Piezometrický graf. Piezometrické grafy
Pri projektovaní a prevádzke vykurovacích sietí sa spolu s tlakom široko používa aj ďalšia jednotka hydraulického potenciálu - tlak. Dopravná výška je tlak vyjadrený v lineárnych jednotkách (zvyčajne metroch) v stĺpci kvapaliny, ktorá sa prenáša potrubím.
Hlava a tlak sú spojené nasledujúcim vzťahom
H = p / ρg, (1)
kde H - hlava, m;
p - tlak chladiacej kvapaliny, Pa;
ρ je hustota nosiča tepla, kg/m 3 ;
Podobná závislosť súvisí s poklesom tlaku a tlakovou stratou v sieti alebo dostupným tlakovým rozdielom a dostupným tlakom (tlakovým rozdielom) v sieti
ΔΗ= Δр / ρg alebo h = R / ρg,
kde ΔΗ je strata hlavy alebo dostupná hlava, m; p - pokles tlaku alebo dostupný pokles tlaku Pa; h a R - špecifická tlaková strata (bezrozmerná hodnota) a špecifická tlaková strata, Pa / m.
plnú hlavu sa meria od jednej spoločnej podmienenej horizontálnej úrovne.
Hlava, meraná nie od konvenčnej horizontálnej úrovne spoločnej pre celú sieť, ale od úrovne uloženia osi potrubia v danom bode, sa nazýva piezometrická hlava alebo piezometrická výška.
Pri projektovaní a prevádzke rozvetvených tepelných sietí, kedy je potrebné brať do úvahy vzájomný vplyv mnohých faktorov, ktoré určujú hydraulický režim siete: geodetický profil územia, výška účastníckych budov, tlaková strata vo vykurovaní. sieťové a účastnícke inštalácie atď., je široko používaný piezometrický graf. Na piezometrickom grafe je v určitej mierke zakreslený terén, výšky pripojených budov, množstvo zasadených v sieti. Podľa piezometrického grafu je ľahké určiť tlak a dostupný tlak v akomkoľvek bode siete a účastníckeho systému.
Piezometrický graf vďaka svojej prehľadnosti uľahčuje orientáciu v hydraulickom režime vykurovacích sietí a lokálnych systémov. Navrhovanie siete bez zohľadnenia piezometrického grafu, najmä v podmienkach zložitého profilu, môže viesť k iracionálnym schémam pripojenia účastníkov, neopodstatnenej výstavbe čerpacích staníc a skomplikovaniu prevádzky celého systému zásobovania teplom ako celku.
Piezometrický graf (tlakový graf) je možné zostaviť až po vykonaní hydraulického výpočtu potrubí - podľa vypočítaných hodnôt tlakových spádov v úsekoch siete. Profil trasy tepelnej siete je vynesený do grafu vo zvolenej mierke; výšky vykurovacích systémov pripojených k vykurovacej sieti, podmienečne sa rovnajú výškam budov; hlavy čerpadiel a v akomkoľvek bode siete v statickom a dynamickom režime.
Obvykle sa predpokladá, že os potrubí a geodetické značky na inštaláciu čerpadiel a vykurovacích zariadení v prvom poschodí budov sa zhodujú s úrovňou terénu. Najvyššia poloha vody vo vykurovacom systéme sa zhoduje s hornou značkou budovy.
Graf je zostavený pozdĺž dvoch osí – vertikálnej a horizontálnej. Na zvislej osi sú vynesené tlaky v ľubovoľnom bode siete, tlaky čerpadiel, profil siete, výšky vykurovacích systémov v metroch.
Príklad vykresľovania je na obr. jeden.
Ryža. 1. Piezometrický graf dvojrúrkovej siete ohrevu vody.
Na vodorovnej osi sú vynesené dĺžky jednotlivých úsekov siete a znázornená horizontálna vzájomná poloha charakteristických spotrebičov tepla. Všetky údaje o tlaku sa vykonávajú od úrovne I-I, ktorá zvyčajne zodpovedá značke osi čerpadiel siete, ktorá sa berie ako geodetická značka "0".
Pod grafom je znázornený schematický diagram vykurovacej siete, pre ktorú sa realizuje výstavba.
Bod A charakterizuje umiestnenie zdroja dodávky tepla, alebo skôr umiestnenie sieťového čerpadla. Bod L zodpovedá umiestneniu posledného spotrebiča tepla, ktorého výška vykurovacieho systému sa vertikálne rovná segmentu LM. Spotrebič tepla sa odvádza od zdroja tepla vo vzdialenosti rovnajúcej sa vodorovnému segmentu AL v metroch.
V bode D je odbočka k spotrebiteľovi E; výška vykurovacieho systému spotrebiteľa je charakterizovaná segmentom EN vo vertikálnej mierke. Čerpadlo v bode A vytvára tlak v prívodnom potrubí H H, tlak vo spätnom potrubí H B. Hlavný rozdiel H N - H B \u003d H C nazývaný tlak vyvinuté sieťovým čerpadlom.
