Текст
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Для студентов очной и очно-заочной форм обучения
Казань 2012
132
УДК 697.34
ББК 31.38
И91
И91 Источники и системы теплоснабжения нреднриятий:
методические указания к выполнению расчётно-графической работы.
Для студентов очной и очно-заочной формы обучения / Сост.:
Ш.Г. Зиганшин, Ю.В. Ваньков, Р.Н. Валиев. - Казань: Казан, гос.
энерг. ун-т, 2012.-191 с.
Приведены общие рекомендации по выполнению расчетно-графической
работы, излагается порядок определения исходных данных, необходимых для ее
решения, разъясняются требования по содержанию, составу, объёму и
оформлению работы. Приводятся варианты заданий, пример выполнения работы,
справочные данные и необходимая литература.
Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 140104.65
«Промышленная теплоэнергетика» (специализация «Промышленные
теплоэнергетические установки и системы теплоснабжения»),
УДК 697.34
ББК 31.38
© Казанский государственный энергетический университет, 2012
ПРЕДИСЛОВИЕ
Пособие написано для студентов направления «Теплоэнергетика» и имеет
своей целью оказание им помощи при выполнении курсовых и дипломных
проектов по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения предприятий».
Курсовое и дипломное проектирование, являясь составной частью
учебного процесса, способствует усвоению студентами теоретических знаний,
приобретению практических навыков в проектно-конструкторской работе.
Курсовое проектирование по дисциплине «Источники и системы
теплоснабжения предприятий» дает возможность студенту освоить методы
расчета различных видов теплового потребления, изучить способы
регулирования отпуска теплоты, выполнять гидравлические расчеты
трубопроводов, тепловой и механический расчеты теплопроводов, приобрести
навыки по использованию технической и справочно-нормативной литературы.
Пособие состоит из двух частей. В первой части производится расчет
теплопотребления района, во второй - расчет тепловых схем котельных.
ЧАСТЬ 1. РАСЧЕТ ТЕИЛОИОТРЕБЛЕИИЯ РАЙОНА
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
1.1. Исходные данные для проектирования, содержание и объем
курсового проекта
В курсовом проекте разрабатывается двухтрубная водяная система
теплоснабжения жилого района города с источником теплоты ТЭЦ,.
Исходными данными для проектирования являются: генплан района
города, генплан расчетного квартала с экспликацией зданий, плотность
населения Р, чел/га, норма общей площади / м /чел, расчетные температуры
теплоносителя и, Т2, тз, °C, система теплоснабжения (открытая, закрытая), тип
прокладки (канальная, бесканальная), номер ТЭЦ на генплане района, номер
теплофикационной камеры (точки подключения) расчетного квартала. Для
заданного города принимают следующие климатологические данные:
расчетную температуру наружного воздуха для проектирования отопления
t0, °C, расчетную температуру наружного воздуха для проектирования
вентиляции tv, °C, среднюю температуру наружного воздуха за отопительный
период t0T, °C, продолжительность отопительного периода п, сут. Исходные
данные для проектирования следует принимать по приложению 26 данных
методических указаний с выбором варианта задания по двум последним
цифрам зачетной книжки. Дополнительно из [2] для заданного города следует
принять среднемесячные температуры наружного воздуха, продолжительность
стояния температур наружного воздуха с интервалом 5 °C в течение
отопительного периода в часах, а также среднечасовую температуру грунта на
глубине заложения оси теплопроводов.
Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом
40-50 страниц формата А-4 и графической части, включающей 1,5-2 листа
формата А-1. Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие
разделы:
а) вводную часть, состоящую из задания, исходных
данных, реферата, содержания, введения и описания основных
конструктивных решений, принятых в проекте;
б) основную часть, включающую следующие вопросы и
выполняемую в следующей последовательности: определение
тепловых нагрузок района города; расчет и построение графиков
теплового потребления: часовых, годового по продолжительности
тепловой нагрузки, годового по месяцам; выбор и обоснование
способа регулирования, расчет и построение графика температур
сетевой воды; определение расчетных расходов теплоносителя для
кварталов района города, расчет и построение графиков расхода
теплоносителя; разработка расчетной схемы магистральных
тепловых сетей района; гидравлический расчет магистральных
тепловых сетей района с увязкой ответвлений для отопительного и
летнего периодов; разработка графиков напоров для отопительного
и летнего периодов; подбор сетевых и подпиточных насосов;
определение тепловых нагрузок для зданий расчетного квартала;
определение расчетных расходов теплоносителя для зданий
расчетного квартала; разработка расчетной схемы квартальных
тепловых сетей; гидравлический расчет квартальных тепловых
сетей с увязкой ответвлений; подбор элеваторов для систем
отопления зданий квартала; расчет толщины тепловой изоляции;
расчет и подбор сальникового и П-образного компенсаторов; расчет
усилий на подвижную и неподвижную опоры; расчет угла поворота
трассы на самокомпенсацию; расчет диаметров спускников и
воздушников.
В пояснительной записке должен быть представлен следующий
графический материал:
• графики часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию,
горячее водоснабжение и технологическую нагрузку;
• годовые графики расходов теплоты по продолжительности
тепловой нагрузки и по месяцам;
• график центрального регулирования отпуска теплоты;
• расчетная схема тепловой сети района;
• пьезометрический график магистрали районной тепловой сети с
ответвлением;
• расчетная схема квартальной тепловой сети;
• пьезометрический график квартальной магистрали с
ответвлениями.
Все расчеты в записке должны сопровождаться соответствующими
пояснениями, ссылками на источники и проводиться в единицах системы СИ.
Ссылки на литературные источники помещаются в тексте в квадратные скобки,
формулы нумеруются, а схемы, графики и таблицы кроме нумерации должны
иметь и названия. В конце пояснительной записки должен быть приведен в
алфавитном порядке список используемой литературы, норм, каталогов,
типовых проектов, альбомов с точным указанием авторов, названия издания,
места издания, года издания и количества страниц.
В графическую часть проекта входят на выбор два чертежа из
следующих:
• однолинейная схема магистральных тепловых сетей района города;
• экспликация зданий расчетного квартала;
• план тепловых сетей расчетного квартала;
• теплообменный анпарат;
• компоновка и разрез котельной;
• разрез главного корпуса ТЭЦ;
• тепловая схема ТЭЦ;
• разрез котла.
При выполнении чертежей и схем необходимо руководствоваться
требованиями ГОСТ 21.605-82 «Сети тепловые», а также ЕСКД.
1.2. Конструирование тенловых сетей
Конструирование тепловых сетей начинается с выбора трассы. Трасса
тепловых сетей в городах должна размещаться преимущественно в отведенных
для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям
улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полосы древесных насаждений.
На территории кварталов и микрорайонов допускается прокладка
теплопроводов по проездам, не имеющим капитального дорожного покрытия,
тротуарам и зеленым зонам. Диаметры трубопроводов, прокладываемых в
кварталах или микрорайонах, по условиям безопасности, следует выбирать не
более 500 мм, а их трасса не должна проходить в местах возможного скопления
населения (спортплощадки, скверы, дворы общественных зданий и др.).
Допускается пересечение водяными тепловыми сетями диаметром 300 мм и
менее жилых и общественных зданий при условии прокладки сетей в
технических подпольях, коридорах и тоннелях (высотой не менее 1,8 м) с
устройством дренирующего колодца в нижней точке на выходе из здания.
Пересечение тепловыми сетями детских, дошкольных, школьных и лечебно-
профилактических учреждений не допускается. Пересечение дорог, проездов,
других коммуникаций, а также зданий и сооружений следует, как правило,
предусматривать под прямым углом. В населенных пунктах для тепловых сетей
предусматривается, как правило, подземная прокладка. Надземная прокладка в
городской черте может применяться на участках со сложными грунтовыми
условиями, при пересечении железных дорог общей сети, рек, оврагов, при
большой густоте подземных сооружений и в других случаях,
регламентируемых [3]. Уклон тепловых сетей независимо от направления
движения теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002.
При выборе схемы магистральных тепловых сетей необходимо учитывать
надежность и экономичность их работы. Следует стремиться к наименьшей
протяженности тепловых сетей, к меньшему количеству тепловых камер,
применяя, по возможности, двухстороннее подключение кварталов. При
прокладке в районе города 2-х и более крупных магистралей от одного
источника следует в соответствии с требованиями [3, табл. 1; 1а]
предусматривать, при необходимости, устройство резервных перемычек между
магистралями. Водяные тепловые сети следует принимать, как правило, 2-х
трубными, подающими теплоноситель одновременно на отопление,
вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды. Схемы
квартальных тепловых сетей принимаются тупиковыми, без резервирования.
Для трубопроводов тепловых сетей, работающих при давлениях до 2,5 МПа и
температурах теплоносителя до 200 °C, следует предусматривать стальные
электросварные трубы. Основные характеристики стальных труб для водяных
тепловых сетей приведены в литературе [6, табл. 3.3-3.9], а также в
приложении 15 данного пособия. Арматуру в тепловых сетях следует
применять стальную. Допускается применять арматуру из высокопрочного
чугуна в районах с расчетной температурой наружного воздуха для
проектирования систем отопления, t0 выше 40 °C; из ковкого чугуна с t0 выше
30 °C; из серого чугуна с t0 выше 10 °C. На выводах тепловых сетей от
источника теплоты, на вводах в центральные тепловые пункты и
индивидуальные тепловые пункты с суммарной тепловой нагрузкой на
отопление и вентиляцию 0,2 МВт и более должна предусматриваться стальная
запорная арматура. Занорную арматуру в тепловых сетях следует
предусматривать:
а) на трубопроводах выводов тепловых сетей от источников теплоты;
б) на трубопроводах водяных тепловых сетей Dy >100 мм на
расстоянии не более 1000 м друг от друга (секционирующие
задвижки), допускается увеличивать расстояния между
секционирующими задвижками для трубопроводов Dy = 400-500
мм до 1500 м, для трубопроводов Dy > 600 мм до 3000 м, для
трубопроводов надземной прокладки Dy > 900 мм до 5000 м;
в) в узлах на трубопроводах ответвлений при Dy > 100 мм, а также в
узлах на трубопроводах ответвлений к отдельным зданиям
независимо от диаметров трубопроводов.
При длине ответвлений к отдельным зданиям до 30 м и при Dy < 50 мм
допускается занорную арматуру на этих ответвлениях не устанавливать, при
этом следует предусматривать занорную арматуру, обеспечивающую
отключение группы зданий с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей
0,6 МВт. В нижних точках трубопроводов тепловых сетей необходимо
предусматривать штуцера с занорной арматурой для спуска воды (спускные
устройства). Спускные устройства должны обеспечить продолжительность
опорожнения участка для трубопроводов Dy < 300 мм - не более 2 ч, для
трубопроводов Dy = 350-500 мм не более 4 ч, для трубопроводов Dy > 600 не
более 5 ч.
Диаметры спускных устройств должны определяться по методике [3, стр.
39] и приниматься не менее, чем в указанных в таблице 1.4 данного пособия. В
высших точках трубопроводов тепловых сетей должны предусматриваться
штуцера с запорной арматурой для выпуска воздуха (воздушники), условный
проход которых приведен в таблице 1.5. Данные по запорной арматуре
приведены в приложении 20. Следует отдавать предпочтение малогабаритной
запорной арматуре (шаровой, затворам).
После определения диаметров трубопроводов на схеме тепловых сетей
должны быть расставлены неподвижные опоры, воспринимающие
горизонтальные усилия вдоль оси теплопроводов. Неподвижные опоры в
первую очередь устанавливают в местах ответвлений, секционирующих
задвижек, на участках самокомпенсации с углами поворота 90-130°. Далее
расставляют промежуточные неподвижные опоры на протяженных
прямолинейных участках. Максимальные расстояния между неподвижными
опорами не должны превышать величин указанных в приложении 7.
Неподвижные опоры следует предусматривать как:
• упорные - при всех способах прокладки трубопроводов;
• щитовые - при бесканальной прокладке и прокладке в
непроходных каналах при размещении опор вне камер;
• хомутовые - при прокладке надземной и в тоннелях (на участках с
гибкими компенсаторами и самокомпенсацией).
Конструкции неподвижных опор приведены в литературе [6, стр. 27-29],
а также в приложении данного пособия. Для восприятия вертикальных нагрузок
от теплопроводов следует предусматривать подвижные опоры:
• скользящие - независимо от направления горизонтальных
перемещений трубопроводов при всех способах прокладки и для
всех диаметров труб;
• катковые - для труб диаметром 200 мм и более при осевом
перемещении труб;
• шариковые - для труб диаметром 200 мм и более при
горизонтальных перемещениях труб под углом к оси трассы (на
углах поворотов с самокомпенсацией). Конструкции подвижных
опор приведены в литературе [6, стр. 22-26].
Компенсация температурных деформаций в тепловых сетях
обеспечивается компенсаторами - сальниковыми, сильфонными, радиальными,
а также самокомпенсацией - использованием участков поворотов теплотрассы.
Сальниковые компенсаторы имеют большую компенсирующую способность,
малую металлоемкость, однако требуют постоянного наблюдения и
обслуживания. В местах размещения сальниковых компенсаторов при
подземной прокладке должны быть предусмотрены тепловые камеры.
Сальниковые компенсаторы выпускаются с Dy = 100-1400 мм на условное
давление до 2,5 МПа и температуру до 300 °C односторонние и двухсторонние.
Сальниковые компенсаторы желательно применять на прямолинейных
участках трубопроводов с большими диаметрами. Сильфонные (волнистые)
компенсаторы выпускаются для трубопроводов диаметром от 50 до 1000 мм.
Они не требуют обслуживания и могут быть установлены непосредственно в
непроходных каналах. Однако они имеют сравнительно небольшую
компенсирующую способность (до 100 мм) и их допускается применять только
на прямолинейных участках. Наиболее широкое применение получили
радиальные (в основном П-образные) компенсаторы. Радиальные
компенсаторы могут применяться для любых диаметров, они не требуют
обслуживания, однако металлоемки, имеют значительную осевую реакцию и
большее гидравлическое сопротивление по сравнению с сальниковыми и
сильфонными. При решении вопросов компенсации температурных
деформаций в тепловых сетях в первую очередь необходимо использовать для
самокомпенсации естественные углы поворота трассы, и уже затем применять
специальные компенсирующие устройства. Конструкции различных типов
компенсаторов приведены в литературе [6, стр. 39-42, 176-179], а также в
приложении 13.
Подземная прокладка тепловых сетей может осуществляться в каналах и
бесканально. Широкое распространение в настоящее время получила прокладка
в непроходных каналах различных конструкций. Наиболее перспективны для
строительства тепловых сетей непроходные каналы типа МКЛ, а также КЛп,
обеспечивающие свободный доступ к трубопроводам при производстве
сварочных, изолировочных и других видов работ. Конструкции непроходных
каналов приведены в литературе [6, стр. 227-232] а также в приложении 17.
Бесканальную прокладку применяют для диаметров трубопроводов до
500 мм. К конструкции тепловой изоляции бесканальных прокладок
выдвигаются следующие требования:
• основной теплоизоляционный слой должен обеспечивать тепловые
потери не более нормируемых и не иметь в своем составе примесей,
способных вызвать наружную коррозию;
• устойчивость физических и химических характеристик тепло-,
гидро- и антикоррозионных покрытий в течение нормативного
срока службы;
• прочность, обеспечивающая надежную работу подземного
теплопровода;
• индустриальность, сборность, а также возможность изготовления и
нанесения изоляции в заводских условиях, с высоким качеством
работ;
• возможность транспортировки и удобство монтажа на трассах.
По конструкции бесканальные прокладки делятся на засыпные, сборные,
литые и монолитные. Наиболее желательны для применения, с учетом
указанных ранее требований, монолитные оболочки из армопенобетона,
битумоперлита, битумокерамзита, полимербетона, фенольного поропласта,
асфальтоизола. Выбор конструкции теплоизоляционного слоя и расчет его
толщины, как при канальной, так при бесканальной прокладке следует
выполнять в соответствии с рекомендациями [5] с учетом параметров
теплоносителя, условий эксплуатации и не превышения нормируемых
тепловых потерь.
Для защиты наружной поверхности труб тепловых сетей от коррозии
необходимо предусмотреть защитное покрытие, конструкция которого
принимается в соответствии с рекомендациями [3, прил. 20].
При подземной прокладке для размещения запорной арматуры, спускных
и воздушных устройств, сальниковых компенсаторов и другого оборудования,
требующего постоянного доступа и обслуживания, устраиваются тепловые
камеры. Размеры камеры принимаются из условий нормального обслуживания,
размещаемого в камере оборудования, согласно требованиям [3, табл. 3].
Наименьшая высота камер 1,8 м. Строительная часть камер выполняется из
сборного железобетона. Камеры при необходимости могут быть выполнены
также из монолитного железобетона с отдельным перекрытием. В перекрытиях
камер должно быть не менее двух люков D = 630 мм, расположенных по
диагонали при внутренней площади камер до 6 м2, и четырех люков при
внутренней площади камер более 6 м . Под люками должны быть устроены
лестницы или скобы. Днище камеры выполняется с уклоном не менее 0,02 в
сторону водосборного приямка. При пересечении теплопроводов с другими
инженерными коммуникациями и сооружениями необходимо учитывать
расстояния по вертикали и горизонтали согласно требованиям [3, прил. 6].
Заглубление тепловых сетей от поверхности земли или дорожного покрытия
должно приниматься не менее:
• до верха перекрытий каналов и тоннелей - 0,5 м
• до верха перекрытий камер - 0,3 м
• до верха оболочки бесканальной прокладки - 0,7 м
На вводе тепловых сетей в здание допускается уменьшение заглубления
каналов до 0,3 м, бесканальной прокладки до 0,5 м.
1.3. Определение тенловых нотоков на отонление, вентиляцию, горячее
водоснабжение и технологические нужды
Максимальные тепловые потоки на отопление <2ошах, вентиляцию (Л-тах
и горячее водоснабжение (Л?тах жилых, общественных и производственных
зданий следует принимать при проектировании тепловых сетей по
соответствующим проектам. Тепловые потоки при отсутствии проектов
отопления, вентиляции и горячего водоснабжения определяются:
• для предприятий - по укрупненным ведомственным нормам,
утвержденным в установленном порядке, либо по проектам
аналогичных предприятий;
• для жилых районов городов и других населенных пунктов - по
формулам:
а) максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и
общественных зданий:
Qomax = Qo ' (1 + K"i); (1-1)
б) максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных
зданий:
(?vmax — Qo ^1 ^2 ‘
(1-2)
в) средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и
общественных зданий:
1,2 (а+ Ь)-т-(55-tc) (1.3)
Qhm - 24-36 С
или
Qhm ~ ^hm ' т> (1-4)
г) максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение
жилых и общественных зданий:
^/imax “ 2,4 т, (1.5)
где - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление
общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать
равным 0,25;
К2 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию
общественных зданий; при отсутствии данных К2 следует принимать
равным для общественных зданий, построенных до 1985 г. - 0,4, после
1985 г.-0,6.
Среднечасовой тепловой поток на отопление за отопительный период QqT,
Вт, следует определять по формуле:
СГ = ГЛлпах-^р (1'6)
СВ — СО
Среднечасовой тепловой поток на вентиляцию за отопительный период
(?рТ, Вт, следует определять по формуле:
Qv>T — Qvmax ‘ ----
св — со
(1-7)
Среднечасовой тепловой поток на горячее водоснабжение Вт,
жилого района в неотопительный период определяют по формуле:
/55 —(1.8)
Qhm ~ ' Qhm ' (55 _ tc)•
Тепловые потоки на отопление и вентиляцию зданий при известных
наружных строительных объемах, Гзд., м , и удельных отопительных q0T,
Вт/м3-К и вентиляционных дВент., Вт/м3-К, характеристиках могут быть
определены по формулам:
Qomax — Qot ' ^зд ' (Ц—to)a'> (1-9)
(?vmax — ^вент ' ^зд ' (tj~to\ (110)
где а - поправочный коэффициент к величине q0, принимаемый по
приложению 4.
Среднечасовые Qhm и максимальные <2/ипах тепловые потоки на горячее
водоснабжение жилых и общественных зданий следует определять по нормам
расхода горячей воды в соответствии с требованиями [4. стр. 4]. Буквенные
обозначения расчетных величин приведены в приложении 1 данного пособия.
Значения расчетных величин qo, qhm, qor, #вент., U приведены в приложениях 2,
3,4.
Годовой отпуск теплоты от ТЭЦ определяется отдельно для
производственно-технологических и коммунально-бытовых потребителей.
Нужды производственно-технологических потребителей покрываются
технологическим паром, а коммунально-бытовых потребителей - сетевой
(горячей) водой.
Сантехническую нагрузку производственно-технологических
потребителей (промышленных предприятий), которая покрывается сетевой
водой и добавляется к коммунально-бытовой нагрузке, необходимо знать для
правильного выбора оборудования ТЭЦ.
Расчетная производственно-технологическая нагрузка, МВт или ГДж/ч
(расчетные тепловые нагрузки нужно выражать в мегаваттах и гигаджоулях,
пользуясь следующими соотношениями: 1 МВт = 3,6 ГДж/ч; 1 МВт =1 • 106
Вт; 1 ГДж =1 • 109 Дж) определяется по формуле:
(?Т - (^П — Рок (Лок — ^хз) — ^Хз) (1 + Qn)>
(111)
где hn - энтальпия технологического (производственного) пара, кДж/кг; h0K -
энтальпия обратного конденсата, кДж/кг; Лхз _ энтальпия холодной воды
зимой, кДж/кг; qn - доля тепловых потерь в паропроводах (принять 0,06-0,10).
Значение (численное) энтальпии технологического пара определяется по
заданным значениям Рп и tn, пользуясь Л-5-диаграммой для водяного пара.
Энтальпию обратного конденсата можно определить по формуле, кДж/кг:
^ок — с Дж > (112)
где с = 4,19 кДж/(кг • К) - удельная массовая теплоемкость воды.
Энтальпия холодной воды Лхз = 4,19 tX3, кДж/кг (tX3 - температура
холодной воды, зимой принять равной 5 °C).
1.4. Графики теплового нотребления
Графики теплового потребления часовые, годовые по продолжительности
тепловой нагрузки, годовые по месяцам необходимы для решения ряда
вопросов централизованного теплоснабжения: определения расходов топлива,
выбора оборудования источников теплоты, выбора режима загрузки и графика
ремонта этого оборудования, выбора параметров теплоносителя, а также для
технико-экономических расчетов при проектировании и эксплуатации системы
теплоснабжения. Для построения часовых графиков расходов теплоты на
отопление и вентиляцию достаточно использовать два значения тепловых
потоков: максимальные (Дтах и (Л-тах и определенные при температуре
наружного воздуха /н = +8 °C. При определении тепловых потоков на
отопление и вентиляцию для любых температур наружного воздуха /н
используют следующие зависимости:
QoH = Qomax I
1.13
Qu" ~ Qvmax ' (~—~
\Ч~1о
1.14
Среднечасовой тепловой поток на горячее водоснабжение жилого района
в неотопительный период определяют по формуле:
„ /55 — 1.15
Qhm ~ Qhm' Р ' у 55 _
Суммируя ординаты часовых графиков по отдельным видам
теплопотребления, строят суммарный часовой график расходов теплоты Q^,
который используют также для построения годового графика по
продолжительности тепловой нагрузки. Для построения этого графика
необходимо иметь данные по продолжительности стояния температур
наружного воздуха, принимаемые для конкретного города по [7] и
просуммированные с нарастающим итогом. Пример построения годового
графика по продолжительности тепловой нагрузки приведен на рис. 2.1, б. Для
построения годового графика по месяцам (см. рис. 2.2), используя
среднемесячные температуры наружного воздуха из [2], определяют по
формулам (1.13) и (1.14) тепловые потоки на отопление и вентиляцию для
каждого месяца отопительного периода. Суммарный тепловой поток для
каждого месяца отопительного периода определяется как сумма тепловых
потоков на отопление, вентиляцию, среднечасового теплового потока для
данного периода на горячее водоснабжение и технологические нужды, Qhm.
