelparametrarna i designområdet.

Om kondensatet är nära mättnad, bör beräkningen utföras som för en ångledning. Vid transport av underkylt kondensat görs beräkningen på samma sätt som för vattennät.

b. Nätverkstryckläge och val av abonnentinmatningsschema.

1. För normal drift av värmeförbrukare måste trycket i returledningen vara tillräckligt för att fylla systemet, Ho > DHms.

2. Trycket i returledningen måste vara under det tillåtna värdet, po > pperm.

3. Det faktiska tillgängliga trycket vid abonnentens ingång får inte vara lägre än det beräknade, DHab DHcalc.

4. Trycket i matningsledningen måste vara tillräckligt för att fylla det lokala systemet, Hp - DHab > Hms.

5. I statiskt läge, dvs. vid avstängning av cirkulationspumparna får det inte ske någon tömning av det lokala systemet.

6. Det statiska trycket får inte överstiga det tillåtna.

Statiskt tryck är det tryck som ställs in efter att cirkulationspumparna stängts av. Nivån av statiskt tryck (tryck) måste anges på den piezometriska grafen. Värdet på detta tryck (tryck) ställs in på basis av tryckgränsen för värmeapparater och bör inte överstiga 6 atm (60 m). Med en lugn terräng kan nivån av statiskt tryck vara densamma för alla konsumenter. Vid stora svängningar i terrängen kan det finnas två, men inte fler än tre statiska nivåer.

Fig.6.3. Graf över statiska tryck i värmesystemet

Figur 6.3 visar en graf över statiskt tryck och ett diagram över värmeförsörjningssystemet. Höjden på byggnaderna A, B och C är densamma och lika med 35 m. Om du drar en linje med statiskt tryck 5 meter ovanför byggnad C, kommer byggnaderna B och A att ligga i en tryckzon på 60 och 80 m. följande lösningar är möjliga.

7. Värmeinstallationer av byggnader A är anslutna enligt ett oberoende schema, och i byggnader B och C - enligt ett beroende. I detta fall upprättas en gemensam statisk zon för alla byggnader. Varmvattenberedare kommer att ha ett tryck på 80 m, vilket är acceptabelt vad gäller styrka. Linje för statiskt tryck - S - S.

8. Värmeinstallationer av byggnad C är anslutna enligt ett oberoende schema. I det här fallet kan det totala statiska huvudet väljas enligt hållfasthetsförhållandena för installationerna av byggnaderna A och B - 60 m. Denna nivå indikeras av linjen M - M.

9. Värmeinstallationerna för alla byggnader är anslutna enligt ett beroende schema, men värmeförsörjningszonen är uppdelad i två delar - en M-M nivå för hus A och B, den andra på S-S nivå för byggnad C. För att göra detta, mellan byggnaderna B och C, är en backventil 7 installerad på direktledningen och en påfyllningspump i den övre zonen 8 och en tryckregulator 10 på returledningen. Det specificerade statiska trycket i zon C upprätthålls av boostpumpen i den övre zonen 8 och boostregulatorn 9. Det förinställda statiska trycket i den nedre zonen upprätthålls av pump 2 och regulator 6.

I nätverkets hydrodynamiska läge måste ovanstående krav också följas var som helst i nätverket vid vilken vattentemperatur som helst.

Fig.6.4. Rita en graf över hydrodynamiska tryck i ett värmeförsörjningssystem

10. Konstruktion av linjer med maximala och minimala piezometriska huvuden.

Linjerna för tillåtna tryck följer terrängen, eftersom förutsätts att ledningar läggs i enlighet med lättnaden. Avläsning - från rörets axel. Om utrustningen har betydande dimensioner i höjden, räknas minimitrycket från den övre punkten och det maximala - från den nedre.

1.1. Pmax-linjen är linjen för det maximalt tillåtna trycket i matningsledningen.

För toppvarmvattenpannor mäts den maximalt tillåtna tryckhöjden från pannans nedre punkt (det antas att den är på marknivå), och den minsta tillåtna tryckhöjden mäts från pannans övre kollektor. Tillåtet tryck för stålpannor 2,5 MPa. Med hänsyn till förlusterna antas vid pannans utlopp Hmax=220 m. Det maximalt tillåtna trycket i matningsledningen begränsas av rörledningens styrka (рmax=1,6 MPa). Därför, vid ingången till matningsledningen, Hmax = 160 m.

a. Omax-linjen är linjen för det maximalt tillåtna trycket i returledningen.

Enligt hållfasthetsförhållandena för vatten-till-vattenvärmare bör det maximala trycket inte överstiga 1,2 MPa. Därför är det maximala tryckhöjdsvärdet 140 m. Lufthöjdsvärdet för värmeinstallationer får inte överstiga 60 m.

Minsta tillåtna piezometriska tryckhöjd bestäms av koktemperaturen, som är 30 0 C högre än den beräknade temperaturen vid pannans utlopp.

b. Pmin-linje - linjen för det minsta tillåtna huvudet i en rak linje

Det minsta tillåtna trycket vid pannans utlopp bestäms från tillståndet för icke-kokande vid den övre punkten - för en temperatur på 180 0 C. Det är inställt på 107 m. Från tillståndet för icke-kokande vatten vid en temperatur på 150 0 C, bör minimihöjden vara 40 m.

1.4. Omin-linjen är linjen för det minsta tillåtna huvudet i returlinjen. Från villkoret för otillåtlighet av luftläckor och kavitation av pumpar antogs en minimihöjd på 5 m.

De faktiska tryckledningarna i fram- och backledningarna kan under inga omständigheter överskrida linjerna för maximalt och minimalt tryck.

Den piezometriska grafen ger en komplett bild av de verkande huvudena i statiskt och hydrodynamiskt läge. I enlighet med denna information väljs en eller annan metod för att ansluta abonnenter.

Fig.6.5. Piezometrisk graf

Byggnad 1. Det tillgängliga trycket är mer än 15 m, piezometriskt - mindre än 60 m. Det är möjligt att ansluta värmeinstallationen enligt ett beroende schema med en hissenhet.

Byggnad 2. I det här fallet kan du också tillämpa det beroende systemet, men sedan trycket i returledningen är mindre än byggnadens höjd i anslutningspunkten, det är nödvändigt att installera en tryckregulator "till dig själv". Differenstrycket över regulatorn måste vara större än skillnaden mellan installationshöjden och det piezometriska huvudet i returledningen.

Byggnad 3. Det statiska huvudet på denna plats är mer än 60 m. Det är bäst att använda ett oberoende system.

Byggnad 4. Det tillgängliga trycket på denna plats är mindre än 10 m. Därför kommer hissen inte att fungera. Du måste installera en pump. Dess tryck måste vara lika med tryckförlusten i systemet.

Byggnad 5. Det är nödvändigt att använda ett oberoende schema - det statiska huvudet på denna plats är mer än 60 m.

6.8. Hydrauliskt läge för värmenätverk

Tryckförlusten i nätet är proportionell mot kvadraten på flödet

Med hjälp av formeln för att beräkna tryckförluster finner vi S.

.

Huvudförlusten i nätverket definieras som , där .

Vid bestämning av motståndet för hela nätverket gäller följande regler.

1. När nätverkselementen är seriekopplade, summeras deras resistanser S.

S S=S si.

11. När nätverkselementen är parallellkopplade summeras deras konduktiviteter.

. .

En av uppgifterna för den hydrauliska beräkningen av TS är att bestämma vattenförbrukningen för varje abonnent och i nätverket som helhet. Vanligtvis känt: nätverksdiagram, motstånd hos sektioner och abonnenter, tillgängligt tryck på kollektorn i en kraftvärme eller pannhus.

Ris. 6.6. Värmenätsdiagram

Beteckna S jag- S V - motståndssektioner av motorvägen; S 1 – S 5 - motstånd hos abonnenter tillsammans med filialer; V- total vattenförbrukning i nätverket, m 3 / s; Vm– vattenförbrukning genom en abonnentinstallation m; SI-5– motstånd för nätverkselement från sektion I till gren 5; SI-5=S I+ S 1-5, var S 1-5 - det totala motståndet för abonnenter 1-5 med motsvarande grenar.

Vattenflödet genom installation 1 hittas från ekvationen

, därav .

För inomhusinstallation 2

. Skillnaden i kostnader finner vi från ekvationen

, Var . Härifrån

.

För inställning 3 får vi

Värmenätets motstånd med alla grenar från abonnent 3 till och med sista abonnent 5; , - motstånd för sektion III på motorvägen.

För vissa m-th konsument från n det relativa vattenflödet hittas av formeln

. Med denna formel kan du hitta vattenflödet genom vilken abonnentinstallation som helst, om det totala flödet i nätverket och motståndet i nätverkssektionerna är känt.

12. Det relativa vattenflödet genom abonnentanläggningen beror på motståndet i nätet och abonnentanläggningarna och beror inte på vattenflödets absoluta värde.

13. Om ansluten till nätverket n abonnenter, sedan förhållandet mellan vattenförbrukning genom installationer d Och m, Var d < m, beror endast på systemets motstånd, med början från noden d till slutet av nätverket, och beror inte på nätverkets motstånd mot noden d.

Om motståndet ändras i någon sektion av nätet, kommer alla abonnenter som befinner sig mellan denna sektion och nätets slutpunkt att ändra vattenflödet proportionellt. I denna del av nätet är det tillräckligt att bestämma graden av förändring i förbrukningen för endast en abonnent. När motståndet för något element i nätverket ändras kommer flödeshastigheten att förändras både i nätverket och för alla konsumenter, vilket leder till felinriktning. Feljusteringar i nätet är motsvarande och proportionella. Med en motsvarande feljustering sammanfaller tecknet på kostnadsförändringen. Vid proportionell missanpassning sammanfaller graden av kostnadsförändring.

Ris. 6.7. Förändring i nätverkstryck när en av konsumenterna stängs av

Om abonnent X kopplas bort från värmenätet kommer nätets totala motstånd att öka (parallell anslutning). Vattenflödet i nätet kommer att minska, tryckförlusten mellan stationen och abonnenten X kommer att minska. Därför kommer tryckgrafen (prickad linje) att gå smidigare. Det tillgängliga trycket vid punkt X kommer att öka, så flödet i nätet från abonnent X till nätets slutpunkt kommer att öka. För alla abonnenter från punkt X till slutpunkt kommer graden av förändring i flödet att vara densamma - proportionell snedställning.

För abonnenter mellan stationen och punkt X blir graden av förändring i förbrukningen olika. Minsta grad av förändring i förbrukning kommer att vara hos den första abonnenten direkt på stationen - f=1. När du flyttar bort från stationen f > 1 och ökar. Om det tillgängliga trycket på stationen ändras, kommer den totala vattenförbrukningen i nätet, liksom vattenförbrukningen för alla abonnenter, att ändras i proportion till kvadratroten av det tillgängliga trycket på stationen.

6.9. nätverksmotstånd.

Total nätverksledningsförmåga

, därav

.

Liknande

Och

. Beräkningen av nätverksresistansen utförs från den mest avlägsna abonnenten.

a. Inkludering av pumpstationer.

Pumpstationer kan installeras på tillförsel-, returledningar,

och även på bygeln mellan dem. Byggandet av transformatorstationer orsakas av ogynnsam terräng, långa överföringsavstånd, behov av att öka bandbredden etc.

A). Installation av en pump på matnings- eller returledningar.

Fig.6.8. Installation av en pump i en matnings- eller serieledning (seriedrift)

Vid installation av en pumpstation (NP) på fram- eller returledningarna minskar vattenförbrukningen för konsumenter som ligger mellan stationen och NP, och för konsumenter efter NP ökar de. I beräkningarna beaktas pumpen som en del hydrauliskt motstånd. Beräkningen av nätverkets hydrauliska regim med NP utförs med metoden för successiva approximationer.

Ställs in av det negativa värdet på pumpens hydrauliska motstånd

Beräkna motstånd i nätet, vattenförbrukning i nätet och hos konsumenter

Vattenflödet och pumptrycket och dess motstånd specificeras av (*).