Zmena tlaku v prívodnom potrubí na grafe je znázornená naklonenou čiarou A 1 L 1.
Prebytok bodu A 1 nad L 1 predstavuje tlakovú stratu v prívodnom teplovode z bodu A do bodu L. Veľkosť tlakovej straty je určená hydraulickým výpočtom a je ΔH 1 = H H - H L1 v dodávke tepla. potrubie, m, a vo vratnom tepelnom potrubí
ΔH2 \u003d H L2 - H B, m.
Riadok A 2 L 2 znázorňuje charakter zmeny tlaku vo spätnom potrubí. Zmenu tlaku v tepelných trubiciach vetvy znázorňujú čiary D 1 E 1 a D 2 E 2 .
Rozdiel medzi tlakmi v prívodnom a vratnom potrubí sa nazýva dostupný tlak v bode siete.
Spád v prívodnom teplovode v bode K: H 1 = H K1 - Z, m, kde Z je geodetická výška potrubia v bode K, m.
Hlava vo spätnom tepelnom potrubí: H 2 \u003d H K2 -Z, m.
Dostupný tlak v bode K:
ΔH K \u003d H 1 - H 2 \u003d (H K1 - Z) - (H K2 - Z) \u003d H K1 - H K2, m. (2)
Analogicky so vzorcom (2), dostupný tlak v bode L sa rovná ΔН L1 - Н L2.
Zmena tlaku v tepelných potrubiach znázornená čiarami A 1 L 1 a L 2 A 2 zodpovedá dynamickému režimu systému zásobovania teplom, t. j. pri bežiacom sieťovom čerpadle a pohybe chladiacej kvapaliny. Keď sa čerpadlo siete zastaví a obeh chladiacej kvapaliny sa zastaví, tlaky v oboch rozvodoch sa vyrovnajú a nastavia sa na hornú značku najvyššieho a najvyššie umiestneného vykurovacieho systému pripojeného k vykurovacej sieti podľa závislej schémy (pri teplotách vody do 100 st. °C).
Na obr. 1 je statická hlavová čiara znázornená bodkovanou horizontálnou čiarou A 3 M.
Pri hydraulickom výpočte parných sietí môže byť profil parovodu ignorovaný z dôvodu nízkej hustoty pary. Predpokladá sa, že tlaková strata v sekcii parovodu sa rovná tlakovému rozdielu v koncových bodoch sekcie.
Aby sa predišlo chybným rozhodnutiam, pred vykonaním hydraulického výpočtu vodovodných sietí je potrebné načrtnúť možnú povahu piezometrického grafu a podľa neho zvoliť prípustné limity tlakovej straty, ktoré nekomplikujú schému vykurovacej siete a vstupy účastníkov. . Na základe technicko-ekonomického výpočtu je potrebné iba objasniť hodnotu tlakových strát, bez toho, aby sme prekročili hranice uvedené piezometrickým grafom. Tento postup návrhu umožňuje zohľadniť technické a technické a ekonomické vlastnosti navrhovaného objektu.
Pri konštrukcii piezometrického grafu počas obdobia návrhu musia byť splnené tieto podmienky:
1. Tlaky v systémoch spotrebiteľov tepla pripojených k sieti nesmú prekročiť prípustné hodnoty. Vo vykurovacích účastníckych systémoch by povolená výška nemala presiahnuť 60 m. Výška 60 m je limit pre spätné vedenie; v prívodnom potrubí môže byť vyššia ako 60 m, pretože sa dá vždy znížiť (priškrtiť) v rámci limitu tlaku vo spätnom potrubí.
2. Zabezpečenie nadmerného (nad atmosférického) tlaku vo všetkých bodoch siete a účastníckych systémov, aby sa zabránilo úniku vzduchu.
3. Zabezpečenie tlaku zodpovedajúceho teplote nasýtenia v sieti, aby sa zabránilo varu vody. V žiadnom bode siete nesmie byť tlak v prívodnom potrubí nižší ako statická výška, t.j. piezometrická krivka prívodného potrubia nesmie pretínať líniu statickej výšky.
4. Minimálny dopravný tlak pred sieťovými čerpadlami musí byť aspoň 5-10 m.
5. Tlak v miestnych systémoch spotrebiteľov by nemal byť nižší ako statický tlak samotných miestnych systémov (statický tlak sa rovná výške systému). V opačnom prípade môže dôjsť k vyprázdneniu hornej časti systémov a k nasatiu vzduchu.
6. V miestach pripojenia spotrebičov musia dostupné tlaky zodpovedať tlakovým stratám v miestnych systémoch pri prechode chladiva vo vypočítaných množstvách.
Všetky tieto požiadavky musia byť splnené ako počas prevádzky systému, teda pri cirkulácii vody, tak aj pri zastavení obehu, teda v statickom stave systému.
