|
|
Гидравлический расчет разветвленной тепловой сетиСОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЕ 2 ВВЕДЕНИЕ 3 1. РАСЧЁТ ПРОСТЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 5 1.1. Теоретические основы гидравлического расчета трубопроводов. 5 1.2. Порядок гидравлического расчета простого трубопровода. 11 2. ПРИНЦИПЫ РАСЧЁТА СЛОЖНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 14 3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ 16 3.1. Выбор магистрального направления. 16 3.2. Расчет магистрального трубопровода. 17 3.3. Расчёт боковых ответвлений. 22 ВЫВОДЫ 26 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 27 ЗАДАНИЕ Постановка задачи: Подобрать диаметры труб разветвлённой тепловой сети, схема которой представлена на рисунке. Начальное давление Р, расходы qi и номер схемы приведены в таблице 1. Плотность горячёй воды ? при температуре t = 75оС принять равной 974 кг/м3. Долю местных потерь принять равной 20% от общих потерь на каждом участке трубопровода, давление в конце каждой ветви считать равным атмосферному, шероховатость ? = 0,1 мм, кинематический коэффициент вязкости ? = 0,0038 ? 10-4 . Таблица 1 - Исходные данные к расчёту Вариант Начальное давление p, Па Расход воды по участкам Номер схемы q1 q2 q3 9 3 ? 105 35 35 39 2 Рис. 1. Схема разветвлённой тепловой сети. ВВЕДЕНИЕ Теплоснабжение относится к одной из основных подсистем энергетики. На теплоснабжение производственно-хозяйственного сектора и населения расходуется около трети всех используемых в России первичных топливно-энергетических ресурсов. Централизованное теплоснабжение от теплоэлектроцентралей сочетается с целесообразным применением экономичных котельных установок и утилизацией вторичных энергоресурсов промышленных предприятий. Каждый из этих источников теплоснабжения имеет свою область целесообразного использования. Экологические и планировочные требования в современном градостроительстве и промышленных районах приводит к размещению ТЭЦ на органическом или ядерном топливе на значительном расстоянии от районов теплового потребления, что усложняет тепловые и гидравлические режимы систем теплоснабжения и выдвигает повышенные требования к их надежности. Развитие теплофикации и централизованного теплоснабжения выдвигает сложные научные и инженерные задачи, успешное решение которых в значительной мере зависит от уровня подготовки инженерно-технических и научных кадров. Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети. При проектировании в задачу гидравлического расчета входит: определение диаметров трубопроводов; определение падения давления; определение давлений (напоров) различных точках сети; увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах. В некоторых случаях может быть поставлена также задача определения пропускной способности трубопроводов при известном их диаметре и заданной потере давления. Результаты гидравлического расчета дают исходный материал для решения следующих задач: 1) определения капиталовложений, расхода металла (труб) и основного объема работ по сооружению тепловой сети; 2) установления характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, количества насосов и их размещения; 3) выяснения условий работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок к тепловой сети; 4) выбора авторегуляторов для тепловой сети и абонентских вводов; 5) разработки режимов эксплуатации. Для проведения гидравлического расчета должны быть заданы схема и профиль тепловой сети, указаны размещение станции и потребителей и расчетные нагрузки. 1. РАСЧЁТ ПРОСТЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 1.1. Теоретические основы гидравлического расчета трубопроводов. Простым трубопроводом называется трубопровод, не имеющий боковых ответвлений. Уравнение Бернулли для установившегося движения по трубопроводу несжимаемой жидкости, выражающее удельный, нанесенный к единице массы энергетический баланс этой жидкости без учета ее энтальпии, может быть записано в виде: , (1) где Z1 и Z2 - геометрическая высота оси трубопровода в сечениях 1 и 2 по отношению к горизонтальной плоскости отсчета, м; ?1 и ?2 - скорости движения жидкости в сечениях 1 и 2, м/с; p1 и p2 - давления жидкости, измеренные на уровне оси трубопровода в сечениях 1 и 2, Па; ?