Fig.6.10. Totala egenskaper för serie- och parallellkopplade pumpar

När pumparna är parallellkopplade erhålls den totala karakteristiken genom att summera egenskapernas abskiss. När pumparna är seriekopplade erhålls den totala karakteristiken genom att summera egenskapernas ordinata. Graden av förändring i tillförseln när pumparna är parallellkopplade beror på typen av nätverkskarakteristik. Ju lägre resistans nätverket har, desto effektivare är parallellkopplingen och vice versa.

Fig.6.11. Parallellkoppling av pumpar

När pumparna är seriekopplade är den totala vattentillförseln alltid större än vattentillförseln för var och en av pumparna individuellt. Ju större resistans nätverket har, desto effektivare är seriekopplingen av pumparna.

b). Installation av pumpen på bygeln mellan fram- och returledningarna.

När du installerar pumpen på bygeln temperaturregim före och efter NP är inte samma sak.

För att bygga den totala karakteristiken för två pumpar, överförs karakteristiken för pump A först till nod 2, där pump B är installerad (se fig. 6.12). På den givna karakteristiken för pumpen A2 - 2 är trycken vid valfri flödeshastighet lika med skillnaden mellan det faktiska trycket för denna pump och tryckhöjdsförlusten i nätverket C för samma flödeshastighet.

. Efter att ha fört egenskaperna hos pumparna A och B till samma gemensamma nod, läggs de till enligt regeln för tillägg av pumpar som arbetar parallellt. När en pump B är i drift är trycket i nod 2 lika med , vattenflöde. När den andra pumpen A kopplas in ökar trycket i nod 2 till , och det totala vattenflödet ökar till V>. Direkttillförseln av pump B reduceras dock till .

Fig.6.12. Bygga en hydraulisk egenskap hos ett system med två pumpar i olika noder

a. Nätverksdrift med två nätaggregat

Om fordonet drivs av flera värmekällor, finns det i huvudledningarna mötespunkter för vattenflöden från olika källor. Placeringen av dessa punkter beror på fordonets motstånd, fördelningen av lasten längs huvudet och det tillgängliga trycket på kraftvärmens samlare. Den totala vattenförbrukningen i sådana nät anges vanligtvis.

Fig.6.13. Schema för ett fordon som drivs av två källor

Vattendelaren hittas enligt följande. De bestäms av godtyckliga värden för vattenflödet i delar av motorvägen baserat på den 1:a Kirchhoff-lagen. Huvudresterna bestäms på grundval av 2:a Kirchhoff-lagen. Om, med en förvald flödesfördelning, vattendelaren väljs i t.K, så kommer den andra Kirchhoff-ekvationen att skrivas i formen - tryckfall vid konsumenten m + 1 när den drivs från station B. eller .

2. Enligt ekvationen (*) beräknas tvåan.

3. Beräkna nätverkets motstånd och flödeshastigheterna för vatten som tillförs från station A och B.

4. Beräkna förbrukningen av vatten hos konsumenten - och.

5. Tillståndet kontrolleras

, .

a. Ring nätverk.

Ringnätet kan betraktas som ett nätverk med två strömförsörjningar med lika stora huvuden av nätverkspumpar. Placeringen av vattendelarepunkten i fram- och returledningarna är densamma om resistanserna för matnings- och returledningarna är desamma och det inte finns några boosterpumpar. I annat fall måste placeringen av vattendelare i fram- och returledningar bestämmas separat. Installationen av en boosterpump leder till en förskjutning av vattendelaren endast i den linje som den är installerad på.

Fig.6.15. Diagram över trycket i ringnätet

I detta fall PÅ = HB.

b. Slå på pumpstationer i ett nätverk med två strömförsörjningar

För att stabilisera tryckregimen i närvaro av en boosterpump vid en av stationerna hålls trycket på inloppsgrenröret konstant. Denna station kallas fast, de andra stationerna kallas fria. När en boosterpump är installerad ändras trycket i inloppsgrenröret på en ledig station med .

a. Hydrauliskt läge för öppna värmeförsörjningssystem

Huvuddraget i det hydrauliska läget för öppna värmeförsörjningssystem är att i närvaro av vattenintag är vattenflödet i returledningen mindre än i matningsledningen. I praktiken är denna skillnad lika med vattenintaget.

Fig.6.18. Piezometrisk plot av ett öppet system

Den piezometriska kurvan för matningsledningen förblir konstant vid eventuellt uttag från returledningen, eftersom flödet i matningsledningen hålls konstant med hjälp av flödesregulatorer på abonnentens inlopp. Med en ökning av vattenintaget minskar flödet i returledningen och returledningens piezometriska kurva blir plattare. När avtaget är lika med flödet i flödet är flödet i returen noll och returledningens piezometriska kurva blir horisontell. Med samma diametrar på direkt- och returledningarna och frånvaro av vattenintag är huvudgraferna i direkt- och returledningarna symmetriska. I avsaknad av vattenintag för varmvattenförsörjning är vattenförbrukningen lika med den beräknade värmeförbrukningen - V.

Från ekvation (***) kan man hitta f.

1. När varmvatten tas från framledning sjunker flödet genom värmesystemet. När man analyserar från den omvända linjen växer den. På b=0,4 vattenflöde genom värmesystemet är lika med det beräknade.

2. Graden av förändring i vattenflödet genom värmesystemet -

3. Graden av förändring i vattenflödet genom värmesystemet är ju större desto lägre motstånd är systemet.

En ökning av tappvattenavtaget kan leda till en situation där allt vatten efter värmesystemet går till tappvattentapp. I detta fall kommer vattenflödet i returledningen att vara lika med noll.

Från (***): , var (****)

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Bra jobbat till webbplatsen">

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Postat på http://www.allbest.ru/

Introduktion

Inledande data

Avvecklingsdel

8.1 Val av nätverkspumpar

8.3 Val av boosterpumpar

8.4 Val av CHP ångturbin

9.3 Beräkning av en sektion med en U-formad kompensator

montering av utrustning för värmenätverk

Introduktion

Värmeförsörjning är ett av de viktigaste delsystemen inom värmekraftteknik.

Huvudsyftet med alla värmeförsörjningssystem är att förse konsumenterna med den nödvändiga mängden värme av erforderlig kvalitet.

Vattenvärmesystem används i två typer: stängda och öppna. I slutna system används nätvatten som cirkulerar i värmenätet endast som värmebärare, men tas inte från nätet.

För värmeförsörjning av städer används i de flesta fall tvårörsvattensystem, där värmenätet består av två rörledningar: tillförsel och retur. Genom tillförselledningen tillförs varmvatten från stationen till abonnenterna, genom returledningen återförs det kylda vattnet till stationen.

Den dominerande användningen av tvårörssystem i städer förklaras av att dessa system, jämfört med flerrörssystem, kräver lägre initiala investeringar och är billigare i drift. Tvårörssystem är tillämpliga i de fall där alla förbrukare i området behöver värme med ungefär samma potential.

Antalet parallella rörledningar i ett slutet system måste vara minst två, eftersom efter att värmen släppts ut i abonnentenheter måste kylvätskan återföras till stationen.

Trots den betydande mångfalden av värmebelastningen kan den delas in i två grupper beroende på flödets karaktär i tid: säsongsbetonad och året runt. Förändringen i säsongsbelastning beror främst på klimatförhållandena: utomhustemperatur, vindriktning och vindhastighet, solstrålning, luftfuktighet etc. Årsbelastningen inkluderar processbelastning och varmvattenförsörjning.

En av de primära uppgifterna i konstruktionen och utvecklingen av driftsättet för fjärrvärmesystem är att bestämma värdena och arten av termiska belastningar, vilket vi kommer att göra i denna beräkning.

Inledande data

Översiktsplan nummer 2

CHP nummer 5

Typ av system stängt

Befolkningstäthet, person/ha 340

Värmebärarparametrar:

Värmeisoleringsmaterial IPS-T

Byggområdet Kirov

1. Fastställande av tim- och årsvärmeförbrukning

Bostads- och industriområdenas områden bestäms enligt översiktsplanen.

Bestämma antalet invånare:

Var R- Befolkningstäthet, personer/ha; F- område av block under uppförande, ha (enligt översiktsplanen).

Kvartalets totala boyta:

Var f- norm totalarea bostadshus per person (9 - 12).

Acceptera f=10.

Beräkningsresultaten visas i tabell 1.

Bord 1.

kvartalsnummer	Kvartalsyta, ha	Antal personer som lever	Bostadsområde i kvarteret

Nödvändiga data för beräkning av värmeflöden för värme, ventilation och varmvatten är hämtade från Tabell 2.

Tabell 2

Maximalt värmeflöde, W, för uppvärmning av bostäder och offentliga byggnader:

där - en aggregerad indikator för det maximala värmeflödet för uppvärmning av bostadshus per 1 total yta, - hämtas från tabell 3; - koefficient med hänsyn till värmeflödet för uppvärmning av offentliga byggnader.

Tabell 3

den aggregerade indikatorn för det maximala värmeflödet för uppvärmning av bostadshus per 1 total yta accepteras för byggnader efter 1985, med en höjd av 5 eller fler våningar. .

Maximalt värmeflöde, W, för ventilation av offentliga byggnader:

där =0,6 - koefficient med hänsyn till värmeflödet till ventilationen i offentliga byggnader.

Genomsnittligt värmeflöde, W, för varmvattenförsörjning av bostäder och offentliga byggnader:

där är en aggregerad indikator på det genomsnittliga värmeflödet för varmvattenförsörjning per person; A- hastigheten på vattenförbrukningen för varmvattenförsörjning vid en temperatur per person och dag som bor i en byggnad med varmvattenförsörjning, accepterar vi A=110; b- hastigheten på vattenförbrukningen för varmvattenförsörjning som förbrukas i offentliga byggnader, vid en temperatur som vi accepterar b\u003d 25 l / dag. för en person; - temperatur på kallt (kran)vatten i uppvärmningssäsong, acceptera; Med- specifik värmekapacitet för vatten, tar vi Med=4,187 .

Maximalt värmeflöde, W, för varmvattenförsörjning av bostäder och offentliga byggnader:

Vid bestämning av den beräknade värmeförbrukningen för stadsdelen tas hänsyn till att under transporten av kylvätskan uppstår värmeförluster i miljö, som tas lika med 5% av värmebelastningen, så den totala värmeförbrukningen för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning:

Beräkningsresultaten visas i tabell 4.

Tabell 4

kvartalsnummer	Värmeförbrukning, kW
Totalt, med hänsyn tagen till förluster:

Under sommarperioden, som i värmetillförseln villkorligt bestäms av perioden med utetemperaturer, fungerar endast varmvatten av 3 värmelaster.

Den genomsnittliga värmeförbrukningen per timme för varmvattenförsörjning på sommaren kommer att vara:

var är medeltemperaturen varmt vatten, accepteras; - koefficient med hänsyn till förändringen i vattenförbrukningen för varmvattenförsörjning under perioden utan uppvärmning, eftersom Kirov är inte en semesterort, då accepterar vi = 0,8; - kall temperatur kranvatten under uppvärmningsperioden accepterar vi; - temperaturen på kallt kranvatten under den icke-uppvärmningsperiod, accepterar vi.

var är medeltemperaturen i uppvärmda rum, accepterar vi; - uteluftstemperatur för design av ett värmesystem, hämtas från tabell 2.

Den totala vattenförbrukningen för värme, ventilation och varmvatten vid en temperatur t=+8 :

Genomsnittligt värmeflöde för uppvärmning och ventilation under uppvärmningsperioden:

var är den genomsnittliga utomhustemperaturen för uppvärmningsperioden, .

Årlig värmeförbrukning för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning av bostäder och offentliga byggnader:

var är uppvärmningsperiodens längd, dagar; Z- antalet drifttimmar för ventilationssystemen i offentliga byggnader i genomsnitt över uppvärmningsperioden under dagen, Z=16, av ; - beräknat antal dagar under driftåret för varmvattensystemet, tas = 350 dagar.

Tabell 5

Enligt tabell 5 byggs en graf över den årliga värmelasten. Denna graf visas i figur 1.