Hodnota tlakov a ich rozloženie po sieti poskytuje podklady pre výber schém zapojenia pre odberateľov tepla. Režim tlaku v sieti má najväčší význam pre výber schém pripojenia k vykurovacej sieti vykurovacích systémov.
Pri návrhu a prevádzke rozvetvených tepelných sietí sa používa graf, ktorý zohľadňuje vzájomný vplyv profilu okresu, výšok pripájaných budov, tlakových strát vo vykurovacej sieti a účastníckych inštalácií. Podľa piezometrického grafu sa dá ľahko určiť tlak a dostupná tlaková strata v ktoromkoľvek bode vykurovacej siete.
Na základe piezometrického grafu sa vyberie schéma pripojenia účastníckych jednotiek, vyberú sa pomocné čerpadlá, doplňovacie čerpadlá a automatické zariadenia.
Tlakový graf je vypracovaný pre pokojové stavy systému (hydrostatický režim) a dynamický režim.
Dynamický režim je charakterizovaný líniou tlakových strát v prívodnom a vratnom potrubí na základe hydraulického výpočtu siete a je určený prevádzkou čerpadiel siete.
Hydrostatický režim počas odstávky čerpadiel siete udržujú doplňovacie čerpadlá.
Odberatelia s rôznym tepelným zaťažením sú pripojení k sieťam ohrevu vody. Môžu byť umiestnené na rôznych geodetických značkách a majú rôznu výšku. Účastnícke vykurovacie systémy môžu byť navrhnuté tak, aby pracovali s rôznymi teplotami vody. V týchto prípadoch je potrebné vopred určiť tlaky alebo tlaky v ktoromkoľvek bode vykurovacej siete.
K tomu sa zostrojí piezometrický graf alebo graf tlaku vykurovacej siete, na ktorom sa v určitej mierke vykreslí terén, výška pristavaných budov, tlak vo vykurovacej sieti; je ľahké určiť dopravnú výšku (tlak) a dostupnú dopravnú výšku (pokles tlaku) v akomkoľvek bode siete a účastníckych systémov.
Okrem stanovenia tlaku v ktoromkoľvek bode siete a pomocou piezometrického grafu je možné kontrolovať súlad hraničných tlakov vo vykurovacej sieti s pevnosťou prvkov systémov zásobovania teplom. Podľa tlakového harmonogramu sa vyberajú schémy pripojenia spotrebiteľov k vykurovacej sieti a vyberajú sa zariadenia pre vykurovacie siete (sieťové a doplňovacie čerpadlá, automatické regulátory tlaku atď.). Graf je vykreslený pre dva prevádzkové režimy vykurovacích sietí – statický a dynamický.
Statický režim je charakterizovaný tlakom v sieti, keď sieť nefunguje, ale doplňovacie čerpadlá sú zapnuté. V sieti nie je cirkulácia vody. Doplňovacie čerpadlá zároveň musia vyvinúť tlak, ktorý zabezpečí nevrenie vody vo vykurovacej sieti.
Dynamický režim je charakterizovaný tlakmi vznikajúcimi vo vykurovacej sieti a v sústavách odberateľov tepla pri prevádzke sieťových čerpadiel, ktoré zabezpečujú cirkuláciu vody v sústave.
Piezometrický graf je vyvinutý pre hlavný vykurovací systém a predĺžené vetvy. Možno ho postaviť až po vykonaní hydraulického výpočtu potrubí - podľa vypočítaných tlakových spádov v úsekoch vykurovacej siete.
Graf je zostavený pozdĺž dvoch osí – vertikálnej a horizontálnej. Na zvislej osi sú vynesené tlaky v ktoromkoľvek bode siete, tlaky čerpadiel, profil siete, výšky vykurovacích sústav v metroch, na vodorovnej osi dĺžky úsekov vykurovania. siete.
Pri výstavbe sa podmienečne predpokladá, že os potrubí a geodetické značky pre inštaláciu čerpadiel a vykurovacích zariadení v prvom poschodí budov sa zhodujú s úrovňou terénu. Najvyššia poloha vody vo vykurovacích systémoch sa zhoduje s hornou značkou budovy.
Celkový tlak vo výtlačnom potrubí sieťového čerpadla zodpovedá segmentu H n. Celkový tlak na vratnom potrubí zdroja tepla zodpovedá segmentu H o.
Tlak vyvinutý sieťovým čerpadlom zodpovedá vertikálnemu segmentu H C \u003d H H - H 0, strata tlaku v zariadení na tepelné spracovanie zdroja tepla (v sieťových ohrievačoch alebo teplovodných kotloch) zodpovedá vertikálnemu segmentu H T. Tlak na prívodnom potrubí zdroja tepla teda zodpovedá vertikálnemu segmentu H um \u003d H s -.
