Особенности гидравлического расчета систем парового отопления низкого и высокого давления
Опубликовано: 06.12.2018
В отличие от систем водяного отопления гидравлический расчет систем парового отопления предусматривает отдельные расчеты паропроводов и конденсатопроводов, а не расчет общего кольца, как в системах водяного отопления. Однако методы расчета обеих систем аналогичны.
Давление пара в котле для систем парового отопления низкого давления принимают в зависимости от протяженности паропровода, соединяющего котел с наиболее удаленным отопительным прибором:
Более высокие давления пара , равные 0,07 МПа и более, принимают при теплоснабжении группы зданий от одной котельной. Располагаемым давлением на преодоление сопротивлений трения и местных сопротивлений в паропроводе системы отопления является разность давлений пара в котле (или в тепловом пункте после редуктора) и перед вентилем наиболее удаленного от котла (от теплового пункта) прибора. На преодоление сопротивлений вентиля и отопительного прибора в системах низкого давления при самотечном конденсатопроводе оставляют давление не менее 1500 Па, обычно 2000 Па. При напорном конденсатопроводе
где — давление в конденсатопроводе после отопительного прибора, Па.
В системе парового отопления низкого давления потери давления на трение принимают в размере 65%; а па местные сопротивления — 35 % (меньше, чем всистемах водяного отопления) полной потери давления. Возможная средняя потеря давления на трение , Па, определяется по формуле:
где и — давление пара соответственно при выходе из котла или в тепловом пункте после редуктора и в конце паропровода перед вентилем отопительного прибора, Па; — длина паропровода от котла или теплового пункта до наиболее удаленного прибора, м; 0,65 — доля потерь давления на трение.
По величине и по тепловой нагрузке участков, как и при расчете систем водяного отопления, подбирают диаметры паропроводов, пользуясь расчетной таблицей или номограммой.
Величины коэффициентов местного сопротивления в системах парового отопления принимают те же, что ив системах водяного отопления. Потери давления на преодоление местных сопротивлений подсчитывают по таблице, составленной для парового отопления низкого давления, или по номограмме. Все данные, полученные в процессе расчета паропровода, заносят в бланк следующей формы (табл. 9.1).
Согласно СНиП 2.04.05-86 невязка расчетных потерь давления в стояках (ветвях) систем парового отопления не должна превышать 15 % для паропроводов и 10 % для конденсатопроводов. Диаметры конденсатопроводов обычно определяют по таблицам в зависимости от их длины, количества теплоты, выделяемой паром при конденсации, и вида конденсатопровода («сухой», «мокрый», вертикальный, горизонтальный).
Для обеспечения бесшумной работы системы и предотвращения гидравлических ударов, которые могут привести к повреждению паропроводов, скорости движения пара в трубопроводах следует принимать в соответствии со СНиП 2.04.05-86: в системах отопления низкого давления (до 0,07 МПа в тепловом пункте) при попутном движении пара и конденсата — 30 м/с и при встречном — 20 м/с; в системах отопления высокого давления (от 0,07 до 0,17 МПа в тепловом пункте) при попутном движении пара и конденсата — 80 м/с и при встречном — 60 м/с.
При гидравлическом расчете трубопроводов высокого давления расчет выполняется не по средней плотности пара для всего паропровода, как в системах низкого давления, а по плотности в каждом участке. Действительная потеря давления и скорости пара определяется по формулам:
где и — величины, полученные по таблицам и номограммам, составленным при плотности пара на данном участке .
Точный расчет паропровода системы высокого давления выполняют по номограмме и таблицам, составленным с учетом изменения плотности пара. Потери давления в местных сопротивлениях определяют методом замены их эквивалентной длиной, представляющей собой длину трубопровода данного диаметра, на которой потеря на трение равна потере в местном сопротивлении при коэффициенте . Потеря давления на местные сопротивления в долях общей величины сопротивления трубопровода в системах парового отопления высокого давления составляет 20—25 %.
К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко
«Теплотехника. Теплогазоснабжение и вентиляция»