ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОПРОВОДОВ

Потери энергии при движении жидкости по трубам определяются ре­жимом движения и характером внутренней поверхности труб. Свойства жидкости или газа учитываются в расчете с помощью их параметров: плотности р и кинематической вязкости v. Сами же формулы, использу­емые для определения гидравлических потерь, как для жидкости, так и для пара являются одинаковыми.

Отличительная особенность гидравлического расчета паропровода заключается в необходимости учета при определении гидравлических потерь изменения плотности пара. При расчете газопроводов плотность газа определяют в зависимости от давления по уравнению состояния, написанному для идеальных газов, и лишь при высоких давлениях
(больше примерно 1,5 МПа) вводят в уравнение поправочный коэффициент, учитывающий отклонение поведения реальных газов от поведения идеальных газов.

При использовании законов идеальных газов для расчета трубопро­водов, по которым движется насыщенный пар, получаются значительные ошибки. Законы идеальных газов можно использовать лишь для сильно перегретого пара. При расчете паропроводов плотность пара определя­ют в зависимости от давления по таблицам. Так 'как давление пара в свою очередь зависит от гидравлических потерь, расчет паропроводов ведут методом последовательных приближений. Сначала задаются по­терями давления на участке, по среднему давлению определяют плот­ность параи далее рассчитывают действительные потери давления. Ес­ли ошибка оказывается недопустимой, производят пересчет.

При расчете паровых сетей заданными являются расходы пара, его начальное давление и необходимое давление перед установками, ис­пользующими пар.

Расчет качественного регулирования заключается в определении температуры воды в тепловой сети в зависимости от тепловой нагрузки при постоянном эквиваленте расхода теплоносителя в тепловой сети, т.е W₀=1 (нет изменения расхода).

Рис. Т.с.13. - относительное кол-во теплоты.

Уравнение температурных графиков: Все зависят от , на графике уменьшается(в нижней части)

а) - температура сетевой воды перед абонентской установкой.

б) температура сетевой воды после отопительной установки

в) температура воды после элеватора или после смесительного устройства

.

Где - температурный напор отопительной установки при расчетном режиме.

- перепад температур сетевой воды в тепловой сети при расчетном режиме.

- перепад температур воды в местной или абонентской установке.

При отсутствии смешения (элеватора) на абонентском вводе перепады температур воды равны и уравнения а) и в) совпадают.

δτ'₀ = θ'₀

18. Пьезометрический график (Рис. Т.с.5)

Пьезометрический график - определяет полный напор и располагаемый напор в отдельных точках тепловой сети и в системах теплопотребления. На основе пье­зометрического графика выбираются схемы присоединения абонентов к водяной тепло­вой сети.

При проектировании и эксплуатации разветвленных тепловых сетей широко используется пьезометрический график. На пьезометрическом графике в определенном масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в сети. По пьезометрическому графику легко определить напор (давление) и располагаемый напор (перепад давлений) в любой точке сети и абонентских системах.

Принципиальная схема и ПГ двухтрубной ТС.

За горизонтальную плоскость отсчета напоров принят уровень I-I, имеющий горизонталь­ную отметку 0 (ось сетевых насосов).

П1—П4 — график напоров подающей линии сети,

01—04 — график напоров обрат­ной линии сети.

H01 — полный на­пор на обратном коллекторе источ­ника теплоснабжения.

Hн—напор, развиваемый сетевым насосом H.

Hст— полный напор, развиваемый подпиточным насосом ПH, или, что то же, полный статический напор в тепловой сети.

Hк— полный напор в точке К в нагнетательном патруб­ке сетевого насоса Н.

∆Нт — потеря напора сетевой воды в теплоподготовительной установке Т.

HП1 — пол­ный напор на подающем коллекто­ре источника теплоснабжения,

HП1 = НК—∆НТ.

Располагаемый напор сетевой воды на коллекторе ТЭЦ: H1 = HП1—HO1.

Располагаемый напор в любой точке сети определяется как разность между полным напором в подающей магистрали и полным напором в обратной магистрали.

Если геодезическая высота оси трубопровода над плоскостью отсчета в этой точке сети равна Z3, то пьезометрический напор в точке 3 подающей линии равен (НП3—Z3), а пьезометрический напор в обратной линии (HO3—Z3). Располагае­мый напор в точке 3 тепловой сети равен разности пьезометрических напоров подающей и обратной линии тепловой сети или, что одно и то же, разности полных напоров H3 = HПЗ—H03. Располагаемый напор в тепловой сети в узле присоединения абонента D: Н4 = HП4—HO4, где НП4 и Н04 — полные напоры в подающей и обратной линиях тепло­вой сети в точке 4.

Потеря напора в подающей линии тепловой сети на участке между источником теплоснабжения и абонентом:

∆Hп1-4 = HП1 — HП4.

Потеря напора в обратной линии на этом участке тепловой сети

∆Но1-4 = Н04 — Н01.

При работе сетевого насоса СН (рис) напор Нст, развивае­мый подпиточным насосом ПН, дросселируется регулятором давле­ния РД до величины HО1.

При остановке сетевого насоса Н в тепловой сети устанавливается статическое давление Hст, разви­ваемое подпиточным насосом.

Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы си­стемы теплоснабжения сводятся к следующему.

1. Непревышение допустимых давлений в оборудовании источника теплоснабжения, тепловой сети и абонентских установок. Допустимое избыточное (сверх атмосферного) давление в стальных трубопроводах и арматуре тепловых сетей зависит от применяемого сортамента и в большинстве случаев составляет 1,6—2,0 МПа.

2. Обеспечение избыточного (сверх атмосферного) давления во всех элементах системы теплоснаб­жения для предупреждения кавита­ции насосов (сетевых, подпиточных, смесительных) и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Невыполнение этого требования при­водит к коррозии оборудования и нарушению циркуляции воды. В ка­честве минимальной величины избыточного давления принимают 0,05 МПа (5м вод. ст.).

3. Обеспечение невскипания воды при гидродинамическом режиме системы теплоснабжения, т. е. при циркуляции воды в системе.

Во всех точках системы теплоснабжения должно поддерживаться давление, превышающее давление насыщения водяного пара при температуре воды в системе.

На пьезометрических графиках наносятся линии напоров для основ­ной расчетной магистрали и харак­терных ответвлений как для гидро­динамического режима, так и для статического состояния системы теплоснабжения. Если гидродинами­ческий режим системы теплоснаб­жения сильно изменяется в течение отопительного сезона или года, то на пьезометрический график нано­сятся линии напоров для наиболее характерных режимов системы.

На­пример, при открытой системе теп­лоснабжения на пьезометрических графиках обычно приводятся линии напоров для трех характерных ре­жимов работы системы, а именно: при отсутствии водоразбора, при максимальном отборе воды из по­дающей линии тепловой сети, при максимальном отборе воды из об­ратной линии тепловой сети.

При проектировании крупных систем теплоснабжения питаемых от нескольких параллельных источников или от нескольких параллельно работающих сблокированных магистралей, на ПГ также указывают линии напора при аварийных ситуациях, когда отдельные секции магистрали выключаются из работы и в работе блокирующие перемычки.