Berekening van een stoomketel
De stoomcapaciteit van de stookruimte is gelijk aan:
DK=DP+DSP+ DSN-GROU1-GROU2, kg/s
Stoomverbruik voor stookolieinstallaties DMX = 0,03DP = 0,03•2,78= 0,083 kg/s
Laten we het stoomverbruik voor netwerkverwarmers bepalen.
Laten we de temperatuur van het retournetwerkwater bij de ingang van de stookruimte bepalen:
h - rendement van de tapwaterverwarmer op de cv-installatie 0,98 (98%).
Laten we de enthalpie van het verwarmingsstoomcondensaat na de koeler bepalen:
Dt - onderkoeling condensaat tot t retour netwerkwater in de koeler.
Verzadigingstemperatuur in de netwerkverwarmer:
We bepalen de enthalpie in de netwerkverwarmer volgens tNAS
\u003d 2738.5 kJ / kg
Stoomverbruik voor de netwerkverwarmer
ZSP - efficiëntie van de netwerkverwarmer 0,98
Bepaal het debiet van het spuiwater voor stoomketels
waarbij K • DP - het stoomverbruik voor eigen behoeften uitdrukt K - 0,08 - 0,15
-percentage ketelspui
- stoomcapaciteit van de stookruimte
Laten we eens kijken naar het verbruik van spoelwater dat naar het riool gaat
Enthalpie van spuiwater uit de keteltrommel (volgens P in de keteltrommel)_
enthalpie van stoom en kokend water aan de uitlaat van de SNP (volgens P = 0,12 MPa in de luchtafscheider)
Verbruik van secundaire stoom van SNP naar de voerontluchter
We bepalen het verbruik van leidingwater bij de ingang van de stookruimte om verliezen te compenseren
Hier - geen retour van condensaat uit productie; verlies van water in verwarmingsnetwerken; verlies van condensaat en water in het ketelhuis.
water dat de continue spui van de ketel verlaat in het riool
Temperatuur van leidingwater na afkoeling
Hier tcool \u003d 50 0С is de temperatuur van het water dat naar het riool wordt afgevoerd
koud water temperatuur
coëfficiënt koeler warmteverlies
— watertemperatuur die de continue spuiafscheider verlaat
Stoomverbruik voor tapwaterverwarmers
watertemperatuur stroomafwaarts van de verwarming voor koud water = 300С
tN is de verzadigingstemperatuur in de luchtafscheider (door druk in de luchtafscheider 0,12 MPa);
id”, id’ is de enthalpie van stoom en condensaat (door druk in de luchtafscheider 0,12 MPa).
Stoomverbruik voor suppletiewaterontluchter
CWW-verbruik bij de inlaat naar de suppletiewaterontluchter:
Temperatuur van het suppletiewater na koeler
Hierbij is tHOV = 27 0C de temperatuur van het koude water na het koude water;
Stoomverbruik voor de CWW-verwarmer die de voedingswaterontluchter binnenkomt:
Hier is GHOB2 het debiet van COW bij de inlaat naar de voerontluchter:
Hier is tК = 950С de temperatuur van condensaat van productie- en stookoliefaciliteiten.
Capaciteit toevoerluchtafscheider:
Aangepaste kosten voor eigen behoeften:
DCH = Dd1+ Dd2+ DП1+ DП2+ DМХ = 0,068+0,03+0,12+0,15+0,08 = 17,97 kg/s
De stroomsnelheid van het water dat in de desuperheater ROU1 wordt geïnjecteerd bij ontvangst van gereduceerde industriële stoom:
Hier is iK” de enthalpie van stoom achter de ketel (gebaseerd op de druk in de trommel);
iP” is de enthalpie van stoom bij industriële behoeften bij de uitgang van de stookruimte of bij de ingang van de hoofd
(volgens P en t);
— enthalpie van voedingswater voor de ketel
Het debiet van het water dat in de desuperheater ROU2 wordt geïnjecteerd bij het ontvangen van stoom voor de eigen behoeften van het ketelhuis:
Hier is iSN” de enthalpie van gereduceerde stoom (door druk stroomafwaarts ROU2 = 0,6 MPa)
Gecorrigeerde stoomcapaciteit van de stookruimte:
Het resultaat is vergelijkbaar met de vooraf ingestelde stoomopbrengst
Materiaalbalans ketel
17,97 = 17,01 + 0,84
17,95 = 17,85
Warm water transport
Het algoritme van het berekeningsschema wordt vastgesteld door regelgevende en technische documentatie, staats- en sanitaire normen en wordt uitgevoerd in strikte overeenstemming met de vastgestelde procedure.
Het artikel geeft een voorbeeld van de berekening van de hydraulische berekening van het verwarmingssysteem. De procedure wordt uitgevoerd in de volgende volgorde:
- Op het goedgekeurde warmteleveringsschema van de stad en het district zijn de knooppunten van berekening, de warmtebron, de routering van technische systemen gemarkeerd met een indicatie van alle takken, aangesloten verbruiksobjecten.
- Verduidelijk de grenzen van het balansbezit van consumentennetwerken.
- Wijs nummers toe aan de site volgens het schema, beginnend met de nummering van de bron tot de eindgebruiker.