Spôsob konštrukcie grafu:
- 1) Diaľnica sa stavia, podmienečne sa jej značka zhoduje so značkou zeme;
- 2) Na profile trasy sú v akceptovanej mierke zakreslené výšky napojenia budov;
- 3) Z podmienok napúšťania vykurovacích zariadení vodou a vytvárania pretlaku v ich horných bodoch (svetlá výška 5 m nad najvyššou budovou) sa vybuduje vedenie statického tlaku;
- 4) Piezometrický tlak vo vratnom potrubí vykurovacej siete by nemal byť menší ako 5 mV. čl. aby sa zabránilo vzniku podtlaku a úniku vzduchu.
Graf je vytvorený na milimetrovom papieri s rozmermi 297 x 420. Na vykreslenie použite nasledujúce mierky:
Horizontálne - 1:1000, 1:500; vertikálne - 1cm - 5m.
Určite dostupný tlak pre každú UT (tepelnú komoru):
Disp. = Nfeed.tr. - Reverzný tr.
Pri projektovaní a prevádzke rozvetvených tepelných sietí sa široko používa piezometrický graf, na ktorom je zakreslený terén a výška pripojených budov, tlak v sieti v ktoromkoľvek bode siete a účastníckych sústav. Obrázok 10 znázorňuje piezometrický graf dvojrúrkového systému ohrevu vody.
Zostrojenie piezometrického grafu sa uskutočňuje nasledovne (obr. 10).
Ryža. 10. Piezometrický graf dvojrúrkovej siete na ohrev vody (a) a schémy pripojenia vykurovacích zariadení k vykurovacej sieti (b):
I - závislý s výťahom; II - závislé s výťahom a regulátorom tlaku na spätnom potrubí; III - závislé od zmiešavacieho čerpadla (čerpadlo na prepojke); IV - nezávislý; 1 - vzduchový ventil; 2 - expandér; 3 - vykurovacie zariadenie; 4-RDDS - regulátor tlaku "pre seba"; 5 - ohrievač vody; 6 - čerpadlo; 7 - výťah
1. Vybuduje sa súradnicový systém, kde je dĺžka hlavného úseku vynesená pozdĺž osi OX a pokles tlaku (100 .. .120 m) je vynesený pozdĺž osi OY.
2. Za počiatok súradníc sa berie os sieťových čerpadiel. Aplikujte profil oblasti pozdĺž diaľnice.
3. Profil sa aplikuje na mierku výšky pripojených budov.
4. Nakreslite statickú hlavovú čiaru 5 m nad najvyššou budovou (čiara S–S).
5. Predbežne sa predpokladá tlak na sacej strane čerpadiel siete 10–15 m a je aplikovaná vodorovná čiara A–0.
6. Z t.A sú dĺžky vypočítaných úsekov vynesené pozdĺž osi x s kumulatívnym súčtom a pozdĺž osi y sú vynesené tlakové straty podľa údajov hydraulického výpočtu ( ΔN).
7. Výsledná čiara A-B je piezometrická spätná čiara.
8. Od t.B vyššie sa odkladajú tlakové straty na výťahu v účastníckych jednotkách posledného spotrebiteľa: ΔН e=15m, podľa tepelných sietí SNiP; prijímať v. B 1 . Ak je pripojenie vykonané bez výťahu, to znamená, že teplota vody v prívodnom potrubí je 95 ° C, potom sa vyčlenia 4 m na získanie t. 1–2 m wc alebo 10–20 kPa);
9. Zostrojte piezometrickú čiaru padajúcej čiary, ktorá je zrkadlovým obrazom piezometrickej čiary spätnej čiary. Získajte čiaru A 1 - B 1.
10. Od bodu A 1 sú tlakové straty uložené smerom nahor v kotolni alebo kotolni, Pozn= 10-20 m.
11. Na terénnom profile sú aplikované konáre. Pripojenie spotrebiteľov umiestnených na vetvách k vykurovacím sieťam je znázornené v mieste pripojenia k hlavnej sieti.
12. Takto skonštruovaný piezometrický graf uľahčuje nastavenie tlaku v ktoromkoľvek bode prívodného a vratného potrubia.
Tlak v ktoromkoľvek bode potrubí vykurovacej siete je určený dĺžkou segmentu medzi týmto bodom a tlakovým potrubím (v prívodnom alebo vratnom potrubí).
Dostupný tlak v každom bode sa rovná tlakovému rozdielu v
dopredné a spätné linky.
Treba poznamenať, že pri priamom napojení miestnych systémov je spätné potrubie vykurovacej siete hydraulicky spojené s miestnym systémom. Preto je tlak vo vratnom potrubí úplne prenesený do miestneho systému a naopak.
Pri prvotnej konštrukcii piezometrického grafu bol tlak na sacej strane čerpadiel siete odoberaný ľubovoľne.
Posunutie piezometrického grafu paralelne k sebe vám umožňuje prijať akýkoľvek tlak na sacej strane čerpadiel siete, a teda aj v miestnych systémoch.
Pri výbere polohy piezometrického grafu zvážte nasledovné:
1. Maximálny tlak v prívodných potrubiach je obmedzený silou zariadení na ohrev vody. Maximálny prípustný tlak pre oceľové teplovodné kotly je 250 m, liatina - 60 m, ohrievače -100 m, ohrievače - 80 m.
