Um manual de referência que cobre o projeto de redes de aquecimento é o “Manual do Designer. Projeto de redes de aquecimento." O livro de referência pode, até certo ponto, ser considerado um manual para o SNiP II-7.10-62, mas não para o SNiP N-36-73, que apareceu muito mais tarde como resultado de uma revisão significativa da edição anterior do padrões. Nos últimos 10 anos, o texto do SNiP N-36-73 sofreu alterações e acréscimos significativos.
Os materiais, produtos e estruturas de isolamento térmico, bem como a metodologia para os seus cálculos térmicos, juntamente com as instruções para a execução e aceitação dos trabalhos de isolamento, estão descritos detalhadamente no Manual do Construtor. Dados semelhantes sobre estruturas de isolamento térmico estão incluídos no SN 542-81.
Os materiais de referência sobre cálculos hidráulicos, bem como sobre equipamentos e reguladores automáticos para redes de aquecimento, pontos de aquecimento e sistemas de aproveitamento de calor estão contidos no “Manual de configuração e operação de redes de aquecimento de água”. Livros da série de livros de referência “Engenharia de Energia Térmica e Engenharia Térmica” podem ser usados como fonte de materiais de referência sobre questões de design. O primeiro livro, “Questões Gerais”, contém regras para a concepção de desenhos e diagramas, bem como dados sobre as propriedades termodinâmicas da água e do vapor de água são fornecidos em. No segundo livro da série “Transferência de calor e massa. Experimento de Engenharia Térmica" inclui dados sobre a condutividade térmica e viscosidade da água e do vapor de água, bem como sobre a densidade, condutividade térmica e capacidade térmica de alguns materiais de construção e isolantes. O quarto livro “Engenharia de Energia Térmica Industrial e Engenharia Térmica” tem uma seção dedicada ao aquecimento urbano e redes de aquecimento
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Gromov - Redes de aquecimento de água (1988)
O livro contém materiais normativos utilizados no projeto de redes de aquecimento e pontos de aquecimento. São fornecidas recomendações para a seleção de equipamentos e são considerados os cálculos relacionados ao projeto de redes de aquecimento. É prestada informação sobre a instalação de redes de aquecimento, sobre a organização da construção e operação de redes de aquecimento e pontos de aquecimento. O livro destina-se a engenheiros e técnicos envolvidos no projeto de redes de aquecimento.
Construção residencial e industrial, economia de combustível e requisitos de proteção ambiente predeterminar a viabilidade do desenvolvimento intensivo de sistemas aquecimento urbano. A energia térmica para esses sistemas é atualmente produzida por centrais combinadas de calor e energia e caldeiras distritais.
A operação confiável dos sistemas de fornecimento de calor com estrita observância dos parâmetros de refrigeração exigidos é amplamente determinada a escolha certa diagramas de redes de aquecimento e pontos de aquecimento, projetos de assentamento, equipamentos utilizados.
Considerando que o projeto correto de redes de aquecimento é impossível sem o conhecimento de sua estrutura, funcionamento e tendências de desenvolvimento, os autores procuraram fornecer recomendações de projeto no manual de referência e dar uma breve justificativa para as mesmas.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS REDES DE AQUECIMENTO E ESTAÇÕES DE AQUECIMENTO
1.1. Sistemas de aquecimento urbano e sua estrutura
Os sistemas de aquecimento urbano são caracterizados por uma combinação de três ligações principais: fontes de calor, redes de aquecimento e sistemas locais de utilização de calor (consumo de calor). edifícios individuais ou estruturas. Fontes de calor produzem calor através da combustão vários tipos combustível orgânico. Essas fontes de calor são chamadas de caldeiras. Quando as fontes de calor utilizam o calor liberado durante a decomposição de elementos radioativos, elas são chamadas de usinas de fornecimento de calor nuclear (ACT). Em alguns sistemas de fornecimento de calor, fontes de calor renováveis são utilizadas como fontes auxiliares de calor - energia geotérmica, energia solar, etc.
Se a fonte de calor estiver localizada junto com os receptores de calor no mesmo edifício, as tubulações para fornecer refrigerante aos receptores de calor que funcionam no interior do edifício são consideradas um elemento do sistema de fornecimento de calor local. Nos sistemas de aquecimento urbano, as fontes de calor estão localizadas em edifícios separados e o calor é transportado deles através de tubulações de redes de aquecimento, às quais estão conectados os sistemas de utilização de calor de edifícios individuais.
A escala dos sistemas de aquecimento urbano pode variar amplamente: desde pequenos que servem vários edifícios vizinhos até grandes que cobrem uma série de áreas residenciais ou industriais e até mesmo a cidade como um todo.
Independentemente da escala, esses sistemas são divididos em municipais, industriais e municipais com base no número de consumidores atendidos. Os sistemas de utilidade incluem sistemas que fornecem calor principalmente a edifícios residenciais e públicos, bem como a edifícios individuais de armazéns industriais e municipais, cuja colocação na zona residencial das cidades é permitida por regulamento.
É aconselhável basear a classificação dos sistemas comunitários de acordo com a sua escala na divisão do território de uma zona residencial em grupos de edifícios vizinhos (ou quarteirões em zonas de edifícios antigos), aceites nas normas de planeamento e desenvolvimento urbano, que são unidos em microdistritos com população de 4 a 6 mil pessoas. em cidades pequenas (com população de até 50 mil pessoas) e 12 a 20 mil pessoas. em cidades de outras categorias. Estes últimos prevêem a formação de áreas residenciais em diversos microdistritos com população de 25 a 80 mil pessoas. Os correspondentes sistemas centralizados de fornecimento de calor podem ser caracterizados como grupo (quarto), microdistrito e distrito.