Het nummeringssysteem moet duidelijk onderscheid maken tussen de soorten netwerken: hoofd binnen het kwartier, intern van een thermische bron tot grenzen van de balans, terwijl de site is ingesteld als een segment van het netwerk, omsloten door twee takken.
Het diagram geeft alle parameters van de hydraulische berekening van het hoofdwarmtenet van het centrale verwarmingsstation weer:
- Q is GJ/uur;
- gm3/uur;
- D-mm;
- V - m/s;
- L is de lengte van de sectie, m.
De berekening van de diameter wordt bepaald door de formule.
4 Bepaling van genormaliseerde operationele warmteverliezen bij verliezen van netwater
2.4.1
Genormaliseerde operationele warmteverliezen met netwerkwaterverliezen
worden in het algemeen bepaald voor het warmtetoevoersysteem, d.w.z. rekening houdend met interne
het volume van TS-leidingen, die beide op de balans van de energievoorziening staan
organisatie, en op de balans van andere organisaties, evenals het volume van systemen
warmteverbruik, met het vrijkomen van warmteverliezen met verliezen van netwerkwater in de TS voor
balans van de energievoorzieningsorganisatie.
Voertuigvolume per
de balans van de energieleverende organisatie als onderdeel van AO-energie is (zie.
tafel van echt
aanbevelingen)
Vt.s = 11974 m3.
Voertuigvolume per
balans van andere, voornamelijk gemeentelijke, organisaties is (volgens
operationele gegevens)
Vg.t.s = 10875 m3.
Systeemvolume
warmteverbruik is (volgens bedrijfsgegevens)
Vs.t.p. = 14858 m3.
Totale volumes
netwerkwater is seizoensgebonden:
- verwarming
seizoen:
Vvan = Vt.s +Vg.t.s +Vs.t.p. = 11974 + 10875
+ 14858 = 37707 m3;
- zomerseizoen
(bij het bepalen van het aantal bedrijfsuren van het voertuig in het zomerseizoen wordt rekening gehouden met de reparatieperiode)
Vav.d):
Vik = Vt.s +Vg.t.s = 11974 + 10875 = 22849 m3.
Gemiddeld jaarlijks
de hoeveelheid netwerkwater in de TS-leidingen en warmteverbruiksystemen Vav.g wordt bepaald
volgens de formule (37) RD
153-34.0-20.523-98 :
Inclusief in TS
op de balans van de energievoorzieningsorganisatie
2.4.2
Genormaliseerde operationele jaarlijkse warmteverliezen met genormaliseerde lekkage
netwerk water
werden bepaald door de formule (36) RD
153-34.0-20.523-98 :
waarbij ρaver.g het gemiddelde jaarlijkse is
waterdichtheid, kg/m3; bepaald bij temperatuur , °С;
c - specifiek
warmtecapaciteit van netwerkwater; wordt gelijk gesteld aan 4,1868 kJ/(kg
× °С)
of 1 kcal/(kg × °C).
Gemiddeld jaarlijks
temperatuur van koud water dat de bron van thermische energie binnenkomt voor
nabehandeling om het voertuig op te laden, (°C) wordt bepaald door
formule (38) RD
153-34.0-20.523-98 :
Temperatuur
koud water tijdens de verwarmingsperiode wordt genomen = 5 ° ; in de zomer
periode = 15 °C.
Jaarlijkse verliezen
totale warmte in het systeem
warmtetoevoer zijn
of
= 38552 Gcal,
inclusief in TC
op de balans van de energievoorzieningsorganisatie
of
= 13872 Gcal.
2.4.3 Genormaliseerd
bedrijfswarmteverliezen met genormaliseerde lekkage van netwerkwater per seizoen
werking van het voertuig - verwarming en zomer
worden bepaald door formules (39) en (40) RD
153-34.0-20.523-98 :
- voor
stookseizoen
of
= 30709 Gcal,
inclusief in TC
op de balans van de energievoorzieningsorganisatie
of
= 9759 Gcal;
- voor zomer
seizoen
of
= 7843 Gcal,
inclusief in TS
op de balans van de energievoorzieningsorganisatie
of
= 4113 Gcal.
2.4.4
Genormaliseerde operationele warmteverliezen met netwerkwaterlekkage in maanden
in verwarmings- en zomerseizoenen
werden bepaald door formules (41) en (42) RD
153-34.0-20.523-98 :
- voor
stookseizoen (januari)
of
= 4558 Gcal,
inclusief in TC
op de balans van de energievoorzieningsorganisatie
of
=
1448 Gcal.
evenzo
warmteverliezen worden bepaald voor andere maanden, bijvoorbeeld voor het zomerseizoen
(Juni):
of
= 1768 Gcal,
inclusief in TC
op de balans van de energievoorzieningsorganisatie
of
= 927 Gcal.
evenzo
warmteverliezen worden bepaald voor andere maanden, de resultaten zijn vermeld in de tabel van deze aanbevelingen.
2.4.5 Door
de resultaten van de berekening, plots zijn gebouwd (zie de figuur van deze aanbevelingen) van maandelijkse en jaarlijkse warmteverliezen van
lekkage van netwerkwater in het warmteleveringssysteem als geheel en op de balans
organisatie energievoorziening.
De tabel toont de waarden van warmteverlies in
procent op de geplande hoeveelheid getransporteerde thermische energie.
