Les doy la bienvenida, queridos y respetados lectores del sitio "sitio". Paso necesario en el diseño de sistemas de suministro de calor para empresas y áreas residenciales se encuentra el cálculo hidráulico de tuberías de redes de calentamiento de agua. Es necesario resolver las siguientes tareas:

1. Determinación del diámetro interior de la tubería para cada sección de la red de calefacción d V, mm. Según los diámetros de la tubería y sus longitudes, conociendo su material y método de colocación, es posible determinar inversiones de capital en redes de calefacción.
2. Determinación de las pérdidas de presión del agua de la red o pérdidas de presión del agua de la red Δh, m; ΔР, MPa. Estas pérdidas son los datos iniciales para los cálculos sucesivos de la cabeza de red y las bombas de reposición en las redes de calor.

El cálculo hidráulico de redes de calor también se realiza para redes de calor operativas existentes, cuando la tarea es calcular su rendimiento real, es decir, cuando hay un diámetro, una longitud y se necesita encontrar el consumo de agua de red que pasará por estas redes.

El cálculo hidráulico de tuberías de redes de calor se realiza para los siguientes modos de operación:

A) para el modo de funcionamiento de diseño de la red de calefacción (máx. G O; G B; G ACS);

B) para el modo verano, cuando por la tubería sólo circula G ACS

C) para el modo estático, las bombas de la red se detienen en la fuente de suministro de calor y solo funcionan las bombas de reposición.

d) para operación de emergencia, cuando ocurra un accidente en uno o más tramos, el diámetro de los puentes y tuberías de reserva.

Si las redes de calor funcionan para un sistema de suministro de calor abierto de agua, también se determina:

D) modo invierno, cuando el agua de la red para Sistemas de ACS edificios se toma de la tubería de retorno de la red de calefacción.

E) modo transitorio, cuando el agua de la red para el suministro de agua caliente de los edificios se toma de la tubería de suministro de la red de calefacción.

En el cálculo hidráulico de tuberías de redes de calor, se deben conocer las siguientes cantidades:

1. La carga máxima de calefacción y ventilación y la carga horaria promedio en el suministro de agua caliente: max Q O, max Q VENT, Q SR DHW.
2. Gráfico de temperatura del sistema de suministro de calor.
3. Gráfico de temperatura del agua de la red, temperatura del agua de la red en el punto de ruptura τ 01 NI, τ 02 NI.
4. La longitud geométrica de cada sección de las redes de calefacción: L 1 , L 2 , L 3 ...... L N .
5. El estado de la superficie interna de la tubería en cada sección de la red de calefacción (la cantidad de depósitos de corrosión e incrustaciones). k E - rugosidad equivalente de la tubería.
6. El número, tipo y disposición de las resistencias locales que están disponibles en cada sección de la red de calefacción (todas las válvulas de compuerta, válvulas, giros, tes, compensadores).
7. Propiedades físicas del agua p V, I V.

Se considerará cómo se realiza el cálculo hidráulico de tuberías de redes de calor utilizando el ejemplo de una red de calor radial que sirve a 3 consumidores de calor.

Diagrama esquemático de una red de calefacción radial que transporta energía térmica para 3 consumidores de calor

1 - consumidores de calor (áreas residenciales)

2 - secciones de la red de calefacción

3 - fuente de suministro de calor

El cálculo hidráulico de las redes de calor diseñadas se realiza en la siguiente secuencia:

1. De acuerdo con el diagrama esquemático de las redes de calor, se determina el consumidor, que es el más distante de la fuente de suministro de calor. La red de calor tendida desde la fuente de suministro de calor hasta el consumidor más remoto se denomina carretera principal (carretera principal), en la figura L 1 + L 2 + L 3. Los tramos 1.1 y 2.1 son ramales de la línea principal (ramal).
2. Planificado dirección de diseño movimiento de agua de la red desde la fuente de suministro de calor hasta el consumidor más remoto.
3. La dirección calculada del movimiento del agua de la red se divide en secciones separadas, en cada una de las cuales el diámetro interior de la tubería y el caudal del agua de la red deben permanecer constantes.
4. El consumo estimado de agua de la red se determina en las secciones de la red de calefacción a las que están conectados los consumidores (2.1; 3; 3.1):

G SUMA UCH \u003d G O R + G B R + k 3 * G G SR

G O R \u003d Q O R / C B * (τ 01 R - τ 02 R) - flujo máximo Para calentar

k 3 - coeficiente que tiene en cuenta la parte del consumo de agua de red suministrada al suministro de agua caliente

G V R \u003d Q V R / S V * (τ 01 R - τ V2 R) - flujo máximo para ventilación

G G SR \u003d Q GW SR / S V * (τ 01 NI - τ G2 NI) - consumo promedio para suministro de agua caliente

k 3 = f (tipo de sistema de suministro de calor, carga térmica consumidor).

Valores k 3 dependiendo del tipo de sistema de suministro de calor y cargas de calor de conexión de consumidores de calor

1. De acuerdo con los datos de referencia se determinan propiedades físicas agua de red en las tuberías de suministro y retorno de la red de calefacción:

P EN POD = f (τ 01) V EN POD = f (τ 01)

P EN OBR = f (τ 02) V EN OBR = f (τ 02)

1. Se determinan los valores medios de la densidad del agua de la red y su velocidad:

PIN EN SR \u003d (PIN EN LOD + PIN EN OBR) / 2; (kg/m3)

V EN SR \u003d (V EN BAJO + V EN OBR) / 2; (m2/s)

1. Se realiza el cálculo hidráulico de las tuberías de cada sección de las redes de calefacción.

7.1. Están establecidos por la velocidad de movimiento del agua de la red en la tubería: V B \u003d 0.5-3 m / s. El límite inferior V B se debe al hecho de que a velocidades más bajas aumenta la deposición de partículas en suspensión en las paredes de la tubería, y también a velocidades más bajas, la circulación de agua se detiene y la tubería puede congelarse.

VB \u003d 0.5-3 m / s. - mayor valor La velocidad en la tubería se debe al hecho de que con un aumento de la velocidad de más de 3,5 m / s, puede ocurrir un choque hidráulico en la tubería (por ejemplo, cuando las válvulas se cierran repentinamente o cuando la tubería se gira en una sección de la red de calefacción).

7.2. El diámetro interno de la tubería se calcula:

d V \u003d raíz cuadrada [(G SUMA PCH * 4) / (p V SR * V V * π)] (m)

7.3. De acuerdo con los datos de referencia, se toman los valores más cercanos del diámetro interior, que corresponden a GOST d V GOST, mm.

7.4. La velocidad real del movimiento del agua en la tubería se especifica:

V V F \u003d (4 * G SUMA UCH) / [π * p V SR * (d V GOST) 2]

7.5. Se determina el modo y zona de flujo del agua de red en la tubería, para ello se calcula un parámetro adimensional (criterio de Reynolds)

Re = (V V F * d V GOST) / V V F

7.6. Se calculan Re PR I y Re PR II.

Re PR I = 10 * d V GOST / k E

Re PR II \u003d 568 * d V GOST / k E

Para varios tipos tuberías y diversos grados de desgaste de la tubería k E se encuentra dentro. 0.01 - si la canalización es nueva. Cuando se desconoce el tipo de tubería y el grado de desgaste según SNiP ” Red de calefacción 41 de febrero de 2003. Se recomienda elegir el valor de k E igual a 0,5 mm.

7.7. El coeficiente de fricción hidráulica en la tubería se calcula:

— si el criterio Re< 2320, то используется формула: λ ТР = 64 / Re.

— si el criterio Re se encuentra dentro de (2320; Re PR I ], entonces se utiliza la fórmula de Blasius:

λTP =0,11*(68/Re) 0,25

Estas dos fórmulas deben usarse para el flujo de agua laminar.

— si el criterio de Reynolds se encuentra dentro de (Re PR I< Re < =Re ПР II), то используется формула Альтшуля.

λ TP \u003d 0.11 * (68 / Re + k E / d V GOST) 0.25

Esta fórmula se utiliza en el movimiento de transición del agua de la red.

- si Re > Re PR II, entonces se utiliza la fórmula de Shifrinson:

λ TP \u003d 0.11 * (k E / d V GOST) 0.25

Δh TP \u003d λ TP * (L * (V V F) 2) / (d V GOST * 2 * g) (m)

ΔP TR = p V SR *g* Δh TR = λ TR * / (d V GOST *2) = R L *L (Pa)

R L \u003d [λ TP * r V SR * (V V F) 2] / (2 * d V GOST) (Pa / m)

R L - caída de presión lineal específica

7.9. Las pérdidas de presión o pérdidas de presión en resistencias locales en la sección de la tubería se calculan:

Δh MS = Σ£ MS *[(V V F) 2 /(2*g)]

Δp MS = p B SR *g* Δh M.E. = Σ£ MS *[((V V F) 2 * R V SR)/2]

Σ£ MS - la suma de los coeficientes de resistencia locales instalados en la tubería. Para cada tipo de resistencia local £ M.S. tomado de los datos de referencia.

