Cálculo de una caldera de vapor.
La capacidad de vapor de la sala de calderas es igual a:
DK=DP+DSP+ DSN-GROU1-GROU2, kg/s
Consumo de vapor para instalaciones de fuel oil DMX = 0,03DP = 0,03•2,78= 0,083 kg/s
Determinemos el consumo de vapor para calentadores de red.
Determinemos la temperatura del agua de la red de retorno a la entrada de la sala de calderas:
h - eficiencia del calentador de ACS en la estación de calefacción central 0,98 (98%).
Determinemos la entalpía del condensado de vapor de calefacción después del enfriador:
Dt: condensado de subenfriamiento hasta t agua de red de retorno en el enfriador.
Temperatura de saturación en el calentador de red:
Determinamos la entalpía en el calentador de red según tNAS
\u003d 2738,5 kJ/kg
Consumo de vapor para el calentador de red
ZSP - eficiencia del calentador de red 0.98
Determinar el caudal de agua de purga para calderas de vapor.
donde K • DP - expresa el consumo de vapor para necesidades propias K - 0.08 - 0.15
-porcentaje de purga de caldera
- capacidad de vapor de la sala de calderas
Encontremos el consumo de agua de purga que va al alcantarillado
Entalpía del agua de purga del bidón de la caldera (según P en el bidón de la caldera)_
entalpía de vapor y agua hirviendo a la salida del SNP (según P = 0,12 MPa en el desaireador)
Consumo de vapor secundario de SNP que va al desaireador de alimentación
Determinamos el consumo de agua corriente a la entrada de la sala de calderas para compensar pérdidas
Aquí: no hay retorno de condensado de la producción; pérdida de agua en las redes de calefacción; pérdida de condensado y agua dentro de la sala de calderas.
agua que sale de la purga continua de la caldera al alcantarillado
Temperatura del agua del grifo después de enfriar
Aquí tcool \u003d 50 0С es la temperatura del agua eliminada al alcantarillado
temperatura del agua fría
coeficiente pérdida de calor del enfriador
— temperatura del agua que sale del separador de purga continua
Consumo de vapor para calentadores de agua del grifo
temperatura del agua aguas abajo del calentador frente al agua fría = 300С
tN es la temperatura de saturación en el desaireador (por presión en el desaireador 0,12 MPa);
id”, id’ es la entalpía del vapor y del condensado (por presión en el desgasificador 0,12 MPa).
Consumo de vapor para el desgasificador de agua de reposición
Consumo de ACS a la entrada del desgasificador de agua de reposición:
Temperatura del agua de reposición después del enfriador
Aquí, tHOV = 27 0C es la temperatura del agua fría después del agua fría;
Consumo de vapor para el calentador CWW que ingresa al desgasificador de agua de alimentación:
Aquí GHOB2 es el caudal de COW en la entrada al desaireador de alimentación:
Aquí tК = 950С es la temperatura del condensado de las instalaciones de producción y fuel oil.
Capacidad del desaireador de alimentación:
Gastos ajustados por necesidades propias:
DCH = Dd1+ Dd2+ DП1+ DП2+ DМХ = 0,068+0,03+0,12+0,15+0,08 = 17,97 kg/s
El caudal de agua inyectado en el atemperador ROU1 al recibir vapor industrial reducido:
Aquí iK” es la entalpía del vapor detrás de la caldera (basada en la presión en el tambor);
iP” es la entalpía del vapor a nivel industrial necesidades a la salida de la sala de calderas o a la entrada de la principal
(según P y t);
— entalpía del agua de alimentación frente a la caldera
El caudal de agua inyectado en el atemperador ROU2 al recibir vapor para las necesidades propias de la sala de calderas:
Aquí iSN” es la entalpía del vapor reducido (por presión aguas abajo ROU2 = 0,6 MPa)
Capacidad de vapor corregida de la sala de calderas:
El resultado es comparable a la salida de vapor preestablecida
Balance de materia de caldera
17,97 = 17,01 + 0,84
17,95 = 17,85
Transporte de agua caliente
El algoritmo del esquema de cálculo está establecido por documentación reglamentaria y técnica, normas estatales y sanitarias y se lleva a cabo en estricta conformidad con el procedimiento establecido.
El artículo proporciona un ejemplo del cálculo del cálculo hidráulico del sistema de calefacción. El procedimiento se realiza en la siguiente secuencia:
- En el esquema de suministro de calor aprobado para la ciudad y el distrito, los puntos nodales de cálculo, la fuente de calor, el enrutamiento de los sistemas de ingeniería están marcados con una indicación de todas las ramas, objetos de consumo conectados.
- Aclarar los límites de la propiedad del balance de las redes de consumo.
- Asigne números al sitio de acuerdo con el esquema, comenzando la numeración desde la fuente hasta el consumidor final.
El sistema de numeración debe distinguir claramente entre los tipos de redes: principal intra-trimestre, inter-casa desde un pozo térmico hasta límites del balance, mientras que el sitio se establece como un segmento de la red, encerrado por dos ramas.