As fontes de calor que atendem esses sistemas, uma para cada sistema, podem ser classificadas respectivamente em caldeiras de grupo (quarto), microdistrito e distrital. Em grandes e maiores cidades(com uma população de 250-500 mil pessoas e mais de 500 mil pessoas, respectivamente), as normas prevêem a unificação de diversas áreas residenciais adjacentes em áreas de planejamento limitadas por limites naturais ou artificiais. Nessas cidades, é possível o surgimento dos maiores sistemas de aquecimento público interdistritais.
Com a produção de calor em grande escala, especialmente em sistemas urbanos, é aconselhável combinar calor e electricidade. Isto proporciona poupanças significativas de combustível em comparação com a produção separada de calor em caldeiras e eletricidade em centrais térmicas através da queima dos mesmos tipos de combustível.
As usinas termelétricas projetadas para a produção combinada de calor e eletricidade são chamadas de usinas combinadas de calor e energia (CHP).
As centrais nucleares, que utilizam o calor libertado durante a decomposição de elementos radioactivos para gerar electricidade, são também por vezes úteis como fontes de calor em grandes sistemas de fornecimento de calor. Essas usinas são chamadas de usinas nucleares combinadas de calor e energia (NCPPs).
Os sistemas de aquecimento urbano que utilizam usinas termelétricas como principais fontes de calor são chamados de sistemas de aquecimento urbano. Questões de construção de novos sistemas de aquecimento centralizado, bem como expansão e reconstrução sistemas existentes requerem estudo especial, com base nas perspectivas de desenvolvimento dos assentamentos correspondentes para o próximo período (A0-15 anos) e um período estimado de 25 a 30 anos).
As normas prevêem o desenvolvimento de um documento especial de pré-projecto, nomeadamente um esquema de fornecimento de calor para uma determinada localidade. O regime examina diversas opções de soluções técnicas para sistemas de fornecimento de calor e, com base numa comparação técnica e económica, justifica a escolha da opção proposta para aprovação.
O posterior desenvolvimento de projetos de fontes de calor e redes de calor deverá, de acordo com os documentos regulamentares, ser realizado apenas com base nas decisões tomadas no esquema de fornecimento de calor aprovado para uma determinada localidade.
1.2. Características gerais redes de aquecimento
Redes de calor podem ser classificados de acordo com o tipo de refrigerante utilizado nos mesmos, bem como de acordo com seus parâmetros de projeto (pressões e temperaturas). Quase os únicos refrigerantes nas redes de aquecimento são a água quente e o vapor de água. O vapor de água como refrigerante é amplamente utilizado em fontes de calor (caldeiras, usinas termelétricas) e, em muitos casos, em sistemas de aproveitamento de calor, especialmente os industriais. Os sistemas de abastecimento de calor comunitários estão equipados com redes de aquecimento de água e os industriais estão equipados apenas com vapor, ou com vapor em combinação com água, utilizados para cobrir as cargas dos sistemas de aquecimento, ventilação e abastecimento de água quente. Esta combinação de redes de hidropisia e aquecimento a vapor também é típica para sistemas de fornecimento de calor em toda a cidade.
As redes de aquecimento de água são maioritariamente constituídas por duas tubagens com uma combinação de condutas de abastecimento para fornecer água quente das fontes de calor aos sistemas de utilização de calor e condutas de retorno para devolver a água arrefecida nestes sistemas às fontes de calor para reaquecimento. As tubulações de abastecimento e retorno das redes de aquecimento de água, juntamente com as correspondentes tubulações de fontes de calor e sistemas de aproveitamento de calor, formam circuitos fechados de circulação de água. Esta circulação é suportada por bombas de rede instaladas em fontes de calor, e para longas distâncias de transporte de água - também ao longo do percurso da rede ( estações de bombeamento). Dependendo do esquema adotado para ligação dos sistemas de abastecimento de água quente às redes, fechadas e circuitos abertos(os termos “fechado e sistemas abertos fornecimento de calor").
Em sistemas fechados, o calor é liberado das redes no sistema de abastecimento de água quente, aquecendo a água fria da torneira em aquecedores de água especiais.
Nos sistemas abertos, as cargas de abastecimento de água quente são cobertas pelo abastecimento dos consumidores com água proveniente das condutas de abastecimento das redes, e durante o período de aquecimento - em mistura com água das condutas de retorno dos sistemas de aquecimento e ventilação. Se, em todos os modos, a água das tubulações de retorno puder ser utilizada inteiramente para o abastecimento de água quente, então não há necessidade de tubulações de retorno dos pontos de aquecimento para a fonte de calor. O cumprimento destas condições, em regra, só é possível através do funcionamento conjunto de diversas fontes de calor em redes de aquecimento comuns com a atribuição de cobertura das cargas de abastecimento de água quente a algumas dessas fontes.
As redes de água constituídas apenas por tubulações de abastecimento são chamadas de monotubo e são as mais econômicas em termos de investimentos de capital na sua construção. As redes de aquecimento são recarregadas em sistemas fechados e abertos através do funcionamento de bombas de reposição e unidades de preparação de água de reposição. Num sistema aberto, o desempenho exigido é 10-30 vezes maior do que num sistema fechado. Como resultado, com um sistema aberto, os investimentos de capital em fontes de calor são grandes. Ao mesmo tempo, neste caso, não há necessidade de esquentadores de água canalizada e, portanto, os custos de ligação dos sistemas de abastecimento de água quente às redes de aquecimento são significativamente reduzidos. Assim, a escolha entre sistemas abertos e fechados em cada caso deve ser justificada por cálculos técnicos e económicos, tendo em conta todas as partes do sistema centralizado de fornecimento de calor. Tais cálculos devem ser realizados ao desenvolver um esquema de fornecimento de calor para uma área povoada, ou seja, antes de projetar as fontes de calor correspondentes e suas redes de aquecimento.
