Строительство тепловых сетей

Потери  давления на участке трубопровода складываются из линейных потерь на трения и местные  сопротивления:

= _mp+ _m   (1.6.2.1)

 

Линейные  потери давления пропорциональны длине  трубы и равны:

mp=R·L   (1.6.2.2)

L-длина трубопровода (м)

R-удельные потери давления на трения (кг с/м²)

 

Отсюда           R=l· (V^2·ɣ/2g· D_в)=0,00638· G/ D_в·ɣ  (1.6.2.3)

l-коэффициент гидравлического трения ;

V-скорость теплоносителя  (м/с);

ɣ-плотность теплоносителя на рассчитываемом участке (кг с/м³);

g-ускорение свободного падения (м²/с)       (g=9,81 м²/с);

D_в-внутренний диаметр трубы  (м);

G-расчетный расход теплоносителя   (т/ч).

 

Потери давления в местных сопротивлениях определяются:

= z·V²·ɣ/2g  (1.6.2.4.)

z-коэффициент местных сопротивлений.

 

Потери давления на участки трубопровода так же определяется как:

=R·L_пр    (1.6.2.5)

Где  L_{пр =}L+L_экв   (1.6.2.6)

L_пр-приведенная длина трубопровода (м);

 

L_экв-эквивалентная длина местных сопротивлений,определяеться по формуле:

L_экв=

z· D_в/l   (1.6.2.7)

Коэффициент гидравлического трения l зависит от характера движения жидкости (ламинарное или турбулентное).

Тепловые сети работают при турбулентном режиме движения,поэтому коэффициент гидравлического трения определяем по формуле:

l=1/(1.14+2·L·g· D_в/K_экв)²   (1.6.2.8)

K_экв-эквивалентная  широховатость трубы применяемая для вновь прокладываемых труб водяных тепловых сетей=0,5мм

 

При значениях эквивалентность  широховатостях трубопроводов отличных от K=0,5 на величину удельных потерь давления  вводиться поправочный коэффициент b

=b·R·L+ _м   (1.6.2.9)

=R·(b· L+L_экв)   (1.6.2.10)

 

Определение расчетных расходов теплоносителя  в тепловых сетях.

При качественном регулировании отпуска  теплоты расчетные расходы сетевой  воды  на отопление и вентиляцию определяются :

;   (1.6.2.11)

   (1.6.2.12)

τ₁ иτ₂ – расчетные температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах,при t=-42⁰

Q_{o max} и Q_{v max}-максимальные тепловые потоки ,при t_o (Вт);

С-удельная теплоемкость воды (кДж/кг⁰К)

 

Потери  напора определяются:   H = R·L      (1.6.2.13)

 

 

 

1. Школа Q_{o max} + Q_{v max}=585000+70200=655200
2. Музей Q_{o max} + Q_{v max}=322320+38678=360998
3. Администрация Q_{o max} + Q_{v max}=223965+26876=250841

 

1 участок  212352 Вт

2 участок  212352+199080=411432 Вт

3 участок   411432+180120=591552 Вт

4участок   250841

5 участок   250841+360998=611839

6 участок   591552+611839=1203391

7 участок  1203391+285600=1488991

8 участок  1488991+385560=1874551

9 участок  1874551+271320=2145871

10 участок  2145871+399840=2545711

11 участок  2545711+655200=3200911

1.участок  =7280,64 (кг/ч)

2.участок  =14106 (кг/ч)

3.участок  =20281,78 (кг/ч)

4.участок  =8600,26 (кг/ч)

5.участок  =20977,34 (кг/ч)

6.участок  =41259,12 (кг/ч)

7.участок  =51051,12 (кг/ч)

8.участок  =64270,32 (кг/ч)

9.участок  =73572,72 (кг/ч)

10.участок  =87281,52 (кг/ч)

11.участок  =109745,52(кг/ч)

 

H = R·L

1 участок  3,26·38=123,88

2 участок 3,96·58=229,68

3 участок 2,48·41=101,68

4 участок 4,18·56=234,08

5 участок 2,73·66=180,18

6 участок 5,11·53=270,83

7 участок 6,38·55=350,9

8 участок 3,48·6=20,88

9 участок 4,66·32=149,12

10 участок 6,14·38=208,76

11 участок  5,49·38=318,42

 

l=1/(1.14+2·L·g· D_в/K_экв)²

1 участок  1/(1.14+2·38·9.81·0.089/0.5)²=0.00006

2 участок 1/(1.14+2·58·9.81·0.108/0.5)²=0.00002

3 участок 1/(1.14+2·41·9.81·0.133/0.5)²=0.00002

4 участок 1/(1.14+2·56·9.81·0.089/0.5)²=0.00003

5 участок 1/(1.14+2·66·9.81·0.133/0.5)²=0.000008

6 участок 1/(1.14+2·53·9.81·0.159/0.5)²=0.000009

7 участок 1/(1.14+2·55·9.81·0.159/0.5)²=0.000008

8 участок 1/(1.14+2·6·9.81·0.194/0.5)²=0.000456

9 участок 1/(1.14+2·32·9.81·0.194/0.5)²=0.000017

10 участок 1/(1.14+2·34·9.81·0.194/0.5)²=0.000015

11 участок 1/(1.14+2·58·9.81·0.219/0.5)²=0.000004

 