El diagrama indica todos los parámetros del cálculo hidráulico de la red de calor principal desde la estación de calefacción central:
- Q es GJ/hora;
- Gm3/h;
- D-mm;
- V - m/s;
- L es la longitud de la sección, m.
El cálculo del diámetro se establece mediante la fórmula.
4 Determinación de pérdidas de calor operativas normalizadas con pérdidas de agua de red
2.4.1
Pérdidas de calor operativas normalizadas con pérdidas de agua de la red
están determinados en general por el sistema de suministro de calor, es decir teniendo en cuenta el interior
el volumen de las tuberías TS, que están en el balance del suministro de energía
organización, y en el balance de otras organizaciones, así como el volumen de los sistemas
consumo de calor, con la liberación de pérdidas de calor con pérdidas de agua de red en el TS para
balance de la organización de suministro de energía.
Volumen del vehículo por
el balance de la organización de suministro de energía como parte de AO-energo es (ver.
mesa de verdad
recomendaciones)
Vt s = 11974 m3.
Volumen del vehículo por
balance de otras organizaciones, principalmente municipales, es (según
Datos operacionales)
Vg.t.s = 10875 m3.
Volumen de sistemas
el consumo de calor es (según datos operativos)
Vs.t.p. = 14858 m3.
Volúmenes totales
el agua de la red es estacional:
- calefacción
temporada:
Vdesde = Vt s +Vg.t.s +Vs.t.p. = 11974 + 10875
+ 14858 = 37707 m3;
- temporada de verano
(el período de reparación se tiene en cuenta en el número de horas de funcionamiento del vehículo en la temporada de verano al determinar
Vav.d):
Vyo = Vt s +Vg.t.s = 11974 + 10875 = 22849 m3.
Promedio anual
se determina el volumen de agua de la red en las tuberías TS y los sistemas de consumo de calor Vav.g
según la fórmula (37) RD
153-34.0-20.523-98 :
Incluido en TS
en el balance de la organización de suministro de energía
2.4.2
Pérdidas de calor anuales operativas normalizadas con fugas normalizadas
red de agua
fueron determinados por la fórmula (36) RD
153-34.0-20.523-98 :
donde ρaver.g es el promedio anual
densidad del agua, kg/m3; determinado a la temperatura , °С;
c - específico
capacidad calorífica del agua de la red; se toma igual a 4.1868 kJ/(kg
× °С)
o 1 kcal/(kg × °C).
Promedio anual
temperatura del agua fría que ingresa a la fuente de energía térmica para
post-tratamiento para recargar el vehículo, (°C) está determinado por
fórmula (38) RD
153-34.0-20.523-98 :
Temperatura
se toma agua fría durante el período de calentamiento = 5 ° С; en verano
periodo = 15 °C.
Pérdidas anuales
calor total en el sistema
suministro de calor son
o
= 38552 Gcal,
incluso en TS
en el balance de la organización de suministro de energía
o
= 13872 Gcal.
2.4.3 Normalizado
pérdidas de calor de funcionamiento con fuga normalizada de agua de red por temporada
funcionamiento del vehículo - calefacción y verano
están determinados por las fórmulas (39) y (40) RD
153-34.0-20.523-98 :
- por
temporada de calefacción
o
= 30709 Gcal,
incluso en TS
en el balance de la organización de suministro de energía
o
= 9759 Gcal;
- para verano
temporada
o
= 7843 Gcal,
incluso en TS
en el balance de la organización de suministro de energía
o
= 4113 Gcal.
2.4.4
Pérdidas de calor operativas normalizadas con fugas de agua de red por meses
en temporadas de calefacción y verano
fueron determinadas por las fórmulas (41) y (42) RD
153-34.0-20.523-98 :
- por
temporada de calefacción (enero)
o
= 4558 Gcal,
incluso en TS
en el balance de la organización de suministro de energía
o
=
1448 Gcal.
similar
las pérdidas de calor se determinan para otros meses, por ejemplo, para la temporada de verano
(Junio):
o
= 1768 gal,
incluso en TS
en el balance de la organización de suministro de energía
o
= 927 Gcal.
similar
las pérdidas de calor se determinan para otros meses, los resultados se dan en la tabla de estas Recomendaciones.
2.4.5 Por
los resultados del cálculo, se construyen parcelas (ver la figura de estas Recomendaciones) de pérdidas de calor mensuales y anuales de
fuga de agua de la red en el sistema de suministro de calor en su conjunto y en el balance general
organización de suministro de energía.
La tabla muestra los valores de pérdida de calor en
por ciento a la cantidad planificada de energía térmica transportada.
Los bajos valores de la relación de pérdidas de calor a su suministro se explican por la pequeña
Acciones de TS (según características materiales) en el balance del suministro de energía
organización en comparación con todas las redes en el sistema de suministro de calor.
Elección del grosor del aislamiento térmico
q1 - normas de pérdidas de calor, W/m;
R es la resistencia térmica de la capa de aislamiento principal, K*m/W;
f es la temperatura del refrigerante en la tubería, 0C;
dI, dH - diámetro exterior de la capa de aislamiento principal y tubería, m;
LI - coeficiente. conductividad térmica de la capa de aislamiento principal, W/m*K;
DIZ es el espesor de la capa de aislamiento principal, mm.
