|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определение диаметров спускных устройств водяных тепловых сетей.
Диаметр штуцера и запорной арматуры d, м, для спуска воды из секционируемого участка трубопровода определяют по формуле
где
где m - коэффициент расхода арматуры, принимаемый для вентилей m = 0, 0144, для задвижек m = 0, 011; n - коэффициент, зависящий от времени спуска воды t (см. табл. 2.4).
Таблица 2.4 Значения коэффициента n.
Максимальное время спуска воды предусматривается для трубопроводов:
Диаметр спускного устройства для двустороннего дренажа, установленного в нижней точке трубопровода, определяют по формуле
где
Расчетный диаметр штуцера округляют с увеличением до стандартного и сравнивают с приведенными в таблице 2.5 данными.
Таблица 2.5 Условный проход штуцера и запорной арматуры для спуска воды.
К установке принимают наибольший из двух сравниваемых диаметров штуцеров и запорной арматуры. Условный проход штуцера и запорной арматуры для выпуска воздуха из секционируемых участков водяных тепловых сетей приведен в таблице 2.6. Таблица 2.6. Условный проход штуцера и запорной арматуры для выпуска воздуха.
Расчет усилий на опоры.
Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv, Н, следует определять по формуле
где L - пролет между подвижными опорами, м.
Величина
Таблица 2.7. Вес 1 м трубопровода в рабочем состоянии.
Продолжение таблицы 2.7.
Пролеты между подвижными опорами в зависимости от условий прокладки и типов компенсаторов приведены в таблицах 2.8, 2.9 учебного пособия.
Таблица 2.8. Пролеты между подвижными опорами на бетонных подушках при канальной прокладке.
Таблица 2.9. Пролеты между подвижными опорами при надземной прокладке, а также в тоннелях и техподпольях.
Примечание: в числителе L для П-образных компенсаторов и самокомпенсации, в знаменателе - для сальниковых компенсаторов.
Горизонтальные нормативные осевые нагрузки на подвижные опоры Fhx, Н, от трения определяются по формуле
где На неподвижные опоры в общем случае действуют вертикальные и горизонтальные усилия. Вертикальная нагрузка равна весу одного пролета для подвижных опор и определяется по формуле (2.93) Горизонтальные усилия складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, горизонтальных реакций свободных опор, реакций компенсаторов. Эти усилия, как правило, действуют с обеих сторон от опоры. Результирующее усилие, действующее на опору, в общем случае может быть представлено в следующем виде:
N = a ∙ р ∙ Fв + m ∙ Gh ∙ Dl + DR (2.95) Где а – коэффициент, зависящий от возможного действия сил внутреннего давления (а может принимать значенияот 0 до 1); р – внутреннее давление теплоносителя, Па; Fв – площадь внутреннего сечения трубы, м2; m - коэффициент трения на свободных опорах; Gh – вес погонного метра теплопровода; Dl – разность расстояний от опоры до компенсаторов, м; DR– разность реакций компенсаторов с обеих сторон опоры.
В каждом случае при определении горизонтального усилия на опору, необходимо учитывать действующие на нее с обеих сторон силы. Ниже приведены наиболее часто встречаемые схемы участков с неподвижными опорами, а также формулы для определения горизонтальных усилий, действующих на эти опоры. См. также [8. стр.172-173].
Для расчета схемы ± N = ± 0, 5 Rк + р
Для схемы 2 N = Rк + р
Для схемы 3 ± N = ± Rк + р Для схемы 4 ± N = ± 0, 5 Rк + р
Для схемы 5 при нагреве N = р Для схемы 5 при охлаждении N = р
Для схемы 6 при нагреве N = р Для схемы 6 при охлаждении N = р Для схемы 7 N = [± 0, 5 Rк + р Gh – весовая нагрузка на 1 метр теплопровода; μ – коэффициент трения подвижных опор; Rк – сила трения сальникового компенсатора; Rх – сила упругого отпора П – образного компенсатора; l1 и l2 – длины большего и меньшего участков;
Знаки « + » и « - » соответствуют режимам нагрева или охлаждения.
При определении нормативной горизонтальной нагрузки на неподвижную опору следует учитывать: неуравновешенные силы внутреннего давления возникающие при применении компенсаторов различных типов, на участках имеющих запорную арматуру, переходы, углы поворота, заглушки; следует также учитывать силы трения в подвижных опорах и силы трения о грунт при бесканальных прокладках (см. формулу (2.95), а также реакции компенсаторов и самокомпенсации. Горизонтальную осевую нагрузку на неподвижную опору следует определять: · на концевую опору - как сумму сил действующих на опору; · на промежуточную опору - как разность сумм сил действующих с каждой стороны опоры.