De lage waarden van de verhouding tussen warmteverlies en toevoer worden verklaard door de kleine
Aandelen TS (volgens materiaalkenmerken) op de balans van de energievoorziening
organisatie vergeleken met alle netten in het warmteleveringssysteem.
Keuze van thermische isolatiedikte
q1 - normen voor warmteverliezen, W/m;
R is de thermische weerstand van de hoofdisolatielaag, K*m/W;
f is de temperatuur van het koelmiddel in de pijpleiding, 0С;
dI, dH - buitendiameter van de hoofdisolatielaag en pijpleiding, m;
LI - coëfficiënt. thermische geleidbaarheid van de belangrijkste isolatielaag, W/m*K;
DIZ is de dikte van de hoofdisolatielaag, mm.
Stoom pijpleiding.
Rechte lijn: dB = 0,259 m tCP = 192 0C q1 = 90 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - doorboorde matten van minerale wol in schalen, klasse 150;
Retourleiding (condensaatleiding):
dB = 0,07 m tCP = 95 0C q1 = 50 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
waterlijnen
Perceel 0-1 Directe lijn:
dB = 0,10m f = 150 0C q1 = 80 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
Retourleiding:
dB = 0,10 m f = 70 0C q1 = 65 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
Perceel 0-2 Directe lijn:
dB = 0,359 m f = 150 0C q1 = 135 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
Retourleiding:
dB = 0,359 m f = 70 0C q1 = 114 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
Perceel 0-3 Directe lijn:
dB = 0,359 m f = 150 0C q1 = 135 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
Retourleiding:
dB = 0,359 m f = 70 0C q1 = 114 W/m
Thermisch isolatiemateriaal - glasvezelmatten
Indicatoren van normale druk
In de regel is het onmogelijk om de vereiste parameters volgens GOST te bereiken, omdat verschillende factoren de prestatie-indicatoren beïnvloeden:
Apparatuur vermogen:
nodig om de koelvloeistof te leveren. De drukparameters in het verwarmingssysteem van een hoogbouw worden bepaald op warmtepunten, waar het koelmiddel wordt verwarmd voor toevoer via leidingen naar radiatoren.
staat van de uitrusting:
. Zowel de dynamische als de statische druk in de warmtetoevoerstructuur wordt direct beïnvloed door het slijtageniveau van ketelhuiselementen zoals warmtegeneratoren en pompen.
Even belangrijk is de afstand van het huis tot het warmtepunt.
De diameter van de leidingen in het appartement. Als de eigenaren van het appartement bij het uitvoeren van reparaties met hun eigen handen leidingen met een grotere diameter hebben geïnstalleerd dan op de inlaatpijpleiding, dan zullen de drukparameters afnemen.
Locatie van een apart appartement in een hoogbouw
Natuurlijk wordt de benodigde drukwaarde bepaald volgens de normen en eisen, maar in de praktijk hangt het sterk af van op welke verdieping het appartement zich bevindt en de afstand tot de gemeenschappelijke stijgleiding. Zelfs wanneer woonkamers zich dicht bij de stijgbuis bevinden, is de druk van het koelmiddel in de hoekkamers altijd lager, omdat daar vaak een extreem punt van pijpleidingen is.
De mate van slijtage van leidingen en batterijen
. Wanneer de elementen van het verwarmingssysteem in het appartement al meer dan twaalf jaar dienst doen, kan enige vermindering van de apparatuurparameters en prestaties niet worden vermeden. Wanneer dergelijke problemen optreden, is het raadzaam om in eerste instantie versleten leidingen en radiatoren te vervangen, waarna noodsituaties kunnen worden voorkomen.
GOST- en SNiP-vereisten
In moderne gebouwen met meerdere verdiepingen wordt het verwarmingssysteem geïnstalleerd op basis van de vereisten van GOST en SNiP. De regelgevende documentatie specificeert het temperatuurbereik dat centrale verwarming moet bieden. Dit is van 20 tot 22 graden C met vochtigheidsparameters van 45 tot 30%.
Om deze indicatoren te bereiken, is het noodzakelijk om alle nuances in de werking van het systeem te berekenen, zelfs tijdens de ontwikkeling van het project. De taak van een warmtetechnicus is om te zorgen voor een minimaal verschil in de drukwaarden van de vloeistof die in de leidingen tussen de onderste en laatste verdiepingen van het huis circuleert, waardoor het warmteverlies wordt verminderd.
De volgende factoren beïnvloeden de werkelijke drukwaarde:
- De staat en capaciteit van de apparatuur die de koelvloeistof levert.
- De diameter van de leidingen waardoor het koelmiddel in het appartement circuleert. Het komt voor dat de eigenaren, die de temperatuurindicatoren willen verhogen, zelf hun diameter naar boven veranderen, waardoor de algehele drukwaarde wordt verlaagd.
- De locatie van een bepaald appartement. Idealiter zou dit niet uit moeten maken, maar in werkelijkheid is er een afhankelijkheid van de vloer en van de afstand tot de stijgleiding.
- De mate van slijtage van de pijpleiding en verwarmingsapparaten. In aanwezigheid van oude batterijen en leidingen moet men niet verwachten dat de drukmetingen normaal zullen blijven. U kunt het ontstaan van noodsituaties beter voorkomen door uw oude verwarmingsapparatuur te vervangen.