Em alguns casos, as redes de aquecimento de água são feitas com três ou até quatro tubos. Este aumento no número de tubos, normalmente previsto apenas para áreas separadas redes está associada à duplicação de tubulações apenas de abastecimento (sistemas de três tubos) ou de abastecimento e retorno (sistemas de quatro tubos) para conexão separada às tubulações correspondentes de sistemas de abastecimento de água quente ou sistemas de aquecimento e ventilação. Esta separação facilita muito a regulação do fornecimento de calor ao sistema. para vários fins, mas ao mesmo tempo leva a um aumento significativo nos investimentos de capital na rede.
Em grandes sistemas de aquecimento centralizado, é necessário dividir as redes de aquecimento de água em várias categorias, cada uma das quais pode utilizar os seus próprios esquemas de fornecimento e transporte de calor.
As normas prevêem a divisão das redes de aquecimento em três categorias: as principais, desde fontes de calor até insumos em microdistritos (blocos) ou empreendimentos; distribuição de redes principais para redes para edifícios individuais: redes para edifícios individuais na forma de ramais de redes de distribuição (ou em alguns casos de redes principais) para nós que conectam a eles os sistemas de uso de calor de edifícios individuais. É aconselhável esclarecer estas denominações em relação à classificação dos sistemas centralizados de fornecimento de calor adotada no § 1.1 de acordo com a sua escala e o número de consumidores atendidos. Assim, se em sistemas pequenos, o calor é fornecido a partir de uma fonte de calor apenas para um grupo de residências e edifícios públicos dentro de um microdistrito ou edifícios industriais de uma empresa, a necessidade de redes principais de aquecimento desaparece e todas as redes dessas fontes de calor devem ser consideradas como redes de distribuição. Esta situação é típica para a utilização de caldeiras de grupo (quarto) e microdistritos como fontes de calor, bem como de caldeiras industriais que atendem a um empreendimento. Ao passar desses pequenos sistemas para os distritais, e ainda mais para os interdistritais, surge uma categoria de redes principais de aquecimento, às quais estão ligadas as redes de distribuição de microdistritos individuais ou empresas de uma região industrial. A ligação de edifícios individuais directamente às redes principais, para além das redes de distribuição, é extremamente indesejável por uma série de razões e, portanto, é utilizada muito raramente.
Grandes fontes de calor de sistemas centralizados de fornecimento de calor distritais e interdistritais, de acordo com as normas, devem estar localizadas fora da área residencial, a fim de reduzir o impacto de suas emissões no estado bacia de ar esta zona, bem como simplificar os sistemas de abastecimento de combustível líquido ou sólido.
Nesses casos, aparecem trechos iniciais (principais) de redes troncais de comprimento considerável, dentro dos quais não há nós de conexão para redes de distribuição. Esse transporte de refrigerante sem acompanhamento de distribuição aos consumidores é chamado de trânsito, e é aconselhável alocar as seções correspondentes das principais redes de aquecimento em categoria especial trânsito.
A presença de redes de trânsito agrava significativamente os indicadores técnicos e económicos do transporte de refrigerante, especialmente quando a extensão destas redes é de 5 a 10 km ou mais, o que é típico, em particular, quando se utilizam centrais térmicas nucleares ou estações de fornecimento de calor como calor fontes.
1.3. Características gerais dos pontos de aquecimento
Um elemento essencial dos sistemas centralizados de fornecimento de calor são as instalações localizadas nos pontos de ligação às redes de aquecimento dos sistemas locais de aproveitamento de calor, bem como nas junções de redes de diversas categorias. Nessas instalações, o funcionamento das redes de aquecimento e dos sistemas de aproveitamento de calor é monitorado e gerenciado. Aqui, os parâmetros do refrigerante são medidos - pressões, temperaturas e, às vezes, vazões - e o fornecimento de calor é regulado em vários níveis.
A confiabilidade e a eficiência dos sistemas de fornecimento de calor como um todo dependem em grande parte da operação de tais instalações. Essas configurações em documentos regulatórios são chamados de pontos de aquecimento (anteriormente também eram utilizados os nomes “nós de conexão para sistemas locais de utilização de calor”, “centros de aquecimento”, “instalações de assinantes”, etc.).
No entanto, é aconselhável clarificar um pouco a classificação dos pontos de aquecimento adoptada nos mesmos documentos, uma vez que neles todos os pontos de aquecimento são centrais (pontos de aquecimento central) ou individuais (PTI). Estas últimas incluem apenas instalações com pontos de ligação a redes de aquecimento de sistemas de aproveitamento de calor de um edifício ou parte deles (em grandes edifícios). Todos os restantes pontos de aquecimento, independentemente do número de edifícios servidos, são classificados como centrais.