2. Tlak v žiadnom bode spätného potrubia nesmie byť vyšší ako prípustný prevádzkový tlak v miestnych systémoch: 60 m.
Pri určovaní schémy pripojenia spotrebiteľov k tepelným sieťam skontrolujte:
1. Prívodné potrubie musí byť vyššie ako budova a nie viac ako 60–100 m a nie nižšie ako 10–40 m podľa stavu bez varu.
2. Spätné vedenie by malo byť o 5–10 m vyššie ako budova a nie viac ako 60 m.
3. Statická výška bola menšia ako 60 m.
4. Dostupná výška bola väčšia alebo rovná 1,5 m na pripojenie výťahu.
Ak sú splnené tieto podmienky, potom môže byť spotrebiteľ pripojený podľa závislej priamej schémy k vykurovacej sieti pomocou výťahu.
Ak nie je splnená podmienka 1, potom sa použije nezávislá schéma zapojenia cez výmenník tepla.
Ak nie je splnená podmienka 2:
– hydrodynamická piezometrická hlava vo vratnom potrubí je menšia ako výška budovy – je potrebné inštalovať regulátor tlaku „k sebe“;
- tlak vo vratnom potrubí je viac ako 60 m - používa sa nezávislá schéma pripojenia.
Ak nie je splnená podmienka 3, to znamená, že statická výška je väčšia ako 60 m, použije sa nezávislá schéma zapojenia.
Ak nie je splnená podmienka 4, to znamená, že dostupná výška v sieti je menšia ako 15 m na použitie výťahu, môžete použiť závislú schému zapojenia s čerpadlom na prepojke.
3. Tlak vo vratnom potrubí musí zabezpečiť plnenie horných zariadení vykurovacích systémov, to znamená, že tlakové potrubie vo vratnom potrubí musí byť vyššie ako budovy.
4. Tlak vo vratnom potrubí nesmie byť nižší ako 5–10 mm vodného stĺpca, aby sa zabránilo vzniku vákua.
5. Tlak na sacej strane sieťového čerpadla nesmie byť nižší ako 5 m wc potrubia.
6. Z podmienky nevrenia vody pri jej výpočtovej teplote by mala byť minimálna prípustná piezometrická dopravná výška v prívodnom potrubí vykurovacej siete 40 m pre 150 0 C, 130 0 C -20 m, 120 0 C -10 m.
7. Dostupný tlak na koncovom bode siete musí byť rovnaký alebo väčší ako vypočítaná tlaková strata a na vstupe účastníka pri vypočítanom prietoku chladiva.
8. Statický tlak by nemal presiahnuť 60 m w.c. od stavu pevnosti liatinových radiátorov. Zníženie statického tlaku v tepelných okruhoch je možné vykonať automatickým odpojením siete od vysokých budov.
9. Piezometrické tlaky na účastníckych vstupoch, teda v prívodnom potrubí, musia presahovať výšku odberných zariadení teplej vody.
Po vytvorení piezometrického grafu je potrebné určiť:
1. tlaková strata sieťových čerpadiel;
2. spôsob pripojenia spotrebiteľov k vykurovacím sieťam.
Piezometrický graf je grafickým znázornením tlaku vo vykurovacej sieti vo vzťahu k ploche, na ktorej je položená.
Pri vykresľovaní grafu sa dĺžka siete vynáša na vodorovnú os a tlaky na zvislú os. Miesto zdroja tepla sa berie ako počiatok súradníc v hlavných sieťach. Profil trasy a výšky pripojených spotrebiteľov sú postavené na akceptovanej mierke. Pre hlavné tepelné siete je možné použiť stupnice: horizontálne M g 1: 10000; vertikálne M v 1:1000.
Pri relatívne pokojnom profile trasy sa zostrojenie piezometrického grafu zvyčajne začína od neutrálneho bodu 0. Neutrálny bod 0 na sacom potrubí sieťového čerpadla sa berie tak, že spätné vedenie vykurovacej siete je umiestnené 3 -5 m vyššie ako najvyššie umiestnené budovy.
Ďalej pomocou výsledkov hydraulického výpočtu je skonštruovaná línia tlakových strát vo vratnom potrubí. Tlakové potrubie vo vratnom potrubí musí byť dostatočne vysoké (čo naznačuje naplnenie miestnych systémov), nepretínať budovy na grafe (neprerušovaný stav) a zároveň musí byť minimálne (aby nedošlo k poškodeniu vykurovacích zariadení - a bezpečnostný stav).
Potom je vybudovaná línia disponibilného tlaku pre systém zásobovania teplom na vypočítaný štvrťrok, ktorého hodnotu možno brať ako 40-50 m.w.st.
Potom sa hodnota tlakových strát v komunikáciách zdroja tepla odloží, pri absencii údajov sa berie rovná 25-30 m.w.st.