Например, для января равен:
Q^ = Q° + Qv + Qhm + ^т’
Для неотопительного периода (при tH > +8 °C) суммарный тепловой
поток будет равен среднечасовому тепловому потоку на горячее водоснабжение
в данный период, Q^m-
1.5. Регулирование отнуска тенлоты на отонление
Для водяных тепловых сетей согласно [3] следует принимать, как
правило, качественное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления и
горячего водоснабжения согласно графику изменения температуры воды в
зависимости от температуры наружного воздуха. Центральное качественное
регулирование по нагрузке отопления принимают в том случае, если тепловая
нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65 % от
суммарной нагрузки района, а также при отношении
Ц = < од5
Qomax
При таком способе регулирования для зависимых схем присоединения
элеваторных систем отопления температуру воды в подающей т^д и обратной
т20 магистралях, а также после элеватора т^д в течение отопительного периода
определяют по следующим выражениям:
/t--t \0'8
/ Li LU \ /Lt Lu \
T10 = t|+At' rv +(Дт-О,5-0)-М—-=• ;
\li ~ lo / \li ~ lo /
1.16
T20 - ti + At
_ 0>5. e. (
t[ ~ to J \ti — to.
1.17
T30 -ti+^t-
’ +0,5.0.(£l2h
t[ ~ to / \tt ~ to
1.18
где - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для
жилых районов 18 °C;
tH - температура наружного воздуха, °C;
Л? - расчетный температурный напор нагревательного прибора, °C,
определяемый по формуле:
At =
т3 +т2
ч>
1.19
2
где тз и Т2 - расчетные температуры воды соответственно после
элеватора и в обратной магистрали тепловой сети определенные
при t0 (для жилых районов, как правило, тз = 95 °C; Т2 = 70 °C);
Ат - расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети:
Ат = т-[ -Т2; (1.20)
0 - расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе
отопления:
е = т3“т2-
(1-21)
Задаваясь различными значениями температур наружного воздуха /н
(обычно /н = +8; 0; -10; tv; to\ определяют tio, Т20, тзо и строят отопительный
график температур воды. Для удовлетворения нагрузки горячего
водоснабжения температура воды в подающей магистрали тю не может быть
ниже 70 °C в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный
график спрямляется на уровне указанных температур и становится
отопительно-бытовым (см. рис. 2.3).
Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома
графиков температур воды tH, делит отопительный период на два диапазона с
различными режимами регулирования:
• в диапазоне I с интервалом температур наружного воздуха от +8 °C
до tH осуществляется групповое или местное регулирование,
задачей которого является недопущение «перегрева» систем
отопления и бесполезных потерь теплоты;
• в диапазонах II и III с интервалом температур наружного воздуха от
tH до t0 осуществляется центральное качественное регулирование.
В системах теплоснабжения с преобладающей (более 65 %) жилищно-
коммунальной нагрузкой следует принимать регулирование по совмещенной
нагрузке отопления и горячего водоснабжения, то есть по повышенному
(скорректированному) графику температур воды. Применение данного метода
регулирования позволяет определять диаметры трубопроводов тепловых сетей
по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию без учета
расхода воды на горячее водоснабжение. Однако для удовлетворения нагрузки
горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе должна
быть выше, чем по отопительному графику. Некоторая недоподача теплоты в
системах отопления в часы максимального водоразбора компенсируется в
ночное время при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение. При этом
строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты,
выравнивающими неравномерность подачи теплоты на отопление. В закрытых
системах теплоснабжения эффективность повышенного графика реализуется
при применении двухступенчатой смешанной с ограничением расхода и
последовательной схемах включения водонагревателей. Расчет повышенного
графика для таких систем заключается в определении перепада температур
сетевой воды в подогревателях верхней 51 и нижней 52 ступеней при различных
температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего
б
водоснабжения Qhm'
Qhm аб ' Qhm- (1-22)
Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях в
верхней и нижней ступенях 5 в течение всего отопительного периода постоянен
и определяется по формуле:
Qo max V 1
(1-23)
Перепад температуры сетевой воды в нижней ступени подогревателя 52
соответствующий температуре наружного воздуха для точки излома
температурного графика tH, а также для всего диапазона температур наружного
воздуха от +8 °C до tH определяют по формуле:
§2 = 8-^
/
для диапазона от tH до t0 величину 5? определяют по формуле:
2 ' (т20-СС)
82 =82'^^5’
(1-24)
(1.25)
где th - температура горячей воды поступающей из водонагревателя в
систему горячего водоснабжения, °C;
tc - температура холодной водопроводной воды перед водонагревателем
нижней ступени, °C;
- температура водопроводной воды после подогревателя нижней
ступени, °C, определяемая по формуле:
- т2 “ AtH-
(1-25)
i2 - температура сетевой воды в обратной магистрали, соответствующая
точке излома температурного графика, °C;
т2о - температура сетевой воды в обратной магистрали, принимаемая по
отопительному графику в соответствии с заданной температурой
наружного воздуха ?н, °C;
AtH величина недогрева, принимаемая 5-10 °C.
Температуру сетевой воды по повышенному графику в обратной
магистрали Т2п определяют по формуле, °C:
т2п = т20-§2' (126)
Перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя 51
определяют по формуле, °C:
51 = 5-52. (1.27)
Температуру сетевой воды в подающей магистрали тщ определяют по
формуле:
т1п=т10 + 51- (128)
Для построения повышенного графика отпуска теплоты по совмещенной
нагрузке на отопление и горячее водоснабжение для открытых систем
теплоснабжения необходимо вначале построить графики температур по, Т20,
тзо для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления (см.
формулы (1.16), (1.17), (1.18)). Температуры сетевой воды в подающей и
обратной магистралях для повышенного графика, соответственно т^п и Т2П в
течение отопительного периода определяют по следующим выражениям:
Чп = ‘/+^-(лт + ДГ-^-0,5-е^ (1.29)
г2п = ti +I2-(ас•-§?-0>5-е ), (1.30)
° О \ /
\ уо /
где Qo - относительный расход теплоты на отопление, определяемый по
формуле:
$0=Г22_ = ТГТЗ’ (1-31)
Сотах (с1-со)
Go - относительный расход сетевой воды на отопление,
определяемый из выражения:
i-o.sp6^-^
(L32)
tft-tc Qo th-tc q0,2
Qo max’
Регулирование по повышенному графику в открытых системах
осуществляется в диапазоне температур наружного воздуха +8 °C з- tn*.
Температура наружного воздуха tH* соответствует началу периода, когда
температура сетевой воды в обратном трубопроводе достигает значений th и
весь водоразбор на горячее водоснабжение в диапазоне наружных температур
/н*т- t0 осуществляется только из обратного трубопровода.
1.6. Регулирование отнуска тенлоты на вентиляцию
По характеру изменения температуры и расхода теплоты на вентиляцию
отопительный период делится на три диапазона. В диапазоне I (от +8 °C до tH)
при переменной тепловой вентиляционной нагрузке температура воды в
подающем трубопроводе постоянна. В этом диапазоне осуществляется местное
количественное регулирование изменением расхода сетевой воды.
В диапазоне II (от tH до tv) по мере увеличения вентиляционной нагрузки
возрастает и температура сетевой воды.
В диапазоне III (от tv до t0) возрастает температура сетевой воды и также
тепловая нагрузка для большинства вентиляционных систем. Для систем
вентиляции с рециркуляцией тепловая нагрузка в данном диапазоне
поддерживается постоянной. В диапазонах II и III осуществляется центральное
качественное регулирование для систем вентиляции без рециркуляции воздуха.
Для систем с рециркуляцией в диапазоне III осуществляется местное
количественное регулирование изменением расхода сетевой воды и количества
наружного и рециркуляционного воздуха. При построении графиков
температур сетевой воды для систем вентиляции основной задачей является
определение температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после
калориферов T2v для различных диапазонов отопительного периода. Для
решения этой задачи используют следующие уравнения:
/
Для диапазона I (от +8 °C до tH):
Atk
!
Atj
, , .0,15 , t .0,85
4~T2 ) _ p-M
Tl—T2v/ Vi-^н/
(1-34)
для диапазона II (от tH до tvy
( р р \
T2v = Ч -
для диапазона III (от tv до toy
At /тР -TP \0,15
nLk I с1у С2У I __ 1
AfP \ г -г I ~ ±?
\ ^1 ^2V /
(1-35)
(1-36)
где А/к - температурный напор в калорифере, определяемый при
температуре /н (А?к - то же при температуре tH):
At^ = 0,5(ti + i2v) _ 0,5(tH + tj); (1-37)
V
- расчетный температурный напор в калорифере,
определенный при температуре наружного воздуха, расчетной
для систем вентиляции, tN\
At? = 0,5 (т? +т? — 0,5 (tv + t>);
к \ 1V 2vJ 'V 17 М’
(1-38)
И, Z2v - значения температур сетевой воды соответственно в
подающем трубопроводе перед калориферами и в обратном
трубопроводе после калориферов при заданной температуре
наружного воздуха ?н;
т1; T2v - т0 же’ н0 для точки излома температурного графика /н;
р р
Tlv'' T2v ~ т0 же’ н0 ПРИ Расчетнои температуре наружного воздуха
для вентиляции, tv.
Неизвестные значения температуры обратной воды после калориферов
T2v для I и III диапазонов определяют решением уравнений (1.34) и (1.36)
методом последовательных приближений. Расчет температур сетевой воды для
отопительных и повышенных графиков регулирования может быть выполнен с
использованием таблиц и номограмм, приведенных в литературе [6, 7]. На рис.
2.3 и 2.4 приведены повышенные графики соответственно для закрытых и
открытых систем теплоснабжения.
1.7. Определение расходов сетевой воды
Расчетный расход сетевой воды, кг/ч, для определения диаметров труб в
водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты
следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения по формулам:
а) на отопление:
ботах = т^; (139)
С 4T1-T2J
б) на вентиляцию:
ботах =77Г7Т (140)
СТТ1-Т2)
в) на горячее водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:
среднечасовой:
= (141)
Максимальный:
г _ 3’6’Qhmax /1 ,,п\
^1/imax - c.(tft_tc) • (142)
г) на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:
среднечасовой, при параллельной схеме присоединения
во допо догревателей:
62ftm=#^, (1.43)
с 1Т1“ т3 )
максимальный, при параллельной схеме присоединения
во допо догревателей:
' _ 3’6'@hmax
2hmax с-^-т'з)’
(1-44)
среднечасовой,
во допо догревателей:
при двухступенчатых схемах присоединения
^3hm
iLStaL. + 0,2),
^(Д-Тп) \55-tc /
(1-45)
максимальный,
во допо догревателей:
при двухступенчатых схемах присоединения
_ 3,6-0,55-Qftmax
3hmax
(1.46)
В формулах (1.39-1.46) расчетные тепловые потоки приведены в Вт,
теплоёмкость с принимается равной 4,198 кДж/(кг -°C).
Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных
тепловых сетях в открытых и закрытых системах теплоснабжения при
качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле:
~ ^omax + ^vmax + ^3 ' ^hm-
(1-47)
Коэффициент кз, учитывающий долю среднечасового расхода воды на
горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, следует
принимать по таблице 1.1. При регулировании по совмещенной нагрузке
отопления и горячего водоснабжения коэффициент кз принимается равным
нулю.
Таблица 1.1
Значения коэффициента кз
Система теплоснабжения Значение коэффициента кз
Открытая с тепловым потоком, МВт:
100 и более 0,6
менее 100 0,8
закрытая с тепловым потоком, МВт 100 и более 1,0
менее 100
1,2
ПРИМЕЧАНИЕ. Для закрытых систем теплоснабжения при
регулировании по нагрузке отопления и тепловом потоке менее 100 МВт при
наличии баков-аккумуляторов у потребителей коэффициент кз следует
принимать равным единице.
Для потребителей при Q/imax > 1 при отсутствии баков-аккумуляторов, а
Qomax
также с тепловым потоком 10 МВт и менее суммарный расчетный расход воды
следует определять по формуле:
&d = ^omax + ^vmax + ^/ппах- (1-48)
Расчетный расход воды, кг/ч, в двухтрубных водяных тепловых сетях в
неотопительныи период, G^, равный максимальному расходу воды на горячее
водоснабжение, ^^тах, следует определять по формуле:
GSd = Р G/nnax- (1-49)
При этом максимальный расход воды на горячее водоснабжение, кг/ч,
определяется для открытых систем теплоснабжения по формуле (1.42) при
температуре холодной воды в неотопительный период, а для закрытых систем
при всех схемах присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения -
по формуле (1.44). Расход воды в обратном трубопроводе двухтрубных
водяных тепловых сетей открытых систем теплоснабжения принимается
равным в размере 10 % от расчетного расхода воды, определенного по формуле
(1.42). Расчетный расход воды для определения диаметров подающих и
циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения следует
определять в соответствии со СНиП 2.04.01-85*.
1.8. Гидравлический расчет тепловых сетей
Основной задачей гидравлического расчета является определение
диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых
сетей. По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические
режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы,
авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов.
При движении теплоносителя по трубам полные потери давления ДР
складываются из потерь давления на трение ДРЛ и потерь давления в местных
сопротивлениях ЛРМ:
ДР = ДРЛ + ДРМ. (1.50)
Потери давления на трение ДРл определяют по формуле:
M>a = R-L, (1.51)
где R - удельные потери давления, Па/м, определяемые по формуле:
1 - коэффициент гидравлического трения;
d- внутренний диаметр трубопровода, м;
р - плотность теплоносителя, кг/м3;
со - скорость движения теплоносителя, м/с;
L - длина трубопровода, м.
Потери давления в местных сопротивлениях ЛРМ определяют по
формуле:
2
iPM = aj-£f-, (1.53)
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также
определены по следующей формуле:
ДРм = RLa, (1-54)
где Лэ - эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют
по формуле:
£Э = Ц4 (1.55)
Л
Перед выполнением гидравлического расчета разрабатывают расчетную
схему тепловых сетей. На расчетной схеме проставляют номера участков
(сначала по главной магистрали, а потом по ответвлениям), расходы
теплоносителя в кг/с или в т/ч, длины участков в метрах. Здесь главной
магистралью является наиболее протяженная и нагруженная ветвь сети от
источника теплоты (точки подключения) до наиболее удаленного потребителя.
При неизвестном располагаемом перепаде давления в начале теплотрассы
удельные потери давления R следует принимать:
а) на участках главной магистрали 20-40, но не более 80 Па/м;
б) на ответвлениях - по располагаемому перепаду давления, но не более
300 Па/м.
Гидравлический расчет выполняют по таблицам и номограммам,
представленным в литературе [6, 7, 8]. Сначала выполняют расчет главной
магистрали. По известным расходам, ориентируясь на рекомендованные
величины удельных потерь давления R, определяют диаметры трубопроводов
dH/S, фактические удельные потери давления R, Па/м, а также скорость
движения теплоносителя со, м/с. Условный проход труб, независимо от
расчетного расхода теплоносителя должен приниматься в тепловых сетях не
менее 32 мм. Скорость движения воды не должна быть более 3,5 м/с.
Определив диаметры трубопроводов, находят количество компенсаторов на
участках и другие виды местных сопротивлений. Потери давления в местных
сопротивлениях определяют по формуле (1.53), либо, по формуле (1.54). Затем
определяют полные потери давления на участках главной магистрали и
суммарные по всей ее длине. Далее выполняют гидравлический расчет
ответвлений, увязывая потери давления в них с соответствующими частями
главной магистрали (от точки деления потоков до концевых потребителей).
Увязку потерь давления следует выполнять подбором диаметров
трубопроводов ответвлений. Невязка не должна быть более 10 %. При
невозможности полностью увязать диаметрами, излишний напор на
ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными
диафрагмами и авторегуляторами потребителей.
При известном располагаемом давлении для всей сети, а также для
ответвлений, АРр, предварительно определяют ориентировочные средние
удельные потери давления Rm, Па/м:
Rm —
EL-(l + a)’
(1-56)
где 2Z - суммарная протяженность расчетной ветви (ответвления) на потери
давления, в которой используется величина АРр;
ос - коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных
сопротивлениях, принимаемый по приложению 6.
Таблицы и номограммы гидравлического расчета, приведенные в
литературе [6, 7, 8], составлены для эквивалентной шероховатости труб Кэ = 0,5
мм. При расчете трубопроводов с другой шероховатостью к значениям
удельных потерь давления R следует принимать поправочный коэффициент Р
[7 табл. 4.14]. Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных
водяных тепловых сетей при совместной подаче теплоты на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение должны приниматься, как правило,
одинаковыми.
1.9. Гидравлические режимы водяпых тепловых сетей
Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические
графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного
периодов. Пьезометрический график позволяет: определить напоры в
подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой
точке тепловой сети; с учетом рельефа местности, располагаемого напора и
высоты зданий выбрать схемы присоединения потребителей, подобрать
авторегуляторы, сопла элеваторов, дроссельные устройства для местных систем
теплопотребления, подобрать сетевые и подпиточные насосы.
Пьезометрические графики строятся для магистральных и квартальных
тепловых сетей. Для магистральных тепловых сетей могут быть приняты
масштабы: горизонтальный Мг 1:10000, вертикальный Мв 1:1000, для
квартальных тепловых сетей: Мг 1:1000, Мв 1:500.
Пьезометрические графики строятся для статического и динамического
режимов системы теплоснабжения. За начало координат в магистральных сетях
принимают местоположение ТЭЦ. В принятых масштабах строят профиль
трассы и высоты присоединенных потребителей (приняв 9-ти этажную
застройку). За нулевую отметку оси ординат (оси напоров) принимают обычно
отметку низшей точки теплотрассы или отметку сетевых насосов. Строят
линию статического напора, величина которого должна быть выше местных
систем теплопотребления не менее чем на 5 метров, обеспечивая их защиту от
«оголения», и в то же время не должна превышать максимальный рабочий
напор для местных систем. Величина максимального рабочего напора
составляет: для систем отопления со стальными нагревательными приборами и
для калориферов - 80 метров; для систем отопления с чугунными радиаторами
- 60 метров; для независимых схем присоединения с поверхностными
теплообменниками - 100 метров. Затем приступают к построению графиков
напоров для динамического режима. На оси ординат откладывают требуемый
напор у всасывающих патрубков сетевых насосов (30-35 метров) в зависимости
от марки насоса. Затем, используя результаты гидравлического расчета, строят
линию потерь напора обратной магистрали. Величина напоров в обратной
магистрали должна соответствовать требованиям, указанным выше, при
построении линии статического напора. Далее строится линия располагаемого
напора для системы теплоснабжения расчетного квартала. Величина
располагаемого напора в точке подключения квартальных сетей принимается
не менее 40 м. Затем строится линия потерь напора подающего трубопровода, а
также линия потерь напора в коммуникациях источника теплоты (ТЭЦ). При
отсутствии данных потери напора в коммуникациях ТЭЦ могут быть приняты
равными 25-30 м. Напор во всех точках подающего трубопровода исходя из
условия его механической прочности не должен превышать 160 м.
Пьезометрический график может быть перемещен параллельно себе вверх или
вниз, если возникает опасность «оголения» или «раздавливания» местных
систем теплоснабжения. При этом необходимо учитывать, чтобы напор на
всасывающем патрубке не превысил предельного значения для принятой марки
насоса. Под пьезометрическим графиком располагают спрямленную
однолинейную схему теплотрассы с ответвлениями, указывают номера и длины
участков, диаметры трубопроводов, расходы теплоносителя, располагаемые
напоры в узловых точках. На пьезометрическом графике главной магистрали
строится график расчетного ответвления. Для построения пьезометрических
графиков для неотопительного периода необходимо определить потери
давления в главной магистрали при пропуске максимального расхода сетевой
воды на горячее водоснабжение бдтах. В открытых системах потери давления в
обратной магистрали определяют при пропуске расхода, равного 10 % бдтах.
Потери напора в коммуникациях источника, а также располагаемый напор
перед расчетным кварталом принимают такими же, как и для отопительного
периода. При построении пьезометрического графика для квартальных сетей
следует учитывать, что квартальные сети являются продолжением
магистральных сетей. Располагаемый напор в начале квартальных сетей (40 м)
должен быть использован на потери давления в подающей и обратной
магистрали квартальных сетей («10 м), на потери напора в элеваторных узлах
системы отопления потребителей кварталов (20-30 м) и на потери напора в
системе отопления (1-2 м). Следует учитывать, что линии напоров
пьезометрического графика квартальных сетей и при статическом и при
динамическом режимах будут продолжением соответствующих линий
пьезометрического графика магистральных тепловых сетей.
1.10. Подбор сетевых и подпиточпых пасосов
Напор сетевых насосов Нси следует определять для отопительного и
неотопительного периодов и принимать равным сумме потерь напора в
установках на источнике теплоты Д//ст, в подающем ДНПод и обратном Д//0^р
трубопроводах, а также в местной системе теплопотребления
#сн — Д#ст + ^под + ^обр + ^аб- (1-57)
Потери напора в коммуникациях источника, при отсутствии более
точных данных, могут быть приняты равными 30 м. Потери напора в местной
системе теплопотребления (в дапном случае располагаемый напор перед
квартальной системой теплоснабжения), следует принимать не менее 40 м.
Потери напора в подающем и обратном трубопроводах для отопительного
периода принимают по результатам гидравлического расчета при пропуске
суммарных расчетных расходов воды. Для неотопительного периода потери
напора в трубопроводах Д#под могут быть определены по следующей
формуле:
Д7/под — Д7/ПОд
(1-58)
Потери напора в обратном трубопроводе открытых систем
теплоснабжения в неотопительный период ДН^р могут быть определены по
формуле:
А^обр АЯпод
( °’1'Ghmax\
\ Gd /
(1-59)
где - суммарный расход сетевой воды на головном участке системы
теплоснабжения в отопительный период;
б^тах- максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение в
неотопительный период, определяемый по формуле (1.49).
Подачу (производительность) рабочих насосов следует принимать от:
а) сетевых насосов для закрытых систем теплоснабжения в
отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды,
определяемому по формуле (1.47);
б) сетевых насосов для открытых систем теплоснабжения в
отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды,
определяемому при к^= 1,4 по формуле:
= ботах + брщах + ^4 ' (1-60)
в) сетевых насосов для закрытых и открытых систем теплоснабжения
в неотопительный период - по максимальному расходу воды на
горячее водоснабжение в неотопительный период (формула 1.49)
учебного пособия.
Число сетевых насосов следует принимать не менее двух, один из
которых - резервный; при пяти рабочих сетевых насосах, соединённых
параллельно в одной группе, допускается резервный насос не устанавливать.
Напор подпиточных насосов Япн должен определяться из условий поддержания
в водяных тепловых сетях статического напора НСТ и преодоления потерь
напора в подпиточной линии АНПЛ, величина которых, при отсутствии более
точных данных, принимается равной 10-20 м.
#пн — #ст + #пл — z> (1-61)
Где z - разность отметок уровня воды в подпиточном баке и оси подпиточных
насосов. Подачу подпиточных насосов (7ПН в закрытых системах
теплоснабжения следует принимать равной расчетному расходу воды на
компенсацию утечки из тепловой сети 6уТ (см. формулу (1.62)), а в открытых
системах - равной сумме максимального расхода воды на горячее
водоснабжение б^тах и расчетного расхода воды на компенсацию утечки 6уТ
(см. формулу (1.63)):
бпн — буТ; (1-62)
бпн — буТ + б^тах. (1.63)
Расчетный расход воды на компенсацию утечки 6уТ, принимается в
размере 0,75 % от объема воды в системе теплоснабжения, аварийный расход
на компенсацию утечки принимается в размере 2 % от объема воды в системе
теплоснабжения. Объем воды в системе теплоснабжения допускается
принимать равным 65 м на 1 МВт расчетного теплового потока при закрытой
з
системе теплоснабжения и 70 м на 1 МВт - при открытой системе
теплоснабжения.
Число параллельно включенных подпиточных насосов следует
принимать: в закрытых системах теплоснабжения не менее двух, один из
которых является резервным; в открытых системах не менее трех, один из
которых также является резервным. Технические данные насосов для систем
теплоснабжения приведены в литературе [6, 7, 9]. При подборе насосов следует
учитывать требования по максимальной температуре воды, по величине
допускаемых напоров на всасывающем патрубке насоса. Из условий экономии
потребления электроэнергии величина КПД насоса ц не должна быть менее
90н % от величины максимального КПД насоса г|тах. Данные по насосам,
рекомендуемым для использования в системах теплоснабжения, приведены в
приложении 19.
