Пьезометрический график тепловой сети

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

При проектировании и эксплуатации разветвленных тепловых сетей, для учета взаимного влияния профиля района, высот присоединяемых зданий, потерь давления в тепловой сети и абонентских установках, используется график. По пьезометрическому графику легко определяется давление и располагаемый перепад давлений в любой точке тепловой сети.

На основании пьезометрического графика выбирается схема присоединения абонентских установок, подбираются повысительные насосы, подпиточные насосы и автоматические устройства.

График давления разрабатывается для состояний покоя системы (гидростатический режим) и динамического режима.

Динамический режим характеризуется линией потерь напора в подающем и обратном трубопроводе, на основании гидравлического расчета сети, и определяется работой сетевых насосов.

Гидростатический режим поддерживается подпиточными насосами в период отключения сетевых насосов.

К водяным тепловым сетям присоединены абоненты, имеющие различные тепловые нагрузки. Они могут быть расположены на различных геодезических отметках и иметь различную высоту. Системы отопления абонентов могут быть рассчитаны на работу с различными температурами воды. В этих случаях необходимо заранее определять давления или напоры в любой точке тепловой сети.

Для этого строится пьезометрический график или график напоров тепловой сети, на котором в определенном масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в тепловой сети; по нему легко определить напор (давление) и располагаемый напор (перепад давлений) в любой точке сети и абонентских системах.

Кроме определения напоров в любой точке сети и по пьезометрическому графику можно проверить соответствие предельных давлений в тепловой сети

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

прочности элементов систем теплоснабжения. По графику напоров выбираются схемы присоединения потребителей к тепловой сети и подбирается оборудование тепловых сетей (сетевые и подпиточные насосы, автоматические регуляторы давления и т. п.). График стоится при двух режимах работы тепловых сетей — статическом и динамическом.

Статический режим характеризуется давлениями в сети при неработающих сетевых, но включенных подпиточных насосах. Циркуляция воды в сети отсутствует. При этом подпиточные насосы должны развивать напор, обеспечивающий невскипаемость воды в тепловой сети.

Динамический режим характеризуется давлениями, возникающими в тепловой сети и в системах потребителей теплоты при работающих сетевых насосах, обеспечивающих циркуляцию воды в системе.

Пьезометрический график разрабатывается для основной магистрали теплосети и протяженных ответвлений. Он может быть построен только после выполнения гидравлического расчета трубопроводов - по рассчитанным падениям давления на участках тепловой сети.

График строится по двум осям - вертикальной и горизонтальной. На вертикальной оси откладывают напоры в любой точке сети, напоры насосов, профиль сети, высоты отопительных систем в метрах, на горизонтальной -длины участков тепловой сети.

При построении условно принимают, что ось трубопроводов и геодезические отметки установки насосов и нагревательных приборов в первом этаже зданий совпадают с отметкой земли. Высшее положение воды в отопительных системах совпадает с верхней отметкой здания.

Полный напор в нагнетательном патрубке сетевого насоса соответствует

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

отрезку Н_н. Полный напор на обратном коллекторе источника теплоснабжения соответствует отрезку Н_o.

Напор, развиваемый сетевым насосом, соответствует вертикальному отрезку Н_С=Н_H-Н₀, потери напора в теплоподготовительной установке источника теплоснабжения (в сетевых подогревателях или водогрейных котлах) соответствуют вертикальному отрезку Н_Т. Таким образом, напор на подающем коллекторе источника теплоснабжения соответствует вертикальному отрезку Н_ит=Н_с- .

Методика построения графика:

1) Строится магистраль, условно ее отметка совпадает с отметкой земли;

2) На профиле трассы в принятом масштабе вычерчиваются высоты присоединения зданий;

3) Строится линия статического напора, из условий заполнения водой отопительных установок и создания в их верхних точках избыточного давления (запас напора 5 м выше самого высокого здания);

4) Пьезометрическое давление в обратном трубопроводе тепловой сети не должно быть меньше 5 м в. ст. во избежание образования вакуума и подсоса воздуха.

 

График выполняется на миллиметровке формата 297 х 420. Для построения применять следующие масштабы:

- горизонтальный – 1:1000, 1:500; вертикальный – 1см – 5м.

Определить располагаемый напор для каждой УТ (тепловой камеры):

- Нрасп. = Нподающ.тр. – Нобратн.тр.

 

Подбор тепловой изоляции

Тепловая изоляция подвергается непосредственному воздействию наружных температур, влажности воздуха, давлению. В неблагоприятных условиях находится тепловая изоляция при подземной канальной прокладке и особенно при безканальной.