2. Beräkning och uppbyggnad av scheman för reglering av värmeförsörjning

Enligt B vattenvärmenät bör central kvalitetskontroll av värmetillförsel användas genom att värmebärarens temperatur ändras beroende på utetemperaturen.

2.1 Styrning av värmeeffekt i slutna system

Bestäm temperaturskillnaden för värmaren:

där - temperaturen på vattnet i tillförselledningen till värmesystemet efter hissen vid, tas; - temperaturen på vattnet i returledningen efter värmesystemet vid, - den beräknade temperaturen för den inre luften, accepteras.

Uppskattad vattentemperaturskillnad i värmenätet:

var är temperaturen på vattnet i värmenätets framledning vid utomhustemperaturen, .

Uppskattad vattentemperaturskillnad i det lokala värmesystemet:

Med tanke på olika värden på utomhuslufttemperaturen från +8 till, bestäm vattentemperaturen i fram- och returledningarna respektive med formlerna:

Resultaten visas i tabell 6.

Tabell 6

Eftersom värme samtidigt tillförs genom värmenät för värme, ventilation och varmvattenförsörjning, för att möta värmebelastningen från varmvattenförsörjningen, är det nödvändigt att göra justeringar av värmekurvan för vattentemperaturer. Temperaturen på varmvattnet i varmvattenberedarens vattensteg måste vara minst 55 respektive, temperaturen på det uppvärmda vattnet vid utloppet av varmvattenberedaren måste vara 60-65. Därför antas minimitemperaturen på nätvattnet i framledningsledningen vara 70°C för slutna värmeförsörjningssystem. För att göra detta skärs värmekurvan av vid nivå 70. Utetemperaturen som motsvarar kurvans brytpunkt hittas genom linjär interpolation:

Temperaturen på vattnet i returledningen efter värmesystemet, motsvarande brytpunkten för temperaturdiagrammet:

Brytpunkten för grafen delar upp den i 2 delar med olika styrlägen: inom området för utomhuslufttemperaturer från till utförs central kvalitetskontroll av värmetillförseln; i temperaturområdet från +8 till lokal reglering av alla typer av termiska belastningar.

Beräkningen av den ökade temperaturkurvan består i att bestämma temperaturskillnaden för nätverksvattnet i varmvattenberedarna i de övre och nedre stegen vid olika utomhustemperaturer och VV-balansbelastningen:

där - balanskoefficienten, med hänsyn till den ojämna förbrukningen av värme för varmvattenförsörjning under dagen, accepteras.

Det totala temperaturfallet för nätverksvattnet i varmvattenberedarna i de övre och nedre stegen under hela uppvärmningsperioden:

Underkylning av tappvatten till värmevattnets temperatur i varmvattenberedarens nedre steg: ; därför att det finns lagringstankar, då accepterar vi.

Temperaturen på det uppvärmda kranvattnet efter det nedre (I) steget av varmvattenberedaren:

Temperaturfall för nätverksvatten i varmvattenberedarens nedre steg, motsvarande brytpunkten för grafen:

var är temperaturen på varmvatten som kommer in i varmvattensystemet, vi accepterar; - temperaturen på kallt kranvatten under uppvärmningsperioden accepterar vi.

Temperaturen på nätvattnet i returledningen enligt det ökade schemat, motsvarande brytpunkten för schemat:

Temperaturfall för nätverksvatten i vattenvärmarens övre (II) steg, motsvarande brytpunkten för grafen:

Temperaturen på nätverksvattnet i tillförselledningen till värmenätet för det ökade schemat, motsvarande brytpunkten för schemat:

var är vattentemperaturen i tilloppsledningen, motsvarande brytpunkten för grafen, .

Vid en utomhustemperatur i intervallet från till:

Temperaturfall för nätverksvatten i vattenvärmarens nedre steg:

Temperaturen på nätverksvattnet i returledningen enligt det ökade schemat:

Temperaturfall för nätverksvatten i det övre (II) steget av varmvattenberedaren:

Temperaturen på nätverksvattnet i matningsledningen till värmenätet för ett ökat schema:

Beräkningsresultaten för dessa parametrar visas i tabell 7. Baserat på dessa värden byggs en graf över värmetillförselstyrningen.

Tabell 7

2.2 Ventilationslastkontroll

Reglering av värmetillförsel för ventilation kan utföras genom att ändra flödeshastigheten för nätverksvatten eller uppvärmd luft. Reglering av värmeförsörjning för ventilation använder en metod för reglering genom att ändra flödet av nätvatten.

Baserat på graferna över värmeförbrukningen för ventilation F v = f(t m) och vattentemperatur i framledning 1 = f(t m) hela uppvärmningsperioden kan delas in i tre områden:

Jag sträcker sig - från t n = +8 o C fram till när temperaturen på nätvattnet i framledningen är konstant, och värmeförbrukningen för ventilation förändras. I detta område av utomhuslufttemperaturer, förutom den centrala regleringen, utförs lokal kvantitativ reglering genom att ändra flödet av nätverksvatten genom värmaren.

Vattentemperatur efter värmare 2, v bestäms utifrån ekvationen

var är temperaturen på nätvattnet i matningsledningen vid; - vattentemperatur efter värmaren när vi accepterar.

Denna ekvation löses med metoden med successiva approximationer eller grafanalytiskt.

Frågar

II-intervall - från till, när temperaturen på nätvattnet i framledningsledningen och värmeförbrukningen för ventilation ökar med sjunkande temperatur. I detta intervall utförs den centrala kvalitetskontrollen av värmeförsörjningen. Enligt tabell 2: .

Område III - från till, när temperaturen på nätverksvattnet i matningsledningen ökar med en minskning av uteluftens temperatur, och värmeförbrukningen för ventilation förblir konstant. I detta område tillämpas, förutom den centrala kvalitetskontrollen, lokal kvantitativ kontroll av ventilationsbelastningen.

Vattentemperaturen efter värmarna bestäms från ekvationen:

var är temperaturen på nätvattnet i matningsledningen vid utomhustemperaturen; - temperaturen på vattnet efter värmarna vid utetemperaturen, accepteras; - nätvattnets temperatur efter värmeinstallationen, vid uteluftens temperatur.

Grafiskt finner vi:

Frågar

Med hjälp av de erhållna värdena bygger vi en graf för reglering av ventilationsbelastningen (streckade linjer).

Grafen över regleringen av värmetillförseln visas i figur 2.

3. Bestämning av de beräknade kylvätskeflödena i värmenät

Med en kvalitativ reglering av värmeförsörjning, beräknad förbrukning av nätverksvatten för uppvärmning:

Beräknad förbrukning av nätverksvatten för ventilation:

Uppskattad förbrukning av nätverksvatten för varmvattenförsörjning beror på schemat för anslutning av varmvattenberedare. I detta arbete användes ett tvåstegs sekventiellt schema, därför den genomsnittliga vattenförbrukningen per timme för varmvattenförsörjning:

Maximal vattenförbrukning för varmvatten:

Den totala beräknade förbrukningen av nätvatten i tvårörsvärmenät med reglering enligt ökat schema:

Beräknad förbrukning av nätvatten för värme och ventilation samt total förbrukning vid utomhustemperatur:

Baserat på erhållna data byggs en graf över de uppskattade kylvätskeflödena i värmenätverk.

Grafen över de uppskattade kylvätskeflödena visas i figur 3.

Nätverkets vattenförbrukning per fjärdedelar av distriktet, t/h visas i tabell 8.

Tabell 8

kvartalsnummer	Förbrukning av nätvatten för uppvärmning, t/h	Tillförselvattenförbrukning för ventilation, t/h	Förbrukning av nätvatten för varmvattenförsörjning, t/h	Total beräknad förbrukning av nätvatten, t/h
			Genomsnitt per timme	Maximal

4. Valet av utformningen av värmenätverket och utvecklingen av kopplingsschemat

Utformningen av värmenätverk börjar med valet av vägen och metoden för att lägga dem. I städer och andra tätorter bör sträckan tillhandahållas i de tekniska körfält som är avsedda för ingenjörsnätverk, parallellt med de röda linjerna av gator, vägar och uppfarter, utanför körbanan och remsan av grönområden, och inom mikrodistrikt och kvarter - utanför körbana. På territoriet för kvarter och mikrodistrikt är det tillåtet att lägga värmeledningar längs uppfarter som inte har en större vägyta, trottoarer och grönområden. Diametrarna på rörledningar som läggs i kvarter eller mikrodistrikt, i enlighet med säkerhetsförhållandena, bör väljas högst 500 mm, och deras rutt bör inte passera på platser med möjlig överbelastning av befolkningen (idrottsplatser, torg, gårdar till offentliga byggnader, etc. .).

När du väljer rutt för värmeledningar är det nödvändigt att ta hänsyn till effektiviteten och tillförlitligheten av driften av värmenätverk. Det är nödvändigt att sträva efter den kortaste längden av värmenätverk, för ett mindre antal termiska kammare, med om möjligt tvåvägskoppling av kvartal. Vatten värmenät bör tas, som regel, 2-rör, levererar kylvätskan samtidigt för uppvärmning, ventilation, varmvattenförsörjning och tekniska behov. System med kvartalsvisa värmenät accepteras som återvändsgränd, utan redundans.

I bosättningar för värmenät tillhandahålls som regel underjordisk läggning. Ovanjordsläggning i staden kan användas i områden med svåra markförhållanden, vid korsning järnvägar allmänt nätverk, floder, raviner, med en hög täthet av underjordiska strukturer och i andra fall [SNiP 41-02-2003]. Lutningen på värmenätverk, oavsett kylvätskans rörelseriktning och läggningsmetoden, måste vara minst 0,002.

Underjordisk läggning av värmenät kan utföras i kanaler och utan kanaler. Att lägga i oframkomliga kanaler av olika utformningar har nu blivit utbrett. De mest lovande för byggandet av värmenät är oframkomliga kanaler av typen KLp och KLs, som ger fri tillgång till rörledningar vid produktion av svetsning, isolering och andra typer av arbeten.

För att förbättra tillförlitligheten i värmenäten är det lämpligt att ordna en reservation för leverans av värme till konsumenter p.g.a. gemensamt arbete flera värmekällor, såväl som enheten för att blockera byglar mellan elnätet för värmenätverk när underjordisk läggning.

Vid val av färdväg tillhandahålls en ingång av värmenät för varje kvartal. Det är tillåtet att ansluta intilliggande kvarter från en termisk kammare. I kursprojektet används enhetliga standardkonstruktioner av prefabricerade armerade betongkanaler, vars dimensioner beror på värmerörens diametrar.

Valet av rör och rördelar i designen utförs enligt kylvätskans arbetstryck och temperatur. För värmenätverk används elektriskt svetsade längsgående stålrör i enlighet med GOST 10704-91. Rör ansluts genom svetsning. Huvudtyperna av ventiler är grindventiler av stål med manuell drivning med en diameter på upp till 500 mm och elektrisk med en diameter på mer än 500 mm.

Kopplingsschemat är ritat i två rader, och tillförselvärmeröret är placerat på höger sida i kylvätskans rörelseriktning från värmekällan. På platser för grenar till kvarter eller byggnader finns termiska kammare.

Utvecklingen av installationsschemat består i placeringen av fasta stöd, kompensatorer och avstängnings- och styrventiler på värmenätverkets väg. I områdena mellan nodalkamrarna, d.v.s. kammare i grennoder, fasta stöd placeras, avståndet mellan vilka beror på värmerörets diameter, typen av kompensator och metoden för att lägga värmenätverk. En kompensator finns i området mellan två fasta stöd.

Fasta stöd bör tillhandahållas:

a) ihållande - för alla metoder för att lägga rörledningar;

b) panelskiva - för kanallös läggning och läggning i oframkomliga kanaler när stöd placeras utanför kamrarna;

c) klämma - vid läggning ovan jord och i tunnlar (i områden med flexibla kompensatorer och självkompensation).

Svängar på värmenätverkets väg i en vinkel på 90-130 ° används för självkompensation av temperaturförlängningar, och på platser för svängar i en vinkel på mer än 130 ° installeras fasta stöd.