р - падение давления на участке 1-2, Па; - плотность жидкости, кг/м3; g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2. Zg - удельная энергия высоты в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг; ?2/2-удельная кинетическая энергия жидкости в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг; р/?- удельная потенциальная энергия жидкости в данном сечении, отнесенная к единице массы жидкости, Дж/кг; ?р/? - потеря потенциальной энергии 1 кг жидкости из-за трения и местных сопротивлений на участке трубопровода 1-2, Дж/кг, которая переходит в теплоту, что приводит к увеличению удельной энтальпии жидкости в процессе ее движения по трубопроводу. Наряду с удельной энергией в гидравлическом расчете тепловых сетей широко используется другой параметр - напор, м: , ( 1 ) где р - давление в трубопроводе, Па; p/? = H - пьезометрический напор, м; ? - удельный вес жидкости, Н/м3. При гидравлическом расчете тепловых сетей, как правило, не учитывают величину ?2/(2g), представляющую собой скоростной напор потока в трубопроводе, так как он составляет сравнительно небольшую долю полного напора и изменяется по длине сети незначительно. Обычно принимают: H0 = Z + p/? = Z + H , (2) т. е. считают полный напор равным сумме пьезометрического напора и высоты расположения оси трубопровода над плоскостью отсчета. Под пьезометрическим напором понимается давление в трубопроводе, выраженное в линейных единицах (обычно метрах) столба той жидкости, которая передается то трубопроводу. Из (2) следует, что Н = Н0 - Z. Пьезометрический напор равен разности между полным напором и геометрической высотой оси трубопровода над плоскостью отсчета. Падение давления и потеря напора в сети или располагаемый перепад давлений и располагаемый напор (разность напоров) в сети связаны между собой следующими зависимостями: ?H = ?р/? = ?р/(g?), (3) i = R/? = R/(g?), (4) где ?H - потеря напора или располагаемый напор, м; ?р - падение давления или располагаемый перепад давлений, Па; i, R - удельная потеря напора (безразмерная величина) и удельное падение давления, Па/м. Падение давления в трубопроводе может быть представлено как сумма двух слагаемых: линейного падения и падения в местных сопротивлениях ?р = ?рл + ?рм, (5) где ?рл - линейное падение давления; ?рм- падение давления в местных сопротивлениях. Линейное падение ?рл представляет собой падение давления на прямолинейных участках трубопровода. Падение давления в местных сопротивлениях ?рм - это падение давления в арматуре (вентилях, задвижках, кранах и т. д.) и других элементах оборудования, не размещенных равномерно по длине трубопровода (коленах, шайбах, переходах и т. п.). В трубопроводах, транспортирующих жидкость или газы: ?рл = Rлl, ( 6 ) где ?рл - линейное падение давления на участке, Па; Rл - удельное падение давления, т. е. падение давления, отнесенное к единице длины. трубопровода, Па/м; l - длина трубопровода, м. Если в расчёте используют потери напора, то вместо удельного падения давления применяют безразмерную величину - гидравлический уклон, которая показывает падение напора в метрах на каждый метр протяжённости трубопровода. Учитывая соотношение пьезометрического напора и давления получаем формулу гидравлического уклона: . (7) Исходной зависимостью для определения линейных потерь напора в трубопроводе является уравнение дАрси: , (8) где ? - коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина); ? - скорость среды, м/с; d - внутренний диаметр трубопровода, м; Коэффициент гидравлического трения ? зависит от характера стенки трубы (гладкая или шероховатая) и режима движения жидкости (ламинарное или турбулентное). У большинства работающих стальных трубопроводов шероховатость составляет в зависимости от технологии изготовления труб и условий