Побудова п'єзометричного графіка, механічний розрахунок трубопроводів - теплопостачання району
Після виконання гідравлічного розрахунку водяних теплових мереж будується п'єзометричний графік, за допомогою якого визначається натиск в будь-якій точці мережі, проводиться вибір схеми приєднання споживачів, підбір мережевих і підживлювальних насосів.
При побудові пьезометріческіх графіків теплових мереж за точку відліку береться вісь мережевого насоса. Для закритих систем втрати тиску в прямому та зворотному магістралях однакові. П'єзометричний графік будується шляхом відкладання втрат тиску на кожній ділянці # 63; Pi уздовж головного напрямку. На п'єзометричний графік необхідно нанести профіль місцевості, яку перетинає траса. Висотні позначки визначаються по горизонталях на плані. На графік наносяться абоненти теплової мережі. Для всіх мікрорайонів приймаємо середню поверховість розрахункового мікрорайону. Висота будівель складе:
Приймається, що статичний режим в опалювальному і неопалювальний період збігаються. Побудова графіка починається зі статичного режиму.
Проектування статичного режиму здійснюється при дотриманні наступних умов:
а) Умова заповнення системи - в будь-якій точці системи теплопостачання має бути надлишкове пьезометрические тиск не менше 5 м. Від найбільш високою точки системи відкладається 5 м і паралельно профілю землі будується лінія заповнення.
б) Умови міцності нагрівальних приладів - натиск в мережі не повинен перевищувати межі міцності нагрівальних приладів. Приймається, що в будівлях встановлені чавунні радіатори, тоді в найнижчій точці тиск не повинен перевищувати 60-10 = 50 м. Лінія, що повторює профіль місцевості і проходить на висоті 50 м, буде лінією міцності нагрівальних приладів.
Статичний режим характеризується горизонтальною лінією. що проходить між і.
Проектування динамічного режиму проводиться окремо для опалювального і неопалювального періодів. При цьому повинні виконуватися наступні умови:
1) умова невскіпанія - тиск в трубопроводі не повинно бути нижче тиску насичення при температурі теплоносія. При температурі 140 ° С лінія невскіпанія відкладається від поверхні землі на 30 м.в.ст.
2) умови міцності трубопроводів - тиск не повинен перевищувати 160 м. Лінія відкладається від поверхні землі.
Також повинні дотримуватися умови а) і б).
Втрати тиску в розрахунковому мікрорайоні визначаються за формулою:
де - втрати тиску в прямому трубопроводі, Па;
- втрати тиску в зворотній магістралі, Па;
- втрати тиску в будівлі, Па. Складаються з втрат тиску в водопідігрівачів гарячого водопостачання і в системі опалення м.в.ст
В опалювальний період:
Метою механічного розрахунку є визначення місця розташування компенсуючих пристроїв і перевірка лінійних ділянок на природну компенсацію температурних подовжень.
При нагріванні трубопроводи теплових мереж знаходяться під тиском грунту, яке заважає їх тепловому подовженню. При нагріванні ділянки трубопроводу безканальної прокладки, кінці якого закінчуються компенсатором, виникає нерухома точка, яка не має переміщень. У цій точці не потрібна установка нерухомої опори, т. К. Є умовно нерухома опора.
Теплова мережа розбивається на розрахункові ділянки, тобто прямолінійні відрізки трубопроводів, межами яких є природні компенсатори або нерухомі опори. Визначаються довжини цих ділянок, які не повинні перевищувати двох максимальних довжин (2Lm). Залежно від діаметра трубопроводу величина Lm, м, визначається по табл. 2.1 [7]. Якщо довжина прямої ділянки більше 2Lm, на ньому передбачають компенсацію подовжень за рахунок природних кутів повороту.
В даному курсовому проекті все прямолінійні ділянки мережі не вимагають установки компенсаторів.
Приклад перевірочного розрахунку температурних подовжень для прямолінійного відрізка на ділянці 2 (рис. 6.1).
Малюнок 6.1 - Схема до визначення температурних подовжень.
По таблиці 2.1 [7] для труби з зовнішнім діаметром 130 мм максимальна довжина Lm = 52 м. Т. к. 2Lm = 2 • 52 = 104 м, а L = 77 м, то установка компенсатора не потрібно.
температурне подовження # 63; l, м, визначається за формулою:
де - коефіцієнт лінійного розширення сталевої труби, для сталей 17 в діапазоні температур до 150 ° С приймається рівним 1,37 • 10-5 1 / ° С;
- розрахункова температура теплоносія, ° С;
- температура зовнішнього повітря при монтажі трубопроводу, приймається мінімально допустима;
- довжина прямої ділянки, м;
- сила тертя між грунтом і трубою-оболонкою; по табл. 2.1 [7] приймається рівною 3323 Н / м;
- модуль поздовжньої пружності сталевої труби з урахуванням впливу температури 0,204 • 106 Н / мм 2;
- площа поперечного перерізу стінки труби, по табл. 2.1 [7] мм2.
За номограмі 2.1.1 [7] визначається довжина плеча компенсації DS = 5,6 м.
Аналогічно перевіряються всі розрахункові ділянки.
У місцях компенсації температурних подовжень трубопроводів, засипаних грунтом, за рахунок природних кутів повороту застосовуються амортизуючі прокладки. Як них використовуються мати теплозвукоізоляційні зі спіненого поліетилену. Товщина матів приймається 2 • # 63; l, а встановлюються вони на 2/3 довжини плеча компенсації. Їх висота повинна перевищувати діаметр поліетиленової труби-оболонки не менше ніж на 100мм. Для забезпечення бічних переміщень все відгалуження обкладаються амортизирующими прокладками.
Нерухомі опори при безканальної прокладці встановлюються у випадках необхідності обмежити переміщення трубопроводів. Передбачена установка нерухомих опор на вводі в будівлю при довжині відгалуження більше 12 м при відсутності природної компенсації температурних подовжень.