De acordo com a classificação aceite das redes de aquecimento, bem como das várias fases de regulação do fornecimento de calor, é utilizada a seguinte terminologia. Em relação aos pontos de aquecimento:
pontos de aquecimento local (MTP), atendendo aos sistemas de aproveitamento de calor de edifícios individuais;
pontos de aquecimento coletivo ou microdistrital (GTS), atendendo um conjunto de edifícios residenciais ou todos os edifícios do microdistrito;
pontos de aquecimento urbano (RTS), servindo todos os edifícios dentro de uma área residencial
Em relação às etapas de regulação:
central - apenas em fontes de calor;
distrito, grupo ou microdistrito - nos pontos de aquecimento correspondentes (RTP ou GTP);
local - em pontos de aquecimento local de edifícios individuais (MTP);
indivíduo em receptores de calor separados (dispositivos de aquecimento, ventilação ou sistemas de abastecimento de água quente).
Guia de referência de projeto de redes de calor
Início Matemática, Química, Física Projeto de sistema de fornecimento de calor para complexo hospitalar
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Ekaterina Igorevna Tarasevich
Rússia
Editor-chefe -
Candidato em Ciências Biológicas
DENSIDADE NORMATIVA DE FLUXO DE CALOR E PERDAS DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIE ISOLADA TÉRMICA PARA REDES PRINCIPAIS DE AQUECIMENTO
O artigo discute alterações em vários documentos regulamentares publicados para isolamento térmico de sistemas de aquecimento, que visam garantir a longevidade do sistema. Este artigo é dedicado ao estudo da influência da temperatura média anual das redes de aquecimento na perdas de calor. A pesquisa está relacionada a sistemas de fornecimento de calor e termodinâmica. São fornecidas recomendações para o cálculo das perdas de calor padrão através do isolamento de tubulações de redes de aquecimento.
A relevância do trabalho é determinada pelo fato de abordar problemas pouco estudados no sistema de fornecimento de calor. A qualidade das estruturas de isolamento térmico depende das perdas de calor do sistema. O projeto e cálculo corretos de uma estrutura de isolamento térmico são muito mais importantes do que simplesmente escolher um material isolante. Os resultados são dados análise comparativa perdas de calor.
Os métodos de cálculo térmico para calcular a perda de calor de tubulações de redes de aquecimento baseiam-se no uso da densidade padrão do fluxo de calor através da superfície de uma estrutura de isolamento térmico. Neste artigo, a partir do exemplo de tubulações com isolamento de espuma de poliuretano, foi realizado um cálculo das perdas de calor.
Basicamente, chegou-se à seguinte conclusão: os atuais documentos normativos fornecem os valores totais de densidade de fluxo de calor para as tubulações de abastecimento e retorno. Há casos em que os diâmetros das tubulações de abastecimento e retorno não são iguais; três ou mais tubulações podem ser colocadas em um canal, portanto, é necessário utilizar a norma anterior; Os valores totais da densidade do fluxo de calor nas normas podem ser divididos entre as tubulações de abastecimento e retorno nas mesmas proporções das normas substituídas.
Palavras-chave
Literatura
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Silverstein, CC, “Design e tecnologia de tubos de calor para resfriamento e troca de calor”, Taylor & Francis, Washington DC, EUA, 1992
Norma Europeia EN 253 Tubos de aquecimento urbano — Sistemas de tubos colados pré-isolados para redes de água quente diretamente enterradas — Conjunto de tubos de serviço em aço, isolamento térmico em poliuretano e revestimento exterior em polietileno.
Norma Europeia EN 448 Tubos de aquecimento urbano. Sistemas de tubos colados pré-isolados para redes de água quente diretamente enterradas. Montagem de conjuntos de tubos de serviço de aço, isolamento térmico de poliuretano e revestimento externo de polietileno
DIN EN 15632-1:2009 Tubos de aquecimento urbano - Sistemas de tubos flexíveis pré-isolados - Parte 1: Classificação, requisitos gerais e métodos de teste
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Determinação de coeficientes de perdas locais em redes de aquecimento de empresas industriais
Data de publicação: 06.02.2017 2017-02-06
Artigo visualizado: 186 vezes
Descrição bibliográfica:
Ushakov D.V., Snisar D.A., Kitaev D.N. Determinação de coeficientes de perdas locais em redes de aquecimento de empresas industriais // Jovem cientista. 2017. Nº 6. pp. 95-98. URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (data de acesso: 13/07/2018).
O artigo apresenta os resultados de uma análise dos valores reais do coeficiente de perda local utilizado no projeto de redes de aquecimento em fase preliminar cálculo hidráulico. Com base na análise de projetos reais, foram obtidos valores médios para redes de parques industriais, divididas em redes e ramais. Foram encontradas equações que permitem calcular o coeficiente de perdas locais em função do diâmetro da tubulação da rede.
Palavras-chave : redes de aquecimento, cálculo hidráulico, coeficiente de perda local
No cálculo hidráulico de redes de aquecimento, torna-se necessário definir um coeficiente α , levando em consideração a participação das perdas de pressão nas resistências locais. EM padrões modernos, cuja implementação é obrigatória no projeto, sobre método normativo o cálculo hidráulico e especificamente o coeficiente α não são indicados. Na literatura moderna de referência e educacional, via de regra, são fornecidos os valores recomendados pelo SNiP II-36–73* cancelado. Na mesa 1 valores são apresentados α para redes de água.
Coeficiente α para determinar os comprimentos equivalentes totais das resistências locais
Tipo de juntas de dilatação
Diâmetro condicional da tubulação, mm
Redes de aquecimento ramificadas
Em forma de U com curvas dobradas
Em forma de U com curvas soldadas ou acentuadamente curvas
Em forma de U com curvas soldadas
Da Tabela 1 segue-se que o valor α pode estar na faixa de 0,2 a 1. Um aumento no valor pode ser observado com o aumento do diâmetro da tubulação.