Controleer de werkdruk in een hoogbouw met buisvormige vervormingsmanometers. Als de ontwerpers bij het ontwerpen van het systeem automatische drukregeling en de besturing ervan hebben vastgelegd, worden bovendien sensoren van verschillende typen geïnstalleerd. In overeenstemming met de vereisten voorgeschreven in de regelgevende documenten, wordt de controle uitgevoerd in de meest kritieke gebieden:
- bij de koelmiddeltoevoer vanaf de bron en bij de uitlaat;
- voor de pomp, filters, drukregelaars, modderopvangers en na deze elementen;
- bij de uitlaat van de pijpleiding vanuit de stookruimte of WKK, evenals bij de binnenkomst in het huis.
Let op: 10% verschil tussen standaard werkdruk op de 1e en 9e verdieping is normaal
Algemene informatie
Voor een hoogwaardige voorziening van alle verbruikers met de benodigde hoeveelheid warmte in stadsverwarming, is het noodzakelijk om een bepaald hydraulisch regime te bieden. Als niet aan het gespecificeerde hydraulische regime in het verwarmingsnetwerk wordt voldaan, is een hoogwaardige warmtetoevoer naar individuele verbruikers niet verzekerd, zelfs niet bij een overmaat aan thermisch vermogen.
Een stabiel hydraulisch regime in verwarmingsnetwerken wordt verzekerd door individuele gebouwen te voorzien van een bepaalde hoeveelheid koelvloeistof die in de takken circuleert. Om aan deze voorwaarde te voldoen, wordt een hydraulische berekening van het warmtetoevoersysteem gemaakt en worden de diameters van de leidingen, de drukval (druk) in alle secties van het warmtenet bepaald, wordt de beschikbare druk in het netwerk geleverd in overeenstemming met dat vereist door de abonnees en de apparatuur die nodig is voor het transport van de koelvloeistof wordt geselecteerd.
Bernoulli-vergelijking voor een constante stroom van een onsamendrukbare vloeistof
waarbij I de totale hydrodynamische kop is, m. st;
Z is de geometrische hoogte van de as van de pijpleiding, m;
O- vloeistofsnelheid, m/s;
B\_2 - verlies van druk; m water. Kunst.;
Z+ p/pg - hydrostatische kop: (R = RBij + REN — absolute druk);
png- piëzometrische kop die overeenkomt met overdruk (REN— overdruk), m water. Kunst.
Bij de hydraulische berekening van warmtenetten wordt geen rekening gehouden met de opvoerhoogte o212g, aangezien dit een kleine fractie is van de totale opvoerhoogte H en varieert enigszins over de lengte van het netwerk. Dan hebben we
d.w.z. ze zijn van mening dat de totale opvoerhoogte in elk deel van de pijpleiding gelijk is aan de hydrostatische opvoerhoogte Z + p/p.
Druk verlies aar, Pa (druk D/g, m waterkolom) is gelijk aan
Hier D/?dl - drukverlies over de lengte (berekend met de formule van Darcy-Weisbach); Arm — drukverlies in lokale weerstanden (berekend met de Weisbach-formule).
waar x, ?, zijn de coëfficiënten van hydraulische wrijving en lokale weerstand.
Hydraulische wrijvingscoëfficiënt x hangt af van de wijze van vloeistofbeweging en de ruwheid van het binnenoppervlak van de buis, de coëfficiënt van lokale weerstand ?, hangt af van het type lokale weerstand en van de wijze van vloeistofbeweging.
Lengte verlies. Coëfficiënt van hydraulische wrijving X. Onderscheid: absolute ruwheid Naar, de equivalente (equigranulaire) ruwheid Naaruh, waarvan de numerieke waarden worden gegeven in naslagwerken, en de relatieve ruwheid kind (kjd is de equivalente relatieve ruwheid). Waarden van de hydraulische wrijvingscoëfficiënt x berekend volgens de volgende formules.
Laminaire vloeistofstroom (Met betrekking tot X wordt berekend met behulp van de Poiseuille-formule
Overgangsgebied 2300 Re 4, Blasius-formule
turbulente beweging {Met betrekking tot > IT O4), formule A.D. Altshulya
Bij Naaruh = 0 neemt de Altshul-formule de vorm aan van de Blasius-formule. Bij Met betrekking tot —? oo De formule van Altshul heeft de vorm van de formule van professor Shifrinson
Bij het berekenen van warmtenetten worden de formules (4.5) en (4.6) gebruikt. Bepaal in dit geval eerst
Als Met betrekking tot ik p, dan x wordt bepaald door formule (4.5) als Re>Renr, dan x berekend volgens (4.6). Bij Re>Renp een kwadratische (zelfvergelijkbare) weerstandszone wordt waargenomen wanneer x is een functie van alleen de relatieve ruwheid en is niet afhankelijk van Met betrekking tot.
Voor hydraulische berekeningen van stalen pijpleidingen van verwarmingsnetwerken worden de volgende waarden van equivalente ruwheid genomen: Naaruh, m: stoompijpleidingen - 0.2-10″3; condensaatleidingen en tapwaternetwerken - 1-10’3; waterverwarmingsnetwerken (normale werking) - 0,5-10″3.
In thermische netwerken, meestal Re > Renp.
In de praktijk is het handig om de specifieke drukval te gebruiken
of
waar /?ik — specifieke drukval, Pa/m;
/ - leidinglengte, m.