1.11. Расчет толщипы тепловой изоляции
Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов дк по нормированной
плотности теплового потока выполняют по формуле:
^=^22 (164)
где d - наружный диаметр трубопровода, м;
В - отношение наружного диаметра изоляционного слоя d[ к диаметру
трубопровода J: (В =
Величину В определяют по формуле:
В = e2'n'Ak'Rk> (1.65)
где е - основание натурального логарифма;
кк - теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/м°С,
определяемая по приложениям 2.7 и 3.11 [5]
RK - термическое сопротивление слоя изоляции, м °С/Вт, величину
которого определяют из следующего выражения:
Rj^ — Rtot ZRj,> (1.66)
где Rtot ~ суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и
других дополнительных термических сопротивлений на пути
теплового потока, определяемое по формуле:
(1.67)
Qe-^i
где qe - нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м,
принимаемая по приложениям 4-8 [5];
tw - средняя за период эксплуатации температура теплоносителя,
которая при расчетных параметрах теплоносителя 150-70 °C и
круглогодовом режиме работы тепловых сетей может быть принята
для подающего трубопровода 90 °C, для обратного - 50 °C;
te - среднегодовая температура окружающей среды; при подземной
прокладке - среднегодовая температура грунта, которая для
большинства городов находится в пределах от +1 °C до +5 °C.
При прокладке в тоннелях te =40 °C; при прокладке в помещениях te = 20
С, в неотапливаемых техподопольях te = 5 С, при надземной прокладке на
открытом воздухе te - средняя за период эксплуатации температура
окружающего воздуха;
- коэффициент, принимаемый по приложению 11.
Виды дополнительных термических сопротивлений зависят от
способа прокладки тепловых сетей.
При надземной прокладке, а также прокладке в тоннелях и техподпольях:
= Кис- (1-68)
При подземной капальной прокладке:
ZRi — ЯПс + (1 + Ф) (^пс + + ЯГр). (1.69)
При подземной бесканальной прокладке:
= /?Гр + Ro • ф, (1.70)
где /?пс _ термическое сопротивление поверхности изоляционного слоя, м °С
/Вт, определяемое по формуле:
R пс =------7----г, (1.71)
ag--n-(d+0,l) v
где ае - коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в
окружающий воздух, м2 °С/Вт согласно прил. 9 [5] при прокладке в
каналах ае = 8 м2 • °С/Вт; при прокладке в техподпольях и тоннелях ае =
11м2- °С/Вт, при надземной прокладке ае = 29 м2 • °С/Вт;
d- наружный диаметр трубопровода, м;
/?пк _ термическое сопротивление поверхности канала, определяемое по
формуле:
где
1
Дик = —, (1.72)
Ctg-ТС-ивЭ
ае - коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности
канала; ае = 8 м2 -°С/Вт;
йвэ - внутренний эквивалентный диаметр канала, м, определяемый по
формуле:
, 4F
“вэ -
(1-73)
2
где г - внутреннее сечение канала, м ;
Р - периметр сторон по внутренним размерам, м;
RK - термическое сопротивление стенки канала, определяемое по
формуле:
RK = ^--ln^,
2-"n-ACT с£вэ
(1-74)
где Аст - теплопроводность стенки канала; для железобетона Аст = 2,04
Вт/м-°С„
dH3 - наружный эквивалентный диаметр канала, определяемый по
наружным размерам канала, м;
/?Гр ~ термическое сопротивление грунта, определяемое по формуле:
^?Г0 —--------7— ' hl
1Р 2.-п-ЛГр
(1-75)
где Лгр - теплопроводность грунта, зависящая от его структуры и влажности.
При отсутствии дапных его значение можно принимать для влажных
грунтов ЛГр = 2 — 2,5 Вт/м °С; для сухих грунтов ЛГр = 1 — 1,5 Вт/м °С;
h - глубина заложения оси теплопровода от поверхности земли, м;
Rq - добавочное термическое сопротивление, учитывающее взаимное
влияние труб при бесканальной прокладке, величину которого
определяют по формулам:
• для подающего трубопровода:
п । 1 , |4h2 , л
% — чи —;—м +1;
™ 2itArp у Ь2
(1-76)
• для обратного трубопровода:
r02 = ^2
1
2itArp
(1-77)
где h - глубина заложения осей трубопроводов, м;
Ъ - расстояние между осями трубопроводов, м, принимаемое в
зависимости от их диаметров условного прохода по табл. 1.2.
Таблица 1.2
Jy, мм 50-8 0 100 125- 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700
ъ, мм 350 400 500 550 600 650 700 600 900 1000 1300 1400
Ф1> Ф2 “ коэффициенты, учитывающие взаимное влияние
температурных полей соседних теплопроводов, определяемые по
формулам:
где qe , qe7- нормированные линейные плотности тепловых потоков
соответственно для подающего и обратного трубопроводов, Вт/м
(см. формулу (1.67)).
1.12. Расчет и подбор компенсаторов
В тепловых сетях в настоящее время наиболее широко применяются
сальниковые, П-образные, а в последнее время и сильфонные (волнистые)
компенсаторы. Кроме специальных компенсаторов используют для
компенсации и естественные углы поворотов теплотрассы - самокомпенсацию.
Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность Д/к
для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между
неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных
компенсаторах не должны превышать допускаемых (обычно ПО МПа).
Необходимо также определить реакцию компенсатора, используемую при
расчетах нагрузок на неподвижные опоры. Тепловое удлинение расчетного
участка трубопровода Д/, мм определяют по формуле:
Al = a-L-At, (1.80)
где а - средний коэффициент линейного расширения стали, мм/(м • °C), (для
типовых расчетов можно принять а = 1,2- 10-2 мм/(м • °C);
At - расчетный перепад температур, определяемый по формуле:
Д£ = И - t0, (1.81)
где - расчетная температура теплоносителя, °C;
t0 - расчетная температура наружного воздуха для проектирования
отопления, °C;
L - расстояние между неподвижными опорами, м.
Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов,
приведенную в табл. 4.13 [6], уменьшают на величину запаса - 50 мм.
Реакция сальникового компенсатора - сила трения в сальниковой набивке
Rk определяется по формуле:
Rfc ~ ^^р^нс^сНс^
(1-82)
где Рр - рабочее давление теплоносителя, МПа;
/с - длина слоя набивки по оси сальникового компенсатора, мм;
dHC - наружный диаметр патрубка сальникового компенсатора, м;
цс - коэффициент трения набивки о металл, принимается равным 0,15.
При подпоре П-образных компенсаторов, их компенсирующая
способность, размеры, а также осевая реакция могут быть определены по табл.
11.3-11.7 [6], а также по приложению 13. Технические характеристики
сильфонных компенсаторов приведены в табл. 4.14-4.15 [6]. Осевая реакция
сильфонных компенсаторов RK складывается из двух слагаемых:
R« = Rm + Rfl? (1-83)
где Rm - осевая реакция, вызываемая деформацией волн, определяемая по
формуле:
Rm = (1-84)
где Л/ - температурное удлинение участка трубопровода, м;
8 - жесткость волны, Н/м, принимаемая по паспорту компенсатора;
п - количество волн (линз);
/?д - осевая реакция от внутреннего давления, определяемая по формуле:
йд = <р-у(о2-с/2)-Ризб, (1.85)
где ср - коэффициент, зависящий от геометрических размеров и толщины
стенки волны, равный в среднем 0,5-0,6;
D и d- наружный и внутренний диаметры волн, м;
Ризб “ избыточное давление теплоносителя, Па.
При расчете самокомпенсации основной задачей является определение
максимального напряжения су у основания короткого плеча угла поворота
трассы, которое определяют для углов поворотов 90° по формуле:
l.S-AL-E-d-Cn+l)
для углов более 90°, т.е. 90 + Р, по формуле:
(1.86)
l,S*hl*E*d f I и I м+3 . y-A 4
cr = ^---- n + l+-------sinp , (1.87)
Z2-cosf> к n+1 r7’ v 7
где Л/ - удлинение короткого плеча, м;
I - длина короткого плеча, м;
Е - модуль продольной упругости, равный в среднем для стали 2- 105
МПа;
d- наружный диаметр трубы, м;
п =^~ ~ отношение длины длинного плеча к короткому.
При расчетах углов на самокомпенсацию величина максимального
напряжения су не должна превышать [су] = 80 МПа.
При расстановке неподвижных опор на углах поворотов, используемых
для самокомпенсации, необходимо учитывать, что сумма длин плеч угла между
опорами не должна быть более 60 % от предельного расстояния для
прямолинейных участков. Следует учитывать также, что максимальный угол
поворота, используемый для самокомпенсации, не должен превышать 130°.
1.13. Определение диаметров спускпых устройств водяпых тепловых сетей
Диаметр штуцера и запорной арматуры J, м, для спуска воды из
секционируемого участка трубопровода определяют по формуле:
^red
4 £Z
т п I-—,
\ 4~ed
(1-88)
где drec[, Z I, i-red ~ соответственно приведенный диаметр, м, общая длина,
м, приведенный уклон секционируемого участка трубопровода,
определяемые по следующим формулам:
(1.89)
(1.90)
где l[ - длины отдельных участков трубопровода, м, с условными
диаметрами dj, м, при уклонах q;
т - коэффициент расхода арматуры, принимаемый для вентилей: т =
0,0144, для задвижек т = 0,011;
п - коэффициент, зависящий от времени спуска воды t (см. табл. 1.3)
Таблица 1.3
t = 1 ч t = 2 ч t = 3 ч ? = 4ч t = 5 ч
п = 1 п = 0,72 п = 0,58 п = 0,5 п = 0,45
Максимальное время спуска воды предусматривается для трубопроводов:
Dy < 300 мм - не более 2 ч; Dy > 600 - не более 5 ч.
Dy = 350 + 500 - не более 4 ч;
Диаметр спускного устройства для двустороннего дренажа,
установленного в нижней точке трубопровода, определяют по формуле:
d = + d2 ' (i-91)
где d^, d^ - диаметры спускных устройств, определяемые по формуле (1.88)
соответственно для каждой стороны.
Расчетный диаметр штуцера округляют с увеличением до стандартного и
сравнивают с приведенными в таблице 1.4 данными.
Таблица 1.4
Z) мм 65 вкл. 80-125 до 150 200-25 0 300-40 0 500 600-70 0
Условный проход штуцера, мм 25 40 50 80 100 150 200
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 1.5
Таблица 1.5
Z) мм 25-80 100-150 200-300 350-400 500-700 800-120 0
Условный проход штуцера, мм 15 20 25 32 40 50
1.14. Расчет усилий па опоры
Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv, Н следует
согласно [3] определять по формуле:
Fy = Gh-L, (1.92)
где Gft - вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии, включающий
вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды, Н/м;
L - пролет между подвижными опорами, м.
Величина G^ для труб с наружным диаметром £)н может быть принята по
табл. 1.6.
Таблица 1.6
Вес 1 м трубопровода в рабочем состоянии
Z)H, мм 38 45 57 76 89 108 133 159 194 219 273 325
Gh> Н/м 69 81 128 170 215 283 399 513 676 860 1241 1670
Продолжение таблицы 1.6
Z)H, мм 377 426 480 530 630 720 820 920 1020 1220 1420
Gh> Н/м 2226 2482 3009 3611 4786 6230 7735 9704 11767 16177 22134
Пролеты между подвижными опорами в зависимости от условий
прокладки и типов компенсаторов приведены в таблицах 1.7, 1.8.
Таблица 1.7
Пролеты между подвижными опорами на бетонных подушках при
канальной прокладке
Dy, мм L, м Dy, мм L, м Dy, мм L, мм Dy, мм L, м
25 1,7 80 3,5 200 6 450 9
32 2 100 4 250 7 500 10
40 2,5 125 4,5 300 8 600 10
50 3 150 5 350 8 700 10
70 3 175 6 400 8,5 800 10
Таблица 1.8
Пролеты между подвижными опорами при надземной прокладке, а также
в тоннелях и техподпольях
Dy, мм L, м Dy, мм L, м Dy, мм L, м
25 2 125 6/6 400 14/13
32 2 150 7/7 450 14/13
40 2,5 175 8/8 500 14/13
50 3 200 9/9 600 15/13
70 3,5 250 11/11 700 15/13
80 4 300 12/12 800 16/13
100 5/5 350 14/14 900 18/15
1000 20/16
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:
Fhx = Нх ’ Gh' L> (I-93)
где Цх ~ коэффициент трения в опорах, который для скользящих опор при
трении сталь о стали принимают равным 0,3 (при использовании
фторопластовых прокладок цх = 0,1); для катковых и шариковых опор Их
= 0,1.
При определении нормативной горизонтальной нагрузки на
неподвижную опору следует учитывать: неуравновешенные силы внутреннего
давления при применении сальниковых компенсаторов на участках, имеющих
запорную арматуру, переходы, углы поворота, заглушки; следует также
учитывать силы трения в подвижных опорах и о грунт для бесканальных
прокладок, 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.
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 типовые расчетные схемы, приведенные в литературе [6, стр.
172-173], [8, стр. 230-242].
1.15. Подбор элеватора
Требуемый располагаемый напор для работы элеватора Нэл, м
определяется по формуле:
Нэя = М h (Op + I)2, (1.94)
где h - потери напора в системе отопления, принимаемые 1,5-2м;
Up - расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле:
(1'95)
Расчетный коэффициент смешения для температурного графика 150-70
равен t/р = 2,2; для графика 140-70 6/р = 1,8; для графика 130-70 6/р = 1,4.
Диаметр горловины камеры смешения элеватора dT, мм при известном
расходе сетевой воды на отопление G, т/ч определяется по формуле:
4
dp — 8,5
N
G2-(l + t/p)2
(1.96)
Диаметр сопла элеватора dc, мм, при известном расходе сетевой воды на
отопление G, т/ч, и располагаемом наноре Н, м, определяется по формуле:
(1-97)
Величина нанора, гасимого соплом элеватора Я, м, не может, во
избежание возникновения кавитационных режимов, превышать 40 м. Для
определения диаметра сопла элеватора, его номера, требуемого напора могут
быть использованы номограммы, приведенные в справочной литературе [6, стр.
312], [7, стр. 73-75].
2. ПРИМЕР РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
№ схемы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Длина участка в м 2000 100 200 240 200 200 210 100 250 110
2.1. Исходные данные
План района города представлен на рис. 2.
Температура воздуха, °C:
t0 = —32;
tp = —18;
Плотность населения Р = 420 чел/га;
Общая площадь жилого здания на одного жителя/общ = 20 м /чел;
Расчетная температура теплоносителя:
t-l = 130 °C;
т2 = 70 °C;
т3 = 92 °C.
Система теплоснабжения: закрытая/открытая;
Тип прокладки: к, б/к;
Продолжительность отопительного периода п = 5230 ч.
Продолжительность стояния температур наружного воздуха:
Продолжит ельность стояния, п, час Температура наружного воздуха
Температу ры -35 и ниже -30 и ниже -25 и ниже -20 и ниже -15 и ниже -10 и ниже -5 и ниже 0 и ниже +5 и ниже +8 и ниже
1 20 117 328 790 1520 2480 3800 4694 5230
Среднегодовая температура грунта /Гр = 1-5 °C.
Глубина заложения оси теплопровода h = 1,3 м.
Средняя за отопительный период норма расхода горячей воды на одного
жителя в сутки <7=115 л/сут;
2.2. Определение тенловых потоков на отонление, вентиляцию, горячее
водоснабжение и технологические нужды
Расчет тепловых потоков сведем в табл. 2.1. В графы 1, 2, 3 таблицы
занесем соответственно номера кварталов, их площадь FKB в гектарах,
плотность населения. Число жителей в кварталах т определим по формуле:
т=Р • FKB.
Для квартала № 1 количество жителей составит:
т = 420 • 8 = 3360 чел.
Общую площадь жилых зданий кварталов определим по формуле:
А — f общ ' tn.
Для квартала № 1 эта величина составит:
А = 20 • 3360 = 67200 м2.
Приняв (см. прил. 2) для зданий постройки после 1985 г. величину
удельного показателя теплового потока на отопление жилых зданий q0 = 87
Вт/м2 при to = -32 °C, найдем расчетные тепловые потоки на отопление жилых
и общественных зданий кварталов по формуле (1.1):
Слотах = ’ А • (1 + F1).
Для квартала № 1 при К\ = 0,25 получим:
(Атах 1 = 87 • 67200 • (1 + 0,25) = 7308000 Вт.
Максимальные тепловые потоки на вентиляцию общественных зданий
кварталов определяем по формуле (1.2):
(Fmax = К\ ' К2 't/о ' А.
Для квартала № 1 при К2 = 0,6 получим:
gvmax 1 = 0,25 • 0,6 • 87 • 67200 = 876960 Вт.
По приложению 3 укрупненный показатель теплового потока на горячее
водоснабжение qhm с учетом общественных зданий при норме на одного
жителя а = 115 л/сут составит 407 Вт. Среднечасовые тепловые потоки на
горячее водоснабжение жилых и общественных зданий кварталов определим по
формуле (1.4):
Qhm = 4hm ' т
Для квартала № 1 эта величина составит:
Qhm 1 = 407 • 3360 = 1367520 Вт.
Суммарный тепловой поток по кварталам Q% определим суммированием
расчётных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение:
= Qomax + (?vmax + Qhm-
Для квартала № 1 суммарный тепловой поток составит:
QZ 1 = 7308000 + 876960 + 1367520 = 9552480 Вт.
Аналогично выполним расчёты тепловых потоков и для других
кварталов.
Максимальные тепловые потоки на горячее водоснабжение жилых и
общественных зданий кварталов определим по формуле (1.5):
Qh max = 2Л qhm ' т = 2,4 407 3360 = 3282048 Вт.
Расчетную производственно-технологическую нагрузку определим по
формуле (1.11):
<2т = £>п (Лп - Рок (Лок - ^хз) - ^хз) С1 + ^п);
(А = 5 (3333,42 - 0,65 (377,1 - 20,95) - 20,95) (1 + 0,08) = 16637,8 кВт.
Таблица 2.1
Расчёт тепловых потоков
№ квар тала Площадь квартала /’кв. га Плотност ь населени яР, чел/га Количес тво жителей т, чел Общая площад ъЛ, м2 Тепловой поток, МВт
Qomax Ovmax Qhm Q-
1 8 420 3360 67200 7,3 0,9 1,4 9,6
2 10 420 4200 84000 9,1 1,1 1,7 H,9
3 15 420 6300 126000 13,7 1,6 2,6 17,9
4 12 420 5040 100800 10,9 1,3 2,1 14,3
5 16 420 6720 134400 14,6 1,7 2,7 19,1
6 20 420 8400 168000 18,3 2,2 3,4 23,9
2 73,9 8,8 13,8 113,3
Теплопотребление на технологические нужды QT = 16,6 МВт
2.3. Графики теплового нотребления
Определим, используя формулы пересчета (1.13) и (1.14), часовые
расходы на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха /н =
+8 °C:
QoH = Сотах (rv);
Vi Со/
= 73,9 ( 18~8 J = 14,78 МВт;
' \18—(—32)7 '
CvH = Cvmax
Vi Со/
= 8,8 ( 18-8 J = 1,76 МВт.
Отложив на графике (см. рис. 2.1. а) значения Q^H и при tH = +8 °C, а
также значения Сотах и Cvmax ПРИ 61 = /о = -32 °C, и соединив их прямой,
получим графики Qq = f (?н) и Qv = f (tn). Для построения часового графика
расхода теплоты на горячее водоснабжение определим, используя формулу
пересчёта (1.15), среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение для
неотопительного периода Qf^'.
q n (55—tc)
^hm ~ 4hm P (55-tc)’
Q? = 13,8 0,8 = 8,83 МВт.
^1тт (55-5)
График среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение не
зависит от температуры наружного воздуха и будет представлять собой
прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой 13,8 МВт для отопительного
периода и с ординатой 8,83 МВт для неотопительного периода. График
теплопотребления на технологические нужды так же не зависит от температуры
и представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой 16,6
МВт. Просуммировав ординаты часовых графиков на отопление, вентиляцию,
горячее водоснабжение для диапазона температур /н = +8 + -32 °C и
технологические нужды, и соединив их прямой получим суммарный часовой
график Qy = Для построения годового графика теплоты по
продолжительности тепловой нагрузки по [7. табл. 1.3] найдем
продолжительности стояния температур наружного воздуха в часах с
интервалом 5 °C и продолжительность отопительного периода для г. Казани по
= 5230 ч. Данные сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Продолжительность стояния температур наружного воздуха
Продолжит ельность стояния, и, час Температура наружного воздуха
Температу ры -35 и ниже -30 и ниже -25 и ниже -20 и ниже -15 и ниже -10 и ниже -5 и ниже 0 и ниже +5 и ниже +8 и ниже
1 20 117 328 790 1520 2480 3800 4694 5230
График по продолжительности тепловой нагрузки (см. рис. 2.1, б)
строится на основании суммарного часового графика = f(tn)- Для этого из
точек на оси температур (+8; -2,9; -10; -18; -32) восстанавливаем
перпендикуляры до пересечения с линией суммарного часового графика и из
точек пересечения проводим горизонтальные прямые до пересечения с
перпендикулярами, восстановленными из точек на оси продолжительности,
соответствующих данным температурам. Соединив найденные точки плавной
кривой, получим график по продолжительности тепловой нагрузки за
отопительный период в течение 5230 часов. Затем построим график по
продолжительности тепловой нагрузки за неотопительный период, для чего
проведем прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой равной 8,83
МВт до расчетной продолжительности работы системы теплоснабжения в году,
равной 8400 часов.
Рис. 2.1: а - часовые графики теплового потребления; б - годовой график
по продолжительности тепловой нагрузки
8-Ют
Для построения годового графика теплового потребления по месяцам по
[2. стр. 25] найдем среднемесячные температуры наружного воздуха. Затем,
используя формулы пересчета (1.13) и (1.14), определим часовые расходы
теплоты на отопление и вентиляцию для каждого месяца со среднемесячной
температурой ниже +8 °C. Определим суммарные расходы теплоты для месяцев
отопительного периода как сумму часовых расходов на отопление, вентиляцию
и горячее водоснабжение. Для месяцев неотопительного периода (с t^p > +8)
суммарный расход теплоты будет равен среднечасовому расходу теплоты на
горячее водоснабжение 8,83 МВт. Выполним расчеты для января:
Qo — Qo max
tj tcp.
ti-t0 ’
Я = 73 g . 18 (13,5) = 46 557
' 18—(—32)
Qy — Qv max
сГсср
ti~to
„a <-> <-> 18—(—13,5) — — . .
Qv = 8,8-------= 5,544 МВт;
18—(—32)
Q* = <2o + Qv + Qhm + Ct = 46,557 + 5,544 + 13,8 + 16,6 = 82,5 МВт.
Аналогично выполним расчёты и для других месяцев отопительного
периода. Расчёты сведём в таблицу 2.3. Используя полученные данные,
построим годовой график теплового потребления по месяцам (см. рис. 2.2).
Таблица 2.3
Среднемесячные расходы теплоты по месяцам года
Среднечасов ые расходы теплоты по месяцам Среднемесячные температуры наружного воздуха
Ян Фев Март Апр Май Июнь Июль Авг Сен Окт Нояб Дек
-13,5 -12,9 -7 3,3 12,1 16,9 16,9 8,1 10,7 3,2 -4,7 -И
<2о, МВт 46,557 45,67 36,95 21,73 0 0 0 0 0 21,87 33,55 42,86
(?г,МВт 5,54 5,44 4,4 2,6 0 0 0 0 0 2,6 4 5,1
Qhm(.Qhm) МВт 13,8 13,8 13,8 13,8 8,83 8,83 8,83 8,83 8,83 13,8 13,8 13,8
<2Т’МВт 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6
МВт 82,5 81,51 71,75 54,73 25,43 25,43 25,43 25,43 25,43 38,57 67,95 78,36
Q, МВт
80
70
60
50
40
30
1
Q. =25,43 МВт
hrr ’
Ф М А М 11 И А С О Н Д
Рис. 2.2. Годовой график теплового потребления по месяцам
2.4. Регулирование отнуска тенлоты
2.4.1. График центрального качественного регулирования для закрытой
системы теплоснабжения
Примем температуру горячей воды в системах горячего водоснабжения
th = 60 °C и схему включения водоподогревателей систем горячего
водоснабжения как двухступенчатую последовательную:
р _ ^4'Qhm _ Qh. max — Q д
Qo Qo max
Предварительно выполним расчет и построение отопительно-бытового
графика температур с температурой сетевой воды в подающем трубопроводе
для точки излома т^= 70 °C. Значения температур сетевой воды для систем
отопления по, Т20, тзо определим, используя расчетные зависимости (1.16),
(1.17), (1.18) для температур наружного воздуха tH = +8; -2,9; -10; -18; -32 °C:
/ - \0,8 / _ \
т10 = tt + At ) + (Дт - 0,5 0) ;
to/ \Li Lo/
/ \°’8 / \
т20 = ti + At ) - 0,5 0 );
\^i / ХЛ/ ''О/
/ _ \0,8 / _ \
ТЗО = ^ + ^’Г? +О'5-0-&Г-
\^t Lo/ \Li ^о/
Определим, используя формулы (1.19), (1.20), (1.21), значения величин
At, Ат, 0:
At = ъ+ъ _t 92+70 _ 18 = 63 оС
2 L 2 ’
Ат - Т2 = 130 - 70 = 60 °C;
0 = т3-т2 = 92 - 70 = 22 °C.
