Читайте также: |
|
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 удельной линейной потере давления, 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. 11.4 и 11.5 (см. Справочник проектировщика), составленные при плотности 0,634 кг/м3, соответствующей среднему избыточному давлению пара 0,01 МПа, и эквивалентной шероховатости труб кЭ=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 λ 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 Rср по формуле
где рП — начальное избыточное давление пара, Па; Σ l 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 (рП— рпр).
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 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 dш, мм, определяют по формуле
где Qуч – тепловая нагрузка участка, Вт, ∆рш – излишек давления, Па, подлежащий дросселированию.
Шайбы целесообразно применять для погашения излишнего давления, превышающего 300 Па.
Расчет паропроводов систем повышенного и высокого давления проводят с учетом изменения объема и плотности пара при изменении его давления и уменьшения расхода пара вследствие попутной конденсации. В случае, когда известно начальное давление пара рП и задано конечное давление перед отопительными приборами рПР, расчет паропроводов выполняют до расчета конденсатопроводов.
Средний расчетный расход пара на участке определяют по транзитному расходу Gкон половины расхода пара, теряемого при попутной конденсации:
Gуч=Gкон+0,5 GП.К.,
Где GП.К – дополнительное количество пара в начале участка, определяемое по формуле
GП.К=Qтр/r;
r — удельная теплота парообразования (конденсации) при давлении пара в конце участка; Qтр — теплопередача через стенку трубы на участке; когда уже известен диаметр труб; ориентировочно принимают по следующим зависимостям: при Dу=15—20 мм Qтр = 0,116Qкон; при Dу=25—50 мм Qтр=0,035Qкон; при Dу>50мм Отр=0,023Qкон (Qкон - количество теплоты, которое требуется доставить в прибор или в конец участка паропровода).
Гидравлический расчет выполняют по способу приведенных длин, который применяется в том случае, когда линейные потери давления являются основными (около 80%), а потери давления в местных сопротивлениях сравнительно малы. Исходная формула для определения потерь давления на каждом участке
При расчете линейных потерь давления в паропроводах используют табл. II.6 из Справочника проектировщика составленную для труб с эквивалентной шероховатостью внутренней поверхности kэ=0,2 мм, по которым перемещается пар, имеющий условно постоянную плотность 1 кг/м3 [избыточное давление такого пара 0,076 МПа, температура 116, 2 0С, кинематическая вязкость 21*10-6 м2/с]. В таблицу внесены расход G, кг/ч, и скорость движения ω, м/с, пара. Для подбора диаметра труб по таблице вычисляют среднее условное значение удельной линейной потери давления
где ρср — средняя плотность пара, кг/м3, при среднем его давлении в системе
0.5 (Рп+РПР); ∆рпар – потери давления в паропроводе от теплового пункта до наиболее удаленного (концевого) отопительного прибора; рПР – необходимое давление перед вентилем концевого прибора, принимаемое равным 2000 Па при отсутствии конденсатоотводчика за прибором и 3500 Па при использовании термостатического конденсатоотводчика.
По вспомогательной таблице получают в зависимости от среднего расчетного расхода пара условные значения удельной линейной потери давления Rусл и скорости движения пара ωусл. Переход от условных значений к действительным, соответствующим параметрам пара на каждом участке, делают по формулам
где рср.уч — действительное среднее значение плотности пара на участке, кг/м3; определяемое по его среднему давлению на том же участке.
Действительная скорость пара не должна превышать 80 м/с (30 м/с в системе повышенного давления) при движении пара и попутного конденсата в одном и том же направлении и 60 м/с (20 м/с в системе повышенного давления) при встречном их движении.
Итак, гидравлический расчет проводится с усреднением значений плотности пара на каждом участке, а не в целом для системы, как это делается при гидравлических расчетах систем водяного отопления и парового отопления низкого давления.
Потери давления в местных сопротивлениях, составляющие всего около 20% общих потерь, определяют через эквивалентные им потери давления по длине труб. Эквивалентную местным сопротивлениям, дополнительную длину трубы находят по
формуле
Значения dВ/λ приведены в табл. 11.7 в Справочнике проектировщика. Видно, что эти значения должны возрастать с увеличением диаметра труб. Действительно, если для трубы D у 15 dВ/λ =0,33 м, то для трубы Dу 50 они составляют 1,85 м. Эти цифры показывают длину трубы, при которой потеря давления на трение равна потере в местном сопротивлении с коэффициентом ξ=1,0.
Общие потери давления ∆руч на каждом участке паропровода с учетом эквивалентной длины определяют по формуле (9.20)
где lприв= l+lэкв — расчетная приведенная длина участка, м, включающая фактическую и эквивалентную местным сопротивлениям длины участка.
Для преодоления сопротивлений, не учтенных при расчете по основным направлениям, принимают запас не менее 10% расчетного перепада давлений. При увязке потерь давления в параллельно соединенных участках допустима, как и при расчете паропроводов низкого давления, невязка до 15%.
Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 578 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Классификация, схемы, область применения и оборудование систем парового отопления. | | | Система воздушного отопления |