Voor het kwadratische weerstandsgebied wordt de Darcy-Weisbach-formule voor het transport van water (p = const) weergegeven als
waar L \u003d 0,0894?uh°'25/rv = 16,3-10-6 bij ^ = 0,001 m, pv = 975.
(L = 13,62 106 bij Naaruh = 0,0005 meter).
De stroomvergelijking gebruiken G= r • o • S, bepaal de diameter van de pijpleiding
Dan
, 0,0475 0,5
Hier A" = 0,63L; EEN* = 3,35 -2—; voor 75 °С; Rv = 975; = 0,001;
R
EEN* = 12110″3; D? = 246. (Wanneer naar, = 0,0005 m A% = 117-10'3, D? = 269).
Verliezen in lokale weerstanden worden berekend met behulp van het concept van "equivalente lengte" 1E lokale weerstand. Nemen
we krijgen
vervangende waarde X= OD 1 (Naaruh / d) 0,25 in (4 L 0), krijgen we
waar EEN1 = 9.1/^3'25. Voor p = 975 kg/m3, Naaruh = 0,001 m een, = 51,1.
Verhouding ARm naar eenRt vertegenwoordigt het aandeel van lokale drukverliezen
Uit de gezamenlijke oplossing van vergelijkingen (4.6), (4.10) en (4.11) verkrijgen we:
waar
Voor water
waar apv — beschikbare drukval, Pa.
totale drukval
Dan
Coëfficiëntwaarden A en Av gepresenteerd in .
De dichtheid van het verwarmingssysteem controleren
De dichtheidstest wordt in twee fasen uitgevoerd:
- koudwatertest. Pijpleidingen en batterijen in een gebouw met meerdere verdiepingen worden gevuld met koelvloeistof zonder deze te verwarmen, en drukindicatoren worden gemeten. Tegelijkertijd mag de waarde gedurende de eerste 30 minuten niet lager zijn dan de standaard 0,06 MPa. Na 2 uur kan het verlies niet meer dan 0,02 MPa bedragen. Bij afwezigheid van windstoten blijft het verwarmingssysteem van de hoogbouw probleemloos functioneren;
- test met een hete koelvloeistof. Het verwarmingssysteem wordt getest voor de start van het stookseizoen. Water wordt onder een bepaalde druk geleverd, de waarde ervan moet de hoogste zijn voor de apparatuur.
Maar bewoners van gebouwen met meerdere verdiepingen kunnen desgewenst meetinstrumenten als manometers in de kelder installeren en bij de minste afwijking in druk van de norm dit melden aan de relevante nutsbedrijven. Als consumenten na alle ondernomen acties nog steeds niet tevreden zijn met de temperatuur in het appartement, moeten ze misschien overwegen om alternatieve verwarming te organiseren.
De druk die in het verwarmingssysteem van een flatgebouw zou moeten zijn, wordt geregeld door SNiP's en vastgestelde normen
Bij het berekenen houden ze rekening met de diameter van de leidingen, de soorten leidingen en verwarmingen, de afstand tot de stookruimte, het aantal verdiepingen
Verificatieberekening
Nadat alle diameters van de leidingen in het systeem zijn bepaald, gaan ze verder met de verificatieberekening, met als doel om uiteindelijk de juistheid van het netwerk te verifiëren, de conformiteit van de beschikbare druk bij de bron te controleren en de gespecificeerde druk bij de meest afgelegen consument. In de verificatieberekeningsfase wordt het hele netwerk als geheel gekoppeld. De netwerkconfiguratie wordt bepaald (radiaal, ring). Indien nodig worden volgens de kaart van het gebied de lengtes/afzonderlijke secties aangepast, de diameters van de leidingen worden opnieuw bepaald. De resultaten van de berekening geven aanleiding voor de keuze van pompinstallaties die in het warmtenet worden gebruikt.
De berekening eindigt met een samenvattende tabel en het opstellen van een piëzometrische grafiek, waarop alle drukverliezen in het warmtenet van het gebied worden toegepast. De berekeningsvolgorde wordt hieronder weergegeven.
- 1. Vooraf berekende diameter: D Het /-de deel van het netwerk wordt naar boven afgerond op de dichtstbijzijnde diameter volgens de norm (naar boven) volgens het bereik van de geproduceerde buizen. De meest gebruikte normen zijn: Dja = 50, 100, 150, 200, 250, 400, 500, 800, 1000 en 1200 mm. Grotere pijpen Dja = 1400 en ?>Bij= 1800 mm worden zelden gebruikt in netwerken. Binnen de grenzen van Moskou de meest voorkomende backbone-netwerken met een voorwaardelijke diameter Dja = 500mm. Aan de hand van de tabellen wordt de staalsoort en het assortiment van in de fabriek vervaardigde buizen bepaald, bijvoorbeeld: d= 259 mm, staal 20; d= 500 mm Staal 15 GS of andere.
- 2. Zoek het getal Re en vergelijk het met de limiet Renp, bepaald door de formule
Als Re > Renp, dan werkt de pijpleiding in het gebied van een ontwikkeld turbulent regime (kwadratisch gebied). Anders is het noodzakelijk om de berekende relaties te gebruiken voor het tijdelijke of laminaire regime.