Для /н = +8 °C значения т^д, т2д, тзд соответственно составят:
т+8 = 18 + 63 ( 18 8 )0,8 + (60 - 0,5 22) ( 18 8 J = 45,18 °C;
it? = 18 + 63 ( 18-8 )0,8 - 0,5 22 ( 18-8 J = 33,18 °C;
т+8 = 18 + 63 ( 18-8 J0,8 + 0,5 22 ( 18-8 J = 37,58 °C.
эО \18—(—32)7 \18—(—32)7
Аналогично выполним расчеты температур сетевой воды и для других
значений /н. Используя расчетные данные и приняв минимальную температуру
' о
сетевой воды в подающем трубопроводе = 70 С, построим отопительно-
бытовой график температур (см. рис. 2.3). Точке излома температурного
графика будут соответствовать температуры сетевой воды = 70 °C, Т2 =
44,76 °C, Т3 = 53,95 °C, температура наружного воздуха tH = -2,9 °C.
Полученные значения температур сетевой воды для отопительно-бытового
графика сведем в таблицу 2.4. Далее приступаем к расчету повышенного
температурного графика. Задавшись величиной недогрева Л/н = 7 °C определим
температуру нагреваемой водопроводной воды после водоподогревателя
первой ступени:
= 1'2 —
= 44,76- 7 = 37,76 °C.
Определим по формуле (1.22) балансовую нагрузку горячего
б
водоснабжения Qhm'
Qhm = аб ' Qhm МВт,
Q%m = 1,2 13,8 = 16,56 МВт.
По формуле (1.23) определим суммарный перепад температур сетевой
воды 5 в обеих ступенях водоподогревателей:
5 = Qhm . r _ \ = 1^56 . (130 _ 70) = 13д6 °c
Qo max v 7 73,9
Определим по формуле (1.24) перепад температур сетевой воды в
водоподогревателе первой ступени 52 для диапазона температур наружного
воздуха от = +8 °C до = -2,9 °C:
52 = 5 = 1зде (37'76~5) = 8,02 °C.
2 (tft-tc) (60-5)
Определим для указанного диапазона температур наружного воздуха
перепад температур сетевой воды во второй ступени водоподогревателя §i:
5'i = 5 - б2 = 13,46 - 8,02 = 5,44 °C.
Определим, используя формулы (1.25) и (2.27), значения величин 52 и 51
для диапазона температур наружного воздуха /н от = -2,9 °C до to = -32 °C.
Так, для tn = -10 °C эти значения составят:
52 = 52 = 8,02 (51,46~5) = 9,37 °C;
Z 2 (т20-tc) (44,76-5)
5г = 5 - 52 = 13,46 - 9,37 = 4,09 °C.
Аналогично выполним расчеты величин 52 и 51 для значений /н =18 4- -
32 °C. Температуры сетевой воды Tin и т2п в подающем и обратном
трубопроводах для повышенного температурного графика определим по
формулам (1.28) и (1.26).
Так, для tn = +8 иС и (н = -2,9 иС эти значения составят:
т1п = т10 + 51 = 70 + 5,44 = 75,44 °C;
т2п = т20 - §2 = 44’76 “ 8’02 = 36,74 °с;
для tn = -10 °C:
Т1П = 85’06 + 4’09 = 89’15 °С’
т2п = 51,46 - 9,37 = 42,09 °C.
Аналогично выполним расчеты для ?н = -18 °C и ?н = -32 °C. Полученные
значения величин 81,82> т1п, т2п сведем в таблицу 2.4.
Таблица 2.4
Расчет температурных графиков регулирования для закрытой системы
теплоснабжения
fa Т10 Т20 тзо 51 52 Т1П Т2П T2V
+8 70 44,76 53,95 5,44 8,02 75,44 36,74 15
-2,9 70 44,76 53,95 5,44 8,02 75,44 36,74 44,76
-10 85,6 51,46 63,78 4,09 9,37 89,15 42,09 51,46
-18 101,72 58,52 74,36 2,66 10,8 104,38 47,72 58,52
-32 130 70 92 0,35 13,11 130,35 56,89 39
Для построения графика температуры сетевой воды в обратном
трубопроводе после калориферов систем вентиляции Т2Г = /(Дн) в диапазоне
температур наружного воздуха /н = +8 + -2,9 °C используем формулу (1.34):
&t'k
Ti ~ т2 \
51 — т2ц/
0,15
0,85
Определим значение T2v для /н = +8 °C. Предварительно зададимся
значением i2v = 15 °C. Определим температурные напоры в калорифере AtK и
Д£к соответственно для /н = +8 °C и ?н = -2,9 °C:
Мк = 0,5 (t-l + т2г) - 0,5 (tH + tt) = 0,5 (70 + 15) - 0,5 (8 + 18)
= 29,5 °C;
М'к = 0,5(т'1 + T2v) “ °’5(tk + fi) = °’5(70 + 44’76) “ °,5(-2,9 + 18)
= 49,83 °C.
Вычислим левые и правые части уравнения:
z х 0 15
„ 29,5 /70-44,76\и’±Э „
Левая часть:------------------ = 0,53.
49,83 ' — /
70-15
Правая часть:
18-8 \0,85
18+2,97
= 0,53.
Поскольку численные значения правой и левой частей уравнения близки
по значению (в пределах 3 %), примем значение Т2Г = 15 °C как
окончательное.
Для систем вентиляции с рециркуляцией воздуха определим, используя
формулу (1.36), температуру сетевой воды после калориферов T2v для tH = to = -
32 °C:
/ р р ч 0,15
^к . (Tlv~T2v \ _ 1
Г) I I — -L.
At£ Х1!-T2v/
Р
Здесь значения АН,
Tlv’
T2v соответствУют 6i = tv = -18 °C. Поскольку
данное выражение решается методом подбора, предварительно зададимся
Y)
значением T2V = 39 °C. Определим значения А/к и :
Мк = 0,5 (130 + 39) - 0,5 (18 - 32) = 91,5 °C;
At£ = 0,5 (101,72 + 58,52) - 0,5 (18 - 18) = 80,12 °C.
Далее вычислим левую часть формулы (1.36):
z х 0 15
91,5 /101,72-58,52\и’±а
80,12 X 130-39 7
Поскольку левая часть выражения близка по значению правой (1,02-1),
принятое предварительно значение T2v = 39 °C будем считать окончательным.
Используя данные таблицы 2.4, построим отопительно-бытовой и повышенный
температурные графики регулирования (см. рис. 2.3).
Рис.2.3. Температурные графики регулирования для закрытой системы
теплоснабжения (отопительно-бытовой, повышенный)
2.4.2. График центрального качественного регулирования для открытой
системы теплоснабжения
Принимаем минимальную температуру сетевой воды в подающем
трубопроводе для точки излома температурного графика = 60 °C.
Остальные исходные данные возьмем из примера 2.4.1.
Вначале строим графики температур т^0 = т2о = тз0 =
f(tH)» используя расчеты по формулам (1.16), (1.17), (1.18). Далее построим
отопительно-бытовой график, точке излома которого соответствуют значения
температур сетевой воды = 60 °C, = 39,47 °C, т'3 = 46,6 °C и температура
наружного воздуха = 1,8 °C. Далее приступаем к расчету
скорректированного графика. Определим балансовую нагрузку горячего
б
водоснабжения Qhm'
Qhm= 016 Qhm = l’2'13’8 = 16,56 МВт.
Определим коэффициент отношения балансовой нагрузки на горячее
водоснабжение к расчетной нагрузке на отопление ри:
„б _ 1,2^/гт _ 1Д-16,56 _ Q 27
Qo max 73,9
Для ряда температур наружного воздуха tH = +8 °C, 1,8 °C; -10 °C, -18 °C,
-32 °C определим относительный расход теплоты на отопление Qo по формуле
(1.31): Qo = например для Гн =-10: <?о = 0,56.
Затем, приняв известные из примера 2.4.1 значения tc, th, 0, Аг, определим,
используя формулу (1.32), для каждого значения Гн относительные расходы
сетевой воды на отопление Go.
Например, для Гн = -10 °C Go составит:
22
1-0,5-0,27-------
---------------------------=0 93
_ 60-18 0,27 63 0,27
1 -|_______________________
60-5 0,56 60-5 0,560,2
° 1 I О*"'4 Рб At Рб
Qo th~tc Q^2
Аналогично выполним расчеты Go и для других значений /н.
Температуры сетевой воды в подающем тщ и обратном Т2П
трубопроводах для скорректированного графика определим по формулам (1.29)
и (1.30).
Так, для Гн = -10 °C получим:
Дт + ДГ —0,5-0
С
0,93 \
60 + 63 ----тт-5- - 0,5 22 = 87,12;
0,56°’2 /
Т2П = Ч + — 0,5 0 I;
bo \ Qo /
Т1П = Ч +7-'
0,56 /
Т1П = 18 + адз •(
0,56 / 0,93 \
Т2П = 18 + ад5-(63-^-°'5'22) = 51-
Выполним расчеты Tin и Т2п и для других значений /н. Определим,
используя расчетные зависимости, температуры сетевой воды T2v после
калориферов систем вентиляции для /н = +8 °C и ?н = -32 °C (при наличии
рециркуляции). При значении /н = +8 °C и tH = 1,8 °C зададимся предварительно
величиной T2v = 25 °C.
Определим значения А/к и At(,:
Мк = 0,5(т1 + t2v) “ 0'5(fH + Ч) = 0,5(60 + 25) - 0,5(8 + 18) = 29,5 °C;
М'к = 0,5(11 + T2v) “ °’5(tH + Ч) = 0X60 + 39,47) - 0,5(1,8 + 18)
= 39,84 °C.
Далее вычислим левую и правую части выражения:
_ 7 ' ' ч°Д5 \0,85
^к . ( Т1 т2 \ \
At^. \т-[-Т2и/ Vi-tH/
29 5 /60—39 47\0’15
Левая часть: — ( ' ) = 0,68.
39,84 к 60-25 J
/ 1g_g \ 0,85
Правая часть: |-----) = 0,66.
F к18—1,8/
Поскольку численные значения левой и правой частей уравнения близки,
принятое предварительно значение T2v = 25 °C, будем считать окончательным.
Определим также значения T2v при /н = to = -32 °C и tH = -18 °C. Зададимся
предварительно значением T2v= 39 °C:
/ р р \ 0,15
. I Tlv t2v j _ 1
At? \ Т1 — T2v /
К \ /
V
Вычислим значения А/к и Atf:
мк = 0,5 (130 + 39) - 0,5 (18 - 32) = 91,5 °C;
At£ = 0,5 (101,72 + 58,52) - 0,5 (18 - 18) = 80,12 °C;
91,5 ^101.72 - 58.52^0,15
80,12' I 130- 39 J ~ 1'°2‘
Так как (1,02 ~ 1), то T2v — 39 °C будем считать окончательным. Построим
графики регулирования. Полученные значения расчетных величин сведем в
таблицу 2.5.
Таблица 2.5
Расчет повышенного (скорректированного) графика для открытой
системы теплоснабжения
ПО Т20 тзо Qo Go Tin Т2п T2v
8 60 39,47 46,6 0,2 0,6 64,54 38,86 25
1,8 60 39,47 46.6 0,324 0,757 64,54 38,86 39,47
-10 85,6 51,46 63,78 0,56 0,93 87,12 51 51,46
-18 101,72 58,52 74,36 0,72 1 101,72 58,58 58,52
-32 130 70 92 1 1,05 127,67 70,52 39
Используя данные таблицы 2.5, построим отопительно-бытовой, а также
повышенный графики температур сетевой воды.
Рис. 2.4. Отопительно-бытовой (—) и повышенный (-) графики
температур сетевой воды для открытой системы
теплоснабжения
2.5. Онределение расходов сетевой воды
На отопление:
__ 3’6-QOmaxl
uomaxl - С.(Т1_Т2)
3,6’7308000 л гх л т / л г\ л л г п /
------------- = Ю4 т ч = 104450 кг/ч;
4,198(130-70) 4 '
Gomax2 = = 131 т/ч = 130562 кг/ч;
omaxz 4,198-(130—70) 4 '
„ 3,6’13702500 и? / л с\гл о /
^отахЗ = ——7-------------7 = 196 /ч = 195843 кг/ч;
ОШаХд 4,198-(130—70) 4 '
г 3,6-10962000 л Т/ л г/-/’7г /
ОЛтлу4 —---------7-----7 — 157 1/ч = 156675 кг/ч
отахч 4,198-(130—70) 4 '
r 3,6 14616000 „„„ T/ onoonn /
------т = 209 V4 = 208899 кг/ч
ОтаХЭ 4,198-(130—70) 4 '
_ 3,6-18270000
отахб — 4,198 (130-70)
= 261 Т/ч = 261124 кг/ч;
60тах£ = Ю57553 кг/ч = 1057,6 т/ч.
На вентиляцию:
^vmaxl _ 3,6-876960 _ 13 Т z4 = 12534 кг/ч;
— 4,198-(130—70) —
£цтах2 _ 3,6-1096200 _ 16 т 9{ = 15667 кг/ч;
4,198-(130—70)
^цтахЗ _ 3,6-1644300 _ 24 т 9{ = 23501 кг/ч;
4,198-(130—70)
£цтах4 _ 3,6-1315440 _ 19 т z4 = 18801 кг/ч;
— 4,198-(130—70) —
£цтах5 _ 3,6-1753920 _ 25 т z4 = 25068 кг/ч;
— 4,198-(130—70) —
^цтахб _ 3,6-2192400 _ 31 т z4 = 31335 кг/ч;
— 4,198-(130—70) —
6Vmax£ = 126906 кг/ч = 126,9 т/ч.
На ГВС максимальный:
_________ 3,6-0,55-Q^m
hml ~ с.(Т1-т2)
3,6-0,55-1367520
4,198-(70-44,76)
_________ 3,6-0,55-Qfom
hm2 ~ с-(т1-т2)
3,6-0,55-4102560
4,198-(70—44,76)
_________ 3,6-0,55-Qfom
hm3 ~ с.(Т1-т2)
3,6-0,55-6153840
4,198-(70-44,76)
3,6-0,_ 3,6-0,55-3282048
c-(ti-t2) 4,198-(70-44,76)
_________ 3,6-0,55-Qfom
hm5 ~ с-(т1-т2)
3,6-0,55-6564095
4,198-(70—44,76)
Ghm6
3,6-0,55-Q^m
C’(T1—Tz)
3,6-0,55-8205120
4,198-(70-44,76)
153
^Ghm 555
Ч-
На ГВС среднечасовой:
Ghm = 3,6-13846140 (55 37,76 + 0,2) = 256292 кг/ч.
/7.771 4,198(70-44,76) k 55-5 J ' 4
Максимальный расход воды на ГВС в неотопительный период:
_ 3’6-Qftmax _ 3,6-33230735 _ -£g КГ/
/imax С-(т^-Тз) 4,198-(70-53,95) /Ч’
Суммарный расход сетевой воды:
Gd ~ Gomax + ^vmax + ^3 ' Ghm-
Коэффициент принимается равным нулю, т.к. регулирование
производится по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения:
Gdl = ^omaxl + ^vmaxl = Ю4 + 13 = 117 т/ч;
Gd2 = ^omax2 + ^vmax2 = '51 + 16 = 147 т/ч;
Gd3 = ^отахЗ + ^цтахЗ = + 24 = 220 Т/ч;
Gd4 = ^отах4 + ^vmax4 = '57 + 19 = 176 Т/ч;
Gd5 = ^отах5 + ^vmax5 = ^09 + 25 = 234 Т/ч,
Gd6 = ^отахб + ^цтахб = ^61 + 31 = 292 Т/ч;
Gd^ = 1184,5 т/ч = 1184459 кг/ч.
2.6. Гидравлический расчет тепловых сетей
Расчетная схема теплосети от источника теплоты (ТЭЦ) до районных
тепловых пунктов (РТП) приведена на рис. 2.5. Для компенсации
температурных деформаций используем сальниковые компенсаторы. Удельные
потери давления по главной магистрали примем в размере 30-80 Па/м.
Рис. 2.5. Расчетная схема магистральной тепловой сети
Выполним расчет для подающего трубопровода. Примем за главную
магистраль наиболее протяженную и загруженную ветвь теплосети от ТЭЦ
(участки 1, 2, 3, 4, 9). По таблицам гидравлического расчета, приведенным в
литературе [7, 8], а также в прил. 6, на основании известных расходов
теплоносителя, ориентируясь на удельные потери давления R в пределах от 30
до 80 Па/м, определим для участков 1, 2, 3, 4, 9 диаметры трубопроводов d&S,
мм, фактические удельные потери давления R, Па/м и скорости воды Ц м/с.
По известным диаметрам на участках главной магистрали определим
сумму коэффициентов местных сопротивлений Ес, и их эквивалентные длины
L3. Так, на участке 1 имеется головная задвижка (£ = 0,5), поворот (£ = 0,3),
тройник на проход при разделении потока (£ = 1,0); количество сальниковых
компенсаторов (£ = 0,3) на участке определим в зависимости от длины участка
L и максимального допустимого расстояния между неподвижными опорами I.
Согласно приложения 7 для Dy = 500 мм это расстояние составляет 140 метров.
Следовательно, на участке 1 длиной 2000 м следует предусмотреть пятнадцать
сальниковых компенсаторов. Сумма коэффициентов местных сопротивлений на
данном участке составит:
Ц = 0,5 + 0,3 + 0,3 -15 + 1= 6,3;
Ьэ = 1Э = 26,5 6,3 = 166,95 м.
Далее определим приведенную длину участка Лп:
Ln = L + L3 = 2000 + 166,95 = 2166,95 м.
Затем определим потери давления ДР на участке 1:
ДР =Р - Тп = 39 2166,95 = 84511,05 Па.
Аналогично выполним гидравлический расчет участков 2, 3 и 4 главной
магистрали (см. табл. 2.6, 2.7).
Далее приступаем к расчету ответвлений. По принципу увязки потери
давления ДР от точки деления потоков до концевых точек (РТП) для различных
ветвей системы должны быть равны между собой. Поэтому при
гидравлическом расчете ответвлений необходимо стремиться к выполнению
следующих условий:
ДРб = ДРб; ДРб = ДР2+7; ДР? = ДРз+8; APs = ДР4+9; ДР9 = ДР10.
Исходя из этих условий найдем ориентировочные удельные потери
давления для ответвлений. Так, для ответвления 7 получим:
' LyCl + a)
Коэффициент ос, учитывающий долю потерь давления на местные
сопротивления, определяем по таблице 6.2 приложения 6:
R7 =-----, = 142 Па/м.
' 210-(1+0,3)
Ориентируясь на Р = 142 Па/м, определим по таблицам гидравлического
расчета диаметр трубопровода, удельные потери давления Р, скорость V,
потери давления ДР на участке 7. Аналогично выполним расчет ответвлений 5,
6, 8 и 10, определив предварительно для них ориентировочные значения R'.
= 71301,03 = 275
Т5-(1+а) 200 + (1 + 0,3) ’
= ^2 =
Т8-(1+а) 100(1+0,3) ’
о ДР10 10860,8 „, ,
Pi о =-----=-------------------г = 76 Па/м.
1и Т10-(1+а) 110-(1+0,3)
Таблица 2.6
Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений.
№ учас тка JHx5 мм Дм Вид местного сопротивления К Колич ество /э,м £э,м
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 530x8 2000 1. задвижка 0,5 1 6,3 26,5 166,95
2. поворот 0,3 1
3. сальниковый компрессор 0,3 15
4. тройник на проход при разделении потока 1,0 1
2 426x6 100 1. внезапное сужение 0,5 1 1,5 20,2 30,3
2. тройник на проход при разделении потока 1,0 1
Таблица 2.6 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 426x6 200 1. сальниковый компенсатор 0,3 1 1,3 20,2 26,26
2. тройник на проход при разделении потока 1 1
4 426x6 240 1. сальниковый компенсатор 0,3 2 1,6 20,2 32,32
2. тройник на проход 1,0 1
5 159x4,5 200 1. тройник на ответвления 1,5 1 2,9 5,7 16,53
2. задвижка 0.5 1
3. сальниковый компенсатор 0,3 3
6 159x4,5 200 1. тройник на ответвление 1,5 1 2,9 5,7 16,53
2. сальниковый компенсатор 0,3 3
3. задвижка 0,5 1
7 219x6 210 1. тройник на ответвление при разделении потока 1,5 1 2,9 8,5 24,65
2. задвижка 0,5 1
3. сальниковый компенсатор 0,3 3
8 219x6 100 1. тройник на ответвления 1,5 1 2,3 8,5 19,55
2. задвижка 0,5 1
3. сальниковый компенсатор 0,3 1
9 325x8 250 1. тройник на ответвления 1,5 1 2,9 14 40,6
2. задвижка 0,5 1
3. сальниковый компенсатор 0,3 3
Таблица 2.6 (окончание)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 273x7 ПО 1. тройник на ответвления 1,5 1 2,3 14 25,76
2. задвижка 0,5 1
3. сальниковый компенсатор о,з 1
Таблица 2.7
Гидравлический расчет магистральных трубопроводов
№ уч ас тк а G, т/ч Длина, м 4x5, мм У, м/ с R, Па/ м АР, Па ХАР, Па
L L3 /II
1 1186 2000 166,95 166,95 530x8 2 39 84511,05 130846,78
2 922 100 30,3 130,3 426x6 2 75 9772,5 71301,03
3 702 200 26,26 226,26 426x6 1,5 53 11991,78 38618,31
4 526 240 32,32 272,32 426x6 1,5 35 9531,2 19848,96
5 117 200 16,53 216,53 159x4,5 1,9 275 59545,75 59545,75
6 147 200 16,53 216,53 159x4,5 1,9 275 59545,75 59545,75
7 220 210 24,65 234,65 219x6 1,6 142 32682,72 32682,72
8 176 100 19,55 119,55 219x6 1,6 157 18769,35 18769,35
9 234 250 40,6 290,6 325x8 0,9 34 9880,4 9880,4
10 292 ПО 25,76 135,76 273x7 1,4 76 10317,76 10317,76
Определим невязку потерь давления на ответвлениях:
f f 2^2 АР5 . = 71301,03 59545,75 . =
' э J О ДР5 59545,75 '
УДР3-ДР7 _ 38618,31-32682,72
ДР7
32682,72
100 % = 18,2 %;
ДР9-ДР10
ДР10
9880,4-10317,76
10317,76
100 % = 4,2 %.
Т.к. невязка на участках 5, 6 и 7 больше 10 %, излишний напор на
ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными
диафрагмами и авторегуляторами потребителей.
2.7. Гидравлические режимы водяных тепловых сетей
По данным гидравлического расчета строятся пьезометрические графики
для отопительного и неотопительного периодов в масштабе. Этажность зданий:
принимаем 9 этажей.
Построим (рис. 2.6), используя горизонтали и длины участков,
продольные профили главной магистрали (участки 1, 2, 3, 4, 9) и ответвлений
(участки 5, 6, 7, 8, 10 ). На профилях в соответствующем масштабе построим
высоты присоединяемых зданий. Высоту этажа здания примем 3 м. Под
профилем размещаются:
спрямленная однолинейная схема теплосети;
номера и длины участков;
расходы теплоносителя;
диаметры трубопроводов.
Далее следует определить величину напора на всасывающей стороне
сетевых насосов. Величина этого нанора должна быть не менее кавитационного
запаса для принятого типа насосов, а также должна быть не менее высоты
местных систем теплопотребления присоединяемых зданий с запасом 5 м.
Приняв предварительно напор на всасывающей стороне сетевых насосов
Нвс = 32 м, построим линию потерь напора обратной магистрали теплосети АВ.