z

1участок      задвижка Æ89=1.28

2участок      задвижка Æ108=1.65

3участок      задвижка Æ133=2.2

4участок      задвижка Æ89=1.28

5участок      задвижка Æ133=2.2+тройник 4.4=6.6

6участок      задвижка Æ159=2.24

7участок      задвижка Æ159=2.24+отвод3.92=6.16

8участок      задвижка Æ194=2.9

9участок       задвижка Æ194=2.9

10участок    задвижка Æ194=2.9

11 участок   задвижка Æ219=3.36

 

L_экв=

z· D_в/l

1участок     1.28·0.089/0.00006=1898,66мм=0,19м

2участок     1.65·0.108/0.00002=8910мм=0,89м

3участок     8.8·0.133/0.00002=58520мм=5,85м

4участок     1.28·0.089/0.00003=3797мм=0,38м

5участок     6.6·0.133/0.000008=109725мм=10,97м

6участок     2.08·0.159/0.000009=31935мм=3,2м

7участок     6.16·0.159/0.000008=122430мм=12,24м

8участок     2.9·0.194/0.000456=1233,7мм=0.12м

9участок     2.9·0.194/0.000017=33094мм=3.31м

10участок    2.9·0.194/0.000015=37506мм=3.75м

11участок    3.36·0.219/0.000004=1839,66мм=18.39м

 

L_{пр =}L+L_экв

1участок      38+0.16=38.19

2участок      58+0.89=58.89

3участок      41+5.85=46.85

4участок      56+0.38=56.38

5участок      66+10.97=76.97

6участок      53+3.2=56.2

7участок      55+12,24=67.24

8участок      6+0.12=6.12

9участок      32+3.31=35.31

10участок      34+3.75=37.75

11участок      58+18.39=76.39

 

Данные  гидравлического расчёта сведёны в таблицу №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№	Q вт	Ĝ кг/ч расход	Д диаметр	L,м длина	L+Lэкв мм	V скорость	R потери	H ∆p	H
1.	212352	7280,64=7.2	89	38	38.19	0.41	3.26	123.88	123.88
2.	411432	14106=14.1	108	58	58.89	0.52	3.96	229.68	353.56
3.	591552	20281=20.3	133	41	46.85	0.47	2.48	101.68	455.24
4.	250841	8600=8.6	89	56	56.38	0.47	4.18	234.08	689.32
5.	611839	20977=20.9	133	66	76.97	0.5	2.73	180.18	869.5
6.	1203391	41259=41.3	159	53	56.2	0.74	5.11	270.83	1140.33
7.	1488991	51051=51.1	159	55	67.24	0.85	6.38	350.9	1491.23
8.	1874551	64270=64.3	194	6	6.12	0.71	3.48	20.88	1512.11
9.	2145871	73572=73.6	194	32	35.31	0.83	4.66	149.12	1661.23
10.	2545711	87281=87.3	194	34	37.75	0.95	6.14	208.76	1869.99
11.	3200911	109745=109.7	219	58	76.39	0.97	5.49	318.42	2188.41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично рассчитываются врезки:

Врезка 1.1     =6825,6 (кг/ч)

Врезка 2.1     =6175,5 (кг/ч)

Врезка 4.1     =12377,1 (кг/ч)

Врезка 6.1     =9792 (кг/ч)

Врезка 7.1     =13219 (кг/ч)

Врезка 8.1     =9302 (кг/ч)

Врезка 9.1     =13708 (кг/ч)

Врезка 10.1     =22464 (кг/ч)

 

H = R·L

Врезка 1.1     6.7·4=26.8

Врезка 2.1    5.57·7=38.99

Врезка 4.1     26.6·11=248.6

Врезка 6.1     14.5·23=333.5

Врезка 7.1   24.5·4=98

Врезка 8.1   13.1·16=209.6

Врезка 9.1    28.4·3=85.2

Врезка 10.1  28·4=112

 

l=1/(1.14+2·L·g· D_в/K_экв)²

Врезка 1.1     1/(1.14+2·4·9.81·0.076/0.5)²=0.0058

Врезка 2.1     1/(1.14+2·7·9.81·0.076/0.5)²=0.0021

Врезка 4.1     1/(1.14+2·11·9.81·0.076/0.5)²=0.0009

Врезка 6.1     1/(1.14+2·23·9.81·0.076/0.5)²=0.0002

Врезка 7.1     1/(1.14+2·4·9.81·0.076/0.5)²=0.0058

Врезка 8.1     1/(1.14+2·16·9.81·0.076/0.5)²=0.0004

Врезка 9.1     1/(1.14+2·3·9.81·0.076/0.5)²=0.0098

Врезка 10.1   1/(1.14+2·4·9.81·0.089/0.5)²=0.0044

 

z

Врезка  1.1      задвижка Æ76=1

Врезка  2.1      задвижка Æ76=1

Врезка  4.1      задвижка Æ76=1

Врезка  6.1      задвижка Æ76=1

Врезка  7.1      задвижка Æ76=1

Врезка  8.1      задвижка Æ76=1

Врезка  9.1      задвижка Æ76=1

Врезка  10.1      задвижка Æ89=1.28

 

