Особенности гидравлического расчета систем парового отопления низкого и высокого давления

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 в си­стемах 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 и в 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»