7.10. La pérdida de carga total o la pérdida de presión total en la sección de la tubería se determina:

h = Δh TR + Δh M.S.

Δp = Δp TR + Δp M.S. = p B SR *g* Δh TP + p B SR *g*Δh M.S.

De acuerdo con este método, los cálculos se realizan para cada sección de la red de calefacción y todos los valores se resumen en una tabla.

Resultados principales calculo hidraulico tuberías de secciones de la red de calentamiento de agua

Para cálculos indicativos de secciones de redes de calentamiento de agua al determinar R L, Δr TP, Δr M.S. se permiten las siguientes expresiones:

R L \u003d / [p V SR * (d V GOST) 5.25] (Pa / m)

R L \u003d / (d V GOST) 5.25 (Pa / m)

A R \u003d 0.0894 * K E 0.25 - un coeficiente empírico que se usa para un cálculo hidráulico aproximado en redes de calentamiento de agua

A R B \u003d (0.0894 * K E 0.25) / r B SR \u003d A R / r B SR

Estos coeficientes fueron derivados por Sokolov E.Ya. y se dan en el libro de texto "Suministro de calor y redes de calor".

Dados estos coeficientes empíricos, las pérdidas de carga y presión se definen como:

Δp TR \u003d R L * L \u003d / [p V SR * (d V GOST) 5.25] \u003d

= / (d En GOST) 5.25

Δh TP = Δp TP / (p B SR *g) = (R L *L) / (p B SR *g) =

\u003d / (p V SR) 2 * (d V GOST) 5.25 \u003d

\u003d / p V SR * (d V GOST) 5.25 * g

También teniendo en cuenta A R y A R B; Δr MS y Δh M.S. se escribirá así:

Δr MS \u003d R L * L E M \u003d / p V SR * (d V GOST) 5.25 \u003d

\u003d / (d En GOST) 5.25

Δh MS = Δp M.S. / (p B SR *g) \u003d (R L * L E M) / (r B SR *g) \u003d

\u003d / p VSR * (dV GOST) 5.25 \u003d

\u003d / (d En GOST) 5.25 * g

L E \u003d Σ (£ M. C. * d V GOST) / λ TR

La peculiaridad de la longitud equivalente es que la pérdida de carga de las resistencias locales se representa como una caída de carga en un tramo recto con el mismo diámetro interior, y esta longitud se denomina equivalente.

Las pérdidas totales de presión y carga se calculan como:

Δh = Δh TR + Δh M.S. \u003d [(R L *L) / (p B SR *g)] + [(R L *L E) / (r B SR *g)] \u003d

\u003d * (L + L E) \u003d * (1 + a M. S.)

Δr \u003d Δr TP + Δr M. S. \u003d R L * L + R L * L E \u003d R L (L + L E) \u003d R L * (1 + a M. S.)

y M. S. - coeficiente de pérdidas locales en la sección de la red de calentamiento de agua.

En ausencia de datos precisos sobre el número, tipo y disposición de las resistencias locales, el valor de un M.S. se puede tomar de 0.3 a 0.5.

Espero que ahora haya quedado claro para todos cómo realizar correctamente el cálculo hidráulico de las tuberías y que usted mismo pueda realizar el cálculo hidráulico de las redes de calor. Cuéntanos en los comentarios lo que piensas, ¿puedes calcular el cálculo hidráulico de tuberías en excel, o usas una calculadora en línea para el cálculo hidráulico de tuberías o usas un nomograma para el cálculo hidráulico de tuberías?

Una guía de referencia que cubre el diseño de redes de calor es el “Manual del diseñador. Diseño de redes térmicas. El manual puede considerarse hasta cierto punto como una guía para SNiP II-7.10-62, pero no para SNiP N-36-73, que apareció mucho más tarde como resultado de una revisión significativa de la edición anterior de las normas. En los últimos 10 años, el texto del SNiP N-36-73 ha sufrido cambios y adiciones significativos.

Los materiales, productos y estructuras de aislamiento térmico, así como la metodología para sus cálculos térmicos, junto con las instrucciones para la implementación y aceptación del trabajo de aislamiento, se describen en detalle en el Manual del constructor. Datos similares sobre estructuras de aislamiento térmico se incluyen en SN 542-81.

Los materiales de referencia sobre cálculos hidráulicos, así como sobre equipos y reguladores automáticos para redes de calefacción, puntos de calefacción y sistemas de aprovechamiento del calor están contenidos en el “Manual para la Regulación y Operación de Redes de Calentamiento de Agua”. Como fuente de materiales de referencia sobre cuestiones de diseño, se pueden utilizar libros de la serie de libros de referencia "Ingeniería de energía térmica e ingeniería térmica". El primer libro "Preguntas generales" contiene reglas para el diseño de dibujos y diagramas, así como datos sobre las propiedades termodinámicas del agua y el vapor; se brinda información más detallada en. En el segundo libro de la serie “Transferencia de calor y masa. Experimento de ingeniería térmica" incluye datos sobre la conductividad térmica y la viscosidad del agua y el vapor, así como sobre la densidad, la conductividad térmica y la capacidad calorífica de algunos materiales de construcción y aislantes. En el cuarto libro "Ingeniería de energía térmica industrial e ingeniería térmica" hay una sección sobre calefacción urbana y redes de calor.

www.engineerclub.ru

Gromov - Redes de calentamiento de agua (1988)

El libro contiene materiales normativos utilizados en el diseño de redes de calor y puntos de calor. Se dan recomendaciones sobre la elección de equipos y esquemas de suministro de calor.Se consideran los cálculos relacionados con el diseño de redes de calor. Se proporciona información sobre el tendido de redes de calefacción, sobre la organización de la construcción y operación de redes de calefacción y puntos de calefacción. El libro está destinado a ingenieros y trabajadores técnicos involucrados en el diseño de redes térmicas.

Construcción residencial e industrial, economía de combustible y requisitos de protección medioambiente predeterminar la viabilidad del desarrollo intensivo de los sistemas de calefacción urbana. La generación de energía térmica para este tipo de sistemas se realiza actualmente mediante centrales térmicas, salas de calderas de importancia regional.

La operación confiable de los sistemas de suministro de calor con estricta observancia de los parámetros necesarios del portador de calor está determinada en gran medida por la elección correcta de esquemas para redes de calor y puntos de calor, diseños de juntas y equipos utilizados.

Teniendo en cuenta que el diseño correcto de las redes de calor es imposible sin el conocimiento de su estructura, funcionamiento y tendencias de desarrollo, los autores intentaron proporcionar recomendaciones de diseño en el manual de referencia y dar una breve justificación de las mismas.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS REDES DE CALOR Y PUNTOS DE CALOR

1.1. Los sistemas de calefacción urbana y su estructura.

Los sistemas de calefacción urbana se caracterizan por una combinación de tres vínculos principales: fuentes de calor, redes de calor y sistemas locales uso de calor (consumo de calor) de edificios o estructuras individuales. En las fuentes de calor, el calor se obtiene quemando varios tipos de combustibles fósiles. Estas fuentes de calor se denominan salas de calderas. En el caso de uso en fuentes de calor del calor liberado durante la desintegración de elementos radiactivos, se denominan centrales nucleares (ACT). EN sistemas individuales suministro de calor se utilizan como fuentes de calor renovables auxiliares - energía geotérmica, energía radiación solar etc.

Si la fuente de calor está ubicada junto con los disipadores de calor en el mismo edificio, las tuberías para suministrar refrigerante a los disipadores de calor que pasan por el interior del edificio se consideran un elemento del sistema de suministro de calor local. En los sistemas de calefacción urbana, las fuentes de calor están ubicadas en edificios separados y el calor se transporta desde ellos a través de tuberías de redes de calefacción, a las que están conectados los sistemas de uso de calor de edificios individuales.

La escala de los sistemas de calefacción de distrito puede variar ampliamente, desde pequeños, que sirven a unos pocos edificios vecinos, hasta los más grandes, que cubren varias áreas residenciales o industriales, e incluso la ciudad en su conjunto.

Independientemente de la escala, estos sistemas se dividen en municipales, industriales y de ciudad según el contingente de consumidores atendidos. Los servicios públicos incluyen sistemas que suministran calor principalmente a edificios residenciales y públicos, así como edificios individuales para fines industriales y de almacenamiento de servicios públicos, cuya ubicación en la zona residencial de las ciudades está permitida por las normas.