эксплуатации от 0,05 до 2 мм. Под эквивалентной относительной шероховатостью реального трубопровода понимается искусственная относительная равномерная шероховатость цилиндрической стенки, коэффициент гидравлического трения которой в области Re > Reпp такой же, как и в данном реальном трубопроводе. Как показывают исследования стальных труб, проведенные Г. А. Муриным в лаборатории теплофикации ВТИ [1], при малых Re коэффициент гидравлического трения ? имеет максимальное значение. С увеличением Re коэффициент гидравлического трения монотонно уменьшается и при некотором значении Reпр практически достигает минимального значения. При дальнейшем увеличении числа Re коэффициент гидравлического трения остается постоянным. С достаточной для практических расчетов точностью принимают, что в так называемой переходной области, т. е. при 2300 < Re < Reпр, коэффициент гидравлического трения зависит как от эквивалентной относительной шероховатости ?/d, так и от числа Re, а при Re > Reпр коэффициент гидравлического трения зависит только от ?/d и не зависит от числа Re. На основе имеющихся материалов гидравлических испытаний тепловых сетей и водопроводов в СНиП II-36-73 рекомендуются следующие значения абсолютной эквивалентной шероховатости, м, для гидравлического расчета тепловых сетей: Паропроводы 0,2 ? 10-3 Водяные сети в условиях нормальной эксплуатации 0,5 ? 10-3 Конденсатопроводы и сети горячего водоснабжения 1? 10-3 В тепловых сетях обычно Re > Reпр, поэтому тепловые сети, как правило, работают в квадратичной области. При наличии на участке трубопровода ряда местных сопротивлений суммарное падение давления во всех местных сопротивлениях, Па, определяется по формуле: , (9) где ?? - сумма коэффициентов местных сопротивлений, установленных на участке; ? - безразмерная величина, зависящая от характера сопротивления. Если представить прямолинейный трубопровод диаметром d, линейное падение давления на котором равно падению давления в местных сопротивлениях, то длина такого участка трубопровода, называемая эквивалентной длиной местных сопротивлений равна: . (10) Сопротивления муфтовых, фланцевых и сварных соединений трубопроводов при правильном выполнении незначительны, поэтому их надо рассматривать в совокупности с линейными сопротивлениями. Рекомендованные выше значения абсолютной шероховатости учитывают эти сопротивления. Отношение падения давления в местных сопротивлениях трубопровода к линейному падению в этом трубопроводе представляет собой долю местных потерь. Нетрудно видеть, что доля местных потерь равна отношению эквивалентной длины местных сопротивлений к длине трубопровода: ? = ?рм/?рл = lэ/l . (11) При транспорте жидкости, в частности воды: , (12) где ?р - располагаемый перепад давлений, Па. Доля местных потерь возрастает при увеличении суммы коэффициентов местных сопротивлений на единицу длины трубопровода, а также при снижении располагаемого удельного перепада давлений на единицу длины трубопровода. Сумма падений давления - лйнейного и в местных сопротивлениях - определяется по формуле: ?p = ?pл + ?pм = ?pл(1+ ?pл/?pм) = Rл l (1+?) , (13) откуда Rл = ?p/ [l (1+?)] . (14) 1.2. Порядок гидравлического расчета простого трубопровода. При гидравлическом расчете трубопроводов обычно заданы расход теплоносителя q и суммарное падение давления на участке ?p = pнач - pкон. Требуется определить диаметр трубопровода. Расчет состоит из двух этапов: предварительного и проверочного. Предварительный расчет. 1. Задаёмся долей местных потерь ? или определяем ее (для жидкости) по формуле (12). 2. Определяем допустимое удельное линейное падение напора (гидравлический уклон) по выражению (7), при этом рекомендуется сразу учитывать влияние доли местных сопротивлений [1, стр. 161]: . (15) 3. Находим плотность ? теплоносителя на участке. Для пара принимается среднее значение плотности теплоносителя на участке ?ср . 