Файл: Контрольная работа выполняется с целью закрепления знаний по дисциплине "Эксплуатация и наладка систем тг".docx

Согласно п. 5.24 норм проектирования [8] расчетные потери напора по формуле (86) должны приниматься с коэффициентом 1,5, но быть не менее 0,15 МПа.

Большое различие располагаемых напоров по длине магистральных трубопроводов создает неравные условия работы теплоприемников (особенно элеваторных узлов местных систем отопления) на всех абонентских вводах. Равенство располагаемых напоров, срабатываемых на всех элеваторных узлах, достигается установкой на всех подающих трубопроводах (перед элеватором) и на обратных трубопроводах (за системой отопления) дроссельных диафрагм. При этом у концевого потребителя на магистральном направлении дроссельные диафрагмы (шайбы) рассчитываются на срабатывание напора не менее 0,5...1 м. На всех остальных элеваторных узлах диаметры шайб рассчитываются на дросселирование всего избыточного напора (сверх необходимого для нормальной работы элеватора).

Многоэтажное строительство жилых домов новых серий внесло дополнительное своеобразие в проектные разработки тепловых сетей. Здания комплектуются из нескольких типовых секций длиной по 22,4 м или по 24 м. Развернутая длина отдельных многосекционных жилых домов достигает 100…350 м. Секции имеют технические подполья, удобные для прокладки городских коммуникаций. К тепловым сетям подключается иногда группа многосекционных зданий последовательно друг за другом. В результате ответвление тепловой сети приобретает протяженность, сравнимую с протяженностью магистральных трубопроводов. В пределах длины многосекционного здания элеваторные узлы системы отопления каждой секции присоединяются к трубопроводам ответвления также последовательно. Местная система горячего водоснабжения выполняется общей на все секции жилого дома. Схема распространенного присоединения местных теплопотребителей в многосекционном жилом доме показана на рис. 21, а на рис. 22 – последовательное присоединение жилых многосекционных домов к ответвлению тепловой сети. В результате многочисленных последовательных подключений секционных элеваторных узлов и пунктов отбора горячей воды возникает жесткая гидравлическая зависимость всех узлов как в пределах одного здания, так и по всей длине ответвления тепловой сети.

По местным обстоятельствам в крупных системах теплоснабжения практикуется совмещение открытой и закрытой системы теплоснабжения. При таком "обезличивании" системы излом температурного графика в переходном периоде (I первый диапазон регулирования 

---

) должен поддерживаться на уровне  . А это означает, что при настройке регулирующих клапанов смешения (РКС) на подачу горячей воды к водоразборным приборам с температурой водоразбор непосредственно из теплосетей в этом диапазоне регулирования и во всех последующих должен производиться одновременно из подающего и из обратного трубопроводов. Конструкции регуляторов смешения таковы, что при любой доле подмешивания обратной воды напор на выходе из РКС в водоразборные сети горячего водоснабжения становится равным остаточному напору воды после местной системы отопления.

Остаточный напор после местных систем отопления на концевых участках магистральных сетей и ответвлений оказывается не всегда достаточным для непосредственного горячего водоразбора. В результате наблюдается неудовлетворительное поступление горячей воды к водоразборным приборам. Схема разводки трубопроводов горячего водоснабжения в одной 9-ти – этажной секции (состоит из 6…8 подающих водоразборных стояков, поверху закольцованных одним циркуляционным стояком, см. рис. 21) согласно типовому проекту [20] здания рассчитана на запас напора воды не менее 33 м. Когда забор воды в многосекционных зданиях ведется из одного узла РКС и разводится к водоразборным приборам нескольких секций, типовой запас напора может оказаться недостаточным, в любом случае его величина нуждается в расчетном подтверждении.

Гидравлические режимы теплоснабжения

Пьезометрические графики разрабатываются на экстремальные условия теплоснабжения. Экстремальные режимы теплоснабжения разрабатываются по расчетным тепловым нагрузкам для отопительного и неотопительного периодов, а также для различных аварийных ситуаций. Для открытых систем теплоснабжения, отличающихся значительными колебаниями напоров в сетях, дополнительно прорабатываются режимы максимальных водоразборов из подающего и обратного трубопроводов.

Расчетные расходы сетевой воды в подающем трубопроводе в неотопительный период рассчитываются по формулам:

• 
  для закрытых систем теплоснабжения 
  

,

• 
  для открытых систем теплоснабжения 
  

---

,

где   – расчетные расходы сетевой в подающем трубопроводе, кг/ч;

 – максимальная часовая нагрузка горячего водоснабжения, кВт;

с – теплоемкость, кДж/(кг·°С);

t_Г – температура горячей воды, поступающая в систему горячего водоснабжения (принимается не ниже 60 °С);

 – температура холодной водопроводной воды в летний период (принимается 15 °С);

 – температура сетевой воды после параллельно включенного подогревателя горячей воды в точке излома температурного графика (принимается 30 °С).