Es recomendable basar la clasificación de los sistemas comunales según su escala en la división del territorio de una zona residencial en grupos de edificios vecinos (o barrios en áreas de edificios antiguos) aceptados en las normas de planificación y desarrollo de las ciudades, que se combinan en microdistritos con una población de 4-6 mil personas. en pueblos pequeños (con una población de hasta 50 mil personas) y 12-20 mil personas. en ciudades de otras categorías. Estos últimos prevén la formación de áreas residenciales con una población de 25 a 80 mil personas de varios microdistritos. Los sistemas correspondientes de calefacción urbana se pueden caracterizar como grupo (trimestral), micro-distrito y distrito.

Las fuentes de calor que sirven a estos sistemas, una para cada sistema, pueden clasificarse como salas de calderas grupales (trimestrales), microdistritales y distritales, respectivamente. en grande y las ciudades más grandes(con una población de 250-500 mil personas y más de 500 mil personas, respectivamente), las normas prevén la unificación de varias áreas residenciales adyacentes en áreas de planificación limitadas por límites naturales o artificiales. En tales ciudades, es posible el surgimiento de los sistemas interdistritales más grandes de suministro de calor comunal.

En grandes escalas de generación de calor, especialmente en los sistemas de toda la ciudad, es conveniente generar conjuntamente calor y electricidad. Esto proporciona un ahorro significativo de combustible en comparación con la generación separada de calor en las salas de calderas y electricidad, en las centrales térmicas quemando los mismos tipos de combustible.

Las centrales térmicas diseñadas para la generación conjunta de calor y electricidad se denominan centrales combinadas de calor y electricidad (CHP).

Las plantas de energía nuclear, que utilizan el calor liberado por la descomposición de elementos radiactivos para generar electricidad, a veces también son útiles como fuentes de calor en grandes sistemas de calefacción. Estas centrales se denominan centrales nucleares combinadas de calor y energía (ATES).

Los sistemas de calefacción urbana que utilizan cogeneración como principal fuente de calor se denominan sistemas de calefacción urbana. Construcción de nuevos sistemas de calefacción urbana, así como expansión y reconstrucción. sistemas existentes requieren un estudio especial, basado en las perspectivas para el desarrollo de los asentamientos relevantes para el próximo período A0-15 años) y el período estimado de 25-30 años).

Las normas prevén el desarrollo de un documento preliminar especial, a saber, un esquema de suministro de calor para este asentamiento. El esquema tiene varias opciones. soluciones tecnicas sobre los sistemas de suministro de calor y sobre la base de una comparación técnica y económica, se justifica la elección de la opción propuesta para su aprobación.

El desarrollo posterior de proyectos para fuentes de calor y redes de calor debe, de acuerdo con los documentos reglamentarios, llevarse a cabo solo sobre la base de las decisiones tomadas en el esquema de suministro de calor aprobado para este acuerdo.

1.2. características generales redes de calefacción

Las redes térmicas se pueden clasificar según el tipo de refrigerante utilizado en ellas, así como según sus parámetros de diseño (presiones y temperaturas). Casi los únicos portadores de calor en las redes de calor son agua caliente y vapor de agua. El vapor de agua como portador de calor se usa ampliamente en fuentes de calor (casas de calderas, CHPP) y, en muchos casos, en sistemas de uso de calor, especialmente industriales. Los sistemas de suministro de calor municipales están equipados con redes de calentamiento de agua e industriales, ya sea solo vapor o vapor en combinación con agua, que se utilizan para cubrir las cargas de los sistemas de calefacción, ventilación y suministro de agua caliente. Esta combinación de redes de calor por hidropesía y vapor también es típica de los sistemas de suministro de calor en toda la ciudad.

Las redes de calentamiento de agua se componen principalmente de dos tuberías con una combinación de tuberías de suministro para suministrar agua caliente desde las fuentes de calor a los sistemas de recuperación de calor y tuberías de retorno para devolver el agua enfriada en estos sistemas a las fuentes de calor para su recalentamiento. Las tuberías de suministro y retorno de las redes de calentamiento de agua, junto con las correspondientes tuberías de fuentes de calor y sistemas de recuperación de calor, forman circuitos cerrados de circulación de agua. Esta circulación es apoyada por bombas de red instaladas en fuentes de calor, y para largas distancias de transporte de agua, también en el recorrido de redes ( estaciones de bombeo). Dependiendo del esquema adoptado para conectarse a redes de sistemas de suministro de agua caliente, cerrado y circuitos abiertos(Los términos "sistemas de suministro de calor cerrados y abiertos" se usan con más frecuencia).

En sistemas cerrados, la liberación de calor de las redes en el sistema de suministro de agua caliente se realiza debido a la calefacción, el frío agua del grifo en calentadores de agua especiales.

En los sistemas abiertos, las cargas de suministro de agua caliente se cubren suministrando agua a los consumidores desde las tuberías de suministro de las redes, y durante periodo de calentamiento- en una mezcla con agua de las tuberías de retorno de los sistemas de calefacción y ventilación. Si, en todos los modos, para el suministro de agua caliente, el agua de las tuberías de retorno se puede utilizar por completo, entonces no hay necesidad de tuberías de retorno desde los puntos de calefacción hasta la fuente de calor. El cumplimiento de estas condiciones, por regla general, solo es posible con la operación conjunta de varias fuentes de calor en redes de calor comunes con la asignación de cubrir las cargas de suministro de agua caliente a algunas de estas fuentes.

Las redes de agua, que consisten solo en tuberías de suministro, se denominan de tubería única y son las más económicas en términos de inversiones de capital en su construcción. La reposición de redes de calefacción en sistemas cerrados y abiertos se lleva a cabo debido al funcionamiento de bombas de reposición y plantas de tratamiento de agua de reposición. En un sistema abierto, su rendimiento requerido es de 10 a 30 veces mayor que en uno cerrado. Como resultado, con un sistema abierto, las inversiones de capital en fuentes de calor resultan ser grandes. Al mismo tiempo, en este caso, no hay necesidad de calentadores de agua del grifo y, por lo tanto, los costos de los nodos para conectar los sistemas de suministro de agua caliente a las redes de calefacción se reducen significativamente. Por lo tanto, la elección entre sistemas abiertos y cerrados en cada caso debe justificarse mediante cálculos técnicos y económicos, teniendo en cuenta todos los enlaces en el sistema de calefacción urbana. Dichos cálculos deben realizarse al desarrollar un esquema de suministro de calor para un asentamiento, es decir, antes de diseñar las fuentes de calor correspondientes y sus redes de calor.

EN casos individuales Las redes de calentamiento de agua están hechas con tres o incluso cuatro tuberías. Este aumento en el número de tuberías, normalmente previsto sólo para secciones separadas redes, está asociado con la duplicación de las tuberías de suministro (sistemas de tres tubos) o de suministro y retorno (sistemas de cuatro tubos) para la conexión separada a las tuberías correspondientes de los sistemas de suministro de agua caliente o sistemas de calefacción y ventilación. Esta separación facilita en gran medida la regulación del suministro de calor a los sistemas para diversos fines, pero al mismo tiempo conduce a un aumento significativo de las inversiones de capital en la red.

En los grandes sistemas de calefacción urbana, existe la necesidad de dividir las redes de calentamiento de agua en varias categorías, cada una de las cuales puede utilizar sus propios esquemas de transporte y suministro de calor.

Las normas prevén la división de las redes de calor en tres categorías: líneas principales desde fuentes de calor hasta entradas a microdistritos (barrios) o empresas; distribución desde redes principales a redes a edificios individuales: redes a edificios individuales en forma de ramales desde redes de distribución (o en algunos casos desde redes principales) a los nodos de conexión a ellas de sistemas de uso de calor de edificios individuales. Es aconsejable aclarar estos nombres en relación con la clasificación de los sistemas de calefacción urbana adoptada en el § 1.1 según su escala y contingente de consumidores atendidos. Entonces, si en sistemas pequeños de una fuente de calor, el calor se suministra solo a un grupo de viviendas y edificios públicos dentro del barrio o edificios industriales una empresa, entonces no hay necesidad de redes principales de calor y todas las redes de tales fuentes de calor deben considerarse como redes de distribución. Esta situación es típica para el uso de salas de calderas grupales (trimestrales) y de microdistritos como fuentes de calor, así como calderas industriales que sirven a una empresa. En la transición de sistemas tan pequeños a regionales, y más aún a interdistritales, aparece una categoría de redes principales de calefacción, a la que se unen las redes de distribución de microdistritos individuales o empresas de una región industrial. La conexión de edificios individuales directamente a las redes principales, además de las redes de distribución, es altamente indeseable por varias razones y, por lo tanto, se usa muy raramente.

Las grandes fuentes de calor de los sistemas de calefacción distrital e interdistrital, de acuerdo con las normas, deben ubicarse fuera de la zona residencial para reducir el impacto de sus emisiones en el estado de la cuenca de aire de esta zona, así como para simplificar los sistemas para suministrarles combustible líquido o sólido.