Превышение точки В по отношению к точке А будет равно потерям нанора в
обратной магистрали, которые в закрытых системах принимаются равными
потерям напора в подающей магистрали и составляют в данном примере
12,57 м.
Далее строим линию ВС - линию располагаемого напора для системы
теплоснабжения квартала № 5. Располагаемый напор для квартальной системы
теплоснабжения должен быть достаточным для преодоления потерь нанора в
квартальных тепловых сетях и потерь напора в местных системах
теплопотребления присоединяемых зданий. Располагаемый напор в данном
примере принят равным 20 м. Затем строим линию потерь напора подающей
магистрали теплосети СД. Превышение точки Д по отношению к точке С равно
потерям напора в подающей магистрали и составляет 12,57 м. Далее строим
линию ДЕ - линию потерь напора в теплофикационном оборудовании
источника теплоты, которые в данном примере приняты равными 25 м.
Положение линии статического напора S'-S' выбрано из условия
недопущения «оголения», «раздавливания» и вскипания теплоносителя. Из
условия защиты от «оголения» линия статического нанора должна быть выше
верхних точек местных систем теплопотребления не менее, чем на 5 м. Для
защиты от «раздавливания» величина статического нанора для зависимых
систем отопления с чугунными радиаторами не должна превышать 50 м, для
систем отопления со стальными нагревательными приборами, а также для
калориферов вентиляционных систем - 80 м, для независимых схем
присоединения - 100 м. Для недопущения вскипания перегретой сетевой воды
как при гидродинамическом так и при гидростатическом режимах напор в
подающем трубопроводе при температуре теплоносителя 150 °C должен быть
не менее 40 м.
После построения пьезометрических графиков следует убедиться, что
расположение их линий как для отопительного, так и для неотопительного
периодов соответствует требованиям для разработки гидравлических режимов.
При необходимости нанор на всасывающей стороне сетевых насосов Яве и,
соответственно, положение пьезометрических графиков могут быть изменены
РТП 1
РТП 6
№ участка 1 2 3 4 9
Длина участка, м 2000 100 200 240 250
Расход, т/ч 1186 922 702 526 234
Диаметр участка с/hxS, мм 530x8 426x6 426x6 426x6 325x8
Рис. 2.6. Пьезометрический график
2.8. Подбор сетевых и иодииточиых иасосов
2.8.1. Подбор сетевых и подпиточных насосов для закрытой системы
теплоснабжения
Требуемый напор сетевого насоса определим по формуле (1.57). Потери
напора в оборудовании источника теплоты ЛНист примем равными 30 м, а в
системах теплопотребителей АНб = 20 м. Потери напора в подающем АНпод и
обратном АНобр трубопроводах магистральных тепловых сетей от источника
теплоты по результатам построения пьезометрического графика равны 11м:
7/qh = A/Zjjct ”1” А^под ”1” А^обр ”1” А^б — 30 + 11 + 11 + 20 = 72 м.
Статический напор на источнике теплоты Нст принимаем равным 37 м,
потери нанора в подпиточной линии НПл = 15 м, превышение отметки баков с
подпиточной водой по отношению к оси подпиточных насосов z = 5 м.
Подача сетевого насоса С/Сн должна обеспечить расчетный расход
теплоносителя Gd'.
Gch = Gd = 1186 Т/ч-
По [7, рис. 2.17] (см. также прил. 19 данного пособия) принимаем к
установке по последовательной схеме два рабочих насоса СЭ 1250-45-11 и
один резервный КПД 82 %.
Требуемый нанор подпиточного насоса НПн определим по формуле (1.61):
+ АТ/цд — z — 32 + 15 — 5 = 42 м.
Подача подпиточного насоса С/Пн в закрытой системе теплоснабжения
должна компенсировать утечку теплоносителя Сут. Согласно [3, прил. 23]
величина утечки принимается в размере 0,75 % от объема системы
теплоснабжения КСист. При удельном объеме системы 65 м /МВт и суммарном
тепловом потоке Q = 113,3 МВт объем системы (Диет составит:
Уснет = 65-Q = 65-113,3 = 7364,5 м3.
Отсюда величина утечки GyT составит:
6ут = 0,0075-Усист = 0,0075-7364,5 = 55,23 м3/ч.
По [7, рис. 2.69], ( прил. 19) принимаем к установке один рабочий насос
марки ЗК-6 и один резервный с небольшим переизбытком нанора (15 м).
2.6.2. Подбор сетевых и подпиточных насосов для открытой системы
теплоснабжения
Требуемую подачу сетевого насоса б/Сн для открытой системы определим
по формуле (1.60). Среднечасовой расход сетевой воды на горячее
водоснабжение в системе Ghm составляет 216 т/ч, а максимальный расход
сетевой воды на горячее водоснабжение бдтах = 518 т/ч. Требуемый напор
сетевого насоса Нсн = 72 м. Остальные исходные данные примем из примера
2.8.1:
^сн - Go max + Gv max + ^3 ' Ghm = 1°57,6 + 126,9 + 1,4 216 =
1487 T/4.
По [6, рис. 2.17] принимаем к установке четыре рабочих насоса СЭ 1600-
80 и один резервный, обеспечивающие суммарную подачу 1487 т/ч с
некоторым избытком напора при КПД т| = 80 %. Для подбора подпиточного
насоса при его требуемом напоре /7Пн = 42 м определим его подачу по формуле
(1.63):
^пн — £ут + ^/miax-
Величина утечки при удельном объеме 70 м на 1 МВт тепловой
мощности системы составит:
GyT = 0,0075 • Ксист = 0,0075 • 70 • Q = 0,0075 • 70 • 113,3 = 59,48 м3/ч.
Требуемая подача подпиточного насоса б/Пн составит:
£пн — £ут + ^/^тах = 59,48 + 518 = 577,48 т/ч.
По [6, рис. 2.48] принимаем к установке по параллельной схеме два
рабочих и один резервный насосы марки Д320-50, обеспечивающие требуемые
параметры с КПД 80 %.
2.9. Расчет толщины тепловой изоляции
2.9.1. Расчет толщины тепловой изоляции для двухтрубной тепловой
сети, проложенной в канале
Для расчета толщины тепловой изоляции для сети, проложенной в
канале, примем канал типа КЛП 120x60 для трубопровода с наружным
диаметром = 325 мм. Глубина заложения канала hK = 1,0 м. Среднегодовая
температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов te = 5 °C.
Теплопроводность грунта 1гр = 2,0 Вт/м град. В качестве тепловой изоляции
используем маты из стеклянного штапельного волокна с защитным покрытием
из стеклопластика рулонного РСТ. Среднегодовая температура теплоносителя в
подающем трубопроводе ц = 90 °C, в обратном Т2 = 50 °C.
По формуле (1.73) определим внутренний б/вэ и наружный
эквивалентные диаметры канала по внутренним (1,2x0,6м) и наружным
(1,45x0,78м) размерам его поперечного сечения:
, 4F 4-1,2-0,6 _ _
ав э — — — —;--------------7 — 0,8
Р 2-(1,2 + 0,6) ’
, 4F 4-1,45-0,78 л
ан э — — — —;---------------7 — 1'01 м-
Р 2-(1,45+0,78)
Определим по формуле (1.72) термическое сопротивление поверхности
канала /?Пк-:
ЯПк = = 0,05
ае-Т1-йв.э 8-3,14-0,8 Вт
Определим по формуле (1.74) термическое сопротивление стенки канала
RK, приняв коэффициент теплопроводности железобетона 1Ст = 2,04 Вт/м град:
Rk = — 1п^ =----------------------1п— = 0,018 2^.
к 2пАст йв.э 2-3,14-2,04 0,8 Вт
Определим по формуле (1.75) при глубине заложения оси труб h = 1,3 м и
теплопроводности грунта 1гр = 2,0 Вт/мтрад термическое сопротивление
грунта /?Гр:
Ргп — —7— ’
1Р 2-пАгр
Rw=^—.ln[2-^-+ h^_iU0,127^
2-3,14-2 \ 1,01 \ l,012 / Вт
Приняв температуру поверхности теплоизоляции 40 °C, определим
средние температуры теплоизоляционных слоев подающего /тп и обратного tT0
трубопроводов согласно [ 5, Прил.1]:
, _ т^+40 _ 90+40 _ , —
Ии — ~ ~ 2 —
_ Т2+40 _ 50+40 _ . _ о~
ИО — 2 ~ 2 ~
Определим также, согласно [5, прил.1] коэффициенты теплопроводности
тепловой изоляции (матов из стеклянного штапельного волокна) для
подающего AKi, и обратного Лк2 трубопроводов:
= 0,042 + 0,00028 tTn = 0,042 + 0,00028 65 = 0,0602-^;
м-град
= 0,042 + 0,00028 tT0 = 0,042 + 0,00028 45 = 0,0546^^.
14 м-град
Определим по формуле (1.71) термическое сопротивление поверхности
теплоизоляционного слоя, /?П1 с :
дп =----------2-- =-------Л------ = о,О94
ае-тг-Щн+0,1) 8-3,14-(0,325+0,1) Вт ’
Примем по приложению 10 нормируемые линейные плотности тепловых
потоков для подающего \ = 60 Вт/м и обратного <712 = 24 Вт/м трубопроводов.
По формуле (1.67) определим суммарные термические сопротивления для
подающего R/o/i и обратного Rtoti трубопроводов при К\ = 1 (см. приложение
11):
П _ (Т1~Се) _ (90-5) _ л э м-град .
ЧеГк1 60-! ’ Вт ’
р _ (Т2~^е) _ (50-5) _ м-град
tot 2 qe2'k± 24-1 ’ Вт
Определим коэффициенты взаимного влияния температурных полей
подающего ср2 и обратного ср2 трубопроводов:
Де2 = 24 =
Qel 60
_______ Че! _ _ о г
Ф? — — — — — дь.
Qe2 24
Определим требуемые термические сопротивления слоёв для подающего
/?кп и обратного /?к-о трубопроводов:
^кп — ^tot 1 — Яп. с — (1 + Ф1) (Япк + Як + ЯГр);
Якп = 1,42 - 0,094 - (1 + 0,4) (0,05 + 0,018 + 0,127) = 1,053
Яко — ^tot 2 — Яп. с — (1 + Фг) (Япк + Як + ЯГр);
Яко = 1,875 - 0,094 - (1 + 2,5) (0,05 + 0,018 + 0,127) = 1,1
Определим значения В для подающего и обратного трубопроводов:
В-у = е2 ' л ' Я/си = 2,722’3’14’0’0602’1’053 = 1,49;
В2 = е2 ‘ л ‘ ^2 Як0 = 2л722-зД4-о,0546-1,1 = 1 д6
Определим требуемые толщины слоев тепловой изоляции для подающего
8к1 и обратного Зк2:
_ dH-Oi-l) _ 0,325-(1,49—1) _
0/^1 ------"-------------"-------- 0,0/9 мм,
dH-(B2-l) 0,325-(1,46—1)
0^2 —------"----—--------"-----— 0,0/ мм.
Принимаем толщину основного слоя изоляции для падающего и
обратного трубопроводов, равной 80 мм.
2.9.2. Расчет толщины армопенобетонной тепловой изоляции для
двухтрубной тепловой сети при бесканальной прокладке в маловлажных
грунтах
Рассчитаем толщину армопенобетонной тепловой изоляии для
трубопровода с наружным диаметром = 159 мм, коэффициентом
теплопроводности армопенобетона 1к, равным 0,05 Вт/(м-°С). Среднегодовая
температура теплоносителя в подающем трубопроводе и = 90 °C, в обратном Т2
= 50 °C. Глубина заложения оси трубопроводов h = 1,3 м. Среднегодовая
температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов te = 4 °C.
Коэффициент теплопроводности грунта Хгр = 2,0 Вт/(м-°С).
Зададимся предварительно толщиной слоя изоляции на подающем
трубопроводе = 0,04 м и на обратном 5К2 = 0,03 м. Определим наружные
диаметры подающего dH^ и обратного dH2 трубопроводов с учетом толщины
изоляции и защитного покровного слоя 8П = 0,005 м:
dHi = + 25/с1 + 25п = 0,159 + 2 0,04 + 2 0,005 = 0,249 м;
dji2 = ”1” 2^/с2 ”1” 2^п = 0,159 + 2 0,03 + 2 0,005 — 0,229 м.
Определим термическое сопротивление грунта для подающего /?Гр1 и
обратного /?Гр2 теплопроводов мтрад/Вт:
_ 1 / 2h I 4h2
— ---Л-- ^П I------b ~7-----
P 2ттЛТр \dHji i -у dHH
_ 1 / 2h I 4h2
ЛI---------b 17--
P 2ттЛТр \dHiH 2 "у dH и 2
—--------In
2-3,14-2
0,219;
----------In
2-3,14-2
= 0,224.
По приложению 10 определим нормируемые плотности теплового потока
для подающего qei = 42 Вт/м и обратного qe2 = 17 Вт/м теплопроводов.
Определим коэффициенты взаимного влияния температурных полей для
подающего уц и обратного у/2 трубопроводов:
Qe2 _ 17
Qe1 42
0,4;
Че^
Че2
42
17
= 2,5.
Определим добавочные термосопротивления, учитывающие взаимное
влияние теплопроводов для подающего 7?о1 и обратного Т?о2, мтрад/Вт,
теплопроводов при расстоянии между осями труб В = 0,5 м:
1 /4Й.2 1 л.1 ч2
ЯП1 = ф1 -J— In pL + 1 = од —— In р^- + 1 = 0,043;
^-*-2т1Лгр \ b2 ’ 2-3,14-2 \ 0,5 ' ’
1 14-b2 1 14-1 32
Rn? = yhy—^—in pL+ 1 = 2 5 ——/?! F^- + 1 = 0,27.
uz 2itArp \ b2 2-3,14-2 0,5
Определим суммарные термосопротивления для подающего Rtoti и
обратного Rtot2 трубопроводов при К\ = 1 (см. приложение 11):
д _ (Ч~се) _ С90"4) — 2 05 M-rpaZI-
qei-fcl 42-1 ' Вт ’
д _ (T2~te) _ (50-4) _ 2 71 м-гРад
tOt2 qe^-ki 17-1 ’ Вт
Определим требуемые термические сопротивления слоев изоляции для
подающего /?к I и обратного R к2 теплопроводов:
^kl = Rtotl ~ ^rpl — *01 = 2,05 — 0,219 — 0,043 = 1,788 мтрад/Вт;
Rk2 — Rtot2 ~ *rp2 — *02 = 2/71 — 0,224 — 0,27 = 2,216 мтрад /Вт.
Определим толщину слоев изоляции для подающего 8К1 и обратного Зк2
теплопроводов:
„ 1) О,159-(2,722'3'14 0'05 1'788-1) _ _ . _
Ofc! =----------------=---------------------------= 0,042 м;
dH(e27lAk2R^2-i) 0,159-(2,722'3'14 0'os'2'216-1)
Оь„ =-----------------=---------------------------= 0,071 м.
к2 2 2
Принимаем толщину основного слоя изоляции для падающего и
обратного трубопроводов, равной 80 мм.
2.9.3. Расчет толщины тепловой изоляции из минераловатных
полуцилиндров двухтрубной прокладки тепловой сети
Рассчитаем толщину тепловой изоляции для трубопровода с наружным
диаметром = 159 мм в техподполье. Среднегодовые температуры
теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах соответственно примем
Ti = 86 °C, Т2 = 48 °C. Среднегодовая температура воздуха в техподполье tQ = 5
°C.
Определим в соответствии с требованиями [5] среднюю температуру слоя
изоляции /т и коэффициент теплопроводности для подающего 1К1 и обратного
1к2 теплопроводов:
Для подающего теплопровода:
т^+40 86+40
£тп = = ~г
63 °C;
кк1 = 0,051 + 0,0002 tTn = 0,051 + 0,0002 63 = 0,064 Вт/м °C.
Для обратного теплопровода:
tT0 = 12±40 = 48^40 = ос.
кк2 = 0,051 + 0,0002 tT0 = 0,051 + 0,0002 44 = 0,06 Вт/м °C.
По приложению 10 определим нормируемые плотности теплового потока
для подающего qei = 42 Вт/м и обратного qe2 = 23 Вт/м теплопроводов. При
значении Ki = 1 (см. прил. 11) определим по формуле (1.67) суммарные
термические сопротивления для подающего Rtotl и обратного Rtot2
трубопроводов:
D Ci-te) (86-5) л „„ м-град
Rtnt 1 —--------—--------— ,
101 1 Qel’fel 42-1 Вт ’
Rtot 2
C2~te) _ (48-5) _ ду м-град
С[е2 ’^1 23-1 ’ Вт
Приняв предварительно толщину слоя изоляции для подающего
трубопровода <SKi= 0,05 м и для обратного трубопровода 6К2= 0,03 м,
определим по формуле (1.71) термическое сопротивление поверхности
изоляционного слоя для подающего Япс1 и обратного Япс2 теплопроводов при
коэффициенте теплоотдачи ос = 10 Вт/м2 • °C:
/?пс1 = —-— =------------—---------т = °<123
nel a-Ti-dHC1 10-3,14-(0,159+2-0,05) Вт ’
/?пс2 = —-— =------------—---------; = °<145
ncz a-Ti-dHC2 10-3,14-(0,159+2-0,03) Вт
Определим требуемые термосопротивления слоев изоляции для
подающего и обратного R^2 теплопроводов:
Rfci = Rtot 1 - «nd = +93 - °-123 = l807 тГ;
Rk2 = Rtot 2 - ffnc2 = I-87 - 0.145 = 1,725
Определим величину В для подающего и обратного теплопроводов:
В-у = е2 л ^-ki Rki = 2,722’3,14’0’064’1,807 = 2,07;
В2 = е2 ‘ л ‘ ''кг Rk2 = 2722’3’14’0’06’1'725 = 1,92.
Определим требуемую толщину слоев изоляции для подающего 6К^ и
обратного 5К'[ теплопроводов:
= = 0.159.(2.07-1) =
К1 2 2 ’
= dHBjzl) = 0,159(1,92-1) =
2 2
Принимаем толщину основного слоя изоляции для падающей и обратной
трубопроводов и равной 90 мм.
2.10. Расчет и подбор компенсаторов
2.10.1. Расчет и подбор П-образных компенсаторов
Подберем компенсатор для трубопровода с наружным диаметром <7Н =
219 мм с учетом предварительной растяжки компенсатора, длиной пролета
между неподвижными опорами L = 120 м, расчетной температуры
теплоносителя ti = 130 °C и расчетной температуры наружного воздуха для
проектирования систем отопления t0 = -32 °C. При подборе компенсатора
используем данные, приведенные в литературе [6, стр. 176-178], а также в
приложении 13.
Приняв коэффициент температурного удлинения ос = 1,2-10-2 мм/м-°С,
определим расчетное удлинение участка трубопровода по формуле (1.78):
Л/ = oc-L- (тг - t0) = 1,2 10 - 2 210 (130 + 32) = 233,28 мм.
Расчетное удлинение Л/р с учетом предварительной растяжки
компенсатора составит:
Л/р = 0,5 Л/ = 0,5 233,28 = 116,64 мм.
По таблице 11.3 [6], ориентируясь на Л7Р, принимаем П-образный
компенсатор имеющий компенсирующую способность Л/к = 160 мм, вылет Н =
2,4 м, спинку с = 2,1 м. По таблице 11.4 [6] определим реакцию компенсатора Р
при значении Рк= 1,8 кН/см и Л7Р = 11,66 см:
Р = Рк Л/р = 1,8 11,66 = 21 кН.
2.10.2. Расчет и подбор односторонних сальниковых компенсаторов
Подберем компенсатор для трубопровода с наружным диаметром <7Н =
219 мм и длиной L = 80 м. Определим реакцию компенсатора Рк при рабочем
давлении Рр = 1,5 МПа и расчетной температуре теплоносителя и = 130 °C.
Расчетная температура наружного воздуха t0 = -32 °C.
—2 0
Приняв коэффициент температурного удлинения ос = 1,2-10 мм/м- С,
определим удлинение участка трубопровода Л/:
Д€ = - t0) = 1,2 10-2 80 (130 + 32) = 155,52 мм.
По приложению 13 определим компенсирующую способность
одностороннего сальникого компенсатора Д/к — 200 мм и длину сальниковой
набивки /с = 120 мм. Расчетная компенсирующая способность компенсатора
составит:
Д/р = Д/к — 50 = 150 мм;
Количество компенсаторов п на расчетном участке составит:
М 155,52 „
п = — =----------= 2 шт;
AZp 150 ’
Определим по формуле (1.82) реакцию компенсатора Рк, приняв
коэффициент трения сальниковой набивки ц = 0,15:
Pk = 2PpdH. c^cPc'rt = 2 1,3 0,219 120 0,15 3,14 = 32,2H.
2.11. Оиределеиие изгибающих напряжений от термических деформаций в
трубопроводе
2.11.1. Определение изгибающих напряжений для трубопровода с углом
поворота ср Ф 90°
Определим изгибающее напряжение для трубопровода с диаметром =
219 мм у неподвижной опоры А (рис. 2.7) при расчетной температуре
теплоносителя т = 130 °C и температуре окружающей среды /0 = -32 °C. Модуль
продольной упругости стали Е = 2x105 МПа, коэффициент линейного
расширения ос = 1,2х10-5 мм/(м-°С). Сравним с допускаемым напряжением 5ДОП
= 80 МПа.
15 m
Определим линейное удлинение длинного плеча ALi:
= а (т - t0) = 1/2 10-5 45 (130 + 32) = 0,087 м.
При Р = 30° и п = L\/L = 3 по формуле (1.87) находим изгибающее
напряжение у опоры А:
1,5-AL-E-d
L2-cosf>
/ I и I м+3 .
(n + 1 Н----smP );
к п+1 'У
1,5-0,087-2-10ь-0,219 , 3+3 . . л . -, г
-—-----------------3 + 1 +----------sm30 = 414,7 Мпа.
152-cos30 к 3 + 1 7
Полученное изгибающее напряжение превышает допускаемое 8ДОп = 80
МПа. Следовательно, данный угол поворота не может быть использован для
самокомпенсации.
2.11.2. Определение изгибающих напряжений для трубопровода с углом
поворота ср = 90°
Определим изгибающее напряжение у опоры А с линейным удлинением
длинного плеча AL = 0,087 м при соотношении п = L\IL = 3 по формуле (1.86):
l,5-AL-E-d-(n+l) 1,5-0,087-2-105-0,219-(3 + 1) л ,
о = ------—- = -— -------------------—- =101,6 Мпа.
L2 152
Данный угол при соотношении плеч п = 3 не может быть использован для
самокомпенсации.
2.11.3. Определение изгибающих напряжений для трубопровода с углом
поворота ср А 90°
Определим изгибающее напряжение для трубопровода при условии
равенства плеч угла L\ = Lz = 30 метров. Определим также силу упругой
деформации Ру.
Определим линейное удлинение плеча:
LLr = а Lr (т - t0) = 1/2 10“5 30 (130 + 32) = 0,058 м.
При Р = 30° и п = L\ILz = 1 по формуле (1.87) найдем напряжение у опоры
А:
1,5-0,058-2-105-0,219 (л , л , 1+3 . __Л „ , г ,
о = -— --------------1 + 1 +------SH130 = 0,65 Мпа.
302-cos30 \ 1 + 1 7
Полученное изгибающее напряжение не превышает допускаемого 5ДОП =
80 МПа. Следовательно, данный угол поворота может быть использован для
самокомпенсации.
Силу упругой деформации Ру согласно [8] определим по формуле:
7 107-L2’
где В - коэффициент, определяемый по номограмме 10.27 [8], либо по формуле:
D 12-(l+sinf>) 12-(l+sin30) „ .
В —------т:— —-------т----= 24.
cos^p cos^SO
a-F-I
Значение определим по таблице 10.2 [8] при наружном диаметре
трубы da = 21,9 см; = 1,56 кгс м2/град.
Значение At составит:
At = т - t0 = 130 + 32 = 162 °C.
При длине плеча L = 30 сила упругой деформации Ру составит:
р - 24 1,56-162 = 6,74 кгс = 67,4 Н;
У 900
2.12. Определепие диаметров спускпых устройств водяпых тепловых сетей
Определим диаметр спускных устройств для участка трубопровода, схема
которого приведена на рис. 2.8.