L_экв=

z· D_в/l

Врезка 1.1     1·0.076/0.0058=13.1мм=0.013м

Врезка 2.1     1·0.076/0.0021=36.2мм=0.036м

Врезка 4.1     1·0.076/0.0009=85.5мм=0.084м

Врезка 6.1     1·0.076/0.0002=380мм=0.38м

Врезка 7.1     1·0.076/0.0058=13.1мм=0.013м

Врезка 8.1     1·0.076/0.0004=190мм=0.19м

Врезка 9.1     1·0.076/0.0098=7.8мм=0.008м

Врезка 10.1 1.28·0.089/0.0044=25.9мм=0.026м

 

L_{пр =}L+L_экв

Врезка 1.1     4+0.013=4.013

Врезка 2.1     7+0.036=7.036

Врезка 4.1     11+0.084=11.084

Врезка 6.1     23+0.38=23.38

Врезка 7.1     4+0.013=4.013

Врезка 8.1     16+0.19=16.19

Врезка 9.1     3+0.008=3.008

Врезка 10.1        4+0.026=4.026

 

Данные  гидравлического расчёта сведёны в таблицу №3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№	Q вт	Ĝ кг/ч расход	Д диаметр	L,м длина	L+Lэкв мм	V скорость	R потери	H ∆p
1.1	199080	6826=6.8	76	4	4.013	0.53	6.7	26.8
2.1	180120	6175=6.2	76	7	7.036	0.48	5.57	38.99
4.1	360998	12377=12.4	76	11	11.084	0.97	22.6	248.6
6.1	285600	9792=9.7	76	23	23.38	0.78	14.5	333.5
7.1	285560	13219=13.2	76	4	4.013	1.08	24.5	98
8.1	271320	9302=9.3	76	16	16.19	0.74	13.1	209.6
9.1	399840	13709=13.7	76	3	3.008	1.09	28.4	85.2
10.1	655200	22464=22.5	89	4	4.026	1.21	28	112

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Тепловые сети и их строительство.

         Тепловая  сеть представляет собой систему  прочно и плотно соединёнными  между собой участков теплопроводов,  по которым тепло с помощью  теплоносителя транспортируется  от источников тепла к тепловым  потребителям.

          Направление  теплопроводов выбирается по  тепловой карте района с учётом  геодезической съёмки, планов существующих  и намечаемых наземных и подземных  сооружений, состояния грунтовых  вод.

При прокладке стремятся к: –  прокладке магистральной трассы по району наиболее плотной тепловой нагрузки,

– минимальные объёмы работ по сооружению сети,

– наименьшей длины теплопровода.

            Теплопроводы прокладываются прямолинейно, параллельно оси проезда или  линии застройки. Нежелательно  перебрасывать трассу магистрального  теплопровода с одной стороны  проезда на другую.

При выборе трассы следует руководствоваться  следующим:

– надёжности теплоносителя,

– быстрая ликвидация возможных неполадок и аварий,

– безопасность обслуживающего персонала.

Для обеспечения опорожнения и  дренажа теплопроводы прокладываются с уклоном к горизонту. Минимальная  величина уклона водяных сетей принимается  равной 0,002, где направление уклона безразлично.

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль в масштабах  вертикальном 1:100 и горизонтальном 1:1000, на который наносят:

– планировочные и существующие отметки земли,

– уровень стояния грунтовых вод,

– существующие и проектируемые подземные коммуникации, сооружаемые с указанием вертикальных отметок этих сооружений.

Теплопровод состоит из трёх основных элементов:

– трубопровод,

– теплоизоляционная конструкция,

– строительная конструкция.

1.8 Теплоизоляционные материалы. 

 

             Тепловая изоляция служит для  уменьшения тепловых потерь и  обеспечение допустимой температуры  изолируемой поверхности .

Тепловая изоляция трубопроводов  и оборудования тепловых сетей применяется  при всех способах прокладки независимо от температуры теплоносителя.

             Теплоизоляционные материалы непосредственно  контролируют с внешней средой для которой свойственны непрерывные колебания температуры, влажности и давления. Материалы используемые в качестве теплоизолятора должны обладать высокими тепло защитными свойствами и низким водопоглощением в течении длительного срока эксплуатации .