Kompensation för temperaturdeformationer i värmenätverk tillhandahålls av kompensatorer - packbox, bälg, radiell, såväl som självkompensation - med hjälp av sektioner av varv av värmeledningen. Glandkompensatorer har stor kompensationskapacitet, låg metallförbrukning, men kräver konstant övervakning och underhåll. Termiska kammare bör finnas på platserna för packboxkompensatorer för underjordisk läggning. Glandkompensatorer tillverkas med D y \u003d 100-1400 mm för nominellt tryck upp till 2,5 MPa och temperatur upp till 300C, ensidig och tvåsidig. Det är önskvärt att använda packboxkompensatorer på raka sektioner av rörledningar med stora diametrar. Expansionsfogar för bälgar finns tillgängliga för rörledningar med diametrar från 50 till 1000 mm. De kräver inget underhåll och kan användas för alla läggningsmetoder. De har dock en relativt liten kompensationskapacitet (upp till 100 mm) och de kan användas med hjälp av styrstöd. Radiella (huvudsakligen U-formade) kompensatorer har använts i stor utsträckning. Radialkompensatorer kan användas för vilken diameter som helst, de kräver inget underhåll, däremot är de metallintensiva, har en betydande axiell reaktion och större hydrauliskt motstånd jämfört med packbox och bälg. När man löser frågorna om kompensation för termiska deformationer i värmenätverk är det först nödvändigt att använda ruttens naturliga vinklar för självkompensation och först därefter tillämpa speciella kompensationsanordningar.

Projektet tillhandahåller enhetliga prefabricerade armerade betongkammare. För nedstigning in i och ut ur kammaren finns minst två luckor, metallstegar eller konsoler. När arean av kammaren enligt det interna måttet är mer än 6 m 2, installeras fyra luckor: Botten är anordnad med en lutning på 0,02 mot gropen för att samla upp och ta bort vatten. På alla grenar av värmerören i kammaren är en avstängningsventil installerad. Övergången till en annan rördiameter utförs i kammaren. Minsta kamerahöjd antas vara 2 m.

För att minska höjden på kammaren och fördjupa värmenäten kan ventilerna installeras i en vinkel på 45 ° eller horisontellt. På installationsplatserna för sektionsventiler på sidan av värmekällan är en bygel anordnad mellan tillförsel- och returvärmerören med en diameter lika med 0,3 av värmerörets diameter. Två ventiler är installerade på bygeln, och mellan dem - en avloppskontrollventil d= 25 mm. Det är tillåtet att öka avståndet mellan sektionsventiler upp till 1500 m på rörledningar d\u003d 400 - 500 mm, förutsatt att den sektionerade sektionen fylls med vatten eller dräneras inom 4 timmar, för rörledningar d 600 mm - upp till 3000 m, förutsatt att området är vattenfyllt eller vattnet dräneras i 5 timmar, och för överliggande läggning d 900 mm - upp till 5000 m.

Vid installation av ventiler med stor diameter kan ovanjordiska paviljonger anordnas istället för termiska kammare. I kammare på grenar till enskilda byggnader med en grendiameter på upp till 50 mm och en längd på upp till 30 m är det tillåtet att inte installera avstängningsventiler. Samtidigt bör avstängningsventiler finnas för att säkerställa avstängning av en grupp byggnader med en total värmebelastning på upp till 0,6 MW.

Arbetsschemat för den mest belastade grenen visas i figur 4.

5. Hydraulisk beräkning av vattenvärmenät

Hydraulisk beräkning är en av de viktigaste delarna av design och drift av värmenätverk.

Vid konstruktion inkluderar den hydrauliska beräkningen följande uppgifter:

Bestämning av rörledningsdiametrar;

Bestämning av tryckfall (tryck);

Bestämning av tryck (huvuden) vid olika punkter i nätverket;

Samordning av alla punkter i systemet i statiskt och dynamiskt läge för att säkerställa acceptabla tryck och erforderliga tryck i nätverket och abonnentsystemen.

Resultaten av den hydrauliska beräkningen ger följande källmaterial:

För att bestämma kapitalinvesteringar, metallförbrukning och huvudomfattningen av arbetet med att bygga ett värmenätverk;

Fastställande av egenskaperna hos cirkulations- och påfyllningspumpar, antalet pumpar och deras placering;

Förtydligande av driftsförhållandena för värmekällor, värmenät och abonnentsystem och valet av system för att ansluta värmeförbrukande installationer till värmenätet;

Utveckling av driftsätt för värmeförsörjningssystem.

Först och främst är det nödvändigt att rita en översiktsplan för stadsdelen på Whatman-papper, sedan lägga på planen ett kraftvärmeverk och ett värmenät med parvisa grenar till mikrodistrikt.

För att spara kapitalkostnader läggs värmenätet inte längs varje gata, utan tvärs över gatan. De hittar värmenätets huvudledning och närmaste gren till kraftvärmen för hydraulisk beräkning. Bestäm den beräknade vattenförbrukningen i varje mikrodistrikt. Bestäm det optimala specifika linjära tryckfallet i ledningen inte mer än 30-80 och grenen inte mer än 50-300.

5.1 Preliminär hydraulisk beräkning

Valet av rördiametrar för sektioner av huvud- och grenledningar i den preliminära hydrauliska beräkningen görs beroende på vattenflödet och specifika tryckfall. Tryckförlusten i lokala motstånd i den preliminära beräkningen beaktas av koefficienten för lokala förluster. Preliminär hydraulisk beräkning startar från den sista delen till värmekällan.

Resultaten av den preliminära beräkningen visas i tabell 9.

Tabell 9

Eftersom avvikelsen vid alla 3 punkter är större än de tillåtna 10 %, är det nödvändigt att installera gasspjällsbrickor. Beräkning av spjällbrickor (diameter på spjällmembranets hål):

5.2 Slutlig hydraulisk beräkning

Efter den preliminära beräkningen utförs den slutliga hydrauliska beräkningen, där tryckhöjdsförlusten i lokala motstånd bestäms på ett mer exakt sätt baserat på ekvivalenta längder av de faktiska noderna av lokala motstånd. För att göra detta ritas ett kopplingsschema över huvudledningen och grenarna i två linjer med applicering av fasta stöd, sektionsventiler, kompensatorer, övergångar, byglar, termiska kammare.

Enligt det färdiga kopplingsschemat bestäms de lokala motståndskoefficienterna och skrivs in i tabell 10.

Tabell 10

tomtnummer	Villkorligt pass	lokalt motstånd	Kvantitet	Lokal resistanskoefficient	Total koefficient för lokal resistans	Totalt för webbplatsen
Huvudlinje
		grindventil
		U-formad kompensator
		Tee per passage
		grindventil
		Glandkompensator
		Tee per passage
		grindventil
		Glandkompensator
		Tee per passage
		grindventil
		Glandkompensator
		Tee per passage
		Gren svetsad 2-sutural i en vinkel 90
		Glandkompensator
Grenar
		grindventil
		U-formad kompensator
		Tee per passage
		grindventil
		U-formad kompensator
		Gren t-shirt
		grindventil
		U-formad kompensator
		Tee per passage
		grindventil
		U-formad kompensator
		Gren t-shirt
		grindventil
		U-formad kompensator
		Tee per passage
		grindventil
		U-formad kompensator
		Gren t-shirt

I den slutliga hydrauliska beräkningen bestäms tryckfallet i sektioner från de uppdaterade ekvivalentlängderna.

Total tryckförlust i rörledningssektionen:

Den reducerade längden på rörledningen, som beräknas med formeln:

Den ekvivalenta längden av lokala motstånd hittas av formeln:

Ekvivalent längd av lokala motstånd vid, vilket finns i tabell 8.2. Vi accepterar koefficienten för ekvivalent grovhet

Resultaten av den slutliga hydrauliska beräkningen sammanfattas i tabell 11.

Tabell 11

Avvikelsen för tryckförlust längs huvudlinjen (från grenpunkten) och längs grenlinjen:

Avvikelsen är mindre än 10 % (), i 5-11 och 3-7 §§, och i 4-9 § överstiger avvikelsen de tillåtna 10 %. Därför bör i avsnitt 9 ett gasspjällsmembran installeras. Beräkning av gasbländare:

6. Utveckling av tryckdiagram och urval av scheman för anslutning av abonnenter till värmenät

Fördelningen av tryck i värmenätverk avbildas bekvämt i idén om en piezometrisk graf, som ger en visuell representation av tryckhöjden var som helst i värmenätverket och därför ger stora möjligheter att ta hänsyn till många faktorer (terräng, byggnadshöjd, egenskaper hos abonnentsystem etc.) när man väljer det optimala hydrauliska läget.

En piezometrisk graf har utvecklats för vinter- och sommardesignförhållanden. Utformningen av öppna värmeförsörjningssystem är förknippad med behovet av att bygga piezometriska grafer för uppvärmningssäsongen, med hänsyn till det maximala vattenintaget från tillförseln och separat från returledningarna.

Tryck. uttryckt i linjära enheter kallas tryckhöjd. I värmeförsörjningssystem karaktäriserar piezometriska grafer huvudena som motsvarar övertrycket, och de kan mätas med konventionella tryckmätare, följt av omvandling av mätresultaten till meter.

Den piezometriska grafen låter dig: bestämma trycket och tillgängligt tryck var som helst i nätverket; ta hänsyn till terrängens ömsesidiga påverkan, höjden på de anslutna konsumenterna och tryckförlusten i nätverket vid utveckling av hydraulsystemet; välj konsumentanslutningsscheman; hämta nätverk och sminkpumpar, automatiska regulatorer.

När du konstruerar en piezometrisk graf måste följande villkor vara uppfyllda:

1. Trycket i abonnentsystem direkt anslutna till nätet bör inte överstiga det tillåtna värdet både i statiskt och dynamiskt läge. För radiatorer i värmesystemet bör det maximala övertrycket inte överstiga 0,6 MPa (60 m).

2. Den maximala tryckhöjden i tillförselledningarna begränsas av styrkan på rören och alla vattenvärmeinstallationer.

3. Trycket i tillförselledningarna, genom vilka vatten med en temperatur över 100C rör sig, måste vara tillräckligt för att förhindra förångning.

4. För att förhindra kavitation måste trycket i nätverkspumpens sugrör vara minst 5 m.

5. Vid anslutningspunkterna för abonnenter bör tillräckligt tryck tillhandahållas för att skapa vattencirkulation i lokala system. Med hissblandning vid abonnentens ingång måste det tillgängliga trycket vara minst 10-15 m.

Nivåerna för piezometriska linjer i både statiska och dynamiska lägen bör ställas in med hänsyn till möjligheten att ansluta de flesta abonnentsystem med de billigaste beroende systemen. Det statiska trycket får inte heller överstiga det tillåtna trycket för alla element i värmesystemet. Vid bestämning av det statiska trycket kan möjligheten att koka vatten i matningsrören ignoreras.

Den piezometriska grafen är byggd för de statiska och dynamiska lägena i värmeförsörjningssystemet. När man konstruerar det tas märket på nätverkspumparnas axel som ursprunget för koordinater, villkorligt med tanke på att det sammanfaller med jordens märke vid utloppet av värmerörledningen från kraftvärmeverket. På y-axeln är tryckvärdena plottade i värmenätets fram- och returledningar, terrängmärkena och höjden på de anslutna förbrukarna; längs abskissaxeln byggs en terrängprofil och längden på de beräknade sektionerna av värmeledningen plottas. Värmeledningens axel antas villkorligt att sammanfalla med jordens yta.

Efter att ha konstruerat terrängprofilen och plottat höjderna på anslutna konsumenter börjar de utveckla en tryckgraf i hydrostatiskt läge, när det inte finns någon kylvätskecirkulation i värmenätet och trycket i systemet stöds av påfyllningspumpar. I detta läge är huvudgrafen en rät linje parallell med x-axeln. Konstruktionen av den statiska tryckledningen utförs från tillståndet att fylla alla konsumenters värmeinstallationer med vatten och skapa ett övertryck på 5 m vid deras övre punkter.