4. Вычисляем потери напора на расчётном участке трубопровода с учётом добавки на местные сопротивления: h = iср ? l . (16) 5. Определяем предварительную величину диаметра трубопровода из предположения его работы в квадратичной области: , откуда: . (17) Проверочный расчет. 1. Округляем предварительно рассчитанный диаметр до ближайшего большего по стандарту (ГОСТ 8732-78). В дальнейший расчёт рекомендуется принимать не значение условного прохода, а геометрический внутренний диаметр трубопровода [1, стр.161]. 2. Определяем число Рейнольдса [2, стр. 169]: , (18) где ? - скорость движения теплоносителя по трубопроводу, м/с; d - диаметр трубы, м; ? - кинематический коэффициет вязкости м2/с. Скорость зависит от заданной пропускной способности участка трубопровода и его диаметра: , (19) где q - расход теплоносителя, м3/с; d - диаметр трубопровода, м. 3. Сравниваем его с предельным числом Рейнольдса, вычисляемым по формуле: , (20) где d - диаметр трубопровода, мм; ? - абсолютная шероховатость, мм. Расчетную область сопротивления, в которой работает трубопровод, устанавливаем исходя из условий: Re ? Reпр - квадратичная; Re ? Reпр - переходная (доквадратичная). 4. Когда трубопровод работает в квадратичной области коэффициент гидравлического трения ? находим по формуле Шифринсона [2, стр. 167]: . (21) Если трубопровод работает в переходной (доквадратичной) области коэффициент гидравлического трения ? определяют по формуле Альтшуля [2, стр. 166]: . (22) Определение области, в которой работает трубопровод, следует проводить только при расчете участков с малой нагрузкой (абонентские ответвления с малым расходом теплоносителя). При расчете магистральных линий и основных ответвлений проверку расчетной области можно не производить, считая, что эти сети работают в квадратичной области. 6. Вычисляем фактические потери напора в трубопроводе выбранного сортамента с учётом доли местных потерь: . (23) Применяя соотношения (3), (4) получают фактические потери давления. 7. При расчете паропроводов сопоставляют полученное значение рср с предварительно принятым. При большом расхождении задаются более близкими значениями этих величин и вновь производят проверочный расчет. Гидравлический расчет значительно упрощается при использовании номограмм или средств электронно-вычислительной техники. 2. ПРИНЦИПЫ РАСЧЁТА СЛОЖНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ Сложный трубопровод - трубопровод, имеющий ответвления. Рассмотрим методику расчета сложного трубопровода применительно к разветвленной тепловой сети. Аналогично расчёту простых трубопроводов вычисления проводятся в два этапа. Предварительный расчет. 1. Выбираем расчетную магистраль, т. е. направление от станции до одного из абонентов, которое характеризуется наименьшим удельным падением давления. В паровых сетях удельное падение давления, Па/м: R = ?p/l , (24) где ?р - падение давления в магистрали, Па; l -длина магистрали, м. В водяных сетях удельное падение давления, Па/м: R = ?Н? / l , (25) где ?Н - разность полных напоров в конечных точках магистрали, т. е. потеря напора в магистрали, м; ? - удельный вес воды в трубопроводе, Н/м3. Если падение давления между станцией и любым пoтpeбитeлeм одно и то же, то расчетной магистралью является линия, соединяющая станцию с наиболее удаленным потребителем. Предварительно задаемся распределением падения давления (видом пьезометрического графика) расчетной магистрали. Если нет каких-либо ограничений по условиям профиля, высотности зданий или другим соображениям, то распределение падения давления (пьезометрический график) расчетной магистрали выбираем прямолинейным. 2. Расчет начинаем с начального участка расчетной магистрали. Задаемся или определяем по (12) долю местных потерь ? этого участка. Определяем удельное падение давления на этом участке, принимая условно долю местных потерь давления на всей расчетной магистрали равной доле местных потерь. на данном участке. 3. Определяют предварительно диаметр начального участка расчетной магистрали d, из условия квадратичного закона сопротивлений по (17). При расчете паропроводов значение удельной плотности пара в начале и конце рассчитываемого участка трубопровода определяют для перегретого пара по давлению и температуре, а для влажного пара по давлению и степени сухости. Проверочный расчет. 