Сила трения Ртр теплопровода о грунт, Н, при бесканальной прокладке определяется по формуле Ртр = f ∙ L (2.105)
Где L – длина участка теплопровода, м; f –удельная сила трения на единицу длины трубы, Н/м, определяемая по формуле
f = μ ∙ ( 0, 75 ∙ g ∙ Ζ ∙ π ∙ D ∙ 10 -3 + qтрубы ) (2.106) Где μ – коэффициент трения поверхности изоляции о грунт, принимаемый: при пенополиуретановой изоляции -0, 40 при полимербетонной изоляции – 0, 38 при армопенобетонной изоляции – 0, 60 g – удельный вес грунта , Н, (в среднем g = 16000 -18000 Н/м3 ); Ζ – глубина засыпки по отношению к оси трубы, м; D - наружный диаметр теплопровода при наличии адгезии изоляции к трубе ( наружный диаметр трубы при отсутствии адгезии), мм; qтрубы - вес 1 м трубы с водой, Н/м.
Неподвижные опоры должны рассчитываться на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов (охлаждение, нагрев) в том числе при открытых и закрытых задвижках. Для расчета усилий действующих на неподвижные опоры могут быть использованы также типовые расчетные схемы, приведенные в литературе [10.стр.230-242].
Подбор элеватора.
Требуемый располагаемый напор для работы элеватора
где h - потери напора в системе отопления, принимаемые 1–1, 5м; Up - расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле
Расчетный коэффициент смешения для температурного графика 150-70 равен Диаметр горловины камеры смешения элеватора dG, мм, при известном расходе сетевой воды на отопление G, т/ч, определяется по формуле
Диаметр сопла элеватора dc, мм, при известном расходе сетевой воды на отопление G, т/ч, и располагаемом напоре для элеватора Н, м, определяется по формуле
Величина напора Н, гасимого соплом элеватора, не может, во избежание возникновения кавитационных режимов, превышать 40 м. Для определения диаметра сопла элеватора, его номера, требуемого на- пора могут быть использованы номограммы, приведенные в справочной литературе [8. стр. 312], [9 стр. 73-75]. Располагаемый напор на вводе в здание при элеваторном присоединении системы отопления с учетом увеличения в процессе эксплуатации потерь напо- ра за счет загрязнения, следует принимать равным сумме расчетных потерь напора в элеваторе 15 метров, а при наличии кроме элеваторной системы отопления и закрытой системы горячего водоснабжения, - не менее 25 метров. Избыточный напор рекомендуется гасить в авторегуляторах тепловых пунктов зданий. Примеры расчетов системы теплоснабжения. Пример 3.1. Определить для условий г. Хабаровска расчетные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение пяти кварталов района города (см. рис. 3.1).
Рис.3.1 - Район города.
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t0 = –31 0С. Плотность населения Р = 400 челга. Общая площадь жилого здания на одного жителя fобщ = 18 м2чел. Средняя за отопительный период норма расхода горячей воды на одного жителя в сутки а = 115 лсутки.
Решение. Расчет тепловых потоков сводим в табл.3.1. В графы 1, 2, 3 таблицы заносим соответственно номера кварталов, их площадь Fкв в гектарах, плотность населения Р. Количество жителей в кварталах m, определяем по формуле
Для квартала №1 количество жителей составит:
Общую площадь жилых зданий кварталов А определяем по формуле
Для квартала №1
Приняв (см. прил. 2 учебн. пособия) для зданий постройки после 1985г величину удельного показателя теплового потока на отопление жилых зданий при t 0 = -31 0С qо = 87 Вт/м2, находим расчетные тепловые потоки на отопление жилых и общественных зданий кварталов по формуле (2.1) учебного пособия
Для квартала №1 при K1 = 0, 25 получим расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий
Максимальные тепловые потоки на вентиляцию общественных зданий кварталов определяем по формуле (2.2) учебного пособия
Для квартала №1 при К2 = 0, 6 получим
По приложению 3 учебного пособия укрупненный показатель теплового потока на горячее водоснабжение qh c учетом общественных зданий при норме на одного жителя a = 115 лсутки составит 407 Вт. Среднечасовые тепловые потоки на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий кварталов определяем по формуле (2.4) учебного пособия
Для квартала №1 эта величина составит
Суммарный тепловой поток по кварталам, QS, определяем суммированием расчётных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
Для квартала №1 суммарный тепловой поток составит
Аналогично выполняются расчёты тепловых потоков и для других кварталов.
Таблица 3.1 - Расчёт тепловых потоков
Пример 3.2. Для климатических условий г. Хабаровска выполнить расчет и построение графиков часовых расходов теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение, а также годовых графиков теплопотребления по продолжительности тепловой нагрузки и по месяцам. Расчётные тепловые потоки района города на отопление Q 0 max = 300 МВт, на вентиляцию Q v max = 35 МВт, на горячее водоснабжение Qhm = 60 МВт. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t0 = -31 0C. Решение. Определим, используя формулы пересчета (2.13) и (2.14) часовые расходы на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха tн= +100С.