Рис. 2.8. Схема расчетного участка
Условные проходы штуцеров и арматуры для выпуска воздуха
принимаем согласно рекомендациям и. 1.13. При диаметрах условного прохода
труб тепловых сетей 100-150 мм диаметр штуцеров и арматуры для выпуска
воздуха принимается равным 20 мм. Для определения условных проходов
штуцера и арматуры для выпуска воды определим согласно указаниям [3]
диаметры этих устройств для каждой из примыкающей к нижней точке сторон
трубопровода.
Выполним расчеты для левой стороны. Определим приведенный диаметр
dred^io формуле (1.89):
d1-l1+d2-l2 0,150-100 + 0,125-80
сРог1 =----;---;---=--------—— —----------= 0,139.
d ll+l2 100 + 80
Определим приведенный уклон:
lred
ir + i2 I2 _ 0,020 100 + 0,0255 80
+12 ~ 100 + 80
0,022.
Приняв коэффициент расхода для вентиля т равным 0,0144,
коэффициент п = 0,11 при времени опорожнения не более 2 часов, по формуле
(1.88) определим диаметр спускного устройства для левой стороны dy.
d-i = drpd -т-п- 4 — = 0,139 0,0144 0,72 4Р^0,0137 м.
1 Гей Фгеа \ 0,022
Выполним аналогичные расчеты и для правой стороны. Приведенный
диаметр dred составит:
^3 ^3 ”1” ^4 Ц 0,125 80 + 0,100 90
dred =-----j—;—j-------=-----------------------— 0,112 м.
80 + 90
Приведенный уклон ired составит:
lred
i3-13 + 14-1.4 _ 0,0125 80 + 0,0111 90
/3 ”1” U 80 00
0,0112 м.
Диаметр спускного устройства для правой стороны dz.
с^2 — dred - тп - п • Л П 4 7 = 0,112 0,0144 0,72 lred у 170 = 0,0123 м. 0,0112
Определим диаметр штуцера и запорной арматуры d для обеих сторон:
d = d? + d? = JO,01372 + 0,01232 = 0,018 м.
Поскольку расчетный диаметр спускного устройства dy = 18 мм меньше
рекомендованного dy = 50 мм (см. п. 1.13), к установке принимаем штуцер с
наибольшим диаметром из сравниваемых dy = 50 мм.
2.13. Расчет усилий па опоры
Рассчитаем усилие на опору, схема которой приведена на рис.2.9.
Рк Рх
Рис. 2.9 Схема опоры
Трубопровод с dHxS = 159x4,5 мм проложен в техподполье. Вес одного
погонного метра трубопровода с водой и изоляцией Gh= 513 Н. Расстояние
между подвижными опорами L = 7 м. Коэффициент трения в подвижных
опорах примем равным ц = 0,3. Реакция компенсатора Рк = 21 кН. Сила упругой
деформации угла поворота Рх = 0,12 кН.
Горизонтальные усилия Яг0 на опору Б для различных тепловых режимов
работы трубопровода выполним по формулам приведенным в [8. стр. 236].
Нго - Рк + Р Gh ^1“ °’7 Р Gh ^2’
Нто = 21000 + 0,3 513 50 - 0,7 0,3 513 30 = 25463,1 Я;
Нго - рк + Р Gh ^2“ О,7 Ц Gfo L^,
HY0 = 21000 + 0,3 513 30 - 0,7 0,3 513 50 = 20230,5 Я;
Нго - рх + Р G^-1.2-®,7 (Рк + ц Gfo L^);
HY0 = 120 + 0,3 513 30 - 0,7 (120 + 0,3 513 50) = -733,5 Я;
Нго - Рх + Р Gfo Li - 0,7 (Рк + ц L2)',
Нго = 120 + 0,3 513 50 - 0,7 (120 + 0,3 513 30) = 4499,1 Я.
В качестве расчетного усилия принимаем наибольшее значение Яго =
25463,1 = 25,4631 кН. Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную
опору Яу определим по формуле (1.92):
Fy = Gh L = 513 7 = 3591Я = 3,591 кН
2.14. Подбор элеватора
Произведем подбор элеватора для системы отопления с расчетным
расходом сетевой воды на отопление первого квартала G = 104 т/ч и расчетным
коэффициентом смешения ир = 1,4. Потери напора в системе отопления при
расчетном расходе смешанной воды h примем равными 1,5 м. Располагаемый
напор в тепловом пункте перед системой отопления Ятп = 25 м.
Расчетный диаметр горловины dT, мм определим по формуле (1.96):
4
dr = 8,5
Л
2 ।
= . ^1104^(1+1,4)^ =
h ’ л] 1,5 '
Расчетную величину диаметра горловины округляем до стандартного
диаметра в сторону уменьшения dr= 120 мм, что соответствует № 3 элеватора.
Располагаемый напор перед элеватором Я для расчета сопла определяется как
разность располагаемого нанора перед системой отопления Ятп и потерь напора
в системе отопления Л:
Н = Ятп - h = 25-1,5 = 23,5 м.
Расчетный диаметр сопла определим по формуле (1.97):
23,5
133
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Основные буквенные обозначения величин
ботах - максимальный тепловой поток на отопление при t0, Вт;
бот - средний тепловой поток на отопление при ?От, Вт;
Qvmax~ максимальный тепловой поток на вентиляцию при t0, Вт;
Qvm - средний тепловой поток на вентиляцию при t0T, Вт;
Qhmax- максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение в
сутки наибольшего водопотребления за период со среднесуточной
температурой наружного воздуха +8 °C (+10 °C) и менее (за отопительный
период), Вт;
Qhm - средний тепловой поток на горячее водоснабжение в средние
сутки за неделю в отопительный период, Вт;
^hm ~ т0 же за пеРи°Д со среднесуточной температурой наружного
воздуха более +8 °C (+10 °C) (неотопительный период), Вт;
с - удельная теплоемкость воды, принимаемая в расчетах равной
4,187 кДж/(кг • °C);
q0 - укрупненный показатель максимального теплового потока на
отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, принимаемый по
рекомендуемому приложению, Вт;
А - общая площадь жилых зданий, м ;
qh - укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее
водоснабжение на одного человека, принимаемый по рекомендуемому
приложению, Вт;
t0 - расчетная температура наружного воздуха для проектирования
отопления, °C;
U - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий,
принимаемая для жилых и общественных зданий равной 18 или 20 °C, для
производственных зданий 16 °C;
/от - средняя температура наружного воздуха за период со
среднесуточной температурой воздуха +8 °C (+10 °C) и менее
(отопительный период), °C;
tc - температура холодной (водопроводной) воды в отопительный
134
период (при отсутствии данных принимается равной 5 °C);
t$ - температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный
период (при отсутствии данных принимается равной 15 °C);
t1 - температура воды после первой ступени подогрева при
двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей;
th - температура воды, поступающей в систему горячего
водоснабжения потребителей, °C;
Т1 - температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при
расчетной температуре наружного воздуха °C;
Т2 - то же в обратном трубопроводе тепловой сети, °C;
!
- температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в
точке излома графика температур воды, °C;
!
Т2 - то же в обратном трубопроводе тепловой сети после системы
отопления зданий, °C;
!
Т3 - температура воды после параллельно включенного
водоподогревателя горячего водоснабжения в точке излома графика
!
температур воды (рекомендуется принимать = 30 °C);
СФтах- максимальный расход сетевой воды на отопление, кг/ч;
Счшах- максимальный расход сетевой воды на вентиляцию, кг/ч;
Ghm, бдшах - средний и максимальный расходы сетевой воды на
горячее водоснабжение, кг/ч;
Gd - суммарный расчетный расход сетевой воды в двухтрубных
тепловых сетях открытых и закрытых систем теплоснабжения, кг/ч;
- расчетный расход воды в двухтрубных водяных тепловых сетях
в неотопительный период, кг/ч;
к е - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стальных
труб, м;
р - средняя плотность теплоносителя на рассчитываемом участке,
кг/ч;
1 - коэффициент гидравлического трения;
Re - число Рейнольдса;
а - норма расхода воды на горячее водоснабжение при температуре
55 °C на одного человека в сутки, л;
в - норма расхода воды на горячее водоснабжение, потребляемой в
общественных зданиях, при температуре 55 °C, принимаемая в размере
25 л/сут на одного человека;
135
т - число человек;
Р - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды
на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному периоду,
принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора
равным 0,8 (для курортных и южных городов Р = 1,5).
136
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Таблица
2
Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м общей площади q 0,
Вт
Этажность жилой застройки Характеристика зданий Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления 10, °C
-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 -55
Для постройки до 1985 г.
1-2 Без учета внедрения энергосберегающих мероприятий 148 154 160 205 213 230 234 237 242 255 271
3-4 95 102 109 117 126 134 144 150 160 169 179
5 и более 65 70 77 79 86 88 98 102 109 115 122
1-2 С учетом внедрения энергосберегающих мероприятий 147 153 160 194 201 218 222 225 230 242 257
3-4 90 97 103 111 119 128 137 140 152 160 171
5 и более 65 69 73 75 82 88 92 96 103 109 116
Для постройки после 1985 г.
1-2 По новым типовым проектам 145 152 159 166 173 177 180 187 194 200 208
3-4 74 80 86 91 97 101 103 109 116 123 130
5 и более 65 67 70 73 81 87 87 95 100 102 108
Примечание:
1. Энергосберегающие мероприятия обеспечиваются проведением работ по утеплению зданий при капитальных и текущих ремонтах,
направленных на снижение тепловых потерь.
2. Укрупненные показатели зданий по новым типовым проектам приведены с учетом внедрения прогрессивных архитектурно-
планировочных решений и применение строительных конструкций с улучшенными теплофизическими свойствами, обеспечивающими
снижение тепловых потерь.
137
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Таблица
Укрупненные показатели среднего теплового потока на горячее
водоснабжение q h
Средняя за отопительный период норма расхода воды при температуре 55 °C на горячее водоснабжение в сутки на 1 чел., проживающего в здании с горячим водоснабжением, л на одного человека, Вт, проживающего в здании
с горячим водоснабжением с горячим водоснабжением с учетом потребления в общественных зданиях без горячего водоснабжения с учетом потребления в общественных зданиях
85 247 320 73
90 259 332 73
105 305 376 73
115 334 407 73
138
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Таблица 1 (начало)
Удельные тепловые характеристики жилых и общественных зданий
Наименование зданий Объем зданий, тл 3 И,ТЫС. м Удельные тепловые характеристики, Вт/м °C Расчетная усреднен, внутр, темп, tj ,°с
для отопления Qo для вентиляци и qv
1 2 3 4 5
жилые кирпичные здания ДО 5 0.44 18-20
ДО 10 0.38
ДО 15 0.34
до 20 0.32
до 30 0.32
жилые 5-ти этажные крупно-блочные здания, жилые 9-ти этажные крупно-панельные здания ДО 6 0.49
до 12 0.43
до 16 0.42
до 25 0.43
до 40 0.42
административные здания до 5 0.50 0.10 18
до 10 0.44 0.09
до 15 0.41 0.08
Более 15 0.37 0.21
клубы, дома культуры до 5 0.43 0.29 16
до 10 0.38 0.27
Более 10 0.35 0.23
кинотеатры до 5 0.42 0.50 14
до 10 0.37 0.45
более 10 0.35 0.44
театры, цирки, концертные и зрелищно-спортивные залы до 10 0.34 0.47 15
до 15 0.31 0.46
до 20 0.25 0.44
до 30 0.23 0.42
универмаги, магазины промтоварные до 5 0.44 0.50 15
до 10 0.38 0.40
Более 10 0.36 0.32
139
Таблица 1 (окончание)
1 2 3 4 5
магазины продовольственные, детские сады и ясли до 1500 0.60 0.70 12
до 8000 0.45 0.50
до 5 0.44 0.13 20
Более 5 0.39 0.12
школы и высшие учебные заведения до 5 0.45 0.10 16
до 10 0.41 0.09
Более 10 0.38 0.08
больницы и диспансеры до 5 0.46 0.34 20
ДО10 0.42 0.32
до 15 0.37 0.30
Более 15 0.35 0.29
бани, душевые павильоны до 5 0.32 1.16 25
до 10 0.36 1.10
Более 10 0.27 1.04
прачечные до 5 0.44 0.93 15
до 10 0.38 0.90
Более 10 0.36 0.87
предприятия общественного питания, столовые, фабрики, кухни до 5 0.41 0.81 16
до 10 0.38 0.75
Более 10 0.35 0.70
комбинаты бытового обслуживания, дома быта до 0.5 0.70 0.80 18
До 7 0.50 0.55
Таблица 2
Поправочный коэффициент ос к величине q0
Расчетная температура наружного воздуха to, °C ос Расчетная температура наружного воздуха t0 ос
0 2.02 -30 1.00
-5 1.67 -35 0.95
-10 1.45 -40 0.90
-15 1.29 -45 0.85
-20 1.17 -50 0.82
-25 1.08 -55 0.80
140
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Таблица (начало)
Нормы расхода воды потребителями
Водопотребители Измерите ль Норма расхода воды, л Расход воды прибором л/с (л/ч) горячей Qo (Qo,hr)
в средние сутки горячей, h Qu,m в сутки наиболь шего водопотр ебления горячей в час наиболь шего водопотр ебления горячей Qu,hr,и
1 2 3 4 5 6
1. Жилые дома квартирного типа: - с ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, оборудованными душами; - высотой св. 12 этажей и повышенными требованиями к их благоустройству 1 житель 1 житель 105 115 120 130 10 10,9 0,2(200) 0,2(200)
2. Общежития:
- с общими душевыми то же 50 60 6,3 0,14(60)
- с душами при всех жилых комнатах то же 60 70 8,2 0,14(60)
- с общими кухнями и блоками душевых на этажах то же 80 90 7,5 0,14(60)
3. Гостиницы, пансионаты и мотели с общими ваннами и душами то же 70 70 8,2 0,2(200)
4. Гостиницы и пансионаты с душами во всех отдельных номерах то же 140 140 12 0,14(80)
5. Гостиницы с ваннами в отдельных номерах, % от общего числа номеров:
141
Таблица (продолжение)
1 2 3 4 5 6
ДО 25 то же 100 100 10,4 0,2(180)
ДО 75 то же 150 150 15 0,2(190)
до 100 то же 180 180 16 0,2(200)
6. Больницы:
- с общими ваннами и душевыми; 1 койка 75 75 5,4 0,14(60)
- с сан. узлами, приближенными к палатам; 1 койка 90 90 7,7 0,2(200)
- инфекционные 1койка ПО 110 9,5 0,14(120)
7. Санатории и дома отдыха:
с ваннами при всех жилых комнатах; то же 120 120 4,9 0,2(200)
с душами при всех жилых комнатах то же 75 75 8,2 0,14(60)
8. Поликлиники и амбулатории 1 больной в смену 5,2 6 1,2 0,14(60)
9. Детские ясли и сады:
- с дневным пребыванием детей:
а) со столовыми, работающими на полуфабрикатах 1 ребенок И,5 16 4,5 0,1(60)
б) со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими машинами то же 25 35 8 0,14(60)
- с круглосуточным пребыванием детей
а) со столовыми, работающими на полуфабрикатах то же 21,4 30 4,5 0,1(60)
б) со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными то же 28,5 40 8 0,14(60)
142
автоматическими машинами
Таблица (продолжение)
1 2 3 4 5 6
10. Прачечные:
механизированные; 1 кг сухого белья 25 25 25 по технол. данным
немеханизированные 15 15 15 0,2(200)
11. Административные здания 1 работаю щий 5 7 2 0,1(60)
12. Учебные заведения 1 уч-ся и 1 преп-ль 6 8 1,2 0,1(60)
13. Общеобразовательные школы 1 уч-ся и 1 преп-ль 3 3,5 1 0,1(60)
14. Профтехучилища то же 8 9 1,4 0,1(60)
Научно- исследовательские институты и лаборатории:
химического профиля; 1 работаю щий 60 80 8 0,2(200)
биологического профиля 55 75 8,2 0,2(200)
физического профиля 15 20 1,7 0,2(200)
естественных наук 5 7 1,7 0,1(60)
16. Аптеки то же 5 7 2 0,1(40)
17. Предприятия общественного питания:
для приготовления пищи; выпускающие полуфабрикаты; 1 условное блюдо 12,7 12,7 12,7 0,2(200)
а) мясные; 1 т — 3100 — 0,2(200)
б) рыбные — 700 — 0,2(200)
18. Магазины:
- продовольственные; 1 работаю щий в смену 65 65 9,6 0,2(200)
143
Таблица (окончание)
1 2 3 4 5 6
- промтоварные 5 7 2 0,1(60)
19. Парикмахерские 1 рабочее место в смену 33 35 4,7 0,1(40)
20. Кинотеатры 1 место 1,5 1,5 0,2 0,1(50)
21. Клубы то же 2,6 3 0,4 0,1(50)
22. Театры:
- для зрителей; то же 5 5 0,3 0,1(40)
- для артистов 1 артист 25 25 2,2 0,1(50)
Бани:
- для мытья в мыльной с тазами на скамьях и ополаскивание в душе; 1 посетите ль — 120 120 0,4(120)
- то же, с приемом оздоровительных процедур и ополаскиванием в душе 190 190
Примечание:
1. Нормы расхода воды установлены для основных потребителей и
включают все дополнительные расходы (обслуживающим персоналом,
душевыми для обслуживающего персонала, посетителями, на уборку
помещений и т.п.).
2. Потребление воды в групповых душевых и на ножные ванны в
бытовых зданиях, на стирку белья в прачечных и приготовление пищи на
предприятиях общественного питания, а также на водолечебные процедуры в
водолечебницах, входящих в состав больниц, санаториев и поликлиник,
надлежит учитывать дополнительно.
3. Настоящие требования не распространяются на потребителей, для
которых обязательным приложением 3 установлены нормы водопотребления,
включающие расход воды на указанные нужды.
4. Нормы расхода воды в средние сутки приведены для выполнения
технико-экономических сравнений вариантов.
5. Для водопотребителей гражданских зданий, сооружений и помещений,
не указанных в настоящей таблице, нормы расхода воды следует принимать
согласно настоящему приложению для потребителей, аналогичных по
характеру водопотребления.
144
6. При неавтоматизированных стиральных машинах в прачечных и при
стирке белья со специфическими загрязнениями норму расхода горячей воды
на стирку 1 кг сухого белья допускается увеличивать до 30 %.
7. Для предприятий общественного питания и других потребителей
горячей воды, где по условиям технологии требуется дополнительный подогрев
воды, нормы расхода горячей воды следует принимать согласно настоящему
приложению без учета коэффициента 0.85
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Гидравлический расчет тепловых сетей
Таблица 1
Удельные перепады давления АРТр, Па/м в стальных трубах при
нормированной шероховатости кэ= 0,0005 м и различных массовых расходах
воды с температурой 100 °C
Массов ые расход ы воды Ов, кг/с Условный проход труб Dy, мм массов ые расход ы воды Пв, кг/с Условный проход труб Dy, мм
25 32 40 50 65 80 100 125 150 175
d^xS d^xS
32x2,5 38x2, 5 45x2, 5 57x3 76х,5 89x4 108x4 133x4 159x4 ,5 194x5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0,05 5,44 — — — 0,5 4,29 — — — — —
0,06 7,37 — — — 0,6 6,12 — — — — —
0,07 10,4 3,97 — — 0,7 8,27 — — — — —
0,08 13,5 5 — — 0,8 10,7 — — — — —
0,09 17 6,27 — — 0,9 13,5 — — — — —
ОД 20,8 7,69 — — 1 16,7 7,35 — — — —
0,12 29,8 10,9 4,2 — 1,2 23,9 10,5 — — — —
0,14 40,3 14,8 5,65 — 1,4 33,4 14,2 5,09 — — —
0,16 52,4 19,2 7,32 — 1,6 43,7 18,5 6,61 — — —
0,18 66 24,2 9,2 — 1,8 55,3 23,8 8,33 — — —
0,2 91,5 29,7 и,з — 2 68,2 29,4 10,3 — — —
0,22 111 36,8 13,6 — 2,2 82,6 35,6 12,4 — — —
0,24 132 42,6 16,1 5,25 2,4 98,3 42,4 14,7 — — —
0,26 155 49,8 18,9 6,13 2,6 115 49,7 17,3 5,4 — —
0,28 179 57,6 21,8 7,08 2,8 134 57,7 20,1 6,25 — —
0,3 206 72,6 25 8,09 3 154 66,2 23,1 7,16 — —
145
Таблица 1 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0,32 234 82,6 28,4 9,18 3,2 175 75,3 26,3 8,13 — —
0,34 264 93,2 32 10,3 3,4 197 85 29,7 9,16 — —
0,36 296 105 35,8 11,6 3,6 221 95,3 33,3 10,2 — —
0,38 330 116 39,8 12,8 3,8 246 106 37,1 И,4 — —
0,4 366 129 44 14,2 4 273 118 41,1 12,6 4,9 —
0,45 463 163 59,9 17,9 5 426 184 64,1 19,7 7,6 —
0,5 572 202 74 22 6 614 265 92,4 28,3 10,8 —
0,55 — 244 89,5 26,5 7 — 360 126 38,6 14,7 5,11
0,6 — 390 107 31,5 8 — 470 164 50,4 19,2 6,64
0,65 — — 125 39 9 — — 208 63,7 24,3 8,26
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0,7 — — 145 45,2 10 — — 257 78,7 30 10,2
0,75 — — 166 51,8 12 — — 369 113 43,2 14,7
0,8 — — 189 59 14 — — 503 154 58,8 20
0,85 — — 214 66,6 16 — — — 201 76,8 26,1
0,9 — — 240 74,7 18 — — — 255 97,2 33
0,95 — — 267 83,2 20 — — — 315 120 40,8
1 — — 296 92,2 22 — — — 381 145 49,4
1,2 — — 426 133 24 — — — 453 173 58,7
1,4 — — — 181 26 — — — 523 203 68,9
1,6 — — — 236 28 — — — — 235 80
1,8 — — — 299 30 — — — — 270 91,8
2 — — — 369 32 — — — — 307 104
2,2 — — — 446 34 — — — — 347 118
2,4 — — — 531 36 — — — — 389 132
38 — — — — 433 147
40 — — — — 480 163
45 — — — — — 207
50 — — — — — 255
55 — — — — — 308
60 — — — — — 367
65 — — — — — 431
70 — — — — — 500
146
Таблица 1 (продолжение^
Массов ые расход ы воды б/в, КГ/С Условный проход труб Dy, мм Массов ые расход ы воды G в, кг/с Условный проход труб Dy, мм
200 250 300 350 400 500
dHxS d^xS
219x6 273x7 325x8 377x9 426x9 530x9
1 2 3 4 5 6 7 8
10 5,07 — — 40 4,31 — —
12 7,13 — — 50 6,73 — —
14 9,71 — — 60 9,69 5,14 —
16 12,7 4,08 — 70 13,2 7,00 —
18 16,0 5,03 — 80 17,2 9,15 —
20 19,8 6,21 — 90 21,8 11,6 —
22 24 7,51 — 100 26,9 14,3 —
24 28,5 8,95 — 110 32,6 17,3 —
26 33,5 10,5 — 120 38,8 20,6 —
28 38,8 12,2 — 130 45,5 24,2 —
30 44,6 14,0 5,41 140 52,7 28,0 —
35 60,7 19,0 7,36 150 60,6 32,2 9,93
40 79,3 24,8 9,61 160 68,9 36,6 и,з
45 100 31,4 12,2 170 77,8 41,3 12,6
50 124 38,8 15,0 180 87,2 46,3 14,3
55 150 46,9 18,2 190 97,2 51,6 15,9
60 178 55,9 21,6 200 108 57,2 17,6
65 209 65,6 25,4 220 130 69,9 21,4
70 243 76,0 29,4 240 155 82,3 25,4
75 279 87,3 33,8 260 182 96,6 29,8
80 317 99,3 38,4 280 211 112 34,6
90 401 126 48,7 300 242 129 39,7
100 495 155 60,1 320 276 146 45,2
ПО — 188 72,7 340 311 165 51,0
120 — 223 86,5 360 349 185 57,2
130 — 262 102 380 389 206 63,7
140 — 304 118 400 431 229 70,6
150 — 349 135 450 545 289 89,3
160 — 397 154 500 — 357 ПО
170 — 449 174 550 — 432 133
180 — 502 194 600 — 515 159
190 — — 217 650 — — 189
200 — — 240 700 — — 216
147
Таблица 1 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8
210 — — 265 750 — — 248
220 — — 291 800 — — 282
230 — — 318 850 — — 319
240 — — 346 900 — — 357
250 — — 375 950 — — 398
260 — — 406
270 — — 438
280 — — 471
Таблица 1 (продолжение)
Массо вые расход ы воды Gb Условный проход труб Dy, мм Массов ые расход ы воды Gb Условный проход труб Dy, мм
600 700 800 900 1000 1200 1400
d^xS d^/.S
630x11 720x12 820x14 920x14 1020x14 1220x14 1420x16
1 2 3 4 5 6 7 8 9
200 7 — — 500 5,98 — — —
250 10,9 5,45 — 600 8,61 4,98 — —
300 15,7 7,84 — 700 И,7 6,77 — —
350 21,4 10,7 5,34 800 15,3 8,85 — —
400 28 13,9 6,97 900 19,4 И,2 — —
450 35,4 17,6 8,42 1000 23,9 13,8 5,4 —
500 43,7 21,8 10,9 1200 34,4 19,9 7,78 —
550 52,9 26,4 13,2 1400 46,9 27,1 10,6 4,78
600 63 31,4 15,7 1600 61,2 35,4 13,8 6,24
650 73 36,8 18,4 1800 77,5 44,8 17„5 7,9
700 85,7 42,7 21,4 2000 95,7 55,3 21,1 9,75
750 98,4 49 24,5 2200 116 66,9 26,1 11,8
800 112 55,8 27,5 2400 138 79,6 31,1 14
850 126 63 31,5 2600 162 93,4 36,5 16,5
900 142 70,6 35,3 2800 188 108 42,3 19,1
950 158 79,7 39,3 3000 215 124 48,6 21,9
1000 175 87,1 43,6 3200 245 142 55,3 25
1100 212 105 52,7 3400 276 160 62,4 28,2
1200 252 125 62,8 3600 310 179 70 31,6
1300 296 147 73,6 3800 345 200 78 35,2
1400 343 171 85,4 4000 383 221 86,4 39
1500 394 196 98 4500 484 280 109 49,3
1600 449 223 112 5000 — 346 135 60,9
1700 506 252 126 5500 — 418 163 73,7
148
Таблица 1 (окончание)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1800 — 282 141 6000 — 498 194 87,7
1900 — 315 157 6500 — — 220 103
2000 — 349 174 7000 — — 265 119
2200 — 427 211 7500 — — 304 137
2400 — 501 251 8000 — — 346 156
2600 — — 295 8500 — — 390 176
2800 — — 342 9000 — — 437 197
3000 — — 392 9500 — — 487 220
3200 — — 446 10000 — — 540 244
3400 — — 504 11000 — — — 295
Таблица 2
Значения коэффициента а
Типы компенсаторов Условный проход труб Dy в мм Значения коэффициента ос
Для паропроводов Для водяных тепловых сетей и конденсатопроводов
Т] эанзитные магистрали
Сальниковые До 1000 0,2 0,2
П-образные с гнутыми отводами До 300 0,5 0,3
П-образные со сварными отводами 200-350 0,7 0,5
400-500 0,9 0,7
600-1000 1,2 1
Разветвленные тепловые сети
Сальниковые До 400 0,4 0,3
450-1000 0,5 0,4
П-образные с гнутыми отводами До 150 0,5 0,3
175-200 0,6 0,4
250-300 0,8 0,6
П-образные со сварными отводами 175-250 0,8 0,6
300-350 1 0,8
400-500 1 0,9
600-1000 1,2 1
149
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Таблица
Расстояние между неподвижными опорами трубопроводов
Условный проход труб, мм Компенсаторы П- образные Компенсаторы сальниковые Самокомпенсация
Расстояния между неподвижными опорами в м при 2 параметрах теплоносителя: Рраб = 8-16 кгс/см , t = 100-150 с °
1 2 3 4
25 — — —
32 50 — 30
40 60 — 36
50 60 — 36
70 70 — 42
80 80 — 48
100 80 70 48
125 90 70 54
150 100 80 60
175 100 80 60
200 120 80 72
250 120 100 72
300 120 100 72
350 140 120 84
400 160 140 96
450 160 140 96
500 180 140 108
600 200 160 120
700 200 160 120
800 200 160 120
900 200 160 120
1000 200 160 120
150
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Местные сопротивления
Таблица 1
Коэффициенты местных сопротивлений
Местное сопротивление Местное сопротивление
Задвижка нормальная 0.5 45 0.3
Вентиль с косым шпинделем 0.5 30 0.2
Вентиль с вертикальным шпинделем 6 Отводы сварные двухшовные под углом 90° 0.6
Обратный клапан нормальный 7 Отводы сварные трехшовные под углом 90° 0.5
Обратный клапан «захлопка» 3 Отводы гнутые под углом 90° гладкие при R/d:
Кран проходной 2 1 1
Компенсатор сальниковый 0.3 3 0.5
Компенсатор П-образный: 4 0.3
с гладкими отводами Е7 Тройник при слиянии потоков:
с крутоизогнутыми отводами 2.4 проход* Е5
со сварными отводами 2.8 ответвление 2
Отводы гнутые под углом 90° со складками при R/d: Тройник при разделении потока: проход* 1
3 0.8 ответвление Е5
4 0.5 Тройник при потоке:
Отводы сварные одношовные под углом, град: расходящемся 2
60 0.7 встречном 3
Грязевик 10
*Коэффициент 5, отнесен к участку с суммарным расходом воды.