Na literatura, para cálculos preliminares quando os diâmetros dos tubos não são conhecidos, recomenda-se que a participação das perdas de pressão nas resistências locais seja determinada usando a fórmula de B. L. Shifrinson
Onde z- o coeficiente aceite para redes de água é de 0,01; G- consumo de água, t/h.
Os resultados dos cálculos usando a fórmula (1) para diferentes vazões de água na rede são apresentados na Fig. 1.
Arroz. 1. Vício α do consumo de água
Da Fig. 1 segue que o valor α em vazões altas pode ser superior a 1 e em vazões pequenas pode ser inferior a 0,1. Por exemplo, a uma vazão de 50 t/h, α=0,071.
A literatura fornece uma expressão para o coeficiente de perda local
onde é o comprimento equivalente da seção e seu comprimento, respectivamente, m; - a soma dos coeficientes de resistência locais no local; λ - coeficiente de atrito hidráulico.
Ao projetar redes de aquecimento de água sob condições de movimento turbulento, para encontrar λ , use a fórmula de Shifrinson. Tomando o valor de rugosidade equivalente k e=0,0005 mm, a fórmula (2) é convertida para o formato
.(3)
Da fórmula (3) segue que α depende do comprimento da seção, do seu diâmetro e da soma dos coeficientes de resistência locais, que são determinados pela configuração da rede. Obviamente o significado α aumenta com a diminuição do comprimento da seção e o aumento do diâmetro.
Para determinar os coeficientes de perda locais reais α , foram revistos os projetos existentes de redes de aquecimento de água de empresas industriais para diversos fins. Dispondo de formulários de cálculo hidráulico, foi determinado o coeficiente para cada trecho α de acordo com a fórmula (2). Os valores médios ponderados do coeficiente de perda local para cada rede foram encontrados separadamente para a linha principal e ramais. Na Fig. 2 mostra os resultados do cálculo α ao longo de rodovias calculadas para uma amostra de 10 diagramas de rede, e na Fig. 3 para filiais.
Arroz. 2. Valores reais α ao longo de rodovias designadas
Da Fig. 2 segue-se que o valor mínimo é 0,113, o máximo é 0,292 e o valor médio para todos os esquemas é 0,19.
Arroz. 3. Valores reais α por filiais
Da Fig. 3 segue-se que o valor mínimo é 0,118, o máximo é 0,377 e o valor médio para todos os esquemas é 0,231.
Comparando os dados obtidos com os recomendados, podem-se tirar as seguintes conclusões. De acordo com a tabela. 1 para o valor dos esquemas considerados α =0,3 para rede elétrica e α=0,3÷0,4 para ramais, sendo as médias reais de 0,19 e 0,231, o que é um pouco inferior às recomendadas. Faixa de valor real α não excede os recomendados, ou seja, valores da tabela(Tabela 1) pode ser interpretado como “não mais”.
Para cada diâmetro da tubulação, foram determinados valores médios α ao longo de rodovias e ramais. Os resultados do cálculo são apresentados na tabela. 2.
Valores dos coeficientes reais de perdas locais α
Da análise da Tabela 2 conclui-se que com o aumento do diâmetro da tubulação, o valor do coeficiente α aumenta. Método mínimos quadrados foram recebidos equações lineares regressões para o principal e ramos dependendo do diâmetro externo:
Na Fig. A Figura 4 apresenta os resultados dos cálculos utilizando as equações (4), (5), e os valores reais dos diâmetros correspondentes.
Arroz. 4. Resultados dos cálculos dos coeficientes α de acordo com as equações (4), (5)
Com base na análise projetos reais redes de águas termais de unidades industriais, foram obtidos valores médios dos coeficientes de perdas locais, divididos em redes e ramais. Mostra-se que os valores reais não ultrapassam os recomendados e os valores médios são um pouco inferiores. Foram obtidas equações que permitem calcular o coeficiente de perda local em função do diâmetro da tubulação da rede para redes e ramais.
- Kopko, V. M. Fornecimento de calor: um curso de palestras para alunos da especialidade 1–700402 “Fornecimento de calor e gás, ventilação e proteção do ar” do ensino superior instituições educacionais/ VM Kopko. - M: Editora ASV, 2012. - 336 p.
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- Organização FGKU "GC VVE" Ministério da Defesa da Rússia Endereço legal: 105229, MOSCOW, GOSPITALNAYA PL, 1-3, PÁGINA 5 OKFS: 12 - Propriedade federal OKOGU: 1313500 - Ministério da Defesa da Federação Russa […]
Depara-se com a questão da ligação às redes de aquecimento central? Este artigo é para você: que tipos de redes de aquecimento existem, em que consiste essa comunicação, quais organizações e porque são as mais adequadas para o desenvolvimento de um projeto e o que às vezes você pode economizar, leia agora mesmo.
Resumidamente sobre redes de aquecimento
Muitas pessoas imaginam o que é uma rede de aquecimento, mas para uma narrativa mais acessível, algumas verdades comuns devem ser relembradas.
Em primeiro lugar, a rede de aquecimento não fornece água quente directamente aos radiadores. A temperatura do refrigerante na tubulação principal nos dias mais frios pode chegar a 150 graus e sua presença direta no radiador de aquecimento causa queimaduras e é perigosa para a saúde humana.