En tales casos, aparecen las secciones iniciales (cabeza) de redes troncales de longitud considerable, dentro de las cuales no hay nodos para conectar redes de distribución. Tal transporte de refrigerante sin pasar por su distribución a los consumidores se denomina tránsito, mientras que es recomendable separar las secciones de cabeza correspondientes de las redes de calefacción principales en una categoría especial de tránsito.

La presencia de redes de tránsito empeora significativamente los indicadores técnicos y económicos del transporte de refrigerante, especialmente cuando estas redes tienen una longitud de 5 a 10 km o más, lo cual es típico, en particular, cuando las centrales nucleares térmicas o las estaciones de suministro de calor se utilizan como generadores de calor. fuentes.

1.3. Características generales de los puntos de calor

Un elemento esencial de los sistemas de calefacción urbana son las instalaciones ubicadas en los nodos de conexión a las redes de calor de los sistemas locales de uso de calor, así como en los cruces de redes de varias categorías. En dichas instalaciones, se monitorea y controla el funcionamiento de las redes de calor y los sistemas de uso de calor. Aquí, se miden los parámetros del refrigerante (presiones, temperaturas y, a veces, caudales) y la regulación del suministro de calor en varios niveles.

La fiabilidad y la eficiencia de los sistemas de suministro de calor en su conjunto dependen en gran medida del funcionamiento de dichas instalaciones. Estos ajustes están en documentos normativos se denominan puntos de calor (anteriormente, también se utilizaban los nombres “nodos de conexión de sistemas locales de uso de calor”, “centros de calor”, “instalaciones de abonado”, etc.).

Sin embargo, conviene aclarar un poco la clasificación de puntos de calor adoptada en los mismos documentos, ya que en ellos todos los puntos de calor son centrales (CHP) o individuales (ITP). Estos últimos incluyen solo instalaciones con nodos para conectarse a redes de calor de sistemas de uso de calor de un edificio o parte de ellos (en edificios grandes). Todos los demás puntos de calor, independientemente del número de edificios atendidos, son centrales.

De acuerdo con la clasificación aceptada de redes de calor, así como varios niveles de regulación del suministro de calor, se utiliza la siguiente terminología. En cuanto a los puntos de calentamiento:

puntos de calefacción local (MTP) que sirven a los sistemas de uso de calor de edificios individuales;

puntos de calefacción de grupo o microdistrito (GTP) que dan servicio a un grupo de edificios residenciales o a todos los edificios dentro del microdistrito;

subestaciones de calefacción de distrito (RTP) que sirven a todos los edificios dentro de un residencial

En cuanto a los niveles de regulación:

central - solo en fuentes de calor;

distrito, grupo o microdistrito - en los respectivos puntos de calefacción (RTP o GTP);

local: en puntos de calefacción locales de edificios individuales (MTP);

individuo en receptores de calor separados (dispositivos de calefacción, ventilación o sistemas de suministro de agua caliente).

Guía de referencia de diseño de redes de calefacción

Home Matemáticas, Química, Física Diseño de un sistema de calefacción para un complejo hospitalario

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Ekaterina Igorevna Tarasevich
Rusia

Editor en jefe -

candidato de ciencias biologicas

DENSIDAD NOMINAL DE FLUJO DE CALOR Y PÉRDIDA DE CALOR A TRAVÉS DE UNA SUPERFICIE AISLADA TÉRMICAMENTE PARA LAS REDES PRINCIPALES DE CALOR

El artículo analiza el cambio en una serie de documentos normativos publicados para el aislamiento térmico de los sistemas de suministro de calor, cuyo objetivo es garantizar la durabilidad del sistema. Este artículo está dedicado al estudio de la influencia de la temperatura media anual de las redes de calefacción en las pérdidas de calor. El estudio se relaciona con los sistemas de suministro de calor y la termodinámica. Se dan recomendaciones para el cálculo de las pérdidas de calor normativas a través del aislamiento de las tuberías de la red de calefacción.

La relevancia del trabajo está determinada por el hecho de que aborda problemas poco estudiados en el sistema de suministro de calor. La calidad de las estructuras de aislamiento térmico depende de las pérdidas de calor del sistema. El correcto diseño y cálculo de una estructura de aislamiento térmico es mucho más importante que elegir material aislante. Los resultados se dan análisis comparativo pérdidas de calor.

Los métodos de cálculo térmico para calcular las pérdidas de calor de las tuberías de las redes de calefacción se basan en el uso de la densidad de flujo de calor estándar a través de la superficie de una estructura de aislamiento térmico. En este artículo, en el ejemplo de tuberías con aislamiento de espuma de poliuretano, se realizó el cálculo de las pérdidas de calor.

Básicamente, se llegó a la siguiente conclusión: en los documentos normativos actuales, se dan los valores totales de la densidad de flujo de calor para las tuberías de suministro y retorno. Hay casos en que los diámetros de las tuberías de suministro y retorno no son los mismos, se pueden colocar tres o más tuberías en un canal, por lo tanto, se debe usar el estándar anterior. Los valores totales de la densidad de flujo de calor en las normas se pueden dividir entre las tuberías de suministro y retorno en las mismas proporciones que en las normas reemplazadas.

Palabras clave

Literatura

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Determinación de coeficientes de pérdidas locales en redes de calor de empresas industriales.

Fecha de publicación: 06.02.2017 2017-02-06

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Descripción bibliográfica:

Ushakov D. V., Snisar D. A., Kitaev D. N. Determinación de coeficientes de pérdidas locales en redes térmicas de empresas industriales // Científico joven. - 2017. - Nº 6. - S. 95-98. — URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (fecha de acceso: 13/07/2018).

El artículo presenta los resultados del análisis de los valores reales del coeficiente de pérdidas locales utilizados en el diseño de redes de calor en la etapa de cálculo hidráulico preliminar. Con base en el análisis de proyectos reales, se obtuvieron valores promedio para redes de sitios industriales divididos en líneas principales y ramas. Se encuentran ecuaciones que permiten calcular el coeficiente de pérdidas locales en función del diámetro de la tubería de la red.

Palabras clave : redes de calor, cálculo hidráulico, coeficiente de pérdida local

En el cálculo hidráulico de las redes de calor, se hace necesario establecer el coeficiente α , que tiene en cuenta la proporción de pérdidas de presión en las resistencias locales. En los estándares modernos, cuya implementación es obligatoria en el diseño, no se menciona el método normativo de cálculo hidráulico y específicamente el coeficiente α. En la literatura educativa y de referencia moderna, por regla general, se dan los valores recomendados por el SNiP II-36–73 * cancelado. En mesa. Se presentan 1 valores α para redes de agua.

Coeficiente α para determinar las longitudes equivalentes totales de las resistencias locales

Tipo de compensadores

Paso condicional de la tubería, mm.

Redes de calefacción ramificadas

En forma de U con ramas dobladas

En forma de U con codos soldados o curvos

En forma de U con codos soldados

De la tabla 1 se deduce que el valor α puede estar en el rango de 0.2 a 1. Hay un aumento en el valor con un aumento en el diámetro de la tubería.

En la literatura para calculos preliminares cuando no se conocen los diámetros de las tuberías, se recomienda determinar la proporción de pérdidas de presión en las resistencias locales mediante la fórmula de B. L. Shifrinson

donde z- coeficiente aceptado para redes de agua 0,01; GRAMO- consumo de agua, t/h.

Los resultados de los cálculos según la fórmula (1) a varios caudales de agua en la red se muestran en la fig. uno.

Arroz. 1. Adicción α del consumo de agua

De la fig. 1 implica que el valor α a costos altos puede ser más de 1 y a costos bajos puede ser menos de 0,1. Por ejemplo, a un caudal de 50 t/h, α=0,071.

La literatura da una expresión para el coeficiente de pérdidas locales

donde - la longitud equivalente de la sección y su longitud, respectivamente, m; - la suma de los coeficientes de resistencia local en el área; λ - coeficiente de fricción hidráulica.

Al diseñar redes de calentamiento de agua en un modo de movimiento turbulento para encontrar λ , utilice la fórmula de Shifrinson. Tomando el valor de la rugosidad equivalente k e=0.0005 mm, la fórmula (2) se convierte a la forma

.(3)

De la fórmula (3) se sigue que α depende de la longitud de la sección, su diámetro y la suma de los coeficientes de resistencia locales, que están determinados por la configuración de la red. Obviamente el valor α aumenta con una disminución en la longitud de la sección y un aumento en el diámetro.