Backbone-netwerken opereren in de regel in een kwadratisch domein. De situatie waarin zich een voorbijgaand of laminair regime in een leiding voordoet, is alleen mogelijk in lokale netwerken, in abonneetakken met een lage belasting. De snelheid v in dergelijke pijpleidingen kan afnemen tot de waarden v
- 3. Vervang de werkelijke (standaard) waarde van de leidingdiameter in formules (5.32) en (5.25) en herhaal de berekening opnieuw. In dit geval is de werkelijke drukval Ar lager moeten zijn dan verwacht.
- 4. De werkelijke lengtes van de secties en de diameters van de pijpleidingen worden toegepast op het éénlijnsdiagram (Fig. 5.10).
De hoofdtakken, ongevallen en sectionele kleppen, thermische kamers, compensatoren op de verwarmingsleiding worden ook op het schema toegepast. Het schema wordt uitgevoerd op een schaal van 1:25.000 of 1:10.000. Voor een WKK met een elektrisch vermogen van 500 MW en een thermisch vermogen van 2000 MJ/s (1700 Gcal/h) is het netwerkbereik bijvoorbeeld ongeveer 15 kilometer. De diameter van de leidingen aan de uitgang van de WKK-collector is 1200 mm. Naarmate het water naar de bijbehorende takken wordt gedistribueerd, neemt de diameter van de hoofdleidingen af.
Werkelijke waarden /, en Dt elke sectie en het aantal thermische kamers, markeringen van het aardoppervlak worden ingevoerd in de finaletafel. 5.3. Het niveau van het WKK-terrein wordt genomen als nulpunt van 0,00 m.
In 1999 een speciaal programma "Hydra”, geschreven in de Fortran-IV algoritmische taal en open voor het publiek op internet. Met het programma kunt u interactief een hydraulische berekening maken en een samenvattende tabel met resultaten krijgen. Naast de tafel,
Rijst. 5.10. Eenregelig verwarmingsnetwerkdiagram en piëzometrische grafiek
Tabel 5.3
De resultaten van de hydraulische berekening van het hoofdnetwerk van het district nr. 17
Nummer camera's |
HET |
NAAR, |
NAAR2 |
Naar, |
Op afstand abonnee |
||
D |
— |
||||||
Sectielengte, m |
H |
/z |
H |
L |
L+ |
||
Hoogte van het grondoppervlak, m |
0,0 |
||||||
Pijpleidingdiameter: |
D |
d2 |
d3 |
di |
dn |
da |
|
Hoofdverlies in het gebied |
NAAR |
H2 |
*3 |
L/ |
NAAR |
||
Piëzometrisch hoofd in het gebied |
"R |
H |
N2 |
Hoi |
NP |
HL |
Het resultaat van de berekening is een piëzometrische grafiek die overeenkomt met het gelijknamige verwarmingsnetwerkschema.
Als de druk daalt
In dit geval is het raadzaam om onmiddellijk te controleren hoe de statische druk zich gedraagt (stop de pomp) - als er geen daling is, zijn de circulatiepompen defect, die geen waterdruk creëren. Als het ook afneemt, is er hoogstwaarschijnlijk ergens een lek in de leidingen van het huis, de verwarmingsleiding of het ketelhuis zelf.
De eenvoudigste manier om deze plaats te lokaliseren, is door verschillende secties uit te schakelen en de druk in het systeem te bewaken. Als de situatie bij de volgende afsluiting weer normaal wordt, is er een waterlek op dit deel van het netwerk. Houd er tegelijkertijd rekening mee dat zelfs een klein lek door een flensverbinding de druk van het koelmiddel aanzienlijk kan verminderen.
Berekening van warmtenetten
Waterverwarmingsnetwerken worden tweepijps gemaakt (met directe en retourleidingen) en gesloten - zonder een deel van het netwerkwater van de retourleiding naar de warmwatervoorziening te ontleden.
Rijst. 2.6 - Verwarmingsnetten
Tabel 2.5
Nr. warmtenet account |
Lengte netwerksectie |
Warmtebelasting ter plaatse |
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 |
Hydraulische berekening van warmtenetten
a) Sectie 0-1
Koelvloeistof verbruik:
, waar:
Q0-1 is het geschatte verbruik van warmte die door deze sectie wordt overgedragen, kW;
tp en to zijn de temperatuur van de warmtedrager in de aanvoer- en retourleidingen, °С
We accepteren het specifieke drukverlies in de hoofdleiding h = 70 Pa / m, en volgens bijlage 2 vinden we de gemiddelde dichtheid van het koelmiddel c = 970 kg / m3, dan de berekende diameter van de leidingen:
Wij accepteren de standaard diameter d=108 mm.
Wrijvingscoëfficiënt:
Uit bijlage 4 nemen we de coëfficiënten van lokale weerstanden:
- schuifafsluiter, o=0.4
- een T-stuk voor een aftakking, o=1,5, dan de som van de coëfficiënten van lokale weerstand ?o=0,4+1,5=1,9 - voor één leiding van het verwarmingsnet.
Equivalente lengte van lokale weerstanden:
Totaal drukverlies in de aanvoer- en retourleidingen.
, waar:
l is de lengte van het pijpleidinggedeelte, m, dan
Hc \u003d 2 (8 + 7.89) 70 \u003d 2224,9 Pa \u003d 2,2 kPa.
b) Sectie 1-2 Koelvloeistofverbruik:
We accepteren het specifieke drukverlies in de hoofdleiding h=70 Pa/m.