Tubería de vapor.
Línea recta: dB = 0,259 m tCP = 192 0C q1 = 90 W/m
Material de aislamiento térmico: esteras de lana mineral perforada en conchas, grado 150;
Línea de retorno (línea de condensado):
dB = 0,07 m tCP = 95 0C q1 = 50 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
líneas de agua
Parcela 0-1 Línea directa:
dB = 0,10 m f = 150 0C q1 = 80 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
Linea de retorno:
dB = 0,10 m f = 70 0C q1 = 65 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
Parcela 0-2 Línea directa:
dB = 0,359 m f = 150 0C q1 = 135 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
Linea de retorno:
dB = 0,359 m f = 70 0C q1 = 114 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
Parcela 0-3 Línea directa:
dB = 0,359 m f = 150 0C q1 = 135 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
Linea de retorno:
dB = 0,359 m f = 70 0C q1 = 114 W/m
Material de aislamiento térmico - esteras de fibra de vidrio
Indicadores de presión normal
Como regla general, es imposible lograr los parámetros requeridos según GOST, ya que varios factores influyen en los indicadores de rendimiento:
Potencia del equipo
necesarios para suministrar el refrigerante. Los parámetros de presión en el sistema de calefacción de un edificio de gran altura se determinan en los puntos de calor, donde el refrigerante se calienta para suministrarlo a través de tuberías a los radiadores.
Estado del equipo
. Tanto la presión dinámica como la estática en la estructura de suministro de calor se ven directamente afectadas por el nivel de desgaste de los elementos de la sala de calderas, como los generadores de calor y las bombas.
Igualmente importante es la distancia desde la casa hasta el punto de calor.
El diámetro de las tuberías en el apartamento. Si, al realizar reparaciones con sus propias manos, los propietarios del apartamento instalaron tuberías de un diámetro mayor que en la tubería de entrada, los parámetros de presión disminuirán.
Ubicación de un apartamento separado en un edificio de gran altura.
Por supuesto, el valor de presión requerido se determina de acuerdo con las normas y requisitos, pero en la práctica depende mucho del piso en el que se encuentra el apartamento y su distancia desde el elevador común. Incluso cuando las salas de estar están ubicadas cerca del elevador, la arremetida del refrigerante en las habitaciones de las esquinas siempre es menor, ya que a menudo hay un punto extremo de tuberías allí.
El grado de desgaste de tuberías y baterías.
. Cuando los elementos del sistema de calefacción ubicado en el apartamento han servido durante más de una docena de años, no se puede evitar cierta reducción en los parámetros y el rendimiento del equipo. Cuando ocurren tales problemas, es recomendable reemplazar inicialmente las tuberías y los radiadores desgastados y luego será posible evitar situaciones de emergencia.
Requisitos GOST y SNiP
En los edificios modernos de varios pisos, el sistema de calefacción se instala según los requisitos de GOST y SNiP. La documentación reglamentaria especifica el rango de temperatura que debe proporcionar la calefacción central. Esto es de 20 a 22 grados C con parámetros de humedad de 45 a 30%.
Para lograr estos indicadores, es necesario calcular todos los matices en la operación del sistema incluso durante el desarrollo del proyecto. La tarea de un ingeniero de calefacción es garantizar la diferencia mínima en los valores de presión del líquido que circula en las tuberías entre el piso inferior y el último de la casa, reduciendo así la pérdida de calor.
Los siguientes factores influyen en el valor real de la presión:
- La condición y capacidad del equipo que suministra el refrigerante.
- El diámetro de las tuberías por las que circula el refrigerante en el apartamento. Sucede que al querer aumentar los indicadores de temperatura, los propios propietarios cambian su diámetro hacia arriba, reduciendo el valor total de la presión.
- La ubicación de un apartamento en particular. Idealmente, esto no debería importar, pero en realidad existe una dependencia del piso y de la distancia desde el elevador.
- El grado de desgaste de la tubería y los dispositivos de calefacción. En presencia de baterías y tuberías viejas, no se debe esperar que las lecturas de presión se mantengan normales. Es mejor prevenir la ocurrencia de situaciones de emergencia reemplazando su viejo equipo de calefacción.
Compruebe la presión de trabajo en un edificio de gran altura utilizando manómetros de deformación tubular. Si, al diseñar el sistema, los diseñadores establecieron el control automático de la presión y su control, entonces se instalan adicionalmente sensores de varios tipos. De acuerdo con los requisitos prescritos en los documentos reglamentarios, el control se lleva a cabo en las áreas más críticas:
- en el suministro de refrigerante desde la fuente y en la salida;
- antes de la bomba, filtros, reguladores de presión, colectores de lodos y después de estos elementos;
- en la salida de la tubería de la sala de calderas o CHP, así como en su entrada a la casa.