Летний расход сетевой воды в обратном трубопроводе открытых систем теплоснабжения принимается в размере 10 % от расхода воды в подающем трубопроводе  .

Гидравлические режимы открытых систем теплоснабжения при максимальных водоразборах рассчитываются с применением поправочных коэффициентов К.

, 

где G₁ – расход воды в подающем трубопроводе, кг/ч;

 – расчетный расход воды на отопление (при t_ро), кг/ч;

 – расчетный расход воды на вентиляцию (при t_рв), кг/ч;

 – среднечасовой расход воды на горячее водоснабжение, кг/ч;

K – коэффициент, принимаемый из прилож. 14.

В расчетах различных гидравлических режимов пользуются уже известными геометрическими размерами трубопроводов тепловых сетей. Поэтому потери напора в сетях рассчитываются с использованием удельной гидравлической характеристики сопротивления трубопровода по формуле (71).

---

При построении пьезометрического графика для летнего периода располагаемые напоры на вводах в здания и кварталы принимаются не менее потерь напоров в подогревателях горячего водоснабжения. Если в проекте предусматривается отдельная группа летних сетевых насосов, то при подборе их напоров необходимо исходить из размещения подогревателей горячего водоснабжения в местных или центральных тепловых пунктах на уровне первого этажа.

Гидравлическая характеристика системы

Гидравлическая характеристика сопротивления системы (S_с) представляет собой сумму характеристик сопротивления источника теплоснабжения (S_и) и тепловой сети (S_тс):

. 

Характеристика сопротивления источника теплоснабжения зависит от гидравлического сопротивления теплоприготовительного оборудования (теплофикационные подогреватели, водогрейные котлы и др.) и станционных трубопроводных коммуникаций. Основные потери напора приходятся на теплоприготовительное оборудование (90...95 %). Потери напора в теплофикационных подогревателях определяются расчетом конкретно принятых конструкций. Потери напора в водогрейных котлах принимаются по паспортным характеристикам заводов – изготовителей или из литературных источников. 

Гидравлическая характеристика сопротивления тепловой сети рассчитывается. За основу расчета принимается расчетная схема тепловых сетей с известными геометрическими размерами трубопроводов. Расчет гидравлических характеристик сопротивления системы производится с целью корректировки предварительного построения пьезометрического графика, уточнения характеристик оборудования и теплосетей при различных режимах эксплуатации и др.

При расчете характеристики сопротивления тепловых сетей используются следующие основные закономерности и правила.

1. 
   Суммарная характеристика последовательно соединенных участков трубопроводов представляет сумму характеристик сопротивления этих участков 
   

.

Суммарная характеристика сопротивления узла из параллельно соединенных участков трубопроводов определяется через проводимость узла 

,

где a = a

---

₁+ a₂+ ... + a_n – проводимость узла;

a₁, a₂, ... a_n – проводимости параллельно соединенных участков 1, 2,...n.

Проводимость участка трубопровода находится из соотношения (96), приведенного к виду

, 

где S_n – гидравлическая характеристика сопротивления участка трубопровода, м·ч²/м⁶.

Расчет характеристик сопротивления тепловой сети начинается с конца сети в направлении к головным участкам.

 

ПРИМЕР 1. Найти характеристику сопротивления сети и системы теплоснабжения Тепловую нагрузку района обеспечивают два котла ПТВМ – 100.

Решение.

• 
  Массовые расходы сетевой воды (G, т/ч) переведем в объемные (V, м³/ч) пересчетом по формуле V = G / ρ. 
  
• 
  Для каждого участка вычислим значения удельных характеристик сопротивления. 
  
• 
  Найдем характеристики сопротивления абонентских вводов по формуле 
  

, 

где ΔH_аб – располагаемый напор на абонентском вводе, принимается по пьезометрическому графику на рис. 15, м;

V_аб – расход сетевой воды на вводе, м³/ч.

Для абонента I имеем

 м·ч²/м⁶.

Аналогично находятся характеристики сопротивления для других вводов, сведенные в табл. 13.

• 
  Определим характеристики сопротивления ответвлений по формуле 
  

,

где 2S_т – гидравлическая характеристика подающего и обратного трубопроводов ответвления.

Для ответвления к абоненту II имеем

 м·ч²/м⁶.

Аналогично рассчитываются другие ответвления. 

• 
  Соблюдая правила расчета, найдем характеристику сопротивления тепловой сети в следующей последовательности. 
  

Узел УТ3. В нем имеем два параллельных ответвления. Следовательно, характеристика сопротивления узла определяется через проводимость ответвлений:

---