Значения 1 э для труб при Ес, = 1
Таблица 2
Размеры труб, мм 1 э, м, при к э, м Размеры труб, мм 1 э, М, при к э, м
ММ DHxs, мм 0,0002 0,0005 0,001 ММ £)НХ5, мм 0,0002 0,0005 0,001
151
Таблица 2 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
25 33,5x3,2 0,84 0,67 0,56 350 377x9 21,2 16,9 14,2
32 38x2,5 1,08 0,85 0,72 400 426x9 24,9 19,8 16,7
40 45x2,5 1,37 1,09 0,91 400 426x6 25,4 20,2 17
50 57x3 1,85 1,47 1,24 450 480x7 29,4 23,4 19,7
70 76x3 2,75 2,19 1,84 500 530x8 33,3 26,5 22,2
80 89x4 з,з 2,63 2,21 600 630x9 41,4 32,9 27,7
100 108x4 4,3 3,42 2,87 700 720x10 48,9 38,9 32,7
125 133x4 5,68 4,52 3,8 800 820x10 57,8 46 38,7
150 159x4,5 7,1 5,7 4,8 900 920x11 66,8 53,1 44,7
175 194x5 9,2 7,3 6,2 1000 1020x12 76,1 60,5 50,9
200 219x6 10,7 8,5 7,1 1100 1120x12 85,7 68,2 57,3
250 273x7 14,1 И,2 9,4 1200 1220x14 95,2 95,2 63,7
300 325x8 17,6 14,0 11,8 1400 1420x14 115,6 91,9 77,3
152
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Таблица
Пропускная способность трубопроводов тепловых сетей
(кэ = 0,5 мм; р = 958,4 кг/м3)
Dy в мм Пропускная способность в т/ч при удельной потери давления на трение АЛ, Па/м Dy в мм Пропускная способность в т/ч при удельной потери давления на трение АЛ, Па/м
50 100 150 200 250 50 100 150 200 250
25 0,45 0,68 0,82 0,95 1,1 200 107 152 186 215 245
32 0,82 1,16 1,42 1,54 1,85 250 180 275 330 380 430
40 1,38 1,94 2,4 2,75 3,1 300 310 430 530 600 695
50 2,45 3,5 4,3 4,95 5,6 350 455 640 790 910 1030
70 5,8 8,4 10,2 И,7 13,3 400 660 930 1150 1320 1420
80 9,4 13,2 16,2 18,6 21 450 900 1280 1560 1830 2150
100 15,6 22 27,5 31,5 35 500 1200 1690 2050 2400 2650
125 28 40 49 56 64 600 1880 2650 3250 3800 4200
150 46 64 79 93 105 700 2700 3800 4600 5400 6000
175 79 112 138 157 171 800 3800 5400 6500 7700 8400
153
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Таблица
Нормы плотности теплового потока, Вт/м, через изолированную поверхность
трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при числе часов работы в
год более 5000
Услов ный проход труб d, мм тип прокладки
открытый воздух тоннель, помещение непроходной канал бесканальная
средняя температура теплоносителя, °C
50 100 50 100 50 90 50 90
1 2 3 4 5 6 7 8 9
25 13 25 10 22 10 23 24 44
32 14 27 И 24 И 24 26 47
40 15 29 12 26 12 25 27 50
50 17 31 13 28 13 28 29 54
65 19 36 15 32 15 34 33 60
80 21 39 16 35 16 36 34 61
100 24 43 18 39 17 41 35 65
125 27 49 21 44 18 42 39 72
150 30 54 24 49 19 44 43 80
200 37 65 29 59 22 54 48 89
250 43 75 34 68 25 64 51 96
300 49 84 39 77 28 70 56 105
350 55 93 44 85 30 75 60 ИЗ
400 61 102 48 93 33 82 63 121
450 65 109 52 101 36 93 67 129
500 71 119 57 109 38 98 72 138
600 82 136 67 125 41 109 80 156
700 92 151 74 139 43 126 86 170
800 103 167 84 155 45 140 93 186
900 ИЗ 184 93 170 54 151
1000 124 201 102 186 57 158
Примечание:
1. При расположении изолируемых поверхностей в тоннеле к нормам
плотности следует вводить коэффициент 0,85
154
2. При применении в качестве теплоизоляционного слоя
пенополиуретана, фенольного поропласта ФЛ, полимербетона qc определяют с
учетом коэффициента к2.
ПРИЛОЖЕНИЕ И
Значения коэффициентов k\kz
Значения коэффициента к\
Таблица 1
Район строительства способ прокладки трубопровода
открытый воздух тоннель, помещени е непроходн ой канал бесканаль ная
Восточная Сибирь (1Х.1- 1Х.З) Е07 Е09 Е07 ЕОЗ
Дальний Восток (Х.1-Х.З) 0.88 0.9 0.8 0.96
Районы Крайнего Севера и приравненные к ним (7С- Хс) 0.9 0.95 0.85 —
Значения коэффициента Ъ
Таблица 2
Материал теплоизоляционного слоя условный проход трубопроводов, мм
25-65 80-150 200-300 350-500
Полимербетон 0,7 0,8 0,9 1,0
Пенополиуретан, Фенольный поропласт ФЛ 0,5 0,6 0,7 0,8
155
ПРИЛОЖЕНИЕ 12
Таблица
Расчетные технические характеристики материалов, применяемых для
изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке
Материал Условный проход трубопрово да, мм Средняя плотность, кг/м3 Теплопровод ность сухого материала, Вт/мС Максимальн ая температура вещества, С
Армопенобетон 150-800 350-450 0,105-0,13 150
Битумоперлит 50-400 450-550 0,11-0,13 130
Битумокерамзит до 500 600 0,13 130
Пенополимербетон 100-400 400 0,13 150
Пенополиуретан 100-400 60-80 0,07 120
Фенольный поропласт ФЛ монолитный до 1000 100 0,05 150
156
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
Компенсаторы в тепловых сетях
Сальниковые компенсаторы
Рис. 1. Сальниковые компенсаторы, а) односторонний;
б) двухсторонний
Таблица 1
Характеристики сальниковых компенсаторов
Оу, мм Он, мм Длина сальниковой набивки, 1с, мм Компенсирующая способность односторонних ком-в, ДТб, мм Компенсирующая способность двухсторонних ком-в, ДТб, мм
1 2 3 4 5
100 108 65 250 2x250
125 133 65
150 159 75
175 194 85
157
Таблица 1 (продолжение)
1 2 3 4 5
200 219 120 200и400 2x200 и 2x400
250 273 120
300 325 120
350 377 120
400 426 120 300и500 2x300 и 2x500
450 120
500 530 130 300 и 500 2x300 и 2x500
600 630 130
700 720 130
800 820 130
900 920 130 350 и 600 2x300 и 2x500
1000 1020 130
1200 1220 150
1400 1420 150
Сильфонные компенсаторы
а) б)
Dy J
Рис. 2 приложения 13. Осевые неразграженные сильфонные (волнистые)
компенсаторы: а) по ТУ 3-120-81; б) по ТУ 5.551-19702-82
158
Таблица 2
Сильфонные компенсаторы по ТУ 3-120-81
Условный проход Dy, мм Пределы примепепия Исполнение
Условные давление ру, МПа Температура t, °C Односекцион ное Двухсекционн ое
Компенсирующая способность А, мм
50-80 100-200 1,0; 1,6; 2,5 200 25(±12,5) 50(±25) 50(±25) 100(±50)
Таблица 3
Сильфонные компенсаторы по ТУ 5.551-19702-82
Условный проход Dy, мм Пределы примепепия Исполнение
Условные давление ру, МПа Температура t, °C Односекцион ное Двухсекционн ое
Компенсирующая способность А, мм
250 и 400 300 и 350 6, 10 6 200 100(±50) 100(±50)
250 и 400 300 и 350 500 и 1000 16,25 10, 16,25 25 100(±50) 100(±50) 100(±50)
Рис. 3. Манжетный компенсатор типа КМ
159
П-образные компенсаторы
Рис. 4. Схема П-образного компенсатора
Таблица 4. Типоразмеры П-образных компенсаторов
Диаметр Я, м Ъ, мм с, мм d, мм е, мм /, мм R, мм 7, мм L, м А/к, мм
Dy, мм DH, мм
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0,6 1200 500 200 100 150 200 314 2,05 50
^П 0,8 1200 500 400 100 150 200 314 2,45 70
Э 1 1,0 1200 500 600 100 150 200 314 2,85 100
1,2 1200 500 800 100 150 200 314 3,25 120
1,2 2600 1100 300 200 300 450 707 4,28 100
1 пп 1 HQ 1,6 2600 1100 700 200 300 450 707 5,02 150
Шо 2,0 2600 1100 1100 200 300 450 707 5,82 250
2,4 2600 1100 1500 200 300 450 707 6,62 280
1,5 2970 1310 440 250 300 530 832 5,02 100
1 1 QQ 2,0 2970 1310 940 250 300 530 832 6,05 180
1ZD 1ЭЭ 2,5 2970 1310 1440 250 300 530 832 7,05 260
з,о 2970 1310 1940 250 300 530 832 8,05 310
1,8 3520 1560 540 300 350 630 989 6,03 120
1 ^П 1 2,4 3520 1560 1140 300 350 630 989 7,23 220
1 эи 1ЭУ з,о 3520 1560 1740 300 350 630 989 8,43 280
3,6 3520 1560 2340 300 350 630 989 9,63 350
2,4 4600 2100 700 400 400 850 1335 7,94 160
ОПП О 1 О 3,2 4600 2100 1500 400 400 850 1335 9,64 240
Z19 4,0 4600 2100 2300 400 400 850 1335 11,14 350
4,8 4600 2100 3100 400 400 850 1335 12,74 420
160
Таблица 4 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3,0 5500 2500 1000 500 500 1000 1571 9,78 200
осп 4,0 5500 2500 2000 500 500 1000 1571 11,78 310
2 / э 5,0 5500 2500 3000 500 500 1000 1571 13,78 400
6,0 5500 2500 4000 500 500 1000 1571 15,78 600
3,6 6800 3100 1100 600 600 1250 1963 11,85 260
ОПП one 4,8 6800 3100 2300 600 600 1250 1963 14,25 400
зии JZD 6,0 6800 3100 3500 600 600 1250 1963 16,65 500
7,2 6800 3100 4700 600 600 1250 1963 19,65 680
4,2 8100 3700 1200 700 700 1500 2355 13,92 320
350 377 5,6 8100 3700 2600 700 700 1500 2355 16,72 470
7,0 8100 3700 4000 700 700 1500 2355 19,52 640
4,8 9600 4400 1200 800 800 1800 2827 16,40 300
400 427 6,4 9600 4400 2800 800 800 1800 2827 19,30 410
8,0 9600 4400 4400 800 800 1800 2827 22,50 600
6,0 11000 5000 2000 1000 1000 2000 3142 19,56 350
500 529 8,0 11000 5000 4000 1000 1000 2000 3142 23,56 500
10,0 11000 5000 6000 1000 1000 2000 3142 27,56 650
Примечание. L - выпрямленная длина компенсатора. /к -
компенсирующая способность, при условии предварительной растяжки при
монтаже на Д/к/2.
Таблица 5
Осевые силы Рк, кН, для П-образных компенсаторов с гнутыми отводами при
Л/к=1 см
Вылет компе нсато ра Я, м Условный диаметр Примечание
80 100 150 200 250 300 400 500
1,5 0,3 0,6 0,9 2,0 Приведенны
2,0 0,18 0,3 0,6 1,8 з,о е в таблице
2,5 0,1 0,2 0,4 1,0 2,0 з,о величины Рк
з,о 0,08 0,12 0,25 0,6 1,2 2,0 з,о следует
3,5 0,10 0,20 0,5 0,9 1,4 2,0 з,о умножить на
4,0 0,08 0,15 0,3 0,7 1,0 1,8 2,2 расчетную
5,0 0,05 0,10 0,2 0,4 0,6 0,9 1,4 величину
6,0 0,12 0,25 0,4 0,6 0,9 удлинения
7,0 0,10 0,20 0,3 0,45 0,6 трубопровод
8,0 0,08 0,15 0,2 0,35 0,5
9,0 0,05 0,10 0,18 0,25 0,35 а А/k, см
10,0 0,08 0,12 0,2 0,30
161
ПРИЛОЖЕНИЕ 14
Таблица
Расчетная интенсивность сил трения грунта для бескапальных трубопроводов
(Н=1...1,5)
Наружный диаметр труб, мм 38 45 57 76 89 108 159 219 273
Наружный диаметр труб с теплоизоляцией армопенобетоном, мм 138 155 167 196 209 250 300 350 430
Интенсивность сил трения для армопенобетона кН/м 3.5 3.9 4 5 5.3 6.5 8 10 12
Таблица (продолжение)
Наружный диаметр труб, мм 325 377 426 529 630 720 820 920 1020
Наружный диаметр труб с теплоизоляцией армопенобетоном, мм 480 550 600 740 840 940 1040 1140 1240
Интенсивность сил трения для армопенобетона, кН/м 14 16.5 18.5 21.5 25 28 32 34 36
_ _ _ _ _ — зс ОС 'Л 'Ji W W W N Ю N — — — ОС •< 'Vi 4^ 4^ 4^ ЬХ ЬХ ЬХ О О О О О О О О О О О О О Vi Vi О О Vi О О Vi Vi О Vi ЬХ О О О О OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOViO ооооооооо Условный диаметр труб Dy, мм
3 3 3 3 7 3 ~ ОС 33 'Ji Ji 4- 4- W И W - ~ £ £ £ й й й й й й О ОО ОО О О 0 3 3 ОС ОС 33^1 'J' 'О' ’>-> 3I.C.C Наружный диаметр труб Dy,
Г7 uj 00 O 00 О O Ср 'VI Vi 4X 4X 4X 4X XJ XJ XJ bX bX bX h- h- h- £ £ £ 7 7 ~ X X X X O X О О О ~ ~ ~ ~ OP Op О ~ V i О ~ Vi О Vi bX О 5?^§рЗ^^ЬООз§ОзЬХОСЬХ04ХЬХ-|Х — XJbX-|XOCbXX^X^XJX^ — ^JO'ViO^^ Внутренний диаметр труб Dbh,
X 7 X 7 7 X 7 о 7 ю 7 5 °°ю °°ю 00 00 00 Ъ V J J Толщина стенки трубы, мм
О - ч; UJ7 - 4- 'Ji ^1 1^1 tJC^I '>1 ч; - О - р Р t 7/J ' г- ОС — O 'j! И Ji J OC 7 .C UJ О С- З- ^! — ОС О ^! Л ^-_'Лр-^ L- 4— ОС — тт 2 Площадь сечения стенки, см
и _ § 5 7 ОС О d X Z - J j- W ~ 7 ^1 'л 4- W ц_ _ g^O^g^oSSoSgg^g^gggS^^^'O* g g g 4^ OOJ ООООн- ООО000000 onooo 4 Момент инерции Z, см
2 7 2 2 з з S з 2 2 з з 2 з 3 7 з 3 3 3 ~ ~ 2 2 2 о * о i2 7 3 з J - к x 2 2 '57’"j7 - ^i c ,j ,j,£ ooc x 3 00 /Zp ?г !p - ю ' : ъ> о о о 7 о So -J сьоооооозь 4^ °^г J. 'Л ООО ос ос ос ос з - з Момент сопротивления W, см
2 _ 7 7 3 3 Z I Z х 7 '7' •- 'oj 1., ю 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 'ooooooooooogggggog ооооооооооо — — — — — ° Радиус гнутья гладких отводов R, мм
Г Г Г “ “ “ ^7 “ ^7 'Х '€ сс ОС ^1 < OP OP V J| V 'VI 4^ 4^ 4^ w UJ UJ N Ю — Г7 т; Г7 г: 7 г: X X X v 'Vi v 'Vi Ji v Ji v 'VI V с о 'Vi 'VI о 'VI V о О 'VI о 'Vi I | OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOV'O Условный радиус сварных отводов R, мм
^^^^00^00000000000 к ъ г г г ъ ъ xi ъ для гнутых отводов R=4DV, SR h = -у- 'ср
О о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О "н- "н- "н- "н- "н- "н- "н- "н- 1 1 1 4^ 4^. 4^ ф, 4^ ф, 4^. 4^ 4^. 4^ V1 V1 Vi Vi OP OP V Vi OP OP OP OP — Н- Ь4 ЬО 4^- 'VI \| ОС для сварных отводов R=Dy,
О о о о о о о о о о о о о о о о о о 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ьо ЬО ЬО ЬО ЬО ЬО ЬО V) V) 4^ 4^ V i UJ W bJ Ю 4^ 4^ N) 'VI Ji OP OP ОС С — С N) 4^ ^1 для гнутых отводов Коэффиц-т Кармана к
JO О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О о о о J° J° J° J° J° J° О о О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О О "н- "н- "н- "н- "н- "н- 1 1 1 Ji 'Vi Ji Vl Ji Vl 'Vi Ji 'Vi Ji Vl Ji Vl OP OP OP ОР •< •< ^1— — bJ 'Vi Vi для сварных отводов
11111111111111111 ъ! ъ! "7 "7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 Vi 'Vi ОР !Х 4^ 4^- < OP Op OP Vi 'Vi 4^- Ю — — X для гнутых отводов Коэффиц-т концентра- ции напряжений mi
Vi Vi Vi Vi Vi Vi V) V) V) V) V) bJ IX bJ , Vi’ Vi Vi Vi’ ’ L>J-« 4, QCQC QCQCQC О 'Vi 'Vi W UJ О О для сварных отводов
163
ПРИЛОЖЕНИЕ 16
Опоры в тепловых сетях
Рис. 1. Опоры неподвижные лобовые для сальниковых компенсаторов /2Н
5304-820: а) обыкновенные, б) с защитой от электрокоррозии
б)
Рис. 2. Опоры неподвижные лобовые: а) двухупорные для трубопроводов /2Н
108-1420 мм; б) четырехупорные для трубопроводов /2Н 133-1420 мм
164
a)
б)
III с защитой от электрокоррозии: а) обыкновенные;
Рис. 4. Неподвижная отдельно стоящая опора для труб
Dy 80-200 мм. (подвальная)
Рис. 3. Опоры неподвижные щитовые для трубопроводов /2Н 108-1420 мм тип
юо j иосщоаоа
165
ПРИЛОЖЕНИЕ 17
Прокладка трубопроводов тепловых сетей
Прокладка по стенам зданий
Рис. 1. Прокладка трубопроводов на кронштейнах: а) для одной трубы; б) для
двух труб
Бесканальная прокладка
Рис. 2. Бескапальная прокладка тепловых сетей: а) в сухих грунтах; б) в мокрых
грунтах с попутным дренажем
б)
166
Таблица 1
Конструктивные размеры бескапальной прокладки теплосетей в
армопенобетонной изоляции в сухих грунтах (без дренажа)
T>Y, ММ Ж (С ПОКРОВ ным СЛОЕМ) РАЗМЕРЫ ПО АЛЬБОМУ СЕРИИ 903-0-1
Т>п Do А Б В L К Г н ЯцНЕ МЕНЕ Е д А Б Л, НЕ МЕНЕЕ ж
50 65 255 255 1150 650 550 600 350 100 280 250
80 307 255 1150 550 600 350 310
100 307 307 1250 600 650 400 310 300
125 359 307 1350 650 700 500 150 330
150 359 359 1350 650 700 500 380
200 456 409 1500 700 800 550 — 430 — 350 — — — —
250 510 456 1600 750 850 600 460
300 570 520 1800 900 900 650 nnn 480 ИНН
350 620 570 2000 1000 1000 700 ^ии 510
400 670 620 2100 1050 1050 800 530
450 720 670 2300 1150 1150 900 250 560 450
500 760 720 2400 1200 1200 1000 580
167
Таблица 2
Конструктивные размеры бескапальной прокладки теплосетей в
армопенобетонной изоляции в мокрых грунтах (с дренажем)
T>Y, ММ Ж (С ПОКРОВ ным СЛОЕМ) РАЗМЕРЫ ПО АЛЬБОМУ СЕРИИ 903-0-1
Т>п Do А Б В L К Г Н ЯцНЕ МЕНЕ Е Д А Б Д НЕ МЕН ЕЕ Ж
50 255 255 1600 550 1050 350 700 330 530
65 255 255 1600 550 1050 350 700 330 530
80 307 255 1600 550 1050 350 700 330 530
100 307 307 1700 600 1100 400 1 750 360 550 350 300 450 300
125 359 307 1800 650 1150 500 1 зи 800 360 550
150 359 359 1850 650 1200 500 850 410 600
200 456 409 1950 700 1250 550 900 430 630 200
250 510 456 2100 750 1350 600 1000 460 650
300 570 520 2400 900 1500 650 эпп 1050 580 780 500
350 620 570 2550 1000 1550 700 1100 610 810
400 670 620 2650 1050 1600 800 1150 630 830 500 500 550
450 720 670 2850 1150 1700 900 250 1250 660 860 550
500 760 720 2950 1200 1750 1000 1300 680 880
Канальная прокладка
а) б) в)
Рис. 2 приложения 17. Сборные каналы для тепловых сетей: а) тип КЛ; б) тип
КЛп; в) тип КЛс
168
Таблица 3
Основные типы сборных железобетонных каналов для тепловых сетей
Условней диаметр трубопро! ода Dy, мм Обозначение (марка) канала Размеры канала, мм
Внутренние номинальные Наружные
Ширина А Высота Н Ширина А Высота Н
25-50 КЛ(КЛп)60-30 600 300 850 440
70-80 КЛ(КЛп)60-45 450 600
100-150 КЛ(КЛп)90-45 900 450 1150 630
КЛ(КЛп)60-60 600 600 850 750
175-200 КЛ(КЛп)90-60 900 1150 780
250-300 КЛ(КЛп)120-60 1200 600 1450
350-400 КЛ(КЛп) 150-60 900 1800 850
КЛ(КЛп)210-60 1200 2400 890
КЛс90-90 900 900 900 1060 1070 1070
450-500 КЛс 120-90 1200 1400
КЛс 150-90 1500 1740
КЛс 120-120 1200 1400 1370
600-700 КЛс 150-120 1500 12000 1740 1470
КЛс210-120 2100 2380 1470
169
ПРИЛОЖЕНИЕ 18
Таблица
Коэффициенты трения в подвижных опорах
Тип опор Коэффициент трения (сталь по стали)
Цх Цу
Скользящая Катковая Шариковая Подвеска жесткая 0,3 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 0,1 0,1
Примечание. При применении фторопластовых прокладок под скользящие опоры коэффициенты трения принимаются равными 0,1.
