Потери давления в сети пропорциональны квадрату расхода -. Пользуясь формулой для расчета потерь давления, найдем S.
.
Потери напора в сети определяются как , где .
При определении сопротивления всей сети действуют следующие правила.
1. При последовательном соединении элементов сети суммируются их сопротивления S – SS=Ssi.
Рис.6.7. Построение графика гидродинамических напоров системы теплоснабжения
Рис.6.8. Пьезометрический график
2. При параллельном соединении элементов сети суммируются их проводимости.
. .
Одна из задач гидравлического расчета тепловой сети – определение расхода воды у каждого абонента и в сети в целом. Обычно известны: схема сети, сопротивление участков и абонентов, располагаемый напор на коллекторе ТЭЦ или котельной.
Обозначим SI – SV – сопротивления участков магистрали; S1 – S5 – сопротивления абонентов вместе с ответвлениями; V – суммарный расход воды в сети, м3/с; Vm – расход воды через абонентскую установку m; SI-5 – сопротивление элементов сети от участка I до ответвления 5;
Рис. 6.9. Схема тепловой сети
SI-5=SI + S1-5, где S1-5 – суммарное сопротивление абонентов 1-5 с соответствующими ответвлениями.
Расход воды через установку 1 найдем из уравнения
, отсюда .
Для абонентской установки 2
. Разность расходов найдем из уравнения
, где . Отсюда
.
Для установки 3 получим
– сопротивление тепловой сети со всеми ответвлениями от абонента 3 до последнего абонента 5 включительно; , - сопротивление участка III магистрали.
Для некоторого m-го потребителя из n относительный расход воды находится по формуле
. По этой формуле можно найти расход воды через любую абонентскую установку, если известен суммарный расход в сети и сопротивления участков сети.
1. Относительный расход воды через абонентскую установку зависит от сопротивления сети и абонентских установок и не зависит от абсолютного значения расхода воды.
2. Если к сети присоединены n абонентов, то отношение расходов воды через установки d и m, где d < m, зависит только от сопротивления системы, начиная от узла d до конца сети, и не зависит от сопротивления сети до узла d.
Если на каком-либо участке сети изменится сопротивление, то у всех абонентов, расположенных между этим участком и концевой точкой сети, расход воды изменится пропорционально. В этой части сети достаточно определить степень изменения расхода только у одного абонента. При изменении сопротивления любого элемента сети изменится расход как в сети, так и у всех потребителей, что приводит к разрегулировке. Разрегулировки в сети бывают соответственные и пропорциональные. При соответственной разрегулировке совпадает знак изменения расходов. При пропорциональной разрегулировке совпадает степень изменения расходов.
Если от тепловой сети отключится абонент Х, то суммарное сопротивление сети увеличится (параллельное соединение). Расход воды в сети уменьшится, потери напора между станцией и абонентом Х уменьшатся. Поэтому график напора (пунктир) пойдет положе. Располагаемый напор в точке Х увеличится, поэтому расход в сети от абонента Х до концевой точки сети увеличится. У всех абонентов от точки Х до концевой точки степень изменения расхода будет одинакова – пропорциональная разрегулировка.
У абонентов между станцией и точкой Х степень изменения расхода будет разной. Минимальная степень изменения расхода будет у первого абонента непосредственно у станции – f =1. По мере удаления от станции f>1 и увеличивается. Если на станции изменится располагаемый напор, то суммарный расход воды в сети, а также расходы воды у всех абонентов изменятся пропорционально корню квадратному из располагаемого напора на станции.