Potom sa nakreslí čiara statického tlaku, ktorá by mala
presahujú najvyššie budovy o 3-5 m.
PRÍKLAD 6. Podľa hydraulického výpočtu (príklad 5) vytvorte piezometrický graf. Predpokladaná teplota vody v sieti je 150-70 o C. Počet podlaží budov by mal byť 16 podlaží. Výška podlahy objektu je 3 m.
rozhodnutie:
Počiatočný bod 0 sa berie do neutrálneho bodu na sacom potrubí sieťového čerpadla tak, aby sa spätné potrubie nachádzalo 3-5 m nad najvyššími budovami. Optimálna hodnota začiatočného bodu je 48 m.w.st. Aby sme skontrolovali vybraný počiatočný bod, nakreslíme tlakovú čiaru v spätnej čiare po celej jej dĺžke. Značka tlakového vedenia na konci hlavného vedenia je 48 mw. plus strata hlavy 6,83 m.w.st., t.j. 54,83 m.w.st. Výsledná tlaková línia sa nachádza 4,83 m nad najvyššími budovami, ktorých výška je 50 m. Na základe toho môžeme považovať prijatú značku neutrálneho bodu 48 za správne zvolenú.
Vybudujeme líniu dostupného tlaku pre systém zásobovania teplom štvrte 2. Dostupný tlak v tomto príklade je 40 m.w.st.
Potom postavíme vedenie tlakových strát prívodného potrubia. Prekročenie bodu C vo vzťahu k bodu D sa bude rovnať strate hlavy v napájacom potrubí, ktorá sa rovná strate hlavy vo vratnom potrubí a je v tomto
príklad 6,83 m.
Obrázok 6. Piezometrický graf tepelnej siete
Súčet súradníc H, uzatvárajúci prívodné a vratné potrubie na začiatku hlavného (pri zdroji tepla), znázorňuje celkový pokles tlaku prívodného a vratného potrubia a koncového vstupu (tlak na výstupe z kotolne). N p - požadovaný tlak doplňovacieho čerpadla v dynamickom režime. H sn - tlak sieťového čerpadla. H um - strata tlaku v komunikáciách zdroja tepla.
Pri návrhu a prevádzke rozvetvených tepelných sietí sa používa graf, ktorý zohľadňuje vzájomný vplyv profilu okresu, výšok pripájaných budov, tlakových strát vo vykurovacej sieti a účastníckych inštalácií. Podľa piezometrického grafu sa dá ľahko určiť tlak a dostupná tlaková strata v ktoromkoľvek bode vykurovacej siete.
Na základe piezometrického grafu sa vyberie schéma pripojenia účastníckych jednotiek, vyberú sa pomocné čerpadlá, doplňovacie čerpadlá a automatické zariadenia.
Tlakový graf je vypracovaný pre pokojové stavy systému (hydrostatický režim) a dynamický režim.
Dynamický režim je charakterizovaný líniou tlakových strát v prívodnom a vratnom potrubí na základe hydraulického výpočtu siete a je určený prevádzkou čerpadiel siete.
Hydrostatický režim počas odstávky čerpadiel siete udržujú doplňovacie čerpadlá.
Odberatelia s rôznym tepelným zaťažením sú pripojení k sieťam ohrevu vody. Môžu byť umiestnené na rôznych geodetických značkách a majú rôznu výšku. Účastnícke vykurovacie systémy môžu byť navrhnuté tak, aby pracovali s rôznymi teplotami vody. V týchto prípadoch je potrebné vopred určiť tlaky alebo tlaky v ktoromkoľvek bode vykurovacej siete.
K tomu sa zostrojí piezometrický graf alebo graf tlaku vykurovacej siete, na ktorom sa v určitej mierke vykreslí terén, výška pristavaných budov, tlak vo vykurovacej sieti; je ľahké určiť dopravnú výšku (tlak) a dostupnú dopravnú výšku (pokles tlaku) v akomkoľvek bode siete a účastníckych systémov.
Okrem stanovenia tlaku v ktoromkoľvek bode siete a pomocou piezometrického grafu je možné kontrolovať súlad hraničných tlakov vo vykurovacej sieti s pevnosťou prvkov systémov zásobovania teplom. Podľa tlakového harmonogramu sa vyberajú schémy pripojenia spotrebiteľov k vykurovacej sieti a vyberajú sa zariadenia pre vykurovacie siete (sieťové a doplňovacie čerpadlá, automatické regulátory tlaku atď.). Graf je vykreslený pre dva prevádzkové režimy tepelných sietí – statický a dynamický.
Statický režim je charakterizovaný tlakom v sieti, keď sieť nefunguje, ale doplňovacie čerpadlá sú zapnuté. V sieti nie je cirkulácia vody. Doplňovacie čerpadlá zároveň musia vyvinúť tlak, ktorý zabezpečí nevrenie vody vo vykurovacej sieti.