Em segundo lugar, o refrigerante da rede, na maioria dos casos, não deve entrar no sistema de abastecimento de água quente do edifício. Chama-se sistema fechado AQS. Para atender às necessidades do banheiro e da cozinha, utiliza-se água potável (da torneira). Ele foi desinfetado e o refrigerante fornece aquecimento apenas a uma determinada temperatura de 50 a 60 graus por meio de um trocador de calor sem contato. Usar água da rede proveniente de tubulações de aquecimento em um sistema de abastecimento de água quente é, no mínimo, um desperdício. O refrigerante é preparado em uma fonte de fornecimento de calor (caldeira, usina termelétrica) por tratamento químico de água. Devido ao fato de a temperatura dessa água estar muitas vezes acima do ponto de ebulição, os sais de dureza que causam incrustações devem ser removidos dela. A formação de quaisquer depósitos nos componentes da tubulação pode danificar o equipamento. Água da torneira não aquece até este ponto e, portanto, não ocorre dessalinização dispendiosa. Esta circunstância influenciou o facto de os sistemas abertos de abastecimento de água quente com abastecimento direto de água praticamente nunca serem utilizados em lado nenhum.
Tipos de instalação de redes de aquecimento
Consideremos os tipos de instalação de redes de aquecimento com base no número de tubulações instaladas nas proximidades.
2 tubos
Essa rede inclui duas linhas: abastecimento e retorno. Preparação do produto final (redução da temperatura do fluido de aquecimento, aquecimento água potável) ocorre diretamente no edifício que recebe calor.
3 tubos
Este tipo de instalação de redes de aquecimento é utilizado muito raramente e apenas em edifícios onde as interrupções de calor não são aceitáveis, por exemplo hospitais ou jardins de infância com crianças permanentes. Neste caso, é acrescentada uma terceira linha: reserva do gasoduto de abastecimento. A impopularidade deste método de reserva reside no seu alto custo e impraticabilidade. Junta tubo extra pode ser facilmente substituída por uma sala de caldeira modular instalada permanentemente e a versão clássica de 3 tubos praticamente não é encontrada hoje.
4 tubos
Tipo de junta quando o consumidor é abastecido com refrigerante e água quente da rede de abastecimento de água. Isto é possível se o edifício estiver ligado a redes de distribuição (intrabloco) após o ponto de aquecimento central, onde é aquecida a água potável. As duas primeiras linhas, como no caso de uma instalação de 2 tubos, são o abastecimento e retorno do refrigerante, a terceira é o abastecimento de água quente potável e a quarta é o seu retorno. Se focarmos nos diâmetros, então os tubos 1 e 2 serão iguais, o 3º pode ser diferente deles (dependendo da vazão), e o 4º é sempre menor que o 3º.
Outros
Existem outros tipos de assentamento em redes operacionais, mas não estão mais associados à funcionalidade, mas sim a falhas de projeto ou desenvolvimento adicional imprevisto na área. Assim, se as cargas forem determinadas incorretamente, o diâmetro proposto pode ser significativamente subestimado e nas fases iniciais de operação há necessidade de aumentar largura de banda. Para não recolocar toda a rede, é instalada outra tubulação de maior diâmetro. Nesse caso, o abastecimento segue em uma linha e o retorno em duas ou vice-versa.
Ao construir uma rede de aquecimento para um edifício normal (não um hospital, etc.), é utilizada uma instalação de 2 tubos ou uma opção de 4 tubos. Depende apenas de quais redes você recebeu o ponto de inserção.
Métodos existentes de instalação de redes de aquecimento
Superfície
O método mais rentável do ponto de vista operacional. Todos os defeitos são visíveis mesmo para quem não é especialista; não são necessários sistemas de monitoramento adicionais; Há também uma desvantagem: raramente pode ser usado fora da zona industrial - prejudica a aparência arquitetônica da cidade.
Subterrâneo
Este tipo de junta pode ser dividido em mais três tipos:
Duto (a rede de aquecimento é colocada em uma bandeja).
Prós: proteção contra influências externas (por exemplo, contra danos causados por uma caçamba de escavadeira), segurança (se os tubos estourarem, o solo não será lavado e as falhas serão excluídas).
Contras: o custo de instalação é bastante elevado; se a impermeabilização for deficiente, o canal fica cheio de solo ou água da chuva, o que prejudica a durabilidade dos tubos metálicos.
Sem canal (o gasoduto é colocado diretamente no solo).
Prós: Custo relativamente baixo e fácil instalação.
Contras: Quando uma tubulação se rompe, existe o perigo de o solo ser arrastado; é difícil determinar o local da ruptura.
Em cartuchos.
Usado para neutralizar cargas verticais em tubos. Isto é necessário principalmente ao cruzar estradas em ângulo. É uma tubulação de rede de aquecimento colocada dentro de um tubo de maior diâmetro.
A escolha do método de instalação depende do terreno por onde passa a tubulação. A opção sem dutos é ideal em termos de custo e mão de obra, mas não pode ser usada em todos os lugares. Se um troço da rede de aquecimento estiver localizado sob a estrada (não a atravessa, mas corre paralelo à estrada), é utilizada a colocação de canais. Para facilitar a operação, deve-se utilizar a localização da rede sob calçadas somente se não houver outras opções, pois caso seja detectado algum defeito será necessário abrir o asfalto, parar ou restringir o trânsito na rua. Existem locais onde um dispositivo de canal é usado para melhorar a segurança. Isto é obrigatório ao estabelecer uma rede nos territórios de hospitais, escolas, jardins de infância, etc.
Principais elementos da rede de aquecimento
Uma rede de aquecimento, independentemente do tipo que a classifique, é essencialmente um conjunto de elementos montados numa longa conduta. Eles são produzidos pela indústria em formulário finalizado, e a construção da comunicação se resume a colocar e conectar as peças entre si.