170
ПРИЛОЖЕНИЕ 19
Насосы в системах теплоснабжения
Рис. 1. Поле характеристик сетевых насосов
171
Таблица 1
Основные технические характеристики сетевых насосов
Тип насоса Подача, 3 3 м /с (м /ч) Напор, м Допустимый кавитационный запас, м ст.ж.. не менее Давление на входе в 2 насос, МПа(кгс/см ) не более Частота вращения (синхронная), 1/с(1/мин Мощность, кВт К. п. д., %, не менее 3S <L> св 2 к о, S Масса насоса, кг
Р $ и о Л и о о
Темпер перекачи воды, К( бол
СЭ-160-50 0,044(160) 50 5,5 0,39 4 50(3000) 29 73 —
СЭ-160-70 0,044(160) 70 5,5 0,39 4 50(3000) 37 79 —
СЭ-160-100 0,044(160) 100 5,5 0,39 4 50(3000) 59 71 393(120) —
СЭ-250-50 0,069(250) 50 7,0 0,39 4 50(3000) 41 80 —
СЭ-320-110 0,089(320) 110 8,0 0,39 4 50(3000) 114 80 —
СЭ-500-70-11 0,139(500) 70 10,0 1,08 И 50(3000) 103 82 1034
СЭ-500-70-16 0,139(500) 70 10,0 1,57 16 50(3000) 103 82 1034
СЭ-500-140 0,139(500) 140 10,0 1,57 16 50(3000) 210 81 —
СЭ-800-55-11 0,221(800) 55 5,5 1,08 И 25(1500) 132 81 1514
СЭ-800-55-16 0,221(800) 55 5,5 1,57 16 25(1500) 132 81 1514
СЭ-800-100-11 0,221(800) 100 5,5 1,08 И 25(1500) 243 80 3035
СЭ-800-100-16 0,221(800) 100 5,5 1,57 16 25(1500) 243 80 453(180) 3035
СЭ-800-160 0,221(800) 160 14,0 1,57 16 50(3000) 378 82 —
СЭ-1250-45-11 0,347(1250) 45 7,5 1,08 И 25(1500) 166 82 2125
СЭ-1250-45-25 0,347(1250) 45 7,5 2,45 25 25(1500) 166 82 2125
СЭ-1250-70-11 0,347(1250) 70 7,5 1,08 И 25(1500) 260 82 1621
СЭ-1250-70-16 0,347(1250) 70 7,5 1,57 16 25(1500) 260 82 1621
СЭ-1250-100 0,347(1250) 100 7,5 1,57 16 25(1500) 370 82 —
СЭ-1250-140- 0,347(1250) 140 7,5 1,08(И) 25(1500) 518 82 4141
И 0,347(1250) 140 7,5 1,57(16) 25(1500) 518 82 4141
СЭ-1250-140- 0,445(1600) 50 8,5 2,45(25) 25(1500) 234 83 —
16 0,445(1600) 80 8,5 1,57(16) 25(1500) 388 80 —
СЭ-1600-50 0,555(2000) 100 22,0 1,57(16) 50(3000) 572 85 453(180) —
СЭ-1600-80 0,555(2000) 140 22,0 1,57(16) 50(3000) 810 84 —
СЭ-2000-100 0,695(2500) 60 12,0 1,08(11) 25(1500) 422 86 3770
СЭ-2000-140 0,695(2500) 60 12,0 2,45(25) 25(1500) 422 86 —
СЭ-2500-60-11 0,695(2500) 180 28,0 1,57(16) 50(3000) 1380 84 —
СЭ-2500-60-25 0,695(2500) 180 28,0 0,98(10) 50(3000) 1380 84 2277
СЭ-2500-180- 0,890(3200) 70 15,0 0,98(10) 25(1500) 672 86 —
16 0,890(3200) 100 15,0 0,98(10) 25(1500) 898 86 393(120) —
СЭ-2500-180- 0,890(3200) 160 32,0 0,98(10) 50(3000) 1530 86 —
10 1,390(5000) 70 15,0 0,59(6) 25(1500) 1035 87 5220
СЭ-3200-70 1,390(5000) 70 15,0 0,98(10) 25(1500) 1035 87 5220
СЭ-3200-100 1,390(5000) 100 15,0 1,57(16) 25(1500) 1340 87 453(180) —
СЭ-3200-160 СЭ-5000-70-6 СЭ-5000-70-10 СЭ-5000-100 СЭ-5000-160 1,390(5000) 160 40,0 0,98(10) 50(3000) 2340 87 393(120) 4870
172
Таблица 2
Центробежные насосы типа К
Марка насоса Производи- тельность, м3/ч Полный напор, м Частота вращения колеса, об/мин Рекомендуема я мощность электродвигат еля, кВт Диаметр рабочего колеса, мм
1 К-6 6-11-14 20-17-14 2900 137 128
1,5 К-ба 5-913 16-14-11 1,7 115
1,5 К-66 4-9-13 12-11-9 1,0 105
2 К-6 10-20-30 34-31-24 4,5 162
2 К-ба 10-20-30 28-25-20 2,8 148
2К-66 10-20-25 22-18-16 2,8 132
2 К-9 11-20-22 21-18-17 2,8 129
2 К-9а 10-17-21 16-15-13 1,7 118
2 К-96 10-15-20 13-12-10 1,7 106
ЗК-6 30-45-70 62-57-44 14-20 218
3 К-ба 30-50-65 45-37-30 10-14 192
3 К-9 30-45-54 34-31-27 7,0 168
3 К-9а 25-85-45 24-22-19 4,5 143
4 К-6 65-95-135 98-91-72 55 272
4 К-ба 65-85-125 82-76-62 40 250
4 К-8 70-90-120 59-55-43 28 218
4 К-8а 70-90-109 48-43-37 20 200
4 К-12 65-90-120 37-34-28 14 174
4 К-12а 60-85-110 31-28-23 14, 163
4 К-18 60-80-100 25-22-19 7,0 148
4 К-18а 50-70-90 20-18-14 7,0 136
6 К-8 110-140- 190 36-36-31 1450 28 328
6К-8а 110-140- 180 30-28-25 20 300
6 К-86 110-140- 180 24-22-18 20 275
6 К-12 110-160- 200 22-20-17 14 264
6 К-12а 95-150-180 17-15-12 10 240
8 К-12 220-280- 340 32-29-25 40 315
8 К-12а 200-250- 290 26-24-21 28 290
173
8 К-18 220-285- 360 20-18-15 20 268
8 К-18а 200-260- 320 17-15-12 20 250
ПРИЛОЖЕНИЕ 20
Занорная арматура в системах теплоснабжения
Рис. 1. Запорная арматура в тепловых сетях:
а) задвижка; б) затвор
Таблица 1
Стальные поворотные дисковые затворы с ручным управлением Dy 200-400 мм
на ру = 2,5 МПа, t < 200°С с концами под приварку
Условный приход Dy, мм Размеры, мм Масса, кг
L Н h
200 250 217 168 40
250 450 265 145 95
300 450 265 170 115
400 580 305 210 400
174
Таблица 2
Стальные поворотные дисковые затворы с электроприводом Dy 500-1400 мм на
Ру = 2,5 МПа, t < 200 °C с канцами под приварку
Условн ый приход Dy, мм Размеры, мм Электродвигатель Время открыта я или закрыта я затвора Масса, кг
L Н h Тип Мощно сть, кВт
500 630 665 330 4АХС80А4 или 1,3 57 545
600 630 670 380 АОЛС-21-4УЗ 66 620
800 750 1000 500 4АСТ005493 или 3,2 или 66 1480
1000 800 1200 640 АОЛС2-31-4УЗ 3 86 1750
1200 850 1265 745 4АС13254 или 8,5 80 2580
1400 1000 1305 895 АОС2-42-4УЗ 7,5 80 3500
Таблица 3
Рекомендуемые задвижки
Обозначение задвижки Условный приход Dy, мм Пределы применения (не более) Присоедин ение к трубопров оду Матери ал корпус а
По каталогу В тепловых сетях
Ру, МПа t, °C Ру, МПа t, °C
1 2 3 4 5 6 7 8
30ч47бр 50, 80, 100, 125, 150, 200 1,0 225 1,0 200 Фланцевое Серый чугун
31ч6нж (И13061) 50, 80, 100, 125, 150 1,0 225 1,0 200
31ч6бр 80 1,6 225 1,0 200
30с14нж1 200 1,0 200 1,0 200 Фланцевое Сталь
31ч6бр (ГЛ16003) 200, 250, 300 1,0 225 1,0 200 Серый чугун
350, 400 1,0 225 0,6 120
30ч915бр 500, 600, 800, 1200 1,0 100 0,6 0,25 100 Фланцевое Серый чугун
30ч930бр 1000 1,0 120 0,25 120
175
Таблица 3 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8
30с64бр 200 2,5 225 2,5 225 Фланцевое и с концами под приварку Сталь
ИА12015 400 2,5 200 2,5 200 С концами под приварку
Л12014 (30с924нж) 1000, 1200, 1400 2,5 200 2,5 200
30с64нж (ПФ-11010- 00) 100 2,5 225 2,5 225 Фланцевое и с концами под приварку Сталь
30с76нж 50, 80, 100, 125, 150, 200, 250/200 6,4 300 6,4 300 Фланцевое Сталь
30с97нж (ЗЛ11025Сп1) 150, 200, 250 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под приварку Сталь
30с65нж (НА11053-00) 150, 200, 250 2,5 250 2,5 250
30с564нж (МА11022.04) 300 2,5 300 2,5 300
30с572нж 30с927нж 400/300, 500, 600, 800 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под приварку Сталь
30с964нж 1000/800 2,5 300 2,5 300
Таблица 4
Допускаемые задвижки
Обозначение задвижки Условный приход Dy, мм Пределы применения (не более) Присоедин ение к трубопров оду Матери ал корпус а
По каталогу В тепловых сетях
Ру, МПа t, °C Ру, МПа t, °C
ЗОчббр 50, 80, 100, 125, 150 1,0 225 1,0 200 Фланцевое Серый чугун
30ч930бр 600, 1200, 1400 0,25 120 0,25 120
31ч6бр 50 1,6 225 1,0 200
176
Таблица 4 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8
ЗКЛ2-16 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600 1,6 450 1,6 450 Сталь
30с64нж 200 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под приварку Сталь
30с567нж (ИА11072-12) 400 2,5 300 2,5 300 Под приварку
300с964нж 500 2,5 300 2,5 300 Фланцевое и с концами под приварку Сталь
30с967нж (ИАЦ072-09) 500, 600 2,5 300 2,5 300 Под приварку
Рис. 2. Шаровой кран в системах теплоснабжения
177
Таблица 5
Технические данные шаровых кранов
Услов ный диаме тр Проход ной условн ый диамет Р й^,мм d, мм t, мм L, мм Я1 Н2 А Масса в кг
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 10 38 17,2 1,8 210 50 116 140 0,8
15 10 38 21,3 2,0 210 50 116 140 0,8
20 15 42 26,9 2,3 230 60 129 140 0,9
25 20 51 33,7 2,6 230 60 133 140 1,1
32 25 57 42,4 2,6 260 60 137 140 1,4
40 32 76 48,3 2,6 260 70 158 180 2,1
50 40 89 60,3 2,9 300 70 164 180 2,7
65 108 76,1 76,1 2,9 360 31 114 275 4,7
80 127 88,9 88,9 3,2 370 31 124 275 6,1
100 152 114,3 114,3 3,6 390 36 150 365 9,5
125 100 178 139,7 3,6 390 132 221 365 17,3
150 125 219 168,3 4,0 390 135 245 650 26,9
200 150 267 219,1 4,5 390 155 289 — 43,5
250 200 355,6 273,0 5,0 630 128 306 — 115,0
300 250 457 323,3 5,6 710 108 336 — 195,0
350 300 508 355,6 5,6 750 141 395 — 235,0
400 350 610 406,4 6,3 860 140 445 — 390,0
500 400 711 508,0 63 970 166,5 522 — 610,0
Примечание: корпус крана - сталь Ст. 37. 0; шар - нержавеющая сталь;
седло шара и сальник -тефлон +20 % углерода; уплотнительные кольца -
тройной этилен-пропиленовый каучук и витон.
185
ПРИЛОЖЕНИЕ26
Таблица 1
Исходные данные для проектирования (к части 1)
Послед ние цифры зачеты ой книжк и район строительства (город) температуры наружного воздуха, °C zon Вари ант схем ы Плот ность насел ения чел/г а f м2/че л расчетные темпер теплоносит еля Систе ма тепло снабж ения Тип про кла дки
to tp ^от Т1 т2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13
1 Абакан -42 -27 -9.5 226 10 350 18 150 70 откр. кан.
2 Ангарск -40 -25 -9.4 239 2 370 20 130 70 откр кан
3 Биробиджан -32 -25 10.3 211 4 390 19 140 70 откр кан
4 Благовещенск -34 -25 11.5 212 5 400 20 130 70 закр б/к
5 Брянск -26 - 13 -2.6 206 7 420 19 140 70 закр б/к
6 Владивосток -24 - 16 -4.8 201 8 430 20 130 70 откр кан
7 Владимир -28 - 16 -4.4 217 9 440 18 150 70 закр б/к
8 Волгоград -25 - 13 -3.4 182 10 350 19 140 70 откр кан
9 Вологда -31 -4.8 -4.8 228 1 360 20 130 70 закр б/к
10 Воронеж -26 - 14 -3.4 199 2 370 18 150 70 откр кан
И Выборг -24 - 12 -2.3 227 3 380 19 140 70 закр б/к
12 Иваново -29 - 16 -4.4 217. 5 400 18 150 70 закр б/к
13 Иркутск -37 -25 -8.9 241 6 410 19 140 70 откр кан
186
Таблица 1 (продолжение)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13
14 Калинин -29 - 15 -3.7 219 8 430 18 150 70 откр кан
15 Калуга -27 - 14 -3.5 214 9 440 19 140 70 закр б/к
16 Кемерово -39 -24 -8.8 232 10 350 20 130 70 откр кан
17 Красноярск -40 -22 -7.2 235 2 370 19 140 70 откр кан
18 Курган -37 -24 -8.7 217 3 380 20 130 70 закр б/к
19 Курск -26 -14 -3.0 198 4 390 18 150 70 откр кан
20 Липецк -27 - 15 -3.9 199 5 400 19 140 70 закр б/к
21 Москва -26 - 15 -3.6 213 6 410 20 130 70 откр кан
22 Мурманск -27 - 18 -3.3 281 7 420 18 150 70 закр б/к
23 Новгород -27 - 12 -2.6 220 9 440 20 130 70 закр б/к
24 Новосибирск -39 -24 -9.1 227 10 350 18 150 70 откр кан
25 Омск -37 -23 -9.5 220 1 360 19 140 70 закр б/к
26 Орел -26 - 13 -3.3 207 2 370 20 130 70 откр кан
27 Тюмень -37 -21 -7.5 220 3 380 19 140 70 закр б/к
28 Хабаровск -31 -23 10.1 205 6 410 19 140 70 откр кан
29 Челябинск -34 -21 -7.3 218 7 420 20 130 70 закр б/к
30 Чита -38 -31 12.4 238 8 430 18 150 70 откр кан
187
ВАРИАНТ 1
ВАРИАНТ 2
188
ЗД^ИАНТ 3
189
ВАРИАНТ 5
ВАРИАНТ 6
190
ВАРИАНТ 7
ВАРИАНТ 3
191
ВАРИАНТ 9
ВАРИАНТ 10
Рис. 1 Варианты схем (к части 1)
192
Таблица 2
Длины и расходы участков (к части 1)
Номер схемы Длина участков, м Расход участков, кг/ч
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10
1 2000 100 200 240 200 200 210 100 250 110 400 350 600 400 500 600
2 3000 120 250 150 100 250 210 300 320 90 250 250 700 250 560 700
3 1500 110 260 500 300 350 200 150 310 250 320 260 250 320 860 250
4 1710 140 230 560 150 350 230 200 150 300 250 350 830 250 890 830
5 1800 110 85 400 200 230 310 230 140 420 210 450 360 210 900 360
6 2000 500 240 150 170 120 400 200 160 210 210 850 250 210 560 250
7 1400 200 780 320 300 200 120 230 200 220 240 650 450 240 560 450
8 1000 300 140 110 420 400 140 400 240 140 360 660 650 360 450 650
9 1900 180 600 360 320 150 170 120 230 190 355 500 300 355 250 300
10 2100 170 520 200 210 250 300 200 340 250 410 750 450 410 250 450
ПРИЛОЖЕНИЕ 27
193
Соотношение между некоторыми единицами физических величин,
подлежащими замене, с единицами СИ
Наименование величин Единица Соотноше- ние с единицами СИ
подлежащая замене СИ
Наимено- вание Обозначе ние Наименова ние Обозначе ние
количество теплоты килокало рия ккал кило- джоуль кДж 4.19 кДж
удельное количество теплоты килокало рия на килограм м ккал/кг килоджо- уль на килограмм кДж/кг 4.19кДж/кг
тепловой поток килокало рия в час ккал/ч ватт Вт 1.163 Вт
(мощность) гигакало- рия в час Гкал/ч мегаватт МВт 1.163 МВт
поверхност- ная плотность теплового потока килокало рия в час на квадрат- ный метр ккал/(ч м2) ватт на квадрат- ный метр Вт/м2 1.163 Вт/м2
объемная плотность теплового потока килокало рия в час на кубичес- кий метр ккал/(ч м3) ватт на кубичес- кий метр Вт/м3 1.163 Вт/м3
теплоемкость килокало рия на градус Цельсия ккал/°С килоджо- уль на градус Цельсия кДж/°С 4.19 кДж
удельная теплоемкость килокало рия на килограм м градус Цельсия ккал/(кг° С) килоджо- уль на килограмм градус Цельсия кДж/(кг° С) 4.19кДж/(кг° С)
теплопровод- ность килокало рия на метр час градус Цельсия ккал/(м ч°С) ватт на метр градус Цельсия Вт/(м °C) 1.163Вт/(м °C)
194
ЛИТЕРАТУРА
1. Тихомиров А.К. Теплоснабжение района города: учеб, пособие /А. К.
Тихомиров. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2006. - 135 с.
2. СНиП 23-01-99 Строительная климатология /Госстрой России. - М.:
2000.-66 с.
3. СНиП 2.01.07- 86* Тепловые сети/Минстрой России.- М.: Ц1П1, 1994-
48 с.
4. СНиП 2.04.01.85*. Внутренний водопровод и канализация
зданий/Госстрой России. - М.: ГУП ГЦ 111, 1999. - 60 с.
5. СНиП 2.04.14-88* Тепловая изоляция оборудования и
трубопроводов/Госстрой России. - М.: ГУП ГЦ 111, 1998. -28 с.
6. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию / И.В.
Беляйкина, В.П. Витальев, Н.К. Громов и др.; под ред. Н.К. Громова, Е.П.
Шубина. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - 376 с.
7. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И.
Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. - М.: Стройиздат, 1988. - 432 с.
8. Малышенко В.В., Михайлов А.К..Энергетические насосы: Справочное
пособие: М.: Энергоатомиздат, 1981. -200 с.
9. Стандарт организации. Расчет тепловых схем котельных. СТО
02494733 5.4-02-2006. Разработан ФГУП«СантехНИИпроект». Дата введения
-2006-12-15.
195
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие...................................................... 3
ЧАСТЬ 1. РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ РАЙОНА.......................... 4
Е Теоретические основы проектирования тепловых сетей............. 4
ЕЕ Исходные данные для проектирования, содержание и объем курсового
проекта.......................................................... 4
Е2. Конструирование тепловых сетей........................... 6
ЕЗ. Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию, горячее
водоснабжение и технологические нужды........................... 11
1.4. Г рафики теплового потребления............................. 14
1.5. Регулирование отпуска теплоты на отопление................. 15
1.6. Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию................ 20
1.7. Определение расходов сетевой воды.......................... 22
1.8. Гидравлический расчет тепловых сетей....................... 25
1.9. Гидравлические режимы водяных тепловых сетей............... 27
1.10. Подбор сетевых и подпиточных насосов...................... 29
1.11. Расчет толщины тепловой изоляции.......................... 31
1.12. Расчет и подбор компенсаторов............................. 35
1.13. Определение диаметров спускных устройств водяных тепловых сетей. 37
1.14. Расчет усилий на опоры.................................... 39
1.15. Подбор элеватора.......................................... 41
2. Пример расчета системы теплоснабжения........................ 42
ЧАСТЬ 2. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ КОТЕЛЬНЫХ......................... 87
1. Теоретические основы расчета тепловых схем котельных......... 87
1.1. Исходные данные для проектирования, содержание и объем расчетного
задания......................................................... 87
1.2. Общие положения............................................ 88
2. Примеры расчета тепловых схем котельных...................... 92
2.1. Пример расчета тепловой схемы отопительно-производственной
котельной с паровыми котлами ДЕ для закрытой системы теплоснабжения 92
2.2. Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с
паровыми котлами ДЕ для отрытой системы теплоснабжения......... 112
Приложения..................................................... 133
Литература..................................................... 194