Tenga en cuenta: una diferencia del 10 % entre la presión de trabajo estándar en el primer y el noveno piso es normal
Información general
Para el suministro de alta calidad de todos los consumidores con la cantidad requerida de calor en la calefacción urbana, es necesario proporcionar un régimen hidráulico determinado. Si no se cumple el régimen hidráulico especificado en la red de calefacción, no se garantiza el suministro de calor de alta calidad a los consumidores individuales, incluso con un exceso de energía térmica.
Se garantiza un régimen hidráulico estable en las redes de calefacción mediante el suministro de edificios individuales con una cantidad determinada de refrigerante que circula en las ramas. Para cumplir con esta condición, se realiza un cálculo hidráulico del sistema de suministro de calor y se determinan los diámetros de las tuberías, la caída de presión (presión) en todas las secciones de la red de calor, la presión disponible en la red se proporciona de acuerdo con eso requerida por los abonados y se selecciona el equipo necesario para el transporte del refrigerante.
Ecuación de Bernoulli para un flujo constante de un fluido incompresible
donde I es la carga hidrodinámica total, m. S t;
Z es la altura geométrica del eje de la tubería, m;
O- velocidad del fluido, m/s;
B\_2 - pérdida de presión; m de agua Arte.;
Z+ p/pg - cabeza hidrostática (R = Ren + RY — presión absoluta);
png - altura piezométrica correspondiente a la presión manométrica (RY— sobrepresión), m de agua. Arte.
En el cálculo hidráulico de las redes de calor, la cabeza de velocidad o212g no se tiene en cuenta, ya que es una pequeña fracción de la cabeza total H y varía ligeramente a lo largo de la red. Entonces tenemos
es decir, consideran que la altura total en cualquier tramo de la tubería es igual a la altura hidrostática Z + pág./pág.
Pérdida de presión Arkansas, Pa (presión D/g, m columna de agua) es igual a
Aquí D/?dl - pérdida de presión a lo largo de la longitud (calculada mediante la fórmula de Darcy-Weisbach); Arkansasmetro — pérdida de carga en resistencias locales (calculada mediante la fórmula de Weisbach).
donde X, ?, son los coeficientes de fricción hidráulica y resistencia local.
Coeficiente de fricción hidráulica X depende del modo de movimiento del fluido y de la rugosidad de la superficie interna de la tubería, el coeficiente de resistencia local ?, depende del tipo de resistencia local y del modo de movimiento del fluido.
Pérdida de longitud. Coeficiente de fricción hidráulica X. Distinguir: rugosidad absoluta A, la rugosidad equivalente (equigranular) AOh, cuyos valores numéricos se dan en libros de referencia, y la rugosidad relativa niño (kjd es la rugosidad relativa equivalente). Valores del coeficiente de fricción hidráulica X calculado de acuerdo con las siguientes fórmulas.
Flujo de fluido laminar (Re X se calcula usando la fórmula de Poiseuille
Región de transición 2300 Re 4, fórmula de Blasius
movimiento turbulento {Re > IT O4), fórmula A.D. Altshulya
En AOh = 0, la fórmula de Altshul toma la forma de la fórmula de Blasius. En Re —? oo La fórmula de Altshul toma la forma de la fórmula del profesor Shifrinson
Al calcular las redes de calor, se utilizan las fórmulas (4.5) y (4.6). En este caso, determine primero
Si Re ip, entonces X está determinada por la fórmula (4.5) si Re>Reno., entonces X calculado de acuerdo con (4.6). En Re>Renotario público se observa una zona de resistencia cuadrática (autosimilar) cuando X es una función sólo de la rugosidad relativa y no depende de Re.
Para cálculos hidráulicos de tuberías de acero de redes de calefacción, se toman los siguientes valores de rugosidad equivalente AOh, m: tuberías de vapor - 0.2-10″3; canalizaciones de condensados y redes de ACS - 1-10’3; redes de calentamiento de agua (funcionamiento normal) - 0,5-10″3.
En las redes térmicas, normalmente Re > Renotario público.
En la práctica, es conveniente utilizar la caída de presión específica
o
donde /?yo — caída de presión específica, Pa/m;
/ - longitud de la tubería, m.
Para la región de resistencia cuadrática, la fórmula de Darcy-Weisbach para el transporte de agua (p = const) se representa como
donde L \u003d 0.0894?Oh°'25/rv = 16,3-10-6 en ^ = 0,001 m, pv = 975.
(L = 13.62 106 en AOh = 0,0005m).
Usando la ecuación de flujo G= r • o • S, determine el diámetro de la tubería
Entonces
, 0,0475 0,5
Aquí una" = 0,63 l; A* = 3,35 -2—; para 75 °С; Rv = 975; = 0,001;
R
A* = 12110″3; ¿D? = 246. (Cuando a, = 0,0005m Un% = 117-10'3, D? = 269).
Las pérdidas en las resistencias locales se calculan utilizando el concepto de "longitud equivalente" 1mi resistencia local. Tomando
obtenemos
Valor de sustitución X= DO 1 (AOh / d)0,25 en (4 L 0), obtenemos
donde A1 = 9,1/^3'25. Para p = 975 kg/m3, AOh = 0,001 metros un, = 51,1.