Para determinar los coeficientes reales de pérdidas locales α , se consideraron los proyectos existentes de redes de calentamiento de agua de empresas industriales para diversos fines. Teniendo formularios de cálculo hidráulico, para cada tramo se determinó el coeficiente α de acuerdo con la fórmula (2). Por separado, para la principal y los ramales, se encontraron los valores promedio ponderados del coeficiente de pérdidas locales para cada red. En la fig. 2 muestra los resultados de los cálculos α en carreteras calculadas para una muestra de 10 esquemas de red, y en la Fig. 3 para sucursales.

Arroz. 2. Valores reales α en carreteras calculadas

De la fig. 2 se deduce que el valor mínimo es 0.113, el máximo es 0.292 y el valor promedio para todos los esquemas es 0.19.

Arroz. 3. Valores reales α por ramas

De la fig. 3 se deduce que el valor mínimo es 0.118, el máximo es 0.377 y el valor promedio para todos los esquemas es 0.231.

Comparando los datos obtenidos con los recomendados, podemos sacar las siguientes conclusiones. Según Tabla. 1 para los esquemas considerados α =0,3 para red y α=0,3÷0,4 para ramales, mientras que los promedios reales son 0,19 y 0,231, que es ligeramente inferior a lo recomendado. Rango de valor real α no excede los valores recomendados, es decir, los valores tabulares (Tabla 1) pueden interpretarse como "no más".

Para cada diámetro de tubería se determinaron valores promedio α a lo largo de carreteras y ramales. Los resultados del cálculo se presentan en la tabla. 2.

Valores de coeficientes reales de pérdidas locales. α

Del análisis de la Tabla 2 se deduce que con un aumento en el diámetro de la tubería, el valor del coeficiente α aumenta Utilizando el método de mínimos cuadrados, se obtuvieron ecuaciones de regresión lineal para la tubería principal y las ramas, dependiendo del diámetro exterior:

En la fig. 4 muestra los resultados de los cálculos según las ecuaciones (4), (5) y los valores reales para los diámetros correspondientes.

Arroz. 4. Resultados de los cálculos de coeficientes α según las ecuaciones (4),(5)

Con base en el análisis de proyectos reales de redes de agua termal de sitios industriales, se obtuvieron valores promedio de coeficientes de pérdidas locales, divididos en redes principales y ramas. Se muestra que los valores reales no superan los recomendados, y los valores medios son ligeramente inferiores. Se obtienen ecuaciones que permiten calcular el coeficiente de pérdidas locales en función del diámetro de la tubería de la red para red y ramales.

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¿Tiene alguna pregunta sobre la conexión a redes de calefacción urbana? Este artículo es para ti: qué tipos de redes de calefacción existen, en qué consiste esta comunicación, qué organizaciones y por qué son las más adecuadas para desarrollar un proyecto y en qué puedes ahorrar a veces, lee ahora mismo.

Brevemente sobre redes térmicas

Mucha gente imagina lo que es una red de calefacción, pero para una narrativa más accesible, se deben recordar algunas verdades comunes.

En primer lugar, la red de calefacción no suministra agua caliente directamente a las baterías. La temperatura del refrigerante en tubería principal en los días más fríos puede alcanzar los 150 grados y su ubicación directa en el radiador de calefacción está plagado de quemaduras y es peligroso para la salud humana.

En segundo lugar, el refrigerante de la red en la mayoría de los casos no debe ingresar al sistema de suministro de agua caliente del edificio. Esto se llama un sistema de ACS cerrado. El agua potable (del grifo) se utiliza para cubrir las necesidades del baño y la cocina. Ha sido descontaminado, y el refrigerante solo proporciona calentamiento hasta cierta temperatura a 50-60 grados mediante un intercambiador de calor sin contacto. El uso de agua de red procedente de tuberías de calefacción en el sistema de ACS es, como mínimo, un despilfarro. El refrigerante se prepara en la fuente de suministro de calor (sala de calderas, cogeneración) mediante tratamiento químico del agua. Debido a que la temperatura de esta agua suele estar por encima del punto de ebullición, de ella a sin fallar Se eliminan las sales de dureza que provocan incrustaciones. La formación de cualquier depósito en los nodos de la tubería puede dañar el equipo. El agua del grifo no se calienta tanto y, por lo tanto, no se produce una costosa desalinización. Esta circunstancia influyó en que los sistemas de ACS abiertos, con toma directa de agua, prácticamente no se utilicen en ningún sitio.

Tipos de tendido de redes de calefacción.

Considere los tipos de tendido de redes de calefacción por la cantidad de tuberías colocadas una al lado de la otra.

2 tubos

La estructura de dicha red incluye dos líneas: suministro y retorno. La preparación del producto final (disminución de la temperatura del portador de calor para calefacción, calentamiento de agua potable) se realiza directamente en el edificio de suministro de calor.

3 tubos

Este tipo de tendido de redes de calefacción se usa con bastante poca frecuencia y solo para edificios donde las interrupciones en el calor no son aceptables, por ejemplo, hospitales o jardines de infancia con niños permanentes. En este caso, se agrega una tercera línea: una tubería de suministro de reserva. La impopularidad de este método de reserva radica en su alto costo y falta de practicidad. La instalación de una tubería adicional se reemplaza fácilmente por una sala de calderas modular instalada de forma permanente y la versión clásica de 3 tuberías prácticamente no se encuentra en la actualidad.

4 tubos

Tipo de tendido cuando tanto el refrigerante como el agua caliente del sistema de suministro de agua se suministran al consumidor. Esto es posible si el edificio está conectado a las redes de distribución (dentro del trimestre) después del punto de calefacción central, en el que se calienta el agua potable. Las dos primeras líneas, como en el caso de una junta de 2 tubos, son el suministro y el retorno del refrigerante, la tercera es el suministro de agua potable caliente y la cuarta es su retorno. Si nos centramos en los diámetros, la primera y la segunda tubería serán iguales, la tercera puede diferir de ellas (dependiendo del caudal) y la cuarta siempre es menor que la tercera.

Otro

Existen otros tipos de tendido en las redes operadas, pero ya no están asociados a la funcionalidad, sino a fallas de diseño o desarrollo adicional no previsto del área. Por lo tanto, si las cargas se determinan incorrectamente, el diámetro propuesto puede subestimarse significativamente y, en las primeras etapas de operación, se vuelve necesario aumentar el rendimiento. Para no volver a desplazar toda la red, se informa otra tubería de mayor diámetro. En este caso, el suministro pasa por una línea y la línea de retorno pasa por dos, o viceversa.

Cuando se construye una red de calefacción en un edificio ordinario (no un hospital, etc.), se utiliza una opción de 2 o 4 tubos. Depende solo de las redes que le dieron un punto de enlace.

Métodos existentes de tendido de tuberías de calefacción.

Gastos generales

La mayoría forma rentable en términos de operación. Todos los defectos son visibles incluso para un no especialista; no se requieren sistemas de control adicionales. También hay un inconveniente: rara vez se puede usar fuera de la zona industrial: estropea la apariencia arquitectónica de la ciudad.

Subterráneo

Este tipo de junta se puede dividir en tres tipos:

Canal (la red de calefacción se coloca en la bandeja).

Ventajas: protección contra influencias externas (por ejemplo, daños causados ​​​​por un cucharón de excavadora), seguridad (si las tuberías se rompen, el suelo no se lavará y se excluirán sus fallas).

Contras: el costo de instalación es bastante alto, con una impermeabilización deficiente, el canal se llena con agua subterránea o de lluvia, lo que afecta negativamente la durabilidad de las tuberías metálicas.

Sin canales (la tubería se coloca directamente en el suelo).

Ventajas: Relativamente bajo costo, fácil instalación.

Contras: en caso de ruptura de una tubería, existe el peligro de erosión del suelo, es difícil determinar el lugar de la ruptura.

En mangas.

Se usa para neutralizar carga vertical en las tuberías. Esto es principalmente necesario al cruzar carreteras en ángulo. Es una tubería de red de calefacción colocada dentro de una tubería de mayor diámetro.

La elección del método de colocación depende del área por la que pasa la tubería. La opción sin canales es óptima en términos de costo y mano de obra, pero no se puede aplicar en todas partes. Si la sección de la red de calefacción está ubicada debajo de la carretera (no la cruza, sino que corre paralela debajo de la calzada), se utiliza el tendido de canales. Para facilitar el uso, la ubicación de la red debajo de las entradas de vehículos debe usarse solo si no hay otras opciones, porque si se encuentra un defecto, será necesario abrir el asfalto, detener o restringir el tráfico a lo largo de la calle. Hay lugares donde se utiliza el dispositivo de canal para mejorar la seguridad. Esto es obligatorio cuando se instala una red en los territorios de hospitales, escuelas, jardines de infancia, etc.

Los elementos principales de la red de calefacción.

Una red de calor, a cuya variedad no pertenece, es esencialmente un conjunto de elementos ensamblados en una tubería larga. Son producidos por la industria en forma terminada, y la construcción de la comunicación se reduce a colocar y conectar partes entre sí.

