Гидравлический расчет паропроводов низкого давления

При движении пара по длине участка его количество уменьшается вследствие попутной конденсации, снижается также его плотность из-за потери давления. Снижение плотности сопровождается увеличением, несмотря на ча­стичную конденсацию, объема пара к концу участка, что приводит к возрастанию скорости движения пара.

В системе низкого давления при давлении пара 0,005— 0,02 МПа эти сложные процессы вызывают практически незначительные изменения параметров пара. Поэтому при­нимают расход пара постоянным на каждом участке, а плотность пара постоянной на всех участках системы. При этих двух условиях гидравлический расчет паропроводов проводят по уже известному способу расчета по удельной линейной потере давления (см. § 8.3), исходя из тепловых нагрузок участков.

Расчет начинают с ветви паропровода наиболее неблаго­приятно расположенного отопительного прибора, каковым является прибор, наиболее удаленный от котла.

Для гидравлического расчета паропроводов низкого дав­ления используют табл. II.4 и II.5 (см. Справочник проек­тировщика), составленные при плотности 0,634 кг/м3, со­ответствующей среднему избыточному давлению пара 0,01 МПа, и эквивалентной шероховатости труб /гэ=0,0002 м (0,2 мм). Эти таблицы, по структуре аналогичные табл. 8.1 и 8.2, отличаются величиной удельных потерь на трение, обусловленной иными значениями плотности и кинемати­ческой вязкости пара, а также коэффициента гидравличе­ского трения Я для труб. В таблицы внесены тепловые нагрузки Q, Вт, и скорость движения пара w, м/с.

В системах низкого и повышенного давления во избежа­ние шума установлена предельная скорость пара: 30 м/с при движении пара и попутного конденсата в трубе в одном и том же направлении, 20 м/с при встречном их движении.

Для ориентации при подборе диаметра паропроводов вычисляют, как и при расчете систем водяного отопления, среднее значение возможной удельной линейной потери давления /?ср по формуле

0,65(Р-Рпр))

^'пар

Где рп — начальное избыточное давление пара, Па; 2/Пар — общая длина участков паропровода до наиболее удаленного отопительного прибора, м.

Для преодоления сопротивлений, не учтенных при рас­чете или введенных в систему в процессе ее монтажа, остав­ляют запас давления до 10% расчетной разности давления, т. е. сумма линейных и местных потерь давления по основ­ному расчетному направлению должна составлять около

0,9 {pu—pnv)-

После расчета ветви паропровода до наиболее неблаго­приятно расположенного прибора переходят к расчету вет­вей паропровода до других отопительных приборов. Этот расчет сводится к увязке потерь давления на параллельно

V

Вт

1, М

Мм

W,

М/с

R, Па/м

RI, Па

ЕЕ

Z, Па

Таблица 9.1. Гидравлический расчет паропроводов системы отопления низкого давления

Учас­ток

Rl + Z, Па

Расчет паропроводов к нижнему прибору дальнего стояка Л рр = 8000 Па

1

64 000

6

50

20,4

75

450

1,2

158

608

2

32 000

14

32

22,1

146

2044

10,5

1632

3676

3

16 000

9

25

19,5

165

1485

2,0

241

1726

4

8000

4

20

15,9

155

620

1,5

120

740

Б

4000

1

15

14,5

194

194

3,0

200

394

2/пар

= 34

2Rl =

= 4793

2 Z =

2351

7144

Запас давления: 100 (8000—7144) :8000= 10,7%.

Расчет паропроводов к верхнему прибору дальнего стояка Арр=1134 Па

526 394

I 8000 I 2 I 20 I 15,9 I 155 I 310 I 2,7 I 216 I 4000 I 1 I 15 J 14,5 I 194 | 194 | 3,0 | 200

920

Невязка: 100 (1134—920): 1134 = 18,9% > 15%.

Расчет паропроводов к нижнему прибору ближнего стояка Д рр = 2860 Па


20 15

15,9 14,5

155 194

8000 4000

620 194

3,0 3,0

240 200

860 394

1254

Невизка: 100 (2860—1254): 2860 == 56% >15%.

Соединенных участках основной (уже рассчитанной) и второстепенной (подлежащей расчету) ветвях.

При увязке потерь давления на параллельно соединен­ных участках паропроводов допустима невязка до 15%. В случае невозможности увязки потерь давления применя­ют дросселирующую шайбу (§ 9.3). Диаметр отверстия дросселирующей шайбы dm, мм, определяют по формуле

<!ш=0,92(<2£ч/Дрш)о'-аб, (9.14)

Где Qy4 — тепловая нагрузка участка, Вт; Дрш — излишек дав­ления, Па, подлежащий дросселированию.

Шайбы целесообразно применять для погашения излиш­него давления, превышающего 300 Па.

Пример 9.8. Выполним гидравлический расчет одной из двух одинаковых частей паропроводов замкнутой системы отопления низкого давления (см. рис. 9.2). Давление пара в котле 0,01 МПа. Тепловая нагрузка каждого из 16 приборов 4000 Вт. Длины уча­стков приведены в табл. 9.1.

Средняя удельная линейная потеря давления по формуле (9.13)

0,65(10 000—2000) ,.„ _ . tfcp=-—5---- щ -= 153 Па/м.

Ориентируясь на значение /?ср> тепловым нагрузкам участ­ков (нагрузку участка 1 принимаем равной удвоенной нагрузке участка 2) вычисляем диаметр труб, скорость движения пара и действительные значения R. Данные расчета сводим в табл. 9.1.

Потери давления на участках 6 н 7 должны быть равны по­терям на участках 4 и 5 (1134 Па). В результате расчета полу­чена невязка 18,9%. Сократить ее путем уменьшения диаметра участка 6 до 15 мм нельзя, так как скорость движения пара при встречном движении попутного конденсата превысит допустимую 20 м/с. Дросселирующие шайбы не устанавливаем, так как разница в потерях давления меньше 300 Па.

Потери давления на участках 8 и 9 должны быть равны поте­рям на участках 3, 4 и 5 (2860 Па). В результате расчета получен излишек давления 2860—1254=1606 Па. Для его устранения пре­дусматриваем установку дросселирующих шайб в муфтах вентилей у обоих нижних приборов, имеющих тепловую нагрузку по 4000 Вт. Диаметр отверстия каждой шайбы по формуле (9.14)

Йш = 0,92(40002:1606)0Л5 = 9,2 мм.

Оставить комментарий