O tubo é o alicerce básico deste conjunto de construção. Dependendo do diâmetro, são produzidos em comprimentos de 6 e 12 metros, mas qualquer comprimento pode ser adquirido ao fabricante mediante solicitação. Recomenda-se aderir, curiosamente, a tamanhos padrão- o corte na fábrica custará uma ordem de grandeza mais cara.
Usado principalmente para redes de aquecimento tubos de aço coberto com uma camada de isolamento. Análogos não metálicos raramente são usados e apenas em redes com horários de temperatura muito baixos. Isto é possível após pontos de aquecimento central ou quando a fonte de fornecimento de calor é uma caldeira de água quente de baixa potência, e mesmo assim nem sempre.
Para a rede de aquecimento é necessário utilizar exclusivamente tubos novos; a reutilização de peças usadas leva a uma redução significativa da vida útil. Essa economia de materiais leva a despesas significativas para reparos subsequentes e reconstrução bastante precoce. Não é desejável utilizar qualquer tipo de assentamento de tubos em espiral para rede de aquecimento. costura soldada. Esse gasoduto exige muito trabalho para reparar e reduz a velocidade do reparo de emergência de rajadas.
Curvatura de 90 graus
Além dos tubos retos comuns, a indústria também produz peças moldadas para eles. Dependendo do tipo de pipeline escolhido, eles podem variar em quantidade e finalidade. Todas as opções contêm necessariamente curvas (o tubo gira em um ângulo de 90, 75, 60, 45, 30 e 15 graus), tês (ramos do tubo principal com um tubo de diâmetro igual ou menor soldado nele) e transições (mudanças no diâmetro da tubulação). O resto, por exemplo, os elementos finais do sistema operacional de controle remoto, são produzidos conforme necessário.
Ramificação da rede principal
Nada menos elemento importante na construção de redes de aquecimento - válvulas de corte. Este dispositivo bloqueia o fluxo de refrigerante de e para o consumidor. A ausência de válvulas de corte na rede do assinante é inaceitável, pois em caso de sinistro no local, não apenas um prédio, mas toda a área vizinha deverá ser desconectada.
Para o assentamento aéreo da tubulação, é necessário tomar medidas que excluam qualquer possibilidade de acesso não autorizado às partes de controle dos guindastes. Se fechar ou limitar acidental ou intencionalmente a capacidade da conduta de retorno, será criada uma pressão inaceitável, que resultará não só na ruptura das tubagens da rede de aquecimento, mas também nos elementos de aquecimento do edifício. Mais dependente da pressão da bateria. Além disso, novos soluções de design os radiadores explodiram muito antes dos seus equivalentes soviéticos de ferro fundido. As consequências de uma bateria estourada não são difíceis de imaginar - instalações inundadas com água fervente exigem uma quantia razoável de dinheiro para reparos. Para excluir a possibilidade de pessoas não autorizadas controlarem as válvulas, você pode fornecer caixas com fechaduras que travam os controles com chave ou volantes removíveis.
Ao colocar dutos no subsolo, pelo contrário, é necessário fornecer acesso ao pessoal de manutenção. Para tanto, são construídas câmaras térmicas. Ao descer até eles, os trabalhadores podem realizar as manipulações necessárias.
Para instalação sem canal, primeiro tubos isolados os acessórios parecem diferentes do original visualização padrão. Em vez de uma roda de controle, a válvula esférica possui uma haste longa, na extremidade da qual existe um elemento de controle. O fechamento/abertura ocorre por meio de uma chave em forma de T. É fornecido pelo fabricante completo com o pedido principal de tubos e conexões. Para organizar o acesso, esta haste é colocada em poço de concreto e feche a escotilha.
Válvulas de corte com caixa de engrenagens
Para tubulações de pequeno diâmetro, você pode economizar em anéis e escotilhas de concreto armado. Em vez de produtos de concreto armado, as hastes podem ser colocadas em tapetes metálicos. Parecem um cachimbo com tampa fixada em cima, instalado em um pequeno almofada de concreto e enterrado no chão. Muitas vezes, os projetistas de tubos de pequenos diâmetros propõem colocar ambas as hastes das válvulas (tubulações de alimentação e retorno) em um poço de concreto armado com diâmetro de 1 a 1,5 metros. Esta solução parece boa no papel, mas na prática esta disposição muitas vezes torna impossível controlar a válvula. Isso ocorre porque nem sempre ambas as hastes estão localizadas diretamente sob a escotilha, portanto não é possível instalar a chave verticalmente no elemento de controle. As conexões para tubulações de médio e grande diâmetro são equipadas com redutor ou acionamento elétrico, não podendo ser colocadas em carpete no primeiro caso será um poço de concreto armado e no segundo será uma câmara térmica eletrificada; .
Tapete instalado
O próximo elemento da rede de aquecimento é um compensador. No caso mais simples, trata-se de colocar tubos no formato da letra P ou Z e em qualquer curva da rota. Em mais opções complexas lente, caixa de vedação e outros dispositivos de compensação são usados. A necessidade de utilização desses elementos é causada pela suscetibilidade dos metais a expansões térmicas significativas. Em palavras simples, o tubo sob a influência de altas temperaturas aumenta seu comprimento e para evitar seu rompimento por carga excessiva, em determinados intervalos são fornecidos dispositivos especiais ou ângulos de rotação do percurso - aliviam as tensões causadas pela expansão do metal.