Vid genomförandet av projektet bör man sträva efter att etablera samma statiska huvud för hela värmeförsörjningssystemet, när det är omöjligt att uppnå detta tillstånd är värmeförsörjningssystemet uppdelat i flera statiska zoner eller konsumenter är anslutna enligt ett oberoende schema.

Efter att ha konstruerat den statiska huvudledningen börjar de utveckla tryckgrafer i hydrodynamiskt läge, när kylvätskan cirkuleras i värmenätverket av nätverkspumpar. Konstruktionen av en piezometrisk graf i detta läge börjar med att rita linjer med maximala och lägsta piezometriska tryck för tillförsel- och returledningar för värmenätverk. Linjerna för maximala och minimala tryck appliceras parallellt med profilen av jordytan längs sträckan. Linjerna för de faktiska trycken i tillopps- och returvärmeledningarna bör inte gå längre än linjerna för gränstryckvärdena. När man konstruerar en piezometrisk graf måste man ta hänsyn till att det erforderliga trycket vid nätverkspumpens sugrör beror på pumpens märke.

Den piezometriska grafen visas i figur 5.

7. Utveckling och konstruktion av en längsgående profil av värmenät

Värmenätsdelens längdprofil byggs i vertikal skala 1:100 och horisontell skala 1:5000 eller 1:1000. Konstruktionen börjar med att bestämma det minsta djupet för den termiska kammaren längs vägen, med hänsyn till de övergripande dimensionerna på den utrustning som är installerad i dem. Det är nödvändigt att sträva efter minsta djup av läggningskanaler eller värmerör. För detta ändamål är det i termiska kammare tillåtet att installera ventiler i horisontellt läge eller i en vinkel på 45. Antalet konjugeringar av sektioner med omvända sluttningar bör vara så litet som möjligt. Lutningen på värmeledningar, oavsett läggningsmetod, måste vara minst 0,002. Vid utläggning av värmeledningar längs brokonstruktioner vid korsning av floder, raviner, sluttningar kanske inte tillhandahålls.

På den längsgående profilen visar de: märken av jordens yta (design - med en heldragen linje, befintlig - med en streckad linje); alla korsande tekniska nätverk och strukturer med märken från toppen av deras struktur när det designade värmenätet är beläget på toppen och med märken från botten av tekniska nätverk och strukturer när värmenäten är belägna längst ner; märken på botten av röret i värmenätverket, botten och taket på kanalen; värmerörets djup; lutning och längd på delar av värmenätet; värmerörsdiameter och kanaltyp; en detaljerad plan över rutten ges som anger rotationsvinklar, grenar, fasta stöd, kompensatorer, kompensatoriska nischer och termiska kammare. Vid utformning av längsgående dränering anges brickans märken, diametern och lutningen på dräneringsrören.

Med ovanjordsmetoden för att lägga på den längsgående profilen ges märken för toppen av stödstrukturen och botten av värmeröret. På de lägsta punkterna på värmeledningarna finns dräneringsutlopp och på de högsta punkterna - luftutloppsanordningar. Det är nödvändigt att observera de tillåtna vertikala avstånden från värmenätets strukturer till verktyg.

8. Val av huvudutrustning för värmebehandlingsanläggningen i kraftvärmeverket

8.1 urval av nätverkspumpar

Vi hittar trycket för nätverkspumpar enligt den piezometriska grafen:

Totalt nätverksmotstånd:

Vi väljer ett pumpmärke SE-800-100-11, med tekniska egenskaper:

pumpmotstånd.

Antal pumpar:

Acceptera n=2.

Vi accepterar 3 pumpar för installation: 2 fungerande och 1 reserv.

Vi konstruerar egenskaperna för pumpdriften med hjälp av ekvationen. Nätverkets egenskaper och pumpens funktion visas i figur 6.

Sommarläge:

Ris. 6 Egenskaper för värmenätet och driften av nätpumpar

8.2 Val av påfyllningspumpar

Huvudet på sminkpumparna är lika med det statiska trycket. Enligt den piezometriska grafen bestämmer vi:

Efterfyllningsvattenförbrukning, med hänsyn till nödläge:

där - specifika volymer nätvatten som finns i externa nät med värmeinstallationer och i lokala system.

Enligt det erhållna värdet bygger vi nätverkskarakteristiken enligt ekvationen.

Vi väljer ett pumpmärke KM80-50-200 / 2-5, med tekniska egenskaper:

Huvud i frånvaro av flöde;

pumpmotstånd.

Antal pumpar:

Acceptera n=4.

Vi accepterar 5 pumpar för installation: 4 fungerande och 1 reserv.

Vi konstruerar egenskaperna för pumpdriften med hjälp av ekvationen. Nätverkets egenskaper och pumpens funktion visas i figur 7.

Ris. 7 Egenskaper för värmenätet och drift av påfyllningspumpar

8.3 Val av boosterpumpar

Trycket på boosterpumparna antas vara:

Värmenätverkets totala motstånd:

Enligt det erhållna värdet bygger vi nätverkskarakteristiken enligt ekvationen.

Vi väljer ett pumpmärke D200-36, med tekniska egenskaper:

Huvud i frånvaro av flöde;

pumpmotstånd.

Antal pumpar:

Acceptera n=6.

Vi accepterar 6 pumpar för installation: eftersom antalet fungerande pumpar är fler än 5 behövs ingen reservpump.

Vi konstruerar egenskaperna för pumpdriften med hjälp av ekvationen. Nätverkets egenskaper och pumpens funktion visas i figur 8.

Ris. 8 Egenskaper för värmenätet och driften av boosterpumpar

8.4 Val av CHP ångturbin

För att välja CHP-ångturbiner är det nödvändigt att känna till den totala mängden ånga som krävs från turbinextraktionerna, vilket är nödvändigt för att värma vattnet i huvudvärmarna till en temperatur. Drickstemperatur. För att göra detta ställer vi in ​​värdet på värmetillförselkoefficienten: (vid säsongsbetonad värmebelastning för högtryckskraftvärme).

Uppskattad värmebelastning av uttag av värmeturbiner:

För att täcka belastningen på värmeturbiner väljer vi (enligt den nominella belastningen av extraktioner) följande turbiner: T-110 / 120-130-5M, med tekniska egenskaper:

Antal turbiner:

acceptera

Vi accepterar 1 T-110/120-130-5M turbin för installation. Turbin T-110/120-130 har två värmeextraktionsångtryck:

0,05-0,2 MPa i den nedre värmeenheten ();

0,06-0,25 MPa i det övre värmevalet ().

Ångförbrukning vid utsug: D=480t/h.

Turbinen är utrustad med två horisontella PSG-värmare med var sin värmeyta F=1300 .

Korrigerad värmekoefficient:

Temperaturen på nätverksvattnet efter värmarna i de nedre respektive övre stegen:

där - underkylning i värmarna i de nedre respektive övre stegen.

Framledningsvattentemperatur vid inloppet till understegsvärmaren för slutna system:

var är medeltemperaturen på nätverksvattnet i returledningen, accepterar vi; - uppskattad förbrukning av påfyllningsvatten (enligt påfyllningspumpens egenskaper); - påfyllningsvattentemperatur, tagen för vinterperioden.

Fördelning av värmebelastning mellan värmarna i de nedre och övre stegen:

Medellogaritmisk temperaturskillnad för nätverksvatten vid värmare:

Värmeöverföringskoefficient för värmare:

8.5 Val av topppannor

Topppannor väljs enligt den totala toppvärmebelastningen:

Välja varmvattenpannor KVGM-40, med tekniska egenskaper:

Enhetens värmeeffekt:

Antal toppvarmvattenpannor:

; acceptera.

Vi accepterar 3 KVGM-40 toppvarmvattenpannor för installation: 2 arbetare, 1 reserv.

9. Mekanisk beräkning av värmerör

9.1 Beräkning av fasta stöd med rotationsvinkel

Betrakta som ett exempel avsnittet UP2 i enlighet med kopplingsschemat.

Bestäm spänningen från termiska deformationer i en rörledning med en diameter på mm vid ett fast stöd MED vid den beräknade kylvätsketemperaturen på 150C och omgivningstemperaturen.

Längd elasticitetsmodul för stål MPa,

Linjär förlängningskoefficient: ,

Rotationsvinkel u=90° (v=0),

Tillåten böjspänning i rörledningen MPa,

Lång arm =110m, liten arm =80m.

Linjär förlängning av den långa armen:

Enligt nomogrammen bestämmer vi koefficienterna:

I=7,15;

Till röret hittar vi:

Genom att ersätta de hittade värdena i formlerna för detta schema i designsektionen hittar vi de önskade värdena för krafterna och kompensationsspänningarna på olika punkter:

Påkänningarna på de fasta stöden överstiger inte de tillåtna.

9.2 Beräkning av en rak sektion

Betrakta som exempel området mellan stöden H20 och H21 enligt kopplingsschemat.

Värmerör diameter mm;

Friktionskoefficienten på fasta stöd accepteras;

Friktionskoefficienten för glandpackningen på glaset accepteras;

Arbetstrycket i detta område bestäms av den piezometriska grafen: m;

Avstånd mellan fasta stöd m; avstånd mellan det fasta stödet och packboxkompensatorn m.

Vi accepterar tyngdkraften per längdenhet för värmeröret med isolering och vatten:

Den resulterande kraften på det fasta stödet med ventilen stängd ( A=1):

Den resulterande kraften på det fasta stödet med ventilen öppen ( A=0):

Friktionskraft i packboxkompensator:

9.3 Beräkning av en sektion med en U-formad kompensator

Betrakta som exempel området mellan stöden H28 och H29 enligt kopplingsschemat.

Värmerör diameter mm;

Sektionslängd L=125 m;

Uppskattad omgivningstemperatur;

kylvätsketemperatur;

Tillåten kompensationsspänning för flexibla kompensatorer:

Total termisk förlängning av sektionen:

Beräknad termisk kraft vid monteringsförlängning av kompensatorn med 50 %:

Kompensatordimensioner:

Enligt nomogrammet bestämmer vi:

Angränsande axellängd:

När du använder hårda böjar:

böjradie;

Styvhetskoefficient;

Spänningskorrigeringsfaktor.

Det centrala tröghetsmomentet för rörledningssektionen:

Beräknad axialkraft:

Maximal spänning i mitten av kompensatorns baksida:

Den maximala spänningen i mitten av baksidan av kompensatorn överstiger inte det tillåtna värdet.

10. Termisk beräkning av den värmeisolerande strukturen

I värmeisoleringsstrukturer av utrustning och rörledningar med en temperatur på ämnena som ingår i dem i intervallet från 20 till 300 ° C för alla läggningsmetoder, utom för kanallösa, värmeisolerande material och produkter med en densitet på högst 200 och en värmeledningskoefficient i torrt tillstånd på högst 0,06 bör användas W/(m K).

På termisk beräkning krävs: välj tjockleken på den isolerande strukturens huvudskikt, beräkna värmeförlusterna med värmerör, bestäm temperaturfallet för kylvätskan längs värmerörets längd och beräkna temperaturfälten runt värmeröret.

Tjockleken på huvudskiktet av den isolerande strukturen väljs på grundval av en teknisk och ekonomisk beräkning eller enligt normerna för värmeförlust vid en given sluttemperatur på kylvätskan och i enlighet med temperaturskillnaden.