La tubería es el ladrillo base en este constructor. Según el diámetro se fabrican en longitudes de 6 y 12 metros, pero bajo pedido en fábrica se puede adquirir cualquier metraje. Se recomienda adherirse, por extraño que parezca, a saber tamaños estándar- El corte de fábrica costará un orden de magnitud más caro.

Principalmente para los sistemas de calefacción se utilizan tubos de acero cubierto con una capa de aislamiento. Los análogos no metálicos rara vez se usan y solo en redes con una curva de temperatura muy reducida. Esto es posible después de los puntos de calefacción central o cuando la fuente de suministro de calor es una caldera de agua caliente de baja potencia, y aun así no siempre.

Para la red de calefacción, es necesario utilizar exclusivamente tuberías nuevas, reutilizar piezas usadas conduce a una reducción significativa en la vida útil. Tales ahorros en materiales conducen a gastos significativos para reparaciones posteriores y una reconstrucción bastante temprana. No es deseable utilizar ningún tipo de tendido de tuberías con una soldadura en espiral para la calefacción principal. La reparación de una tubería de este tipo lleva mucho tiempo y reduce la velocidad de la reparación de emergencia de las ráfagas.

Codo 90 grados

Además de los tubos rectos convencionales, la industria también produce accesorios para ellos. Dependiendo del tipo de tubería elegida, pueden variar en cantidad y propósito. En todas las opciones, necesariamente hay curvas (la tubería gira en un ángulo de 90, 75, 60, 45, 30 y 15 grados), T (ramas de la tubería principal soldadas con una tubería del mismo diámetro o menor) y transiciones (cambio en el diámetro de la tubería). El resto, por ejemplo, los elementos finales del sistema operativo. control remoto se emiten según sea necesario.

Desconectarse de la red principal

Un elemento igualmente importante en la construcción de una tubería principal de calefacción son las válvulas de cierre. Este dispositivo bloquea el flujo de refrigerante, tanto hacia como desde el consumidor. La ausencia de válvulas de cierre en la red del suscriptor es inaceptable, ya que en caso de accidente en el sitio, no solo un edificio, sino toda el área vecina deberá cerrarse.

Para el tendido aéreo de la tubería, es necesario prever medidas que excluyan cualquier posibilidad de acceso no autorizado a las partes de control de las grúas. En caso de cierre accidental o intencional o restricción del caudal de la tubería de retorno, se creará una presión inaceptable, lo que provocará no solo la ruptura de las tuberías de la red de calefacción, sino también de los elementos de calefacción del edificio. Más dependiente de la presión de la batería. Y nuevo soluciones de diseño los radiadores se rompen mucho antes que sus homólogos soviéticos de hierro fundido. No es difícil imaginar las consecuencias de una batería que explota: las habitaciones inundadas con agua hirviendo requieren sumas bastante decentes para reparaciones. Para excluir la posibilidad de control de válvulas por parte de extraños, es posible proporcionar cajas con cerraduras que cierren los controles con una llave o volantes extraíbles.

En tendido subterráneo tuberías a accesorios, por el contrario, es necesario proporcionar acceso para el personal de mantenimiento. Para ello se están construyendo cámaras térmicas. Al descender a ellos, los trabajadores pueden realizar las manipulaciones necesarias.

En tendido sin canales los accesorios de tubería preaislados se ven diferentes a los suyos vista estándar. En lugar de una rueda de control, la válvula de bola tiene un vástago largo, al final del cual hay un elemento de control. El cierre/apertura se produce con una llave en forma de T. El fabricante lo suministra completo con el pedido principal de tuberías y accesorios. Para organizar el acceso, esta varilla se coloca en un pozo de hormigón y se cierra con una escotilla.

Válvulas de cierre con reductor

En tuberías de pequeño diámetro, puede ahorrar en anillos y pozos de registro de hormigón armado. En lugar de productos de concreto, las varillas se pueden colocar en alfombras de metal. Se ven como una tubería con una tapa unida en la parte superior, montada sobre una pequeña plataforma de concreto y enterrada en el suelo. Muy a menudo, los diseñadores de diámetros de tubería pequeños sugieren colocar ambos vástagos de válvula (tuberías de suministro y retorno) en un pozo de hormigón armado con un diámetro de 1 a 1,5 metros. Esta solución se ve bien sobre el papel, pero en la práctica, tal disposición conduce a menudo a la imposibilidad de controlar la válvula. Esto sucede debido al hecho de que ambas varillas no siempre están ubicadas directamente debajo de la escotilla, por lo tanto, no es posible instalar la llave verticalmente en el elemento de control. Los accesorios para tuberías de diámetro medio y superior están equipados con una caja de cambios o un accionamiento eléctrico, no se pueden colocar en una alfombra, en el primer caso será un pozo de hormigón armado y en el segundo, una cámara térmica electrificada.

alfombra instalada

El siguiente elemento de la red de calefacción es un compensador. En el caso más simple, este es el tendido de tuberías en forma de letra P o Z y cualquier giro de la ruta. En versiones más complejas, se utilizan lentes, prensaestopas y otros dispositivos de compensación. La necesidad de utilizar estos elementos se debe a la susceptibilidad de los metales a una dilatación térmica significativa. En palabras simples, tubería en acción altas temperaturas aumenta su longitud y para evitar que estalle como resultado de una carga excesiva, a ciertos intervalos se proporcionan dispositivos especiales o ángulos de rotación de la ruta: alivian la tensión causada por la expansión del metal.

Compensador en forma de U

Para la construcción de redes de suscriptores, se recomienda utilizar solo ángulos de giro de línea simples como compensadores. Más dispositivos complejos, en primer lugar, cuestan mucho y, en segundo lugar, requieren un mantenimiento anual.

Para el tendido de tuberías sin canales, además del ángulo de rotación en sí mismo, también proporcionan espacio pequeño por su trabajo Esto se logra colocando esteras de expansión en la curva de la red. La ausencia de una sección blanda conducirá al hecho de que, en el momento de la expansión, la tubería quedará atrapada en el suelo y simplemente explotará.

Compensador en forma de U con esteras apiladas

Una parte importante del diseñador de la comunicación térmica es el drenaje. Este dispositivo es una rama de la tubería principal con accesorios, que desciende a un pozo de hormigón. Si es necesario vaciar la red de calefacción, se abren las válvulas y se vierte el refrigerante. Este elemento de la tubería principal de calefacción se instala en todos los puntos inferiores de la tubería.

pozo de drenaje

El agua descargada se bombea fuera del pozo con un equipo especial. Si es posible y se ha obtenido el permiso correspondiente, entonces es posible conectar el pozo de desechos a las redes de alcantarillado doméstico o pluvial. En este caso, no se requiere equipo especial para la operación.

Sobre el áreas pequeñas redes, hasta varias decenas de metros de largo, no se puede instalar drenaje. Al reparar, se puede desechar el exceso de refrigerante. método del abuelo- cortar el tubo. Sin embargo, con este vaciado, el agua debe reducir significativamente su temperatura debido al riesgo de quemaduras para el personal y el tiempo de finalización de la reparación se retrasa ligeramente.

Otro elemento estructural, sin el cual es imposible el funcionamiento normal de la tubería, es una salida de aire. Es una rama de la red de calefacción, dirigida estrictamente hacia arriba, al final de la cual hay una válvula de bola. Este dispositivo sirve para liberar la tubería del aire. Sin quitar los tapones de gas, el llenado normal de las tuberías con refrigerante es imposible. Este elemento se instala en todos los puntos superiores de la red de calefacción. Es imposible negarse a usarlo en cualquier caso; aún no se ha inventado otro método para eliminar el aire de las tuberías.

Tes con válvula de bola de ventilación

Al instalar una salida de aire, además de ideas funcionales guiarse por los principios de seguridad del personal. Cuando está desinflado, existe el riesgo de quemaduras. El tubo de salida de aire siempre debe estar dirigido hacia un lado o hacia abajo.

Diseño

El trabajo de un diseñador al crear una red de calefacción no se basa en plantillas. Cada vez que se realizan nuevos cálculos, se selecciona el equipo. El proyecto no se puede reutilizar. Por estas razones, el costo de dicho trabajo siempre es bastante alto. Sin embargo, el precio no debe ser el criterio principal a la hora de elegir un diseñador. No siempre lo más caro es lo mejor, y viceversa. En algunos casos, el costo excesivo no es causado por la laboriosidad del proceso, sino por el deseo de llenar el propio valor. La experiencia en el desarrollo de este tipo de proyectos también es una ventaja considerable en la selección de una organización. Es cierto que hay momentos en que una empresa ha ganado un estatus y ha cambiado por completo a sus especialistas: abandonó a los experimentados y costosos en favor de los jóvenes y ambiciosos. Sería bueno aclarar este punto antes de la celebración del contrato.

