Пьезометрический график тепловых сетей.

Пьезометрический график составляется на основании данных гидравлического расчёта. При построении графика пользуются единицей измерения гидравлического потенциала – напором. Напор и давление связаны следующей зависимостью:

(3.1)

где H и DH – напор и потеря напора, м;

P и DP – давление и потеря давления, Па;

r - удельный вес теплоносителя, кг/м³.

h, R – удельная потеря напора и удельное падение давления, Па/м.

Величина напора, отсчитанная от уровня прокладки оси трубопровода в данной точке, называется пьезометрическим напором. Разность пьезометрических напоров подающего и обратного трубопроводов тепловой сети даёт величину располагаемого напора в данной точке. Пьезометрический график определяет полный напор и располагаемый напор в отдельных точках тепловой сети на абонентских вводах. На основании пьезометрического графика выбирают подпиточные и сетевые насосы, автоматические устройства.

При построении пьезометрического графика должны быть соблюдены условия:

 

1. Не превышение допускаемых давлений в абонентских системах, присоединенных к сети. В чугунных радиаторах не должно превышать 0,6 МПа, поэтому давление в обратной линии тепловой сети не должно быть более 0,6 МПа и превышать 60м.

2. обеспечении избыточного (выше атмосферного) давления в тепловой сети и абонентских системах для предупреждения подсоса воздуха и связанного с этим нарушения циркуляции воды в системах.

3. обеспечение не вскипания воды в тепловой сети и местных системах, где температура воды превосходит 100 ºС.

4. обеспечение требуемого давления во всасывающем патрубке сетевых насосов из условия предупреждения кавитации не менее 50 Па, пьезометрический напор в обратной линии должен быть не ниже 5м.

 

Тепловой расчёт

 

Назначением теплового расчёта является определение количество тепла, теряемого при его транспортировке, способов уменьшения этих потерь, действительной температуры теплоносителя, вида изоляции и расчёта её толщины.

Задачи теплового расчёта:

1. определение количества теплоты, теряемого при транспортировке;

2. поиск способов уменьшения этих потерь;

3. определение действительной температуры теплоносителя;

4. определение вида и толщины изоляции;

В теплоотдаче участвуют только термические сопротивления слоя и поверхности.

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 метров толщина теплоизоляционного слоя определяется:

где В=d_из/d_н – отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру;

.

α – коэффициент теплоотдачи от наружной изоляции, принимаемый по справочнику 9[6], для трубопроводов прокладываемых в каналах принимается равным 8,7 Вт/(м^{3 о}С);

λ_из – теплопроводность теплоизоляционного слоя, определяемая по пп 2,7 3,11[6] для пенополиуритана 0,03 Вт/(м ^оС);

r_m — термическое сопротивление стенки трубопровод.

— наружный диаметр изолируемого объекта, м.

– сопротивление теплопередаче на 1 м длины изоляционного слоя;

^о С∙м/Вт

– температура вещества;

– температура окружающей среды;

– коэффициент, равный 1.

– норма плотности теплового потока, в нашем случае равный 39Вт/м;

 

Теперь рассчитаем термические сопротивления.

 

1. тепловое сопротивление наружной поверхности R_пиз:

^оС∙м/Вт

 

 

2. тепловое сопротивление изоляции

^оС∙м/Вт

3. Тепловое сопротивление грунта определяется по формуле:

(25)

где - коэффициент теплопроводности грунта, Вт/м^{2 0}С

d – диаметр теплопровода цилиндрической формы с учетом всех слоев изоляции, м

 

 

3. Тепловое сопротивление канала:

 

(26)

 

4. Тепловое сопротивление поверхности канала:

 

 

 

=2,94+0,339+0,029+0,22+0,195=3,723

 

 

Фактический тепловой поток:

 

 

 

Определим тепловые потери.

 

Тепловые потери в сети слагаются из линейных и местных потерь. Линейными теплопотерями являются теплопотери трубопроводов, не имеющих арматуры и фасонных частей. Местными теплопотерями являются фасонных частей, арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

Линейные потери определяются по формуле:

=0,15

А падение температуры теплоносителя:

 

Следовательно, температура в конце расчетного участка:

 

 

7. Подбор сетевых и подпиточных насосов

 

Для теплоснабжения микрорайона города в котельной устанавливаются одинаковых попеременно работающих центробежных насоса – рабочий и резервный. Циркуляционные насосы имеют обводную линию, которая позволяет регулировать работу насосов ив случае их остановки (при авариях) поддерживать небольшою естественную циркуляцию.

По построенному пьезометрическому графику определяем напоры для сетевого и подпиточного насосов.

м

м

Подбираем насосы:

 

Таблица 3. Характеристики подпиточного насоса.

Насос	марка	Производительность м³/ч	Полный напор Н, м	Мощность, кВт	К.п.д. проц.	Допустимая высота всасывания, м	Диаметр рабочего колеса, мм.
На валу насоса	электродвигателя
Подпиточный	3K-9	0.97		8.2	-	12.5%	-

 

 

Таблица 4. Характеристики сетевого насоса.

Насос	марка	Производительность м³/ч	Полный напор Н, м	Мощность, кВт	К.п.д. проц.	Допустимая высота всасывания, м	Диаметр рабочего колеса, мм.
На валу насоса	электродвигателя
Сетевой	3k-9	13.4		4.3	-		-

 

 

Заключение

В результате проведённых работ по расчёту и проектированию тепловых сетей микрорайона:

1. Разработаны план тепловых сетей и схема прокладки труб тепловых сетей

2. Распределена потеря давления в системе теплоснабжения

3. Разработана спецификация потребных материалов и оборудования

4. Построены температурный, пьезометрический и график расходов

5 Подобрано оборудование для котельной