Dynamický režim je charakterizovaný tlakmi vznikajúcimi vo vykurovacej sieti a v sústavách odberateľov tepla pri prevádzke sieťových čerpadiel, ktoré zabezpečujú cirkuláciu vody v sústave.
Piezometrický graf je vyvinutý pre hlavný vykurovací systém a predĺžené vetvy. Možno ho postaviť až po vykonaní hydraulického výpočtu potrubí - podľa vypočítaných tlakových spádov v úsekoch vykurovacej siete.
Graf je zostavený pozdĺž dvoch osí – vertikálnej a horizontálnej. Na zvislej osi sú vynesené tlaky v ktoromkoľvek bode siete, tlaky čerpadiel, profil siete, výšky vykurovacích sústav v metroch, na vodorovnej osi dĺžky úsekov vykurovania. siete.
Pri výstavbe sa podmienečne predpokladá, že os potrubí a geodetické značky pre inštaláciu čerpadiel a vykurovacích zariadení v prvom poschodí budov sa zhodujú s úrovňou terénu. Najvyššia poloha vody vo vykurovacích systémoch sa zhoduje s hornou značkou budovy.
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
V dôsledku tepelného účinku chladiacej kvapaliny na potrubie dochádza k tepelnému predĺženiu kovu.
Výpočet sa vykonáva podľa "Príručky zásobovania teplom a vetrania - R.V. Shchekin".
Hodnota tepelného predĺženia potrubia je určená vzorcom:
∆l=a–l(t 1 -t 2) (22)
kde: a- koeficient lineárnej rozťažnosti rúrových ocelí, mm/m
l-dĺžka uvažovaného úseku, m
t 1 - maximálna teplota steny potrubia, t.j. meraná rovná maximálnej teplote chladiacej kvapaliny, 0 C (t 1 -130; 150 0 C)
t 2 - minimálna teplota steny potrubia, ktorá sa rovná vypočítanej vonkajšej teplote na vykurovanie (t 2 \u003d t 0).
Na zabezpečenie správneho fungovania kompenzátorov a samokompenzácie sú potrubia rozdelené pevnými podperami na samostatné úseky, ktoré sú navzájom nezávislé z hľadiska tepelného predĺženia.
Na každom úseku potrubia obmedzenom vymeniteľnými pevnými podperami je zabezpečená inštalácia kompenzátora a samokompenzácie.
Pri umiestňovaní pevných podpier na dráhu je potrebné vziať do úvahy nasledovné:
Pevné podpery sú inštalované predovšetkým v miestach vetiev potrubia;
Pri usporiadaní pevných podpier (VUT) v priamych úsekoch sa postupuje z prípustných vzdialeností medzi pevnými podperami v závislosti od priemeru rúr, typu kompenzátorov a parametrov chladiacej kvapaliny.
Výpočet potrubí na kompenzáciu tepelného predĺženia s flexibilnými kompenzátormi (v tvare U) a so samokompenzáciou sa vykonáva pre prípustné namáhanie kompenzácie ohybu G prídavných rúr GOST 10704-91, ktoré je možné vziať:
Pre kompenzátory v tvare U pri T≤ 150 0 C, G pridať \u003d 11 kg / mm 2
Na výpočet oblastí samokompenzácie pri T≤ 150 0 C pridajte G \u003d 8 kg / mm 2
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
Počiatočné údaje pre výpočet:
Sekcia vyrovnania 3-4
Priemer potrubia d y \u003d 108–4
Vzdialenosť medzi pevnými podperami, m l=70m
Maximálna teplota chladiacej kvapaliny t i = 150 0 C
Odhadovaná teplota vzduchu t o \u003d 26 0 C
Dizajnová schéma
Obrázok 7. Konštrukčná schéma kompenzátora v tvare U
Tepelné predĺženie je určené vzorcom
∆l \u003d a–l (t 1 - t 2)
∆l=1,24–70(150+26)/10-2 =135,408 mm
Na zvýšenie kompenzačnej kapacity kompenzátora tvaru U a kompenzačných napätí v potrubí je potrebné zabezpečiť predbežné natiahnutie vo výške 50% tepelného predĺženia.
Odhadované tepelné predĺženie úseku:
∆l vypočítané =0,5–∆l (23)
∆l kalkul =0,5–135,408=67,704 mm
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
Vonkajší priemer, mm Dn = 108 × 4
Hrúbka steny, mm s=3,5
Uhol natočenia a, stupeň, = 90 0 С
Dĺžka veľkého ramena, m l b = 15,0 m
Dĺžka menšieho ramena m l m =10,0m
Maximálna teplota chladiacej kvapaliny je 0 C, t 1 \u003d 150 0 C
Odhadovaná vonkajšia teplota t n \u003d t 0 \u003d -26 0 С
Dizajnová schéma
Obrázok 8. Schéma výpočtu kompenzátora v tvare L
Dizajnový uhol: 95 0 С
Odhadovaný teplotný rozdiel
∆t \u003d t 1 -t n \u003d 150 + 26 \u003d 176 0 С (25)
Určíme hodnotu pomocných veličín (podľa nomogramu VI14. Obr. 6 a 7)
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
7 \u003d 0,126 ∆t \u003d 176 0 С l \u003d 10,0
Elastická sila p x a p y a zamedzenie kompenzačného napätia G kg/mm2
p x = A x = 6 x = 13,3
p y \u003d 12 × \u003d 26.61
K a (A) \u003d C (A)
K a (A) \u003d 3,5 × \u003d 1,12 kgf / cm 2
Stanovenie síl pevných podpier
Sily vnímané pevnými podperami sú tvorené nevyváženými silami vnútorného tlaku, trecími silami v pohyblivom
podpery a sily pružnej deformácie kompenzátorov tvaru U a samokompenzácie.