1. По ГОСТ или таблице располагаемого сортамента труб подбирают ближайший диаметр трубопровода первого участка магистрали d. 2. По (7) определяют удельное линейное падение напора. 4. Определяют полное падение давления (напора) на расчётном участке магистрали. Определяют давление пара или располагаемый напор воды в конечной точке рассчитываемого участка p2 = p1 - ?p1-2 или H2 = H1 - ?h1-2 . В аналогичной последовательности проводят расчет всех других участков расчетной магистрали. Расчет каждого последующего участка начинают с определения удельного линейного падения напора. Ответвления рассчитывают как транзитные участки с заданным падением напора. При расчете сложных ответвлений, сначала определяют расчетное направление как направление с минимальным удельным падением давления, а затем проводят все остальные операции в указанной выше последовательности. Падение давления в паровой сети задается для гидравлического расчета по располагаемому давлению на станции и требуемому давлению у абонентов. При проектировании конденсатопроводов, принимающих по пути конденсат, отводимый из паропроводов, необходимо, чтобы давление в конденстопроводе было по крайней мере на 0,05 МПа меньше, чем в паропроводе. Указанное условие требуется для нормального дренажа конденсата из паропровода. 3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ 3.1. Выбор магистрального направления. Направление от станции до одного из абонентов, обладающее наименьшим удельным падением давления, носит название расчётной магистрали. В соответствии с заданием давление в конце каждой ветви разветвлённой тепловой сети одинаково и равно атмосферному. Поэтому в качестве магистрали выбираем линию с наибольшей суммарной протяжённостью участков. На рис. 2 вычерчиваем схематически план тепловой сети с указанием номеров узлов и длин соответствующих её участков. Рис. 2. Выбор расчётной магистрали. Для данного случая расчётной является магистраль 0 - 1 - 2 - 3 - 4. Длина расчётной магистрали: ?l = l0-4 = l0-1 + l1-2 + l2-3 + l3-4 = 850 + 710 + 470 + 375 = 2405 м. 3.2. Расчет магистрального трубопровода. Падение давления в магистральном трубопроводе находим как разность давлений в начале (p0) и конце (p1) магистрали. По условию задания начальное давление p0 = 3 ? 105 Па. В задании не обусловлен характер начального давления, поэтому по стандарту условных обозначений принимаем его как избыточное, то есть сверхатмосферное. Откуда: . Каких-либо ограничений по условиям профиля не задано, поэтому распределение падения давления (пьезометрический график) расчетной магистрали выбираем прямолинейным. Участок 0 - 1. Предварительный расчёт. Пьезометрический напор в начале магистрального трубопровода: . Находим гидравлический уклон iср в магистральном трубопроводе (16): . Определяем потери напора на начальном участке: . Находим расчётный диаметр d0-1 из условия квадратичного закона сопротивления (16): . Проверочный расчёт. Для расчётного диаметра подбираем ближайший больший стандартный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732 - 78. Для d0-1 = 268мм принимаем трубопровод с условным проходом 300мм. В расчетах рекомендуется использовать геометрический внутренний диаметр [1, стр.161]. В данном случае dвн =309 мм. Уточняем потери напора на участке 0-1. Средняя скорость движения воды в трубопроводе (19): . Число Рейнольдса (17): . Предельное число Рейнольдса определяем по формуле (20): . Так как Re = 1182332 ? Reпр = 1755120, следовательно трубопровод работает в доквадратичной области сопротивления и для вычисления коэффициента гидравлического трения рекомендуется использовать формулу (22): . Находим уточнённое значение потерь в трубопроводе принятого стандартного внутреннего диаметра (23): . Пьезометрический напор в конце участка 0 - 1 магистрального трубопровода (узел 1): . Участок 1 - 2. Предварительный