För den första sektionen från CHPP Dy=600 mm., Inledningsvis tar vi tjockleken på isoleringen mm;

Värmeisoleringsskikt - glasfiber IPS-T, med en koefficient för värmeledningsförmåga;

Typ av beläggning för att skydda de yttre ytorna på rör av värmenätverk - brizol (m);

Den genomsnittliga årstemperaturen för värmeröret i tilloppsvärmeledningen: , omvänt: ;

Jordar - blandade med temperatur på läggningsdjupet Kanalens läggningsdjup - h= 0,7 m

Preliminärt väljer vi en icke-passerande kanal KL 210-120, med parametrarna:

1) innermått: 18401200mm

2) yttermått: 21601400mm

3) avstånd från kanalväggen till isoleringen 110 mm

4) avstånd mellan isolerande ytor 200 mm

5) avstånd från botten av kanalen till isolering 180 mm

6) avstånd från tak till isolering 100 mm

Normaliserade värmeflödestätheter:

Handling 5:

Handling 4:

Handling 3:

Handling 2:

Handling 1:

Termiskt motstånd för värmerör:

Handling 5:

Handling 4:

Handling 3:

Handling 2:

Handling 1:

Värmeöverföringskoefficienten på ytorna av värmeisolering och kanalen accepteras

Motsvarande inre och yttre diametrar för kanalen:

Termiskt motstånd hos kanalens inre yta:

Vi accepterar värmeledningskoefficienten för kanaldesignen. Termiskt motstånd hos kanalväggarna:

Vi accepterar jordens värmeledningskoefficient. Jordens termiska motstånd:

Täckskiktets termiska motstånd:

Handling 5:

Handling 4:

Handling 3:

Handling 2:

Handling 1:

Termiskt motstånd på ytan av täckskiktet:

Handling 5:

Handling 4:

Handling 3:

Handling 2:

Handling 1:

Termiskt motstånd hos isoleringsskiktet i tillförsel- och returledningarna:

Handling 5:

Handling 4:

Handling 3:

Handling 2:

Handling 1:

Värmeisoleringstjocklek:

Handling 5:

Handling 4:

Handling 3:

Handling 2:

Handling 1:

Slutsats: det värmeisolerande materialet IPS-T ger en normaliserad värmeflödestäthet.

Val av kanaler för att lägga sträckan:

Handling 1: KL 120x60;

Handling 2: KL 150x90;

Handling 3: KL 210x120;

Handling 4: KLS 120x120;

Handling 5: KLS 120x120.

Lista över begagnad litteratur

1. Vattenvärmenät: Ref. Designguide / ed. N.K. Gromov; E.P. Shubina, M.: Energoatomizdat, 1988. 376 sid.

2. Gromov N. K. Abonnentenheter av vattenvärmenätverk. M.: Energi, 1979. 248 sid.

3. Ionin A. A., Khlybov B. M. et al. Värmeförsörjning. M.: Stroyizdat, 1982. 360-tal.

4. Safonov A. P. Samling av uppgifter för värme- och värmenätverk. 3:e uppl. M.: Energoizdat, 1985. 232 sid.

5. Senkov F. V. Reglering av värmeförsörjning i slutna och öppna värmeförsörjningssystem: Handledning.M.: VZISI, 1979. 88 sid.

6. Sokolov E. Ya. Värme- och värmenätverk. 4:e uppl. M.: Energi, 1975. 376 sid.

7. Designers handbok. Design av termiska nätverk / Ed. A. A. Nikolaev. M.: Stroyizdat, 1965. 360 sid.

8. Falaleev Yu.P. Utformning av centralvärme: Proc. bidrag / NGASU. N. Novgorod, 1997, 282 sid.

9. SNiP 2.04.01-85. Intern VVS och avlopp av byggnader.

10. SNiP 3.05.03-85. Värmenät.

Hosted på Allbest.ru

Liknande dokument

Val av varmvattensystem. Termisk balans i systemet. Val av schema för anslutning av värmare. Beräkning av andra- och cirkulationskostnader för varmvatten. Hydraulisk beräkning av rörledningar. Val av vattenmätare. Beräkning av tryckförluster i en termisk enhet.

terminsuppsats, tillagd 2012-09-19


Beräkning av värmeförsörjningssystemet i stadsdelen Volgograd: bestämning av värmeförbrukning, val av värmeförsörjningsschema och typ av värmebärare. Hydrauliska, mekaniska och termiska beräkningar av det termiska schemat. Utarbeta ett schema över varaktigheten av termiska belastningar.

terminsuppsats, tillagd 2015-07-01


Utveckling av ett komplett separat avloppssystem i staden, bestämning av de beräknade kostnaderna för avloppsvatten. Val och motivering av dräneringsschemat. Design och hydraulisk beräkning av regnnätet. Val av tryckledningar och pumputrustning.

terminsuppsats, tillagd 2010-12-21


Val och motivering av värmebehandlingsläget vid tillverkning av väggpaneler. Bestämma antalet aggregat och deras storlekar. Installationens värmebalansekvation. Beräkning av tim- och specifik förbrukning av värme och kylvätska efter bearbetningsperioder.

terminsuppsats, tillagd 2014-02-25


Bestämning av mikrodistriktets termiska belastningar för uppvärmning, ventilation. Val av schema för anslutning av varmvattenberedare till värmenätet. Termisk och hydraulisk beräkning av skal-och-rör och plattvattenberedare för att utveckla ett värmesystem för ett mikrodistrikt.

terminsuppsats, tillagd 2013-11-11


Beräkning av att säkerställa leverans av värmebelastning till konsumenter i mikrodistriktet i staden Izhevsk. Definition av värmeförsörjningssystemet. Valet av typ av läggning av värmenätet, byggnadsstrukturer och utrustning. Utveckling av värmenätsplan och val av vägschema.

terminsuppsats, tillagd 2013-06-17


Externa gasförsörjningsnät. Beräkning av årlig gasförbrukning, maximal timförbrukning av gas, hydraulisk beräkning av distributionsnätet. Beräkning och val av hydraulisk sprickutrustning. Hydraulisk beräkning av internt nätverk. Beräkning av en atmosfärisk brännare.

test, tillagt 2012-07-05


Bestämning av värmetillförsel för ett bostadsområde. Utföra hydraulisk beräkning av rörledningar av huvud- och grenar. Konstruktion av ett schema för anslutning av varmvattenförsörjningssystem, såväl som ett schema för en värmepunkt. Val av kompensatorer, stöd, ventiler.

terminsuppsats, tillagd 2015-02-17


Bestämning av termiska belastningar av området. Reglering av värmeavgivning i slutna värmeförsörjningssystem. Hydraulisk beräkning av ett vattenvärmenät. Konstruktion av en längsgående profil av en värmenätsdel. Utveckling av ett fungerande fjärrkontrollsystem.

terminsuppsats, tillagd 2014-07-05


Utveckling av huvudsakliga tvårörsnät: bestämning av värmeförbrukning per timme för uppvärmning och ventilation av byggnader, beräkning av rörledningens ekvivalenta längd. Rita en graf över värmeförbrukningen under stående utomhustemperaturer.

Hallå! Huvudsyftet med hydraulisk beräkning vid designstadiet är att bestämma rörledningarnas diametrar för givna kylvätskeflöden och tillgängliga tryckfall i nätverket eller i separata sektioner av värmenätet. Under driften av nätverk måste man lösa det omvända problemet - att bestämma kylvätskans flödeshastigheter i delar av nätverket eller trycket vid enskilda punkter med en förändring hydrauliska lägen. Utan beräkningar för hydraulik är det omöjligt att bygga en piezometrisk graf av värmenätet. Denna beräkning är också nödvändig för att välja anslutningsschemat för det interna värmeförsörjningssystemet direkt hos konsumenten och valet av nätverks- och tillsatspumpar.

Som ni vet består de hydrauliska förlusterna i nätverket av två komponenter: från de hydrauliska linjära friktionsförlusterna och tryckförlusterna i lokala motstånd. Med lokala motstånd menas - ventiler, varv, kompensatorer etc.

Det vill säga ∆P = ∆Pl + ∆Pplace,

Linjära friktionsförluster bestäms från formeln:

där λ är koefficienten för hydraulisk friktion; l är längden på rörledningen, m; d är rörledningens inre diameter, m; ρ är värmebärardensiteten, kg/m³; w² är kylvätskans hastighet, m/s.

I denna formel bestäms den hydrauliska friktionskoefficienten av formeln för A.D. Altshul:

där Re är Reynoldstalet, ke/d är den ekvivalenta rörgrovheten. Dessa är referensvärden. Förluster i lokala motstånd bestäms av formeln:

där ξ är den totala koefficienten för lokala motstånd. Den måste beräknas manuellt med hjälp av tabeller med lokala resistanskoefficientvärden. I Excel-kalkylen som bifogas artikeln lade jag till en tabell med lokala motståndskoefficienter.

För att utföra en hydraulisk beräkning behöver du definitivt ett värmenätsdiagram, ungefär så här:

Faktum är att schemat, naturligtvis, borde vara mer detaljerat och detaljerat. Jag gav detta diagram bara som ett exempel. Från värmenätsdiagrammet behöver vi sådana data som: rörledningens längd l, flödeshastigheten G och diametern på rörledningen d.

Hur gör man en hydraulisk beräkning? Hela värmenätet som behöver beräknas är uppdelat i så kallade avräkningssektioner. Den beräknade sektionen är en sektion av nätet där flödeshastigheten inte ändras. Först utförs hydraulisk beräkning i sektioner i riktning mot huvudledningen, som förbinder värmekällan med den mest avlägsna värmeförbrukaren. Sedan är sekundära riktningar och grenar av värmenätverket redan beräknade. Min hydrauliska beräkning av värmenätsdelen kan laddas ner här:

Detta är naturligtvis beräkningen av endast en gren av värmenätverket (hydraulisk beräkning av ett fjärrvärmenät är en ganska mödosam uppgift), men det räcker för att förstå vad beräkningen av hydraulik är, och även för en oförberedd person att börja beräkna hydraulik.

Jag kommer gärna att kommentera artikeln.

Vattenuppvärmningssystem är komplexa hydrauliska system, där arbetet med enskilda länkar är ömsesidigt beroende. En av de viktiga villkoren för driften av sådana system är tillhandahållandet i värmenätet framför centrala eller lokala värmepunkter av tillgängligt tryck som är tillräckligt för att leverera vattenförbrukning till abonnentinstallationer som motsvarar deras värmebelastning.

Hydraulisk beräkning är en av de viktiga delarna av design och drift av ett värmenätverk. Vid design av ett värmenätverk inkluderar den hydrauliska beräkningen följande uppgifter: bestämning av rörledningarnas diametrar, bestämning av tryckfallet, bestämning av tryck på olika punkter i nätverket, länkning av hela systemet under olika nätverksdriftlägen. Resultaten av den hydrauliska beräkningen ger följande initiala data:

1) För att bestämma investeringen, förbrukningen av rörmetall och det huvudsakliga arbetet för byggandet av ett värmenätverk;

2) Fastställande av egenskaperna hos cirkulations- och påfyllningspumpar, antalet pumpar och deras placering;

3) Ta reda på arbetsförhållandena för villkoren för värmekällor, värmenät och abonnentsystem för att välja system för att ansluta värmeförbrukande installationer till värmenätet;

5) Utveckling av driftsätt för värmeförsörjningssystem.

Som initialdata för beräkningen ställs vanligtvis följande in: värmenätverkets schema, parametrarna för värmebäraren vid inloppet till den beräknade sektionen, värmebärarens flödeshastighet och längden på nätverkssektionerna. Eftersom ett antal kvantiteter är okända i början av beräkningen måste problemet lösas med metoden med successiva approximationer i två steg: approximativa och verifieringsberäkningar.

Förskottsbetalning

1. Det tillgängliga tryckförlusten i nätet bestäms baserat på tillhandahållandet av det nödvändiga statiska trycket vid abonnentens ingång. Typen av piezometrisk graf bestäms.

2. Den mest avlägsna punkten i värmenätet (beräknad huvud) väljs.

3. Huvuddelen är uppdelad i sektioner enligt principen om konstanthet av kylvätskeflödet och rörledningens diameter. I vissa fall, inom en sektion med lika flöde, ändras rörledningens diameter. På platsen finns summan av lokala motstånd.

4. Det preliminära tryckfallet i detta område beräknas, det är också det maximala möjliga tryckfallet i det aktuella området.

5. Andelen lokala förluster för en given sektion och det specifika linjära tryckfallet bestäms. Andelen lokala förluster är förhållandet mellan tryckfallet i lokala motstånd och det linjära tryckfallet för raka sektioner.

6. Diametern på rörledningen för den beräknade sektionen bestäms preliminärt.

Kontrollera beräkningen

1. Den förberäknade rördiametern avrundas uppåt till närmaste standardrörstorlek.

2. Det linjära tryckfallet specificeras och motsvarande längd för lokala motstånd beräknas. Den ekvivalenta längden av lokala motstånd är en rak rörledning, vars linjära tryckfall är lika med tryckfallet i lokala motstånd.