Pri určovaní síl pevných podpier sa berie do úvahy schéma úseku potrubia, pevné podpery a kompenzačné zariadenia, vzdialenosť pevných podpier atď.
Pre výpočet zvážte schému časti 3-4 s kompenzátormi v tvare U.
Osová sila na pevnú podperu je určená vzorcom:
H O1 \u003d R K1 + q 1 × μ × l 1 (28)
P K1 je sila elastickej deformácie;
q 1 - hmotnosť 1 metra potrubia s vodou (tabuľka VI 24), berúc do úvahy hmotnosť izolácie (vezmite hmotnosť 1 metra izolácie 0,5 kg);
μ je koeficient trenia pre klzné ložiská.
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
Výber tepelnej izolácie
Tepelná izolácia je vystavená priamemu vplyvu vonkajších teplôt, vlhkosti vzduchu, tlaku. V nepriaznivých podmienkach dochádza k tepelnej izolácii s uložením podzemných žľabov a najmä bezžľabových.
Účel tepelnej izolácie:
Zníženie tepelných strát do životného prostredia;
Získanie určitej teploty na izolovanom povrchu;
Ochrana proti vonkajšej korózii.
Tepelná izolácia sa používa pre všetky typy kladenia vykurovacích sietí bez ohľadu na spôsob kladenia a teplotu chladiacej kvapaliny.
Výber hrúbky tepelnej izolácie a návrh vrstiev by sa mal vykonať v súlade s prílohou 8,9,10,11.
Údaje o výbere sú uvedené v tabuľke 5.
Tabuľka 5 - Výber tepelnej izolácie
| Návrhová teplota 0 C | Menovitý priemer | Hrúbka izolácie potrubia | Spôsob kladenia | Návrh izolácie | ||||
| T 1 | T 2 | T 3 | Antikorózny náter | Hlavná tepelnoizolačná vrstva | Krycia vrstva | |||
| T1, T2 | Podzemné v nepriechodných kanáloch, tuneloch a nadzemných | Izolácia v dvoch vrstvách na studenom izolačnom tmelu značky MRB - X-T15 GOST 10296-79TU21-27-37-74 MPSM | Pevne prepichnuté z odpadu zo sklenených vlákien | Konštrukčné sklolaminát KAST-V | ||||
| 150-70 | 45 × 3,5 | |||||||
| 76 × 3,5 | ||||||||
| 89 × 3,5 | ||||||||
| 108 × 4 | Rohože zo sklenených strižových vlákien v kotúčoch | |||||||
| 133 × 4 |
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
V dôsledku realizácie projektu kurzu pre zásobovanie teplom obytnej zóny boli prijaté tieto technické riešenia:
1. Systém centralizovanej siete ohrevu vody je uzavretý ako najprijateľnejší a nákladovo najefektívnejší na vykurovanie obytnej oblasti;
2. Použitie nových technológií v zatepľovaní zabezpečuje priaznivú kvalitu prác šetriacich energiu;
3. Stanica ústredného kúrenia je vybavená:
Doskové výmenníky tepla s mnohými výhodami:
malé rozmery a vysoký koeficient prestupu tepla;
Prístrojové vybavenie a automatizácia;
4. Zvyšujú sa parametre tepelného nosiča, čím sa zníži spotreba sieťovej vody, spotreba kovu systému a spotreba plynu a elektriny;
5. Hydraulický výpočet určuje priemer potrubí, tlakové straty v sieti.
Literatúra
| Zmeniť |
| list |
| Dokument č. |
| Podpis |
| dátum |
| list |
| VGETK.401-T.08.KP.46d.PZ |
1. Apartsev, M.M. Úprava vodných systémov centrálneho zásobovania teplom. - M.: Energia, 1982.
2. Ionín A.A. Zásobovanie teplom: učebnica pre vysoké školy / M., Stroyizdat. 1982
3. Varfolomeeva, L. E. Pokyny pre návrh kurzu. Zásobovanie teplom. – V.: VGETK, 2005.
4. Manyuk, V.I. Adresár. Úprava a prevádzka vodovodných vykurovacích sietí. - M.: Stroyizdat, 1988.