Reglas para elegir un diseñador.

Precio. Debe estar en el rango medio. Los extremos no son apropiados.

Experiencia. Para determinar la experiencia, la forma más fácil es pedir los teléfonos de los clientes para los que la organización ya ha realizado proyectos similares y no ser demasiado perezoso para llamar a varios números. Si todo estaba "al nivel", recibirá las recomendaciones necesarias, si "no mucho" o "más o menos", puede continuar con la búsqueda de manera segura.

Disponibilidad de personal experimentado.

Especialización. Debe evitar las organizaciones que, a pesar del poco personal, están listas para hacer una casa con una tubería y un camino hacia ella. La falta de especialistas lleva a que una misma persona pueda desarrollar varias secciones a la vez, si no todas. La calidad de este trabajo deja mucho que desear. La mejor opción se convertirá en una organización de enfoque estrecho con un sesgo en la comunicación o la construcción de energía. Las grandes instituciones de ingeniería civil tampoco son una mala opción.

Estabilidad. Deben evitarse las empresas de vuelo nocturno, sin importar cuán tentadora pueda ser su oferta. Es bueno si existe la oportunidad de postularse a los institutos que se crearon sobre la base de los antiguos institutos de investigación soviéticos. Por lo general, apoyan la marca, y los empleados en estos lugares a menudo trabajan toda su vida y ya se han “comido el perro” en tales proyectos.

El proceso de diseño comienza mucho antes de que el diseñador tome un lápiz (en versión moderna antes de sentarse frente a la computadora). Este trabajo consta de varios procesos sucesivos.

Etapas de diseño

Recogida de datos iniciales.

Esta parte del trabajo se puede confiar tanto al diseñador como al cliente de forma independiente. No es caro, pero lleva algo de tiempo visitar un cierto número de organizaciones, escribir cartas, solicitudes y recibir respuestas. No debe participar en la autorecopilación de datos iniciales para el diseño solo si no puede explicar qué es exactamente lo que quiere hacer.

Encuesta de ingeniería.

El escenario es bastante complicado y no se puede realizar de forma independiente. Algunas organizaciones de diseño hacen este trabajo ellas mismas, otras se lo dan a subcontratistas. Si el diseñador trabaja de acuerdo con la segunda opción, tiene sentido seleccionar un subcontratista por su cuenta. Por lo tanto, el costo puede reducirse un poco.

El proceso de diseño en sí.

Lo lleva a cabo el diseñador, en cualquier etapa lo controla el cliente.

Aprobación del proyecto.

La documentación desarrollada debe ser revisada por el cliente. Después de eso, el diseñador lo coordina con organizaciones de terceros. A veces, para acelerar el proceso, basta con participar en este proceso. Si el cliente viaja junto con el desarrollador según lo acordado, en primer lugar, no hay forma de retrasar el proyecto y, en segundo lugar, existe la posibilidad de ver todas las deficiencias con sus propios ojos. si habrá alguna cuestiones contenciosas, será posible controlarlos también en la etapa de construcción.

Numerosas organizaciones de desarrollo documentación del proyecto, ofrecen opciones alternativas para su tipo. El diseño 3D, el diseño en color de los dibujos está ganando popularidad. Todos estos elementos decorativos son de carácter puramente comercial: añaden el coste del diseño y no elevan la calidad del proyecto en sí. Los constructores realizarán el trabajo de la misma manera para cualquier tipo de documentación de diseño y estimación.

Redacción de un contrato de diseño.

Además de lo ya dicho, es necesario añadir unas palabras sobre el propio contrato de diseño. Mucho depende de los elementos que contiene. No siempre es necesario aceptar ciegamente la forma propuesta por el diseñador. Muy a menudo, solo se tienen en cuenta los intereses del desarrollador del proyecto.

El contrato de diseño debe contener:

· nombres completos de las partes

· precio

· plazo de ejecución

· sujeto del contrato

Estos elementos deben estar claramente detallados. Si la fecha es por lo menos un mes y un año, y no un cierto número de días o meses desde el inicio del diseño o desde el inicio del contrato. Indicar tal redacción lo pondrá en una posición incómoda si de repente tiene que probar algo en la corte. También se debe dar Atención especial el nombre del objeto del contrato. No debe sonar como un proyecto y un punto, sino como "trabajo de diseño para el suministro de calor de tal o cual edificio" o "diseño de una red de calor desde un lugar determinado a un lugar determinado".

Es útil prescribir en el contrato y algunos puntos de las multas. Por ejemplo, un retraso en el plazo de diseño conlleva el pago por parte del diseñador del 0,5% del importe del contrato a favor del cliente. Es útil prescribir en el contrato el número de copias del proyecto. La cantidad óptima es de 5 piezas. 1 para mí, 1 más para supervisión técnica y 3 para constructores.

El pago total del trabajo debe realizarse solo después del 100% de preparación y firma del certificado de aceptación (certificado de trabajo realizado). Al redactar este documento, asegúrese de verificar el nombre del proyecto, debe ser idéntico al especificado en el contrato. Si los registros no coinciden ni siquiera por una coma o una letra, corre el riesgo de no probar el pago en virtud de este acuerdo en particular en caso de disputa.

La siguiente parte del artículo está dedicada a cuestiones de construcción. Aclarará puntos tales como: las características de la selección de un contratista y la celebración de un contrato para la realización de trabajos de construcción, dará un ejemplo de la secuencia de instalación correcta y le dirá qué hacer cuando la tubería ya está instalada. para evitar consecuencias negativas durante el funcionamiento.

Olga Ustimkina, rmnt.ru

http://www. rmnt ru/ - Sitio web de RMNT. es

Características del diseño de una red de calor.

1. Condiciones básicas para diseñar una red de calor:

Dependiendo de las características geológicas y climatológicas del área, elegimos el tipo de tendido de la red.

• 2. La fuente de calor se ubica en función de la dirección predominante del viento.
• 3. Colocamos tuberías a lo largo de un camino ancho para que se pueda mecanizar el trabajo de construcción.
• 4. Al colocar redes de calefacción, debe elegir el camino más corto para ahorrar material.
• 5. Dependiendo del relieve y desarrollo del área, tratamos de realizar la autocompensación de las redes de calefacción.

Arroz. 6.

Cálculo hidráulico de la red de calor.

Técnica de cálculo hidráulico de la red de calor.

La red de calefacción es un callejón sin salida.

El cálculo hidráulico se realiza en base a nanogramos para el cálculo hidráulico de la tubería.

Estamos mirando la carretera principal.

Seleccionamos los diámetros de tubería de acuerdo a la pendiente hidráulica promedio, tomando pérdidas específicas presión hasta?P=80 Pa/m.

2) Para secciones adicionales G, no más de 300 Pa/m.

Rugosidad de tubería K= 0.0005 m.

Registre los diámetros de las tuberías.

Después del diámetro de las secciones de la red de calefacción, calculamos la suma de los coeficientes para cada sección. resistencias locales (?o), utilizando el esquema TS, datos sobre la ubicación de válvulas, compensadores y otras resistencias.

Entonces para cada sección calculamos el equivalente resistencia local longitud (Lek).

Con base en las pérdidas de presión en las líneas de suministro y retorno y la presión disponible requerida "al final" de la línea, determinamos la presión disponible requerida en los colectores de salida de la fuente de calor.

Tabla 7.1 - Definición de Leqv. en?W = 1 por du.

Tabla 7.2 - Cálculo de longitudes equivalentes de resistencias locales.

Cada 100m. Se instaló un compensador de expansión térmica.

Para diámetros de tubería de hasta 200 mm. aceptamos compensadores en forma de U, más de 200 - omental, fuelle.

Las pérdidas de presión DPz están en un nanogramo, Pa/m.

La pérdida de presión está determinada por la fórmula:

DP \u003d DPz * ?L * 10-3, kPa.

V (m3) de la parcela está determinada por la fórmula:

Cálculo del consumo de agua de la tubería, m (kg / s).

mot+vena = = = 35,4 kg/seg.

mg.c. = = = 6,3 kg/seg.

total \u003d mot + venas + mg.v. = 41,7 kg/s

Cálculo del consumo de agua por parcelas.