Geschatte buisdiameter:
Wij accepteren de standaard diameter d=89 mm.
Wrijvingscoëfficiënt:
Van app 4
- een T-stuk voor een aftakking, o=1,5, dan ?o=1,5 - voor één leiding van het verwarmingsnet.
Totaal drukverlies in de aanvoer- en retourleidingen:
\u003d 2 (86.5 + 5.34) 70 \u003d 12.86 kPa
Equivalente lengte van lokale weerstanden:
c) Paragraaf 2-4 Koelvloeistofverbruik:
We accepteren het specifieke drukverlies in de tak h=250 Pa/m. Geschatte buisdiameter:
Wij accepteren de standaard diameter d=32 mm.
Wrijvingscoëfficiënt:
Van app 4
- klep aan de ingang van het gebouw, o=0,5, ?o=0,5 voor één leiding van het verwarmingsnet.
Equivalente lengte van lokale weerstanden:
Totaal drukverlies in de aanvoer- en retourleidingen:
=2 (7+0,6) 250=3,8 kPa
De overige secties van het warmtenet worden op dezelfde manier berekend als de vorige, de rekengegevens zijn samengevat in tabel 2.6.
Tabel 2.6
Netwerkaccountnr. |
Warmteverbruik, kg/s |
Berekening, dia, mm |
?O |
le, mm |
standaard, diameter, 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
Selectie van netwerkpompen.
Voor geforceerde circulatie van water in verwarmingsnetwerken in de stookruimte installeren we netwerkpompen met een elektrische aandrijving.
Levering van de netwerkpomp (m3/h), gelijk aan het uurverbruik van netwerkwater in de toevoerleiding:
,
waar: Fr.v. \u003d Fr - Fs.n. is de berekende warmtebelasting die wordt gedekt door het koelmiddel - water, W;
Moeras. - thermisch vermogen verbruikt door het ketelhuis voor eigen gebruik, W
Fs.n \u003d (0,03 ... 0,1) (? Ph.t. +? Fv +? Fg.v.);
tp en tot - berekende temperaturen van direct en retourwater, °С
со is de dichtheid van retourwater (Bijlage 2; bij 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, dan
De druk die door de netwerkpomp wordt ontwikkeld, is afhankelijk van de totale weerstand van het verwarmingsnetwerk. Als het koelmiddel wordt verkregen in warmwaterketels, wordt ook rekening gehouden met de drukverliezen daarin:
=Нс+Нк,
waarbij Hk - drukverliezen in ketels, kPa
Hc=2 50=100kPa (blz. ),
dan: Нн=98,66+100=198,66 kPa.
Uit bijlage 15 selecteren we twee centrifugaalpompen 2KM-6 met een elektrische aandrijving (een daarvan is een reserve), het vermogen van de elektromotor is 4,5 kW.
Warmtedrager voor condensaatnetwerk
De berekening voor een dergelijk warmtenetwerk verschilt aanzienlijk van de vorige, omdat het condensaat zich tegelijkertijd in twee toestanden bevindt - in stoom en in water. Deze verhouding verandert naarmate het naar de consument toe beweegt, d.w.z. de stoom wordt steeds vochtiger en verandert uiteindelijk volledig in een vloeistof. Daarom hebben de berekeningen voor de leidingen van elk van deze media verschillen en wordt er al rekening mee gehouden door andere normen, met name SNiP 2.04.02-84.
Procedure voor het berekenen van condensaatleidingen:
- Volgens de tabellen wordt de interne equivalente ruwheid van de buizen vastgesteld.
- Indicatoren van drukverlies in leidingen in het netwerkgedeelte, van de uitlaat van het koelmiddel van de warmtepompen naar de consument, worden geaccepteerd volgens SNiP 2.04.02-84.
- Bij de berekening van deze netten wordt geen rekening gehouden met het warmteverbruik Q, maar alleen met het stoomverbruik.
De ontwerpkenmerken van dit type netwerk hebben een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van de metingen, aangezien pijpleidingen voor dit type koelmiddel zijn gemaakt van zwart staal, delen van het netwerk na netwerkpompen als gevolg van luchtlekken snel corroderen door overtollige zuurstof, waarna lage kwaliteit condensaat met ijzeroxiden wordt gevormd, wat metaalcorrosie veroorzaakt.Daarom wordt aanbevolen om in deze sectie roestvrijstalen pijpleidingen te installeren. Al zal de definitieve keuze pas worden gemaakt na afronding van de haalbaarheidsstudie van het warmtenet.
Hoe de druk te verhogen?
Drukcontroles in de verwarmingsleidingen van gebouwen met meerdere verdiepingen zijn een must. Hiermee kunt u de functionaliteit van het systeem analyseren. Een daling van het drukniveau, zelfs met een kleine hoeveelheid, kan ernstige storingen veroorzaken.
In aanwezigheid van centrale verwarming wordt het systeem meestal getest met koud water. De drukval gedurende 0,5 uur met meer dan 0,06 MPa duidt op de aanwezigheid van een windstoot. Als dit niet wordt nageleefd, is het systeem klaar voor gebruik.
Direct voor de start van het stookseizoen wordt een proef uitgevoerd met heet water dat onder maximale druk wordt aangevoerd.