расчёт. Пьезометрический напор в начале участка: . Находим гидравлический уклон iср в предположении, что он остаётся неизменным до конца магистрали: . Определяем потери напора: . Находим расчётный диаметр d1-2 из условия квадратичного закона сопротивления: . Проверочный расчёт. Для расчётного диаметра подбираем ближайший больший стандартный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732 - 78. Для d0-1 = 221мм принимаем трубопровод с условным проходом 250мм, dвн =259 мм. Уточняем потери напора на участке 1-2. Средняя скорость движения воды в трубопроводе: . Число Рейнольдса: . Предельное число Рейнольдса: . Так как Re = 957618 ? Reпр = 1471120, следовательно трубопровод работает в доквадратичной области сопротивления: . Находим уточнённое значение потерь в трубопроводе: . Пьезометрический напор в конце участка 1 - 2 магистрального трубопровода (узел 2): . Участок 2 - 3. Предварительный расчёт. Пьезометрический напор в начале участка: . Находим гидравлический уклон iср в предположении, что он остаётся неизменным до конца магистрали: . Определяем потери напора: . Находим расчётный диаметр d1-2 из условия квадратичного закона сопротивления: . Проверочный расчёт. Для расчётного диаметра подбираем ближайший больший стандартный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732 - 78. Для d2-3 = 161мм принимаем трубопровод с условным проходом 175мм, dвн = 184мм. Уточняем потери напора на участке 2-3. Средняя скорость движения воды в трубопроводе: . Число Рейнольдса: . Предельное число Рейнольдса: . Так как Re = 710337 ? Reпр = 1045120, следовательно трубопровод работает в доквадратичной области сопротивления: . Находим уточнённое значение потерь в трубопроводе: . Пьезометрический напор в конце участка 2 - 3 магистрального трубопровода (узел 3): . Участок 3 - 4. Предварительный расчёт. Пьезометрический напор в начале участка: . Находим гидравлический уклон iср в предположении, что он остаётся неизменным до конца магистрали: . Определяем потери напора: . Находим расчётный диаметр d3-4 из условия квадратичного закона сопротивления: . Проверочный расчёт. Для расчётного диаметра подбираем ближайший больший стандартный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732 - 78. Для d3-4 = 147мм принимаем трубопровод с условным проходом 150мм, dвн = 150мм. Уточняем потери напора на участке 3-4. Средняя скорость движения воды в трубопроводе: . Число Рейнольдса: . Предельное число Рейнольдса: . Так как Re = 871184 ? Reпр = 852000, следовательно трубопровод работает в квадратичной области сопротивления: . Находим уточнённое значение потерь в трубопроводе: . Пьезометрический напор в конце участка 3 - 4 магистрального трубопровода (узел 4): . 3.3. Расчёт боковых ответвлений. Расчёт ответвлений аналогичен расчёту участков магистрали. В данном случае все ответвления простые и каждое может рассматриваться как один расчётный участок. Допустимый перепад давлений в боковых ответвлениях равен разности давления в узле ответвления и давления в конце ответвления по заданию. Чтобы не пересчитывать пропорциональные значения в расчётах продолжаем использовать пьезометрические напоры. Участок 1 - 5. Предварительный расчёт. Пьезометрический напор в начале участка: . На конце ответвления давление равно атмосферному, т.е. ?H = H1 = 25,930м. Находим гидравлический уклон iср: . Определяем потери напора: . Находим расчётный диаметр d1-5 из условия квадратичного закона сопротивления: . Проверочный расчёт. Для расчётного диаметра подбираем ближайший больший стандартный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732 - 78. Для d1-5 = 133мм принимаем трубопровод с условным проходом 150мм, dвн = 150мм. Уточняем потери напора на участке 1-5. Средняя скорость движения воды в трубопроводе: . Число Рейнольдса: . Предельное число Рейнольдса: . Так как Re = 781974 ? Reпр = 852000, следовательно трубопровод работает в доквадратичной области сопротивления: . Находим уточнённое значение потерь в трубопроводе: . Пьезометрический напор в конце ответвления 1 - 5 (узел 5): . Участок 2 - 6. Предварительный расчёт. Пьезометрический напор в начале участка: . На конце ответвления давление равно атмосферному, т.