Отложив на графике (см. рис. 3.2.а) значения
График среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха, и будет представлять собой прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой 60 МВт для отопительного периода и с ординатой 38, 4 МВт для неотопительного периода. Просуммировав ординаты часовых графиков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для диапазона температур tн = +10 ¸ -31 0C и соединив их прямой получим суммарный часовой график
Таблица 3.2 - Продолжительность стояния температур наружного воздуха
График по продолжительности тепловой нагрузки (см. рис. 3.2.б) строится на основании суммарного часового графика
б - годовой график по продолжительности тепловой нагрузки
Для построения годового графика теплового потребления по месяцам по (1.стр.25) находим среднемесячные температуры наружного воздуха. Затем, используя формулы пересчета (2.13) и (2.14), определим часовые расходы теплоты на отопление и вентиляцию для каждого месяца со среднемесячной температурой ниже +10 0C.Определим суммарные расходы теплоты для месяцев отопительного периода как сумму часовых расходов на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Для месяцев неотопительного периода (с
Аналогично выполняем расчёты и для других месяцев отопительного периода. Расчёты сведём в табл. 3.3. Используя полученные данные, построим годовой график теплового потребления по месяцам (см. рис 3.3)
Таблица 3.3 - Среднечасовые расходы теплоты по месяцам года
Рис. 3.3 Годовой график теплового потребления по месяцам Пример 3.3. Построить для закрытой системы теплоснабжения график центрального качественного регулирования отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный или скорректированный температурный график). Принять расчетные температуры сетевой воды в подающей магистрали t1= 130 0С в обратной магистрали t2= 70 0С, после элеватора t3= 95 0С. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления t0 = -31 0С. Расчетная температура воздуха внутри помещения ti = 20 0С. Расчетные тепловые потоки принять из примера 3.2. Q0max= 300 МВт; Qvmax = 35 МВт; Qhm = 60 МВт. Температура горячей воды в системах горячего водоснабжения th = 60 0С, температура холодной воды tс = 50С. Балансовый коэффициент для нагрузки горячего водоснабжения aб = 1, 2. Схема включения водоподогревателей систем горячего водоснабжения двухступенчатая последовательная Решение. Предварительно выполним расчет и построение отопительно-бытового графика температур с температурой сетевой воды в подающем трубопроводе для точки излома
Определим, используя формулы (2.19), (2.20), (2.21), значения величин
Для tн = +100С значения t10, t20, t30 соответственно составят:
Аналогично выполним расчеты температур сетевой воды и для других значений tн. Используя расчетные данные и приняв минимальную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе
Определим по формуле (2.22) балансовую нагрузку горячего водоснабжения
По формуле (2.23) определим суммарный перепад температур сетевой воды d в обеих ступенях водоподогревателей
Определим по формуле (2.24) перепад температур сетевой воды в водоподогревателе первой ступени
Определим для указанного диапазона температур наружного воздуха перепад температур сетевой воды во второй ступени водоподогревателя
Определим используя формулы (2.25) и (2.28) значения величин d2 и d1 для диапазона температур наружного воздуха tн от t'н = - 0, 85 0С до t0= -310С. Так, для tн= -10 0С эти значения составят:
Аналогично выполним расчеты величин d2 и d1 для значений tн = -23 0С и tн= –31 0С. Температуры сетевой воды Так, для tн= +10 0С и tн= - 0, 85 0С эти значения составят
для tн = -10 0С
Аналогично выполним расчеты для значений tн = -23 0С и -31 0С. Полученные значения величин d2, d1, Для построения графика температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после калориферов систем вентиляции
Определим значение t2v для tн = +10 0С. Предварительно зададимся значением
Вычислим левые и правые части уравнения (2.35)
Левая часть Правая часть
Поскольку численные значения правой и левой частей уравнения близки по значению (в пределах 3%), примем значение Для систем вентиляции с рециркуляцией воздуха определим, используя формулу (2.37), температуру сетевой воды после калориферов t2v для tн = t0 = -310C.
Здесь значения Dt
Далее вычислим левую часть выражения
Поскольку левая часть выражения близка по значению правой (1, 003»1), принятое предварительно значение t2v = 54 0С будем считать окончательным. Используя данные таблицы 3.4 построим отопительно-бытовой и повышенный температурные графики регулирования (см. рис. 3.4).
Таблица 3.4 - Расчет температурного графика сетевой воды для закрытой системы теплоснабжения.
Рис.3.4 Температурные графики регулирования сетевой воды для закрытой системы теплоснабжения (¾ -отопительно-бытовой; --- -повышенный)
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 2221; Нарушение авторского права страницы