Relación ARmetro a ART representa la proporción de pérdidas de presión locales
De la solución conjunta de las ecuaciones (4.6), (4.10) y (4.11) obtenemos
donde
Para agua
donde APv — caída de presión disponible, Pa.
caída de presión total
Entonces
Valores del coeficiente A y Av presentado en .
Comprobación de la estanqueidad del sistema de calefacción.
La prueba de estanqueidad se realiza en dos etapas:
- prueba de agua fría. Las tuberías y las baterías en un edificio de varios pisos se llenan de refrigerante sin calentarlo y se miden los indicadores de presión. Al mismo tiempo, su valor durante los primeros 30 minutos no puede ser inferior al estándar de 0,06 MPa. Después de 2 horas, la pérdida no puede ser superior a 0,02 MPa. En ausencia de ráfagas, el sistema de calefacción del edificio de gran altura seguirá funcionando sin problemas;
- prueba usando un refrigerante caliente. El sistema de calefacción se prueba antes del inicio del período de calefacción. El agua se suministra bajo una cierta presión, su valor debe ser el más alto para el equipo.
Pero los residentes de edificios de varios pisos, si lo desean, pueden instalar instrumentos de medición como manómetros en el sótano y, en el caso de las más mínimas desviaciones en la presión de la norma, informar a las empresas de servicios públicos correspondientes. Si, después de todas las acciones tomadas, los consumidores aún no están satisfechos con la temperatura en el apartamento, es posible que deban considerar organizar una calefacción alternativa.
La presión que debe haber en el sistema de calefacción de un edificio de apartamentos está regulada por SNiP y estándares establecidos
Al calcular, tienen en cuenta el diámetro de las tuberías, los tipos de tuberías y calentadores, la distancia a la sala de calderas, la cantidad de pisos
Cálculo de verificación
Después de determinar todos los diámetros de las tuberías en el sistema, proceden al cálculo de verificación, cuyo objetivo es finalmente verificar la corrección de la red, verificar el cumplimiento de la presión disponible en la fuente y garantizar la presión especificada en el consumidor más remoto. En la etapa de cálculo de verificación, se vincula toda la red en su conjunto. Se determina la configuración de la red (radial, en anillo). Si es necesario, de acuerdo con el mapa del área, se ajustan las longitudes / secciones individuales, se determinan nuevamente los diámetros de las tuberías. Los resultados del cálculo fundamentan la elección del equipo de bombeo utilizado en la red de calefacción.
El cálculo finaliza con una tabla resumen y la elaboración de un gráfico piezométrico, sobre el que se aplican todas las pérdidas de carga en la red de calefacción de la zona. La secuencia de cálculo se muestra a continuación.
- 1. Diámetro precalculado D La sección /-ésima de la red se redondea al diámetro más cercano según el estándar (hacia arriba) según la gama de tuberías producidas. Los estándares más utilizados son: Dy = 50, 100, 150, 200, 250, 400, 500, 800, 1000 y 1200 mm. Tuberías más grandes Dy = 1400 y ?>en= 1800 mm rara vez se usan en redes. Dentro de los límites de Moscú, las redes troncales más comunes con un diámetro condicional Dy = 500 mm. De acuerdo con las tablas, se determina el grado de acero y la variedad de tuberías fabricadas en la fábrica, por ejemplo: re= 259 mm, Acero 20; re= 500 mm Acero 15 GS u otros.
- 2. Encuentra el número Re y compáralo con el límite Renotario público, determinado por la fórmula
Si Re > Renotario público, entonces la tubería opera en la región de un régimen turbulento desarrollado (región cuadrática). En caso contrario, es necesario utilizar las relaciones calculadas para el régimen transitorio o laminar.
Por regla general, las redes troncales operan en un dominio cuadrático. La situación en la que se produce un régimen transitorio o laminar en una tubería solo es posible en redes locales, en ramas de suscriptores con poca carga. La velocidad v en tales tuberías puede disminuir a los valores v
- 3. Sustituya el valor real (estándar) del diámetro de la tubería en las fórmulas (5.32) y (5.25) y repita el cálculo nuevamente. En este caso, la caída de presión real Arkansas debe ser inferior a lo esperado.
- 4. Las longitudes reales de las secciones y los diámetros de las tuberías se aplican al diagrama unifilar (Fig. 5.10).
Las ramas principales, accidentes y válvulas seccionales, cámaras térmicas, compensadores en la tubería principal de calefacción también se aplican al esquema. El esquema se realiza en una escala de 1:25 000 o 1:10 000. Por ejemplo, para un CHPP con una potencia eléctrica de 500 MW y una potencia térmica de 2000 MJ/s (1700 Gcal/h), el alcance de la red es de aproximadamente 15 kilómetros El diámetro de las líneas a la salida del colector CHP es de 1200 mm. A medida que el agua se distribuye a los ramales asociados, el diámetro de las tuberías principales disminuye.