Qkv = z * Fkv

z = Qtotal / ?Fkv = 13320/19 = 701

Qkv1 \u003d 701 * 3,28 \u003d 2299,3 kW

Qkv2 \u003d 701 * 2,46 \u003d 1724,5 kW

Qkv3 \u003d 701 * 1,84 \u003d 1289,84 kW

Qkv4 \u003d 701 * 1,64 \u003d 1149,64 kW

Qkv5 \u003d 701 * 1,23 \u003d 862,23 kW

Qkv6 \u003d 701 * 0,9 \u003d 630,9 kW

Qkv7 \u003d 701 * 1,64 \u003d 1149,64 kW

Qkv8 \u003d 701 * 1,23 \u003d 862,23 kW

Qkv9 \u003d 701 * 0,9 \u003d 630,9 kW

Qkv10 \u003d 701 * 0,95 \u003d 665,95 kW

Qkv11 \u003d 701 * 0,35 \u003d 245,35 kW

Qkv12 \u003d 701 * 0,82 \u003d 574,82 kW

Qkv13 \u003d 701 * 0,83 \u003d 581,83 kW

Qkv14 \u003d 701 * 0,93 \u003d 651,93 kW

Tabla 7.3 - Consumo de agua de cada trimestre.

El consumo de agua para cada tramo es (kg/s):

mg4-g5 = m10+ 0,5 * m7 = 1,98+0,5*3,42 = 3,69

mg3-g4 = m11 + mg4-g5 = 3,69+0,73=4,42

mg2-g3 = m12+mg3-g4=4,42+1,71=6,13

mg1-g2 = 0,5*m7 + 0,5*m8+mg2-g3=0,5*3,42+0,5*2,57+6,13=9,12

m2-g1 = m4+0,5*m5+mg1-g2=9,12+3,42+0,5*2,57=13,8

m2-in1=m1+0,5*m2=9,42

m1-2=m2-g1+m2-v1=13,8+9,42=23,22

ma2-a3= m13+m14=3.67

ma1-a2=0,5*m8+m9+ma2-a3=0,5*2,57+1,88+3,67=6,83

m1-1=0,5*m5+m6+ma1-2=9,99

m1-b1=0,5*m2+m3=6,41

mi-1=m1-b1+m1-à1+m1-2=6,41+9,99+23,22=39,6

Escribimos los datos recibidos en la tabla 8.

Tabla 8 - Cálculo hidráulico de la red de calefacción urbana 7.1 Selección de la red y bombas de reposición.

Tabla 9 - Para construir un gráfico piezométrico.

Hasiento=0,75mTenía=30m

H bahía = 4 m

V= 16,14 m3/h - para seleccionar la bomba de reposición

halimentación= 3,78 mhTGU= 15 m

hreturn = 3.78 mhsnap = 4 m

hset=26,56 m; m=142,56 m3/h - para seleccionar la bomba de red

Para sistema cerrado suministro de calor funcionando a gráficos elevados control con un caudal de calor total Q = 13,32 MW y con un caudal de refrigerante estimado G = 39,6 kg/s = 142,56 m3/h, seleccione red y bombas de reposición.

Altura requerida de la bomba de la red H = 26,56 m

Por guía metodológica aceptamos para la instalación una bomba de red KS 125-55 que proporciona los parámetros requeridos.

La presión requerida de la bomba de reposición Hpn = 16,14 m3/h. Altura necesaria de la bomba de refuerzo H = 34,75 m

Bomba de maquillaje: 2k-20/20.

De acuerdo con el manual, aceptamos para la instalación dos bombas de reposición conectadas en serie 2K 20-20 que proporcionen los parámetros requeridos.

Arroz. ocho.

Tabla 10 - Características técnicas de las bombas.

Competente y de alta calidad es una de las principales condiciones para la rápida puesta en marcha de la instalación.

Red de calefacción diseñado para transportar el calor desde las fuentes de calor hasta el consumidor. Las redes térmicas son estructuras lineales y son una de las redes de ingeniería más complejas. El diseño de redes debe incluir necesariamente un cálculo de deformaciones por resistencia y temperatura. Calculamos cada elemento de la red de calefacción para una vida útil de al menos 25 años (u otra a petición del cliente), teniendo en cuenta el historial de temperatura específico, las deformaciones térmicas y el número de arranques y paradas de la red. Una parte integral del diseño de una red de calor debe ser la parte arquitectónica y de construcción (AS) y el hormigón armado o construcciones metalicas(KZh, KM), en los que se desarrollan sujetadores, canales, soportes o pasos elevados (según el método de colocación).

Las redes térmicas se dividen según los siguientes criterios

1. Por la naturaleza del refrigerante transportado:

2. Según el método de colocación de redes de calefacción:

• redes de calefacción de canales. El diseño de redes de calor de canal se lleva a cabo si es necesario proteger las tuberías del impacto mecánico de los suelos y los efectos corrosivos del suelo. Las paredes de los canales facilitan el funcionamiento de las tuberías, por lo tanto, el diseño de redes de calor de canales se utiliza para portadores de calor con presiones de hasta 2,2 MPa y temperaturas de hasta 350 ° C. - sin canales. Al diseñar el tendido sin canales, las tuberías operan en condiciones más difíciles, ya que perciben una carga adicional del suelo y, con una protección inadecuada contra la humedad, están sujetas a corrosión externa. En este sentido, el diseño de redes en esta forma de colocación está previsto a una temperatura del refrigerante de hasta 180 ° C.
• redes de calefacción de aire (aérea). El diseño de redes por este método de colocación se ha generalizado en los territorios de empresas industriales y en sitios libres de edificios. El método aéreo también se está diseñando en áreas con alta agua subterránea y cuando se coloca en áreas con terreno muy accidentado.

3. Con respecto a los esquemas, las redes de calor pueden ser:

• redes principales de calefacción. Redes de calefacción, siempre en tránsito, sin ramales que transporten el refrigerante desde la fuente de calor hasta las redes de calefacción de distribución;
• distribución (trimestral) redes de calefacción. Redes de calefacción que distribuyen el portador de calor sobre el cuarto seleccionado, suministrando el portador de calor a las ramas a los consumidores;
• ramales desde redes de distribución de calor hasta edificios y estructuras individuales. La separación de las redes de calor la establece el proyecto o la organización operativa.

Diseño de red integrada de acuerdo con la documentación del proyecto.

STC Energoservicio realiza trabajos complejos, incluidas las carreteras de la ciudad, la distribución intratrimestral y redes domésticas. El diseño de redes de la parte lineal de la red de calefacción se lleva a cabo utilizando nodos estándar e individuales.

El cálculo cualitativo de las redes de calor permite compensar el alargamiento térmico de las tuberías debido a los ángulos de giro de la ruta y verificar la corrección de la posición de altitud planificada de la ruta, la instalación de juntas de expansión de fuelle y la fijación con soportes fijos. .

El alargamiento térmico de las tuberías de calor durante la colocación sin canales se compensa debido a los ángulos de giro de la ruta, que forman secciones autocompensantes de la forma П, Г, Z, la instalación de compensadores de arranque y la fijación con soportes fijos. Al mismo tiempo, en las esquinas de las curvas, entre la pared de la zanja y la tubería, se instalan cojines especiales de espuma de polietileno (esteras), que aseguran el libre movimiento de las tuberías durante su elongación térmica.

Toda la documentación para diseño de redes térmicas se desarrolla de acuerdo con los siguientes documentos reglamentarios:

SNiP 207-01-89* Urbanismo. Planificación y desarrollo de ciudades, pueblos y asentamientos rurales. estándares de diseño de redes”;
- SNiP 41-02-2003 "Redes de calor";
- SNiP 41-02-2003 "Aislamiento térmico de equipos y tuberías";
- SNiP 3.05.03-85 "Redes de calor" (empresa de redes de calor);
- GOST 21-605-82 "Redes de calor (parte termomecánica)";
- Reglas para la preparación y producción de movimientos de tierra, disposición y mantenimiento de sitios de construcción en la ciudad de Moscú, aprobadas por el Decreto del Gobierno de Moscú No. 857-PP del 12.07.2004.
- PB 10-573-03 "Reglas para el dispositivo y operación segura tuberías de vapor y agua caliente.

Dependiendo de las condiciones del sitio de construcción, el diseño de redes puede estar asociado con la reconstrucción de estructuras subterráneas existentes que interfieren con la construcción. El diseño de redes de calor y la implementación de proyectos implica el uso de dos tuberías de acero aisladas (suministro y retorno) en canales especiales prefabricados o monolíticos (a través y a través). Para acomodar dispositivos de desconexión, drenajes, salidas de aire y otros accesorios, el diseño de redes de calor prevé la construcción de cámaras.

En diseño de red y su rendimiento, los problemas de funcionamiento ininterrumpido de los modos hidráulico y térmico son relevantes. Al realizar el diseño de redes de calefacción, los especialistas de nuestra empresa utilizan la mayoría métodos modernos, lo que nos permite garantizar un buen resultado y un funcionamiento duradero de todos los equipos.

Al llevar a cabo, es necesario confiar en muchos estándares técnicos, cuya violación puede conducir a la mayoría consecuencias negativas. Garantizamos el cumplimiento de todas las normas y reglas reguladas por la diversa documentación técnica descrita anteriormente.