Veranderingen in het verwarmingssysteem van een gebouw met meerdere verdiepingen zijn meestal niet afhankelijk van de eigenaar van het appartement. De druk proberen te beïnvloeden is een zinloze onderneming. Het enige dat u kunt doen, is het verwijderen van luchtbellen die zijn ontstaan als gevolg van losse verbindingen of een onjuiste afstelling van de ontluchtingsklep.
Een karakteristiek geluid in het systeem duidt op de aanwezigheid van een probleem. Voor verwarmingstoestellen en leidingen is dit fenomeen erg gevaarlijk:
- Losraken van schroefdraad en vernietiging van lasverbindingen tijdens trillingen van de pijpleiding.
- Beëindiging van de toevoer van koelvloeistof naar individuele stijgleidingen of batterijen vanwege problemen bij het ontluchten van het systeem, het onvermogen om aan te passen, wat kan leiden tot ontdooien.
- Een afname van de efficiëntie van het systeem als de koelvloeistof niet volledig stopt met bewegen.
Om te voorkomen dat er lucht in het systeem komt, is het noodzakelijk om alle aansluitingen en kranen te inspecteren op waterlekkage voordat het wordt getest ter voorbereiding op het stookseizoen. Als u tijdens het proefdraaien van het systeem een kenmerkend gesis hoort, zoek dan onmiddellijk naar een lek en repareer dit.
U kunt een zeepoplossing op de voegen aanbrengen en er zullen bellen verschijnen waar de strakheid wordt verbroken.
Soms daalt de druk zelfs na het vervangen van oude batterijen door nieuwe aluminium exemplaren. Door contact met water verschijnt er een dunne film op het oppervlak van dit metaal. Waterstof is een bijproduct van de reactie en door het samen te drukken, wordt de druk verlaagd.
Het is in dit geval niet de moeite waard om de werking van het systeem te verstoren.
Het probleem is tijdelijk en verdwijnt na verloop van tijd vanzelf. Dit gebeurt alleen in de eerste keer na de installatie van radiatoren.
U kunt de druk op de bovenste verdiepingen van een hoogbouw verhogen door een circulatiepomp te installeren.
Stoom verwarmingsnetwerken
Dit warmtenet is bedoeld voor een warmtetoevoersysteem met een warmtedrager in de vorm van stoom.
De verschillen tussen dit schema en het vorige worden veroorzaakt door temperatuurindicatoren en druk van het medium. Structureel zijn deze netwerken korter in lengte; in grote steden bevatten ze meestal alleen de belangrijkste, dat wil zeggen van de bron tot het centrale verwarmingspunt. Ze worden niet gebruikt als intra-districts- en intra-huisnetwerken, behalve op kleine industriële locaties.
Het schakelschema wordt in dezelfde volgorde uitgevoerd als bij de waterkoelvloeistof. Op de secties zijn alle netwerkparameters per vestiging aangegeven, de gegevens zijn afkomstig uit de samenvattende tabel van het maximale uurlijkse warmteverbruik, met een stapsgewijze optelling van verbruiksindicatoren van de eindgebruiker tot de bron.
De geometrische afmetingen van pijpleidingen worden vastgesteld op basis van de resultaten van een hydraulische berekening, die wordt uitgevoerd in overeenstemming met de staatsnormen en regels, en in het bijzonder SNiP. De bepalende waarde is het drukverlies van het gascondensaatmedium van de warmtebron naar de verbruiker.Met een groter drukverlies en een kleinere afstand ertussen, zal de bewegingssnelheid groot zijn en moet de diameter van de stoomleiding kleiner zijn. De keuze van de diameter wordt uitgevoerd volgens speciale tabellen, op basis van de parameters van het koelmiddel. De gegevens worden vervolgens ingevoerd in draaitabellen.
Hoe de systeemdruk te regelen?
Om op verschillende punten in het verwarmingssysteem te regelen, worden manometers geplaatst die (zoals hierboven vermeld) overdruk registreren. In de regel zijn dit vervormingsapparaten met een Bredan buis. In het geval dat er rekening mee moet worden gehouden dat de manometer niet alleen moet werken voor visuele controle, maar ook in het automatiseringssysteem, worden elektrocontact of andere soorten sensoren gebruikt.
De verbindingspunten worden bepaald door regelgevende documenten, maar zelfs als u een kleine ketel hebt geïnstalleerd voor het verwarmen van een privéwoning die niet wordt beheerd door GosTekhnadzor, is het toch raadzaam om deze regels te gebruiken, omdat ze de belangrijkste punten van het verwarmingssysteem benadrukken voor drukregeling.
De controlepunten zijn:
- Voor en na de verwarmingsketel;
- Voor en na de circulatiepompen;
- Vermogen van warmtenetten uit een warmteopwekkingsinstallatie (ketelhuis);
- Verwarming invoeren in het gebouw;
- Als een verwarmingsregelaar wordt gebruikt, schakelen de manometers ervoor en erna in;
- In aanwezigheid van modderopvangers of filters, is het raadzaam om voor en na hen manometers te plaatsen. Het is dus gemakkelijk om hun verstopping onder controle te houden, rekening houdend met het feit dat een bruikbaar element bijna geen druppel veroorzaakt.
Een symptoom van storingen of onjuiste werking van het verwarmingssysteem zijn drukstoten. Waar staan ze voor?