3. Beräkna det verkliga tryckfallet i sektionen, vilket är impedansen för denna sektion.

4. Tryckförlusten och tillgängligt tryck vid ändpunkten av sektionen mellan fram- och returledningar bestäms.

Alla delar av värmenätet är beräknade enligt denna metod och är kopplade till varandra .

För att utföra en hydraulisk beräkning ställs de vanligtvis in av värmenätverkets schema och profil, och sedan väljs den mest avlägsna punkten, som kännetecknas av den minsta specifika minskningen i huvudledningen. Uppskattad temperatur på nätverksvattnet i värmenätets fram- och returledningar: t1=150 °С, t2=70 °С. Värmenätverkets beräkningsschema visas i fig. 5.1.

Tillgängligt tryck vid ingångspunkten m. Konst. Tillgängligt tryck vid alla abonnentingångar m. Konst. Den genomsnittliga specifika vikten av vatten γ \u003d 9496 N / m 2, längden på den beräknade huvudledningen, L (0-11) \u003d 820 m.

Vi bestämmer vattenförbrukningen i områdena i enlighet med designschemat och sammanfattar resultaten i tabell. 5.1.

Tabell 5.1.

Vattenförbrukning per tomt

tomtnummer	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-10
G,t/h	65,545	60,28	47,1175	31,3225	26,6425	18,745	9,6775	6,1675	3,8275
tomtnummer	10-11	1-1.1	2-2.1	3-3.1	3.1-3.2	3.1-3.3	3.3-3.4	3.3-3.5	3.5-3.6
G,t/h	1,755	0,585	0,585	9,945	0,585	8,19	0,585	5,5575	3,51
tomtnummer	3.5-3.7	4-4.1	5-5.1	6-6.1	7-7.1	8-8.1	9-9.1	10-10.1	11-1.1
G,t/h	1,17	0,585	0,8775	0,585	0,8775	0,8775	0,8775	2,6325	0,8775

Förskottsbetalning

Tillgänglig huvudförlust m.Wat. Konst. Vi fördelar detta tryckförlust lika mellan värmenätets fram- och returledningar, eftersom värmenätet är tillverkat i tvårörskonstruktion, samma rörprofil . vatten. Konst.

Tryckfall i sektion 1-2, Pa:

δP1-2 = δH*ƴ*L1-2/L1-27=4748

∑Ƹ=∑Ƹbak+∑Ƹ90ᵒ+∑Ƹkomp=2,36

Bestäm andelen lokala motstånd

0,20

var är grovhetskoefficienten ekvivalent ..

Vi beräknar preliminärt det specifika linjära tryckfallet, Pa / m och diametern på sektionen 1-2, m:

Pa/m;

,

var är koefficienten vid ekvivalent grovhet för stålrör, .

Verifikationsberäkning

Vi väljer närmaste standard inre diameter, mm enligt GOST 8731-87 "Stålrör".

Dv.1-2 = 0,261 mm.

Vi bestämmer det specifika linjära tryckfallet, Pa/m:

11.40Pa/m,

var är koefficienten vid grovhetsekvivalenten, .

Vi beräknar motsvarande längd av lokala motstånd, m av rörledningssektionen i avsnitt 1-2

28,68 m,

var är koefficienten beroende på den absoluta ekvivalenta grovheten.

Tryckförlust i rörledningssektionen 0-1, Pa:

Tryckförlust i rörledningssektionen 0-1, m w.c.:

0,13 m.

Eftersom tryckförlusten i värmenätverkets matnings- och returledningar är desamma, kan det tillgängliga trycket vid punkt 1 beräknas med formeln:

För de återstående sektionerna av motorvägen i fråga utförs beräkningar på liknande sätt, deras resultat presenteras i tabell. 5.2.

Tabell 5.2

Hydraulisk beräkning av värmeledningen

Preliminära	verifiering
№	L,m	δP,Pa	Σξ	A	Rl, Pa/m	d, m	d", m	R", Pa/m	Le, m	δP,Pa	δH", m	ΔH", m
0-1			1,34	0,46	40,69	0,29	0,313	9,40	17,05	348,14	0,04	29,93
1-2			2,36	0,20	49,38	0,28	0,261	11,40	28,68	1238,73	0,13	29,74
2-3		3264,25	1,935	0,24	47,83	0,28	0,261	11,04	23,69	868,90	0,09	29,82
3-4		3857,75	2,105	0,22	48,58	0,28	0,261	11,21	25,68	1016,91	0,11	29,79
4-5		10979,75	4,145	0,15	51,46	0,27	0,261	11,88	49,87	2789,63	0,29	29,41
5-6		3857,75	2,105	0,22	48,58	0,28	0,261	11,21	25,68	1016,91	0,11	29,79
6-7		7418,75	3,125	0,17	50,68	0,27	0,261	11,70	37,74	1903,62	0,20	29,60
7-8			3,38	0,17	50,93	0,27	0,261	11,76	40,77	2125,15	0,22	29,55
8-9		2670,75	1,765	0,27	46,79	0,28	0,261	10,80	21,72	720,73	0,08	29,85
9-10		1483,75	1,425	0,39	42,69	0,28	0,313	9,86	17,92	423,17	0,04	29,91
10-11		890,25	1,255	0,57	37,74	0,29	0,313	8,72	16,25	272,45	0,03	29,94

Förgreningen beräknas som genomfartssektioner med ett givet tryckfall (tryck). När du beräknar komplexa grenar, hitta först designriktningen som riktningen med minsta specifika tryckfall och utför sedan alla andra operationer.

Den hydrauliska beräkningen av värmerörsgrenen visas i tabell. 5.3.

Tabell 5.3

Resultat av hydraulisk beräkning av grenar

№	L,m	δP,Pa	Σξ	A	Rl, Pa/m	d, m	d", m	R", Pa/m	Le, m	δP,Pa	δH", m	ΔH", m
3-3.1			1,34	0,458607	25,36	0,31	0,313	5,86	19,07	229,1455	0,02	29,95
3.1-3.2		593,5	1,17	0,80085	27,35	0,31	0,313	6,32	16,36	166,6545	0,02	29,96
3.1-3.3		2077,25	1,595	1,224859	22,87	0,32	0,313	5,29	23,27	308,2111	0,03	29,94
3.3-3.4		593,5	1,17	0,80085	27,35	0,31	0,313	6,32	16,36	166,6545	0,02	29,96
3.3-3.5		890,25	1,255	0,572688	26,32	0,31	0,313	6,08	17,71	199,023	0,02	29,96
3.5-3.6			2,02	0,230444	19,65	0,33	0,313	4,55	30,55	411,7142	0,04	29,91
3.5-3.7			1,34	0,458607	25,36	0,31	0,313	5,86	19,07	229,1455	0,02	29,95
4-4.1		593,5	1,17	0,80085	27,35	0,31	0,313	6,32	16,36	166,6545	0,02	29,96
5-5.1		890,25	1,255	0,572688	26,32	0,31	0,313	6,08	17,71	199,023	0,02	29,96
6-6.1		593,5	1,17	0,80085	27,35	0,31	0,313	6,32	16,36	166,6545	0,02	29,96
7-7.1		890,25	1,255	0,572688	26,32	0,31	0,313	6,08	17,71	199,023	0,02	29,96
8-8.1		890,25	1,255	0,572688	26,32	0,31	0,313	6,08	17,71	199,023	0,02	29,96
9-9.1		890,25	1,255	0,572688	26,32	0,31	0,313	6,08	17,71	199,023	0,02	29,96
10-10.1		2670,75	1,765	0,268471	21,46	0,32	0,313	4,97	26,14	353,213	0,04	29,93
11-11.1		890,25	1,255	0,572688	26,32	0,31	0,313	6,08	17,71	199,023	0,02	29,96

Den piezometriska grafen visas i fig. 5.2.

6. Beräkning av isoleringstjocklek

Den genomsnittliga årliga temperaturen för kylvätskan t 1 \u003d 100, t 2 \u003d 56,9

Låt oss definiera det inre d w.e och utomhus d AD ekvivalenta kanaldiametrar för invändiga (0,9 × 0,6 m) och yttre (1,15 × 0,78 m) dimensioner av dess tvärsnitt:

m

m

Låt oss bestämma det termiska motståndet hos kanalens inre yta

Låt oss bestämma det termiska motståndet för kanalväggen Rk, med antagande av värmeledningskoefficienten för armerad betong λst = 2,04 W/(m deg):

Låt oss bestämma på djupet av att lägga rörens axel h = 1,3 m och jordens värmeledningsförmåga λgr = 2,0 W / (m deg), jordens termiska motstånd

Om vi ​​antar att temperaturen på värmeisoleringens yta är 40 ° C, bestämmer vi medeltemperaturerna för värmeisoleringsskikten för tillförsel t t.p. och retur t t.o. rörledningar:

Låt oss också definiera med adj. , koefficienter

värmeledningsförmåga för värmeisolering (värmeisolerande produkter

polyuretanskum) för matare λ k1 och vice versa λ k2 pipelines:

λ Till 1 = 0,033 + 0,00018 t smp = 0,033 + 0,00018 ⋅ 70 = 0,0456 W/(m⋅°С);

λ c2 = 0,033 + 0,00018 t så \u003d 0,033 + 0,00018 ⋅ 48,45 \u003d 0,042 W / (m ⋅ ° C).

Låt oss bestämma det termiska motståndet hos ytan på det värmeisolerande skiktet:

Låt oss ta app. normaliserade linjära tätheter av värmeflöden för tillförsel ql1 = 45 W/m och retur ql2 = 18 W/m rörledningar. Låt oss bestämma det totala termiska motståndet för tillförsel Rtot1 och retur Rtot2 rörledningar vid K1 = 0,9:

Låt oss bestämma koefficienterna för ömsesidig påverkan av temperaturfälten för tillförseln ϕ1 och returledningen ϕ2:

Låt oss bestämma det erforderliga termiska motståndet för skikten för tillförsel Rk.p och retur Rk.o rörledningar, m ⋅ ° С / W:

R k.p = R totalt 1 - R a.c − (1+ϕ 1)( R p.k + R till + R gr)=

2,37 - 0,1433 - (1 + 0,4) (0,055 + 0,02 + 0,138) = 1,929 m⋅°C/V;

R k.o = R tot2 - R a.c − (1+ϕ 1)( R p.k + R till + R gr)=

3,27 - 0,1433 - (1 + 2,5) (0,055 + 0,02 + 0,138) = 2,381 m ⋅ ° C / V.

Låt oss bestämma värdena för B för tillförsel- och returledningarna:

Låt oss bestämma de erforderliga tjocklekarna på värmeisoleringsskikten för tillförsel δk1 och retur δk2 rörledningar:

Vi accepterar tjockleken på huvudisoleringsskiktet för tillförsel mm, returrör mm.

Kompensatorberäkning

Kompensatorer är utformade för att kompensera för termiska förlängningar och deformationer för att förhindra förstörelse av rörledningar. Kompensatorer är placerade mellan fasta stöd.

Beräkning av kompensatorn för 3:e sektionen.

Med termisk töjningskoefficient α=1,25 10⋅ − 2 mm/(m ⋅°C), med hjälp av data i tabell. 14.2 app. 14 bestämmer vi den maximala längden på den sektion på vilken en bälgkompensator kan ge kompensation:

Här är λ amplituden för det axiella slaget, mm, λ = 60 mm

Det erforderliga antalet kompensatorer n på det beräknade området kommer att vara

PC

Låt oss ta samma spännvidder mellan fasta stöd

83/2= L f = 41,5m.

Låt oss bestämma den faktiska amplituden för kompensatorn λ f vid längden av spännvidden mellan de fasta stöden L f = 41,5 m .