е. ?H = H2 = 20,608м. Находим гидравлический уклон iср: . Определяем потери напора: . Находим расчётный диаметр d2-6 из условия квадратичного закона сопротивления: . Проверочный расчёт. Для расчётного диаметра подбираем ближайший больший стандартный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732 - 78. Для d1-5 = 133мм принимаем трубопровод с условным проходом 150мм, dвн = 150мм. Уточняем потери напора на участке 1-5. Средняя скорость движения воды в трубопроводе: . Число Рейнольдса: . Предельное число Рейнольдса: . Так как Re = 781974 ? Reпр = 852000, следовательно трубопровод работает в доквадратичной области сопротивления: . Находим уточнённое значение потерь в трубопроводе: . Пьезометрический напор в конце ответвления 1 - 5 (узел 5): . Результаты расчёта обобщаем в сводной таблице 2. Таблица 2 Сводная таблица результатов расчёта тепловой сети Наименование Тепловая сеть Магистраль Ответвления Участок 0-1 1-2 2-3 3-4 1-5 2-6 Расход q, м3/с 0,109 0,074 0,039 0,039 0,035 0,035 Длина участка l, м 850 710 470 375 700 540 Гидравлический уклон i 0,01088 0,01390 0,02033 0,03273 0,044448 0,045792 Диаметр расчётный d, мм 268 221 161 147 133 132 Диаметр принятый d, мм 300 250 175 150 150 150 Диаметр внутрен. dвн, мм 309 259 184 150 150 150 Скорость ?, м/с 1,454 1,405 1,467 2,207 1,981 1,981 Число Рейнольдса 1182332 957618 710337 871184 781973 781974 Предел Reпр 1755120 1471120 1045120 852000 852000 852000 Область трения доквадрат. доквадрат. доквадрат. квадрат. доквадрат. доквадрат. Коэфф. гидравл. трения ? 0,01537 0,01608 0,01749 0,01768 0,01823 0,01823 Потери напора h, м 5,467 5,322 5,880 13,168 20,419 15,752 Напор начальный H, м 31,397 25,930 20,608 14,728 25,930 20,608 Напор конечный H, м 25,930 20,608 14,728 1,560 5,511 4,856 Падение давления ?p, Па 52236 50851 56183 125819 195102 150509 Давление конечное p, Па 247763 196912 140729 14906 52657 46398 ВЫВОДЫ В данной курсовой работе произведен упрощённый вариант расчёта разветвлённой тепловой сети. Реальное инженерное проектирование учитывает ряд дополнительных условий: высотную привязку элементов сети (геометрические напоры), детальный просчёт местных сопротивлений по сумме коэффициентов местных сопротивлений для набора конструктивных узлов тепловой сети: задвижки, повороты, отводы, сальниковые компенсаторы и т. п. Анализируя результаты расчёта (таблица 2), можно сказать следующее: необходимый расход теплоносителя будет обеспечен на всех абонентских выводах, так как все они находятся под избыточным напором; точного соответствия обеспечиваемого расхода на абонентских выводах можно добиться установкой регулирующих задвижек (изменения местного сопротивления) или изменением высотной привязки абонентских выводов (регулировка геометрического напора); давления на участках трубопровода тепловой сети находятся в допустимых пределах обеспечения прочности стенок трубопровода. Все расчёты в курсовой работе проверялись при помощи электронно-вычислительной машины средствами табличного процессора Excel 97. В работе приведён вариант расчета с набором параметров, дающих максимальное соответствие условиям технического задания. Минимальных остаточных напоров на абонентских выводах при неизменности прочих заданных и вычисленных параметров можно добиться снижением начального давления в магистрали до 2,85 ? 103 Па или увеличением доли местных сопротивлений на соответствующих участках тепловой сети. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М., Энергоиздат, 1982, 360с. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Л., Энергоиздат, 1982, 672с. 2 Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ.  |
|
Банк готовых работ
Форма заказа
Скачать работу
экономические  Copyright © refbank.ru 2005-2024
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат refbank.ru. Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено. |
|