Valores reales /, y Dt cada sección y el número de cámaras térmicas, las marcas de la superficie de la tierra se ingresan en la tabla final. 5.3. El nivel del sitio CHPP se toma como la marca cero de 0,00 m.
En 1999, un programa especial "Hidra”, escrito en el lenguaje algorítmico Fortran-IV y abierto al público en Internet. El programa le permite realizar un cálculo hidráulico de forma interactiva y obtener una tabla resumen de resultados. Además de la mesa, re-
Arroz. 5.10. Diagrama de red de calefacción de una línea y gráfico piezométrico
Cuadro 5.3
Los resultados del cálculo hidráulico de la red principal del distrito N° 17
Número cámaras |
ESO |
A, |
A2 |
A, |
Remoto abonado |
||
D |
— |
||||||
Longitud de la sección, m |
h |
/z |
h |
L |
L+ |
||
Elevación de la superficie del suelo, m |
0,0 |
||||||
diámetro de la tubería |
D |
d2 |
d3 |
di |
dn |
da |
|
Pérdida de cabeza en la zona |
A |
h2 |
*3 |
L/ |
A |
||
Cabeza piezométrica en el área |
"R |
H |
norte2 |
Hola |
nortePAGS |
HL |
El resultado del cálculo es un gráfico piezométrico correspondiente al esquema de red de calefacción del mismo nombre.
Si la presión cae
En este caso, es recomendable verificar de inmediato cómo se comporta la presión estática (detener la bomba); si no hay caída, entonces las bombas de circulación están defectuosas y no generan presión de agua. Si también disminuye, lo más probable es que haya una fuga en algún lugar de las tuberías de la casa, la calefacción principal o la sala de calderas.
La forma más fácil de localizar este lugar es apagando varias secciones, monitoreando la presión en el sistema. Si la situación vuelve a la normalidad en el próximo corte, entonces hay una fuga de agua en este tramo de la red. Al mismo tiempo, tenga en cuenta que incluso una pequeña fuga a través de una conexión de brida puede reducir significativamente la presión del refrigerante.
Cálculo de redes de calor.
Las redes de calentamiento de agua se harán de dos tubos (con tuberías directas y de retorno) y se cerrarán, sin analizar parte del agua de la red desde la tubería de retorno hasta el suministro de agua caliente.
Arroz. 2.6 - Redes de calefacción
Cuadro 2.5
No. cuenta de red de calor |
Longitud de la sección de red |
Carga de calor en el sitio |
0-1 |
8 |
622,8 |
1-2 |
86,5 |
359,3 |
2-3 |
7 |
313,3 |
2-4 |
7 |
46 |
1-5 |
118 |
263,5 |
5-6 |
30 |
17,04 |
5-7 |
44 |
246,46 |
7-8 |
7 |
83,8 |
7-9 |
58 |
162,6 |
9-10 |
39 |
155,2 |
9-11 |
21 |
7,4 |
Cálculo hidráulico de redes de calor.
a) Sección 0-1
Consumo de refrigerante:
, donde:
Q0-1 es el consumo estimado de calor transmitido a través de esta sección, kW;
tp y to - temperatura del refrigerante en las tuberías de ida y vuelta, ° С
Aceptamos la pérdida de presión específica en la tubería principal h = 70 Pa / m, y de acuerdo con el Apéndice 2 encontramos la densidad promedio del refrigerante c = 970 kg / m3, luego el diámetro calculado de las tuberías:
Aceptamos el diámetro estándar d=108 mm.
Coeficiente de fricción:
Del Apéndice 4 tomamos los coeficientes de las resistencias locales:
- válvula de compuerta, o=0,4
- una T para una rama, o=1.5, luego la suma de los coeficientes de resistencia local ?o=0.4+1.5=1.9 - para una tubería de la red de calefacción.
Longitud equivalente de las resistencias locales:
Pérdida total de presión en las tuberías de suministro y retorno.
, donde:
l es la longitud de la sección de la tubería, m, entonces
Hc \u003d 2 (8 + 7.89) 70 \u003d 2224.9 Pa \u003d 2.2 kPa.
b) Sección 1-2 Consumo de refrigerante:
Aceptamos la pérdida de presión específica en la tubería principal h=70 Pa/m.
Diámetro estimado de la tubería:
Aceptamos el diámetro estándar d=89 mm.
Coeficiente de fricción:
Desde la aplicación 4
- una T para una rama, o=1.5, luego ?o=1.5 - para una tubería de la red de calefacción.
Pérdida de presión total en las tuberías de suministro y retorno:
\u003d 2 (86.5 + 5.34) 70 \u003d 12.86 kPa
Longitud equivalente de las resistencias locales:
c) Sección 2-4 Consumo de refrigerante:
Aceptamos la pérdida de carga específica en el ramal h=250 Pa/m. Diámetro estimado de la tubería:
Aceptamos el diámetro estándar d=32 mm.
Coeficiente de fricción:
Desde la aplicación 4
- válvula en la entrada del edificio, o=0,5, ?o=0,5 para una tubería de la red de calefacción.