R s. k, under antagande av lika spännvidder mellan fasta stöd L= 41,5 m:

R c.k \u003d R w + R p,

Var R– axiell reaktion som uppstår på grund av det axiella slagets styvhet bestäms av formeln (1.85)

R = MED λ λ f = 278 36,31 = 10094,2 N

Var MEDλ – vågstyvhet, N/mm, ( MED λ = 278 N/mm);

R sid- axiell reaktion från inre tryck, H, definierad

Låt oss bestämma kompensatorns reaktion R s. Till

Rc.k = Rf + Rp = 10094,2+ 17708 = 27802,2 N.

I värmeförsörjningssystemet upptar värmepunkten som förbinder värmenätet med värmeförbrukaren en viktig plats. Med hjälp av en värmepunkt (TP) styrs lokala förbrukningssystem (värme, varmvattenförsörjning, ventilation), det omvandlar också kylvätskeparametrarna (temperatur, tryck, upprätthållande av en konstant flödeshastighet, värmeredovisning, etc.). Samtidigt styrs själva nätet i värmepunkten, eftersom det fördelar värmebäraren i förhållande till värmenätet och styr dess parametrar.

Vi genomför projektet med en värmepunkt för en 5-våningsbyggnad ansluten till plats 6.

Schemat för en individuell värmepunkt ges

Val av blandningspumpar

Pumpflödet bestäms i enlighet med SP 41-101-95 med formeln:

var är den beräknade maximala vattenförbrukningen för uppvärmning från värmenätet kg / s;

u- blandningskoefficient, bestäms av formeln:

var är temperaturen på vattnet i tillförselledningen till värmenätet vid dimensionerad utomhustemperatur för värmedesign t n.o, °С;

- även, i värmesystemets matningsrörledning, ° С;

- samma sak, i returledningen från värmesystemet, ° С;

;

Trycket på blandningspumpen med sådana installationsscheman bestäms beroende på trycket i värmenätverket, såväl som det erforderliga trycket i värmesystemet, och tas med en marginal på 2-3 m.

Vi väljer cirkulationspumpar WiloStratos ECO 30/1-5-BMS. Dessa är standardpumpar med våt rotor och flänsanslutning. Pumparna är designade för användning i värmesystem, industriella cirkulationssystem, vattenförsörjning och luftkonditioneringssystem.

WiloStratos ECO används framgångsrikt i system där temperaturen på den pumpade vätskan ligger inom ett brett område: från -20 till +130°C. En flerstegs (2, 3) hastighetsomkopplare gör att utrustningen kan anpassa sig till de aktuella förhållandena i värmesystemet.

Vi installerar 2 Wilo-pumpar av märket ECO 30/1-5-BMS med ett flöde på 3 m ^ 3 / h, en lyfthöjd på 6 m. En av pumparna är i reserv.

Urval cirkulationspump

Vi väljer en cirkulationspump av typen GrundfosComfort. Dessa pumpar cirkulerar vattnet i varmvattensystemet. Tack vare detta flödar varmvatten direkt efter att kranen öppnats. Denna pump är utrustad med en inbyggd termostat som automatiskt håller den inställda vattentemperaturen i intervallet från 35 till 65 °C. Detta är en våt rotorpump, men på grund av dess sfäriska form är det praktiskt taget omöjligt att blockera pumphjulet på grund av förorening av pumpen av föroreningar som finns i vattnet. Vi väljer Grundfos UP 15-14 B-pumpen med en flödeshastighet på 0,8 m 3 / timme, en lyfthöjd på 1,2 m och en effekt på 25 watt.

Val av magnetiska flänsfilter

Magnetiska filter är utformade för att fånga in ihållande mekaniska föroreningar (inklusive ferromagneter) i icke-aggressiva vätskor med temperaturer upp till 150 °C och ett tryck på 1,6 MPa (16 kgf/cm2). De är installerade framför kall- och varmvattenmätare. Vi accepterar FMF-filtret.

Valet av sump

Slamuppsamlare är utformade för att rena vatten i värmeförsörjningssystem från suspenderade partiklar av smuts, sand och andra föroreningar.

Vi installerar en sump serie Du65 Ru25 T34.01 p.4.903-10 på tillförselledningen när vi går in i värmepunkten.

Välja en flödes- och tryckregulator

Regulatorn används som en direktverkande regulator för automatisering av abonnentingångar i bostadshus. Den väljs enligt ventilkapacitetskoefficienten:

var d R= 0,03 ... 0,05 MPa - tryckfall över ventilen, vi accepterar D R= 0,04 MPa.

m 3 / h.

Valet av flödes- och tryckregulator Danfoss AVP med en nominell diameter, D y - 65 mm, - 2 m 3 / h

Att välja termostat

Designad för automatisk temperaturreglering i öppna varmvattensystem. Regulatorn är försedd med en spärranordning som skyddar värmesystemet från tömning under varmvattentömningstid och i nödsituationer.

Vi väljer en DanfossAVT / VG termostat med en nominell diameter, D y - 65 mm, - 2 m 3 / h.

Val av backventil

backventilerär avstängningsventiler. De förhindrar återflöde av vatten.

Backventiler typ 402 från Danfoss är installerade på rörledningen efter PP, på bygeln efter pumparna, efter cirkulationspumpen, på varmvattenledningen.

Val av övertrycksventil

Säkerhetsventiler är en typ rördelar, utformad för att automatiskt skydda det tekniska systemet och rörledningarna från en oacceptabel ökning av trycket i arbetsmediet genom att delvis dumpa det från det skyddade systemet. Den vanligaste våren säkerhetsventiler, där arbetsmediets tryck motverkas av kraften från en sammanpressad fjäder. Arbetsmediets tillförselriktning är under spolen. Säkerhetsventilen är oftast ansluten till rörledningen med hjälp av en fläns, med locket uppåt.

Vi väljer en säkerhetsfjäderventil utan manuell underminering 17nzh21nzh (SPPK4) med D y = 65 mm.

Val av kulventiler

På tillförselledningen från värmenätet, såväl som på returen, på rörledningarna till termostaten och efter den installerar vi Kulventiler, gjord av kolstål (kula- rostfritt stål), svetsad, med handtag, flänsad, ( R y = 2,5 MPa) Jip-typ, Danfoss, s D y = 65 mm. På varmvattenledningens cirkulationsrörledning före och efter cirkulationspumpen installerar vi kulventiler med D y = 65 mm. Före värmesystemets framledning och efter returledningen, kulventiler med D y = 65 mm och s D y = 65 mm. På bygeln till blandningspumparna installerar vi kulventiler med D y = 65 mm.

Välja en värmemätare

Värmemätare för slutna värmeförsörjningssystem är utformade för att mäta den totala mängden termisk energi och den totala volymetriska mängden värmebärare. Vi installerar värmekalkylatorn Logic 9943-U4 med SONO 2500 CT flödesmätare; Dy = 32 mm.

Värmekalkylatorn är designad för drift i öppna och slutna system med vattenvärmeförsörjning från 0 till 175 ºС och tryck upp till 1,6 MPa. Skillnaden i vattentemperaturer i systemets tillförsel- och returledningar är från 2 till 175 ºС. Enheten ger anslutning av två liknande platinamotståndstermoelement och en eller två flödesmätare. Ger registrering av parameteravläsningar i elektroniskt arkiv. Enheten genererar månatliga och dagliga rapporter, där all nödvändig information om förbrukningen av termisk energi och kylvätska presenteras i tabellform.

En uppsättning termoelement KTPTR-01-1-80 platina är designad för att mäta temperaturskillnaden i tillförsel- och returledningar för värmeförsörjningssystem. Den används som en del av värmemätare. Principen för satsens drift är baserad på en proportionell förändring elektrisk resistans två värmeomvandlare matchade i termer av motstånd och temperaturkoefficient beroende på den uppmätta temperaturen. Temperaturmätningsområde från 0 till 180 о С.

Slutsats

Syftet med arbetet var att utveckla ett värmesystem för ett bostadsområde. Området består av tretton byggnader, elva bostäder, en dagis och en skola., platsen för distriktet Omsk.

Det utvecklade värmeförsörjningssystemet är stängt med central kvalitetsreglering med ett temperaturschema på 130/70. Genom värmeförsörjningens natur är den tvåstegs - byggnaderna är direkt anslutna till värmenätet genom automatiserade ITP:er, det finns inga centralvärmestationer.

Vid utvecklingen av värmenätet utfördes följande nödvändiga beräkningar:

Termiska belastningar för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning av alla abonnenter bestäms. Som en metod för att bestämma belastningen av värme och ventilation användes metoden för aggregerade indikatorer. Baserat på byggnadens typ och volym fastställdes specifika värmeförluster för byggnaden. Designtemperaturer tas enligt utetemperaturen enligt SNiP "Construction Climatology". Inomhustemperatur enligt referensdata enligt SanPiN baserat på rummets syfte. Belastningen på varmvattenförsörjningen bestämdes av standardförbrukningen av varmvatten per person enligt referensdata baserat på typ av byggnad.

Tidsplanen för den centrala kvalitetsförordningen beräknas

De beräknade kostnaderna för nätvatten (abonnenter) fastställs

Ett hydrauliskt diagram över värmenätet har tagits fram och en hydraulisk beräkning har utförts, vars syfte är att bestämma rörledningarnas diametrar och tryckfallet i delar av värmenätet

Den termiska beräkningen av värmeledningar har utförts, d.v.s. beräkning av isolering för att minska värmeförlusten i nätet. Beräkningen gjordes enligt metoden att inte överskrida de normaliserade värmeförlusterna. Som värmeledare valdes ett förisolerat rör med polyuretanskumisolering. Rörläggningsmetod kanallös

Kompensatorer valdes för att kompensera för förlängning av rörledningar på grund av termisk expansion. Som kompensatorer används bälgexpansionsfogar.

- ett schema för en individuell värmepunkt utvecklades och huvudelementen valdes, d.v.s. pumpar, reglerventiler, termostater m.m.

Bibliografisk lista

1. Sokolov E.Ya. Värme- och värmenätverk / E.Ya.Sokolov; .– M.: MPEI Publishing House, 2001. – 472 s.: ill.

2. Tikhomirov A.K. Stadsdelens värmeförsörjning: lärobok. Ersättning / A.K. Tikhomirov.- Khabarovsk: Tkhookean Publishing House. Stat. Universitet, 2006.-135s.

3. Manyuk V.I. Justering och drift av vattenvärmenät: en handbok./ V.I. Manyuk, E.B. Khizh och andra. M.: Stroyizdat, 1988. 432s.

4. Designers handbok. Utformning av termiska nätverk./Ed. A.A. Nikolaev. M. 1965. 359s.

5. Zinger N.M. Hydraulisk och termiska regimer värmesystem. M.: Energoatomizdat, 1986. 320-tal.

6. Zlatopolsky A.N. Ekonomi, organisation och planering av värme- och kraftekonomin i ett industriföretag / Zlatopolsky A.N., Pruzner S.L., Kalinina E.I., Voroshilov B.S. M.: Energoatomizdat, 1995. 320-tal.

7. Samling nr 24 "Värmeförsörjning och gasledningar - externa nät" TER 81-02-24-2001 (Omsk), 2002.

8. SNiP 2003-03-41 Värmeisolering.

9. I.V. Belyaykina Vattenuppvärmningsnät / I.V. Belyaikina, V.P. Vitaliev, N.K. Gromov och andra; Ed. N.K. Gromova, E.P. Shubin. Moskva: Energoatomizdat, 1988 376s.

10. SNiP 2003-02-41 Värmenät.

11. Kozin V.E. Värmeförsörjning / Kozin V.E., Levina T.A., Markov A.P., Pronina I.B., Slemzin V.A. M.: ta studenten, 1980. 408s.

12. Värmetillförsel ( kursdesign): Lärobok / V. M. Kopko, N.K. Zaitsev, G. I. Bazylenko-Mn, 1985-139 sid.

13. SNiP 23-01-99* "Konstruktionsklimatologi"

14 Användning av Danfoss Automation Tools i värmepunkter i byggnadsfjärrvärmesystem, V.V. Nevskij, 2005

15. Danfoss standardautomatiserade blockvärmepunkter, V.V. Nevskij, D.A. Vasiliev, 2008

16 Design av distributionsnät för fjärrvärme,
E.V. Korepanov, M.: Högre skola, 2002,