Назначение тепловой изоляции

- уменьшение потерь тепла в окружающую среду;

- получение определенной температуры на изолируемой поверхности;

- предохранение от внешней коррозии;

Тепловая изоляция применяется при всех видах прокладки тепловых сетей независимо от способа прокладки и температуры теплоносителя.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

Подбор толщины тепловой изоляции и конструкцию слоев выполнить по (2, приложениям 8, 9, 10,11).

Расчетная температура ºС	Условный диаметр	Толщина изоляции трубопровода	Способ проклаадки	Конструкция изоляции
Т1	Т2	Антикор. покр.	Основ. теплоизол. слой.	Покровный слой
Изм. Лист. № докум. Подпись Дата Лист. ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ   Т1, Т2 130-70	133*4			Подземная прокладка в непроходных каналах	Изол в два слоя по холодной изольной мастике марки МРБ-Х-Т15	Маты из стеклянного штапельного волокна в рулонах	Стеклопластик рулонный из теплоизоляции
108*4
89*3,5
76*3,5
57*3,5
45*3,5
44,5*2,5
32*2,5

Таблица 4 – Подбор тепловой изоляции

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

2.8 Расчёт конструктивных элементов в тепловой сети

В результате теплового воздействия теплоносителя на трубопровод возникает тепловое удлинение металла.

Величина теплового удлинения трубопровода определяется по формуле:

(19)

где:

коэффициент линейного расширения трубных сталей, мм/м;

длина рассматриваемого участка, м;

максимальная температура стенки трубы, т.е. принимается равной максимальной температуры теплоносителя, ºС ()

максимальная температура стенки трубы, принимаемой равной расчётной температуры наружного воздуха для отопления (t₂ = t₀)

Для обеспечения правильной работы компенсаторов и самокомпенсации трубопроводы делятся неподвижными опорами на отдельные участки, независимые один от другого в отоплении теплового удлинения.

На каждом участке трубопровода, ограниченном сменными неподвижными опорами, предусматривается установка компенсатора или самокомпенсации.

При расстановке по трассе неподвижных опор нужно иметь ввиду следующие:

- Неподвижные опоры устанавливаются в первую очередь в местах ответвлений трубопроводы;

- При расстановке неподвижных опор (НО) на прямых участках исходят из допустимых расстояний между неподвижными опорами в зависимости от диаметра труб, типа компенсаторов и параметров теплоносителя.

Расчёт трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений с гибкими

параметрами (П – образными) и при самокомпенсации производят на допускаемое изгибающее компенсационное напряжение труб ГОСТ 1074 – 01, которое можно принять:

- Для П – образных компенсаторов, при Т ≤ 150 ºС, G_доп – 11 кг/мм²

- Для расчёта участков самокомпенсации при Т ≤ 150 ºС, G_доп – 8 кг/мм²

- Расчётный участок

- Диаметр труб d_у = 133*4

- Расстояние между неподвижными опорами, м

- Максимальная температура теплоносителя t = 130 ºC

- Расчётная температура воздуха t₀ = - 34 ºC

Расчётная схема

 

Н2133*4 Н3

55,0

110,0

 

Тепловое удлинение определяется по формуле:

(20)

м

ºC t₀ = - 34 ºC

=223,696 мм

Для увеличения компенсирующей способности П – образного компенсатора и компенсационных напряжений в трубопроводе следует предусматривать предварительную растяжку в размере 50% теплового удлинения.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

Расчётное тепловое удлинение участка определяем по формуле:

(21)

 

223,696 = 111,848 мм

При спинке компенсатора равной половине высоты компенсатора т.е.

В = 0,5 Н

где:

В – спинка компенсатора, м;

Н – вылет компенсатора, м

И величина (по монограмме на листах VI.9 VI.12) находим вылет компенсатора Н и силу упругой деформации.

Н = 0,8 м

В = 0,5 * 0,8 = 0,4

Сила упругой деформации Р_к = 0,07 м

Проверить Г – образный участок на самокомпенсацию для участка трубопровода при следующих данных:

Наружный диаметр, мм D_н= 108*4

Толщина стенки, мм = 4

Угол поворота , град, 90 ºC

Длинна большого плеча, м 25,0 м

Длинна меньшего плеча, м 25,0 м

Максимальная температура теплоносителя ºC, ºC

Расчётная температура наружного воздуха - 34 ºC

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

Расчётная схема

 

Расчётный угол

º º

Расчётная разность температур

ºС

Определяем значение вспомогательных величин (по номограмме VI.14 рис. 6 и 7)

С = 3,5 А = 6 В = 12

Сила упругой деформации и и избегающий компенсационное напряжение G кгс/мм²

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