Последовательность гидравлического расчета системы парового отопления высокого давления разберем на при­мере.

Пример 9.10. Выполним гидравлический расчет одной из двух симметричных ветвей разомкнутой системы парового отопления вы­сокого давления (рис. 9.12) с закрытым конденсатиым баком, нахо­дящимся под избыточным давлением 0,04 МПа. Паро - и конденса - топроводы проложены по колоннам цеха на высоте 6 м. Отопитель­ными приборами являются калориферы воздушно-отопительных агрегатов тепловой мощностью по 116 кВт.

Начальное давление пара не задано. Примем, что пар подходит к калориферам с давлением 0,17 МПа, при котором температура пара (130 °С) допустима для цеха, где горючая и взрывоопасная пыль не выделяется.

Расчет начинаем с конденсатопровода, который является двух­фазным. Для определения общего расхода конденсата (с учетом попутного) зададимся диаметром участков паропровода: 1 — 50 мм, 2 н 3—32 мм, 4—25 мм (см. рис. 9.12). Тогда, например, дли уча­стка 3 попутные теплопотери по формуле (8.48) составят (с исполь­зованием табл. 11.23 в Справочнике проектировщика). QTl)=242x Х54-10-3= 13,06 кВт.

Попутные теплопотери проставлены на рнс. 9.12 у номера каж­дого участка паропровода в знаменателе, а в числителе приведено количество теплоты, которое потребуется доставить в конец каждого участка.

Расчетный расход конденсата на участках 3' н 4' "вычисляем

По формуле (9.22):

G*. = 1,25-3600 (116+13,06):2175 = 267;

GK. 4< = 1,25-36001(116+0,83):2175+13,78:2163) =270 кг/ч,

Причем на участке 4' добавляем попутный конденсат из участка 2.

Результаты расчета участков конденсатопровода (по табл. II.8 в Справочнике проектировщика) вносим в табл. 9.2.

Общая приведенная длина участков /прив в табл. 9.2 найдена путем добавления к действительной длине эквивалентной длины по формуле (9.19): 1'г = 15,2+0,56.5=18,0 м (учтены местные сопро­тивления — два отвода, тройник на проходе, внезапное расширение); /2=50,6+0,33-9=53,6 м (четыре отвода, тройник на противотоке); /з=55,6+0,33>23=63,2 м (вентиль, тройник на ответвлении, обрат­ный клапан, отвод, тройник на проходе); /4=5,5+0,33-22=12,8 м (вентиль, два тройника на ответвлении, обратный клапан).

Потерн давления на участках конденсатопровода получены по формуле (9.20). Гидростатическое давление составляет: прн движе­нии конденсата вниз 1>Л=Э,81 (1—6)=—49 кПа, при подъеме кон­денсата — 9,81 (6—3)=29,43 кПа. Давление в начале каждого участка найдено по формуле (9.23). Например, для участка /': :Рнач=40+16,36—49=7,36 кПа. Полученное давление в начале участка 1' является конечным для участка 2'.

В результате расчета оказалось, что давление за конденсатоот - водчиком после калорифера дальнего агрегата составляет 116,72кПа или 116,72 : 170=0,69 принятого давления перед калорифером (т. е. меньше рекомендуемого предела 0,7).

Значения поправочного коэффициента Р для диаметра участков двухфазного конденсатопровода найдены по табл. 11.7 в Справоч­нике проектировщика. Они зависят от разности давления перед калориферами и в конце рассчитываемого участка конденсатопрово­да [чем больше эта разность, тем больше значение коэффициента (3 вследствие уменьшения плотности пароконденсатной смеси — см. формулу (9.25)). Окончательный диаметр участков двухфазного конденсатопровода определен по формуле (9.24). Как видно, диа­метр участков пришлось увеличить на 3—4 торговых размера (например, на участке 1' — с 20 до 50 мм).

Перейдем к расчету паропровода, имея в виду, что на участке 1 допустима предельная скорость движения пара 60 м/с, на осталь­ных участках — 80 м/с.

Расчетный расход пара на участках паропровода вычисляем по формуле (9.15)

G4 = 3600 (116+0,5-0,83):2175 == 193;

G3 = 3600 (116 + 0,5-13,06): 2175 = 203;

G2 = 3600 [(232 + 0,83 + 13,06): 2175 + (0,5 • 13,78): 2163] = 418;

Gi = 3600 [(464+2-0,83+2-13,06):2175 + + (2 -13,78): 2163 + (0,5 • 5,95):2120] = 865 кг/ч.

Результаты расчета участков паропровода (с использованием табл. 11.6 в Справочнике проектировщика) вносим в табл. 9.3.

27 ^765

В табл. 9.3 действительные значения скорости движения пара W и удельной линейной потери давления R найдены по формуле (9.18) при плотности пара рср. yq, вычисленной при среднем давле­нии на участках.

Общая приведенная длина участков /прин получена с приме­нением формулы (9.19): i4=4+0,83-1,5=5,2 м (учтено местное сопротивление — тройник на ответвлении); 13= 54+1,07-2,0=56,1 м (тройник на проходе, отвод); /2=50-+1,07-7=57,5 м (тройник на растекании, четыре отвода); 1г= 15+1,85 •1,0= 16,8 м (задвижка, отвод).

Потери давления на участках найдены по формуле (9.20). По­лученное давление в начале участка 3 принято не только за конеч­ное для участка 2, но и за начальное давление для участка 4, Параллельно соединенного с участком 3. При гидравлическом расчете участка 4 получена невязка: 100 (46,73—16,65) : 46,73=

=64% (>15%).

Для устранения излишка давления (30,1 кПа) предусматриваем установку на участке 4 дросселирующей шайбы. Диаметр шайбы по формуле (9.14)

Dm = 0,92 (116 0002:30 100)°'26 = 23,8 мм.

Полученные потери давления в паропроводе и конденсатопро - воде системы отопления (с учетом потерь давления в калорифере и конденсатоотводчике) позволяют установить необходимое началь­ное давление. Начальное давление пара в системе с запасом 10% составит по формуле (9.12)

Рп = 1.1 -391,17-10_3+0,04 = 0,47 МПа.

Пар при давлении 0,47 МПа имеет температуру около 157 °С и плотность 3 кг/м3.