Longitud equivalente de las resistencias locales:
Pérdida de presión total en las tuberías de suministro y retorno:
=2 (7+0,6) 250=3,8 kPa
Las secciones restantes de la red de calefacción se calculan de manera similar a las anteriores, los datos de cálculo se resumen en la Tabla 2.6.
Tabla 2.6
Número de cuenta de red |
Consumo de calor, kg/s |
Cálculo, diámetro, mm |
?O |
le, mm |
estándar, diámetro, mm |
Ns, kPa |
|
0-1 |
5,9 |
102 |
1,9 |
7,89 |
108 |
0,026 |
2,2 |
1-2 |
3,4 |
82 |
1,5 |
5,34 |
89 |
0,025 |
5,34 |
2-3 |
2,9 |
60 |
0,5 |
1,25 |
70 |
0,028 |
4,1 |
2-4 |
0,4 |
28 |
0,5 |
0,6 |
32 |
0,033 |
3,8 |
1-5 |
2,5 |
73 |
1,5 |
4,2 |
76 |
0,027 |
17 |
5-6 |
0,16 |
20 |
2 |
1,1 |
20 |
0,036 |
15,5 |
5-7 |
2,3 |
72 |
1,5 |
4,3 |
76 |
0,026 |
6,7 |
7-8 |
0,8 |
37 |
0,5 |
0,65 |
40 |
0,031 |
3,8 |
7-9 |
1,5 |
60 |
1,5 |
3,75 |
70 |
0,028 |
8,6 |
9-10 |
1,4 |
47 |
2 |
3,4 |
50 |
0,029 |
21,2 |
9-11 |
0,07 |
15 |
0,5 |
0,18 |
15 |
0,04 |
10,5 |
?Hc=98,66 kPa
Selección de bombas de red.
Para la circulación forzada de agua en redes de calefacción en la sala de calderas, instalamos bombas de red con accionamiento eléctrico.
Suministro de la bomba de red (m3/h), igual al consumo horario de agua de red en la línea de suministro:
,
donde: Fr.v. \u003d Fr - Fs.n. es la carga de calor calculada cubierta por el refrigerante - agua, W;
Pantano. - potencia térmica consumida por la sala de calderas para necesidades propias, W
Fs.n \u003d (0.03 ... 0.1) (? Ph.t. +? Fv +? Fg.v.);
tp y to - temperaturas calculadas del agua directa y de retorno, °С
со es la densidad del agua de retorno (Apéndice 2; a to=70°C со =977,8 kg/m3)
Fs.n=0,05 747,2=37,36 kW
Fr.v \u003d 747.2-37.36 \u003d 709.84 kW, luego
La presión desarrollada por la bomba de red depende de la resistencia total de la red de calefacción. Si el refrigerante se obtiene en calderas de agua caliente, también se tienen en cuenta las pérdidas de presión en ellas:
Нн=Нс+Нк,
donde Hk - pérdidas de presión en calderas, kPa
Hc=2 50=100kPa (pág. ),
entonces: Нн=98.66+100=198.66 kPa.
Del Apéndice 15, seleccionamos dos bombas centrífugas 2KM-6 con accionamiento eléctrico (una de ellas es de reserva), la potencia del motor eléctrico es de 4,5 kW.
Portador de calor para red de condensados
El cálculo de una red de calor de este tipo difiere significativamente de los anteriores, ya que el condensado se encuentra simultáneamente en dos estados: en vapor y en agua. Esta proporción cambia a medida que avanza hacia el consumidor, es decir, el vapor se vuelve cada vez más húmedo y finalmente se convierte completamente en líquido. Por lo tanto, los cálculos para tuberías de cada uno de estos medios tienen diferencias y otros estándares ya los tienen en cuenta, en particular SNiP 2.04.02-84.
Procedimiento para el cálculo de tuberías de condensado:
- Según las tablas se establece la rugosidad interna equivalente de las tuberías.
- Los indicadores de pérdida de presión en las tuberías en la sección de la red, desde la salida del refrigerante de las bombas de suministro de calor hasta el consumidor, se aceptan de acuerdo con SNiP 2.04.02-84.
- El cálculo de estas redes no tiene en cuenta el consumo de calor Q, sino solo el consumo de vapor.
Las características de diseño de este tipo de red afectan significativamente la calidad de las mediciones, ya que las tuberías para este tipo de refrigerante están hechas de acero negro, las secciones de la red después de las bombas de la red debido a las fugas de aire se corroen rápidamente por el exceso de oxígeno, después de lo cual la baja calidad se forma condensado con óxidos de hierro, lo que provoca la corrosión del metal.Por ello, se recomienda instalar tuberías de acero inoxidable en este tramo. Aunque la elección final se hará después de la finalización del estudio de viabilidad de la red de calefacción.
Cómo subir la presión
Los controles de presión en las líneas de calefacción de los edificios de varias plantas son imprescindibles. Le permiten analizar la funcionalidad del sistema. Una caída en el nivel de presión, incluso por una pequeña cantidad, puede causar fallas graves.
En presencia de calefacción centralizada, el sistema se prueba con mayor frecuencia con agua fría. La caída de presión durante 0,5 horas en más de 0,06 MPa indica la presencia de una ráfaga. Si esto no se cumple, entonces el sistema está listo para funcionar.
Inmediatamente antes del inicio de la temporada de calefacción, se realiza una prueba con suministro de agua caliente a máxima presión.
Los cambios que ocurren en el sistema de calefacción de un edificio de varios pisos, en la mayoría de los casos, no dependen del propietario del apartamento. Tratar de influir en la presión es una empresa sin sentido. Lo único que se puede hacer es eliminar las bolsas de aire que han aparecido debido a conexiones sueltas o al ajuste inadecuado de la válvula de escape de aire.
Un ruido característico en el sistema indica la presencia de un problema. Para aparatos de calefacción y tuberías, este fenómeno es muy peligroso:
- Aflojamiento de hilos y destrucción de uniones soldadas durante la vibración de la tubería.
- Interrupción del suministro de refrigerante a columnas o baterías individuales debido a dificultades para desairear el sistema, la imposibilidad de ajustar, lo que puede conducir a su descongelación.
- Una disminución en la eficiencia del sistema si el refrigerante no deja de moverse por completo.
Para evitar que entre aire en el sistema, es necesario inspeccionar todas las conexiones y grifos en busca de fugas de agua antes de probarlo en preparación para la temporada de calefacción. Si escucha un silbido característico durante una prueba del sistema, busque inmediatamente una fuga y arréglela.
Puedes aplicar una solución jabonosa en las juntas y aparecerán burbujas donde se rompe la tirantez.
A veces, la presión cae incluso después de reemplazar las baterías viejas por otras nuevas de aluminio. Aparece una película delgada en la superficie de este metal por el contacto con el agua. El hidrógeno es un subproducto de la reacción y, al comprimirlo, se reduce la presión.
En este caso, no vale la pena interferir con el funcionamiento del sistema.
El problema es temporal y desaparece por sí solo con el tiempo. Esto sucede solo la primera vez después de la instalación de radiadores.
Puede aumentar la presión en los pisos superiores de un edificio de gran altura instalando una bomba de circulación.
Redes de calefacción a vapor
Esta red de calefacción está destinada a un sistema de suministro de calor que utiliza un portador de calor en forma de vapor.
Las diferencias entre este esquema y el anterior se deben a los indicadores de temperatura y presión del medio. Estructuralmente, estas redes son de menor longitud, en las grandes ciudades suelen incluir solo las principales, es decir, desde la fuente hasta el punto central de calefacción. No se utilizan como redes intradistritales e intradomiciliarias, excepto en pequeños sitios industriales.
El diagrama del circuito se lleva a cabo en el mismo orden que con el refrigerante de agua. En las secciones, se indican todos los parámetros de red para cada rama, los datos se toman de la tabla de resumen del consumo de calor marginal por hora, con una suma paso a paso de los indicadores de consumo desde el consumidor final hasta la fuente.
Las dimensiones geométricas de las tuberías se establecen en función de los resultados de un cálculo hidráulico, que se lleva a cabo de acuerdo con las normas y reglas estatales, y en particular SNiP. El valor determinante es la pérdida de presión del medio de condensado de gas desde la fuente de suministro de calor hasta el consumidor.Con una mayor pérdida de presión y una menor distancia entre ellos, la velocidad de movimiento será grande y el diámetro de la tubería de vapor deberá ser menor. La elección del diámetro se realiza de acuerdo con tablas especiales, en función de los parámetros del refrigerante. Luego, los datos se ingresan en tablas dinámicas.
Cómo controlar la presión del sistema
Para controlar en varios puntos del sistema de calefacción, se insertan manómetros y (como se mencionó anteriormente) registran el exceso de presión. Por regla general, estos son dispositivos de deformación con un tubo Bredan. En el caso de que sea necesario tener en cuenta que el manómetro debe funcionar no solo para el control visual, sino también en el sistema de automatización, se utilizan electrocontactos u otro tipo de sensores.
Los puntos de enlace están definidos por documentos reglamentarios, pero incluso si ha instalado una pequeña caldera para calentar una casa privada que no está controlada por GosTekhnadzor, es recomendable utilizar estas reglas, ya que destacan los puntos más importantes del sistema de calefacción. para control de presión.
Los puntos de control son:
- Antes y después de la caldera de calefacción;
- Antes y después de las bombas de circulación;
- Salida de redes de calor de una planta generadora de calor (sala de calderas);
- Entrada de calefacción en el edificio;
- Si se utiliza un regulador de calefacción, los manómetros se conectan antes y después;
- En presencia de colectores de lodos o filtros, es recomendable insertar manómetros antes y después de los mismos. Por lo tanto, es fácil controlar su obstrucción, teniendo en cuenta el hecho de que un elemento reparable casi no crea una gota.
Un síntoma de mal funcionamiento o mal funcionamiento del sistema de calefacción son los aumentos repentinos de presión. ¿Qué representan?