Compensador em forma de U
Para a construção de redes de assinantes, recomenda-se utilizar apenas ângulos simples virada do percurso. Dispositivos mais complexos, em primeiro lugar, custam caro e, em segundo lugar, requerem manutenção anual.
Para instalação de dutos sem canal, além do próprio ângulo de rotação, eles também fornecem espaço pequeno pelo seu trabalho. Isto é conseguido colocando tapetes de expansão onde a rede se dobra. A ausência de uma seção macia fará com que durante a expansão o tubo fique preso no solo e simplesmente rompa.
Compensador em forma de U com esteiras colocadas
Uma parte importante do projeto de comunicação térmica é a drenagem. Este dispositivo é um ramal da tubulação principal com acessórios que desce até um poço de concreto. Caso seja necessário esvaziar a rede de aquecimento, as torneiras são abertas e o refrigerante é descarregado. Este elemento da rede de aquecimento é instalado em todos os pontos inferiores da tubulação.
Drenagem bem
A água descarregada é bombeada para fora do poço por meio de equipamentos especiais. Se for possível e a permissão apropriada tiver sido obtida, você poderá conectar bem os resíduos à casa ou esgoto pluvial. Neste caso, não é necessário equipamento especial para operação.
Sobre pequenas áreas redes com comprimento de até várias dezenas de metros, a drenagem não pode ser instalada. Durante os reparos, o excesso de refrigerante pode ser descarregado usando o método antigo - cortando o tubo. Porém, com esse esvaziamento, a água deve reduzir significativamente sua temperatura devido ao risco de queimaduras ao pessoal e a conclusão dos reparos é um pouco atrasada.
Outro elemento estrutural, sem o qual é impossível o funcionamento normal da tubulação, é a saída de ar. É um ramal da rede de aquecimento, dirigido estritamente para cima, no final do qual existe uma válvula de esfera. Este dispositivo serve para liberar o ar da tubulação. Sem remover os bujões de gás, o enchimento normal dos tubos com refrigerante é impossível. Este elemento é instalado em todos os pontos superiores da rede de aquecimento. Você não pode recusar seu uso em nenhuma circunstância - nenhum outro método de remover o ar dos canos foi inventado ainda.
Tees com válvula de esfera de ventilação de ar
Ao instalar um respiradouro, além de ideias funcionais ser guiado também pelos princípios de segurança pessoal. Existe o risco de queimaduras ao esvaziar. O tubo de saída de ar deve ser direcionado para o lado ou para baixo.
Projeto
O trabalho do designer na criação de uma rede de aquecimento não se baseia em modelos. Cada vez que novos cálculos são realizados e equipamentos são selecionados. O projeto não pode ser reutilizado. Por estes motivos, o custo desse tipo de obra é sempre bastante elevado. Porém, o preço não deve ser o principal critério na escolha de um designer. O mais caro nem sempre é o melhor, nem vice-versa. Em alguns casos, o custo excessivo não é causado pela complexidade do processo, mas pelo desejo de aumentar o preço. A experiência no desenvolvimento de tais projetos também é uma vantagem significativa na seleção de uma organização. É verdade que há casos em que uma empresa ganhou status e mudou completamente os especialistas: abandonou os experientes e caros em favor dos jovens e ambiciosos. Seria bom esclarecer este ponto antes de celebrar o contrato.
Regras de seleção de designers
Preço. Deve estar na faixa intermediária. Extremos não são apropriados.
Experiência. Para determinar a experiência, a maneira mais fácil é pedir os números de telefone dos clientes para os quais a organização já concluiu projetos semelhantes e reservar um tempo para ligar para vários números. Se tudo estiver “no nível”, você receberá recomendações necessárias, se “não muito” ou “mais ou menos” - você pode continuar a pesquisa com segurança.
Disponibilidade de funcionários experientes.
Especialização. Deve-se evitar organizações que, apesar de terem um quadro de funcionários pequeno, estejam dispostas a construir uma casa com chaminé e caminho até ela. A falta de especialistas faz com que uma mesma pessoa possa desenvolver vários setores ao mesmo tempo, senão todos. A qualidade desse trabalho deixa muito a desejar. A melhor opção se tornará uma organização com foco restrito em comunicações ou construção de energia. Os grandes institutos de engenharia civil também não são uma má opção.
Estabilidade. É necessário evitar empresas fly-by-night, por mais tentadora que seja a sua oferta. É bom se você tiver a oportunidade de entrar em contato com institutos criados com base em antigos institutos de pesquisa soviéticos. Normalmente eles apoiam a marca, e os funcionários desses locais muitas vezes trabalham a vida inteira e já “comeram o cachorro” nesses projetos.
O processo de design começa muito antes de o designer pegar um lápis (em versão moderna antes de se sentar em frente ao computador). Este trabalho consiste em vários processos sequenciais.
Estágios de projeto
Coleta de dados iniciais.
Esta parte do trabalho pode ser confiada ao designer ou realizada de forma independente pelo cliente. Não é caro, mas requer algum tempo para visitar um certo número de organizações, escrever cartas, inscrições e receber respostas. Você não deve coletar dados iniciais para o projeto por conta própria, a menos que possa explicar exatamente o que deseja fazer.
Pesquisas de engenharia.
A etapa é bastante complexa e não pode ser concluída de forma independente. Algumas organizações de design fazem esse trabalho sozinhas, enquanto outras o terceirizam para subcontratados. Se o projetista trabalhar de acordo com a segunda opção, faz sentido selecionar você mesmo um subcontratado. Portanto, o custo pode ser ligeiramente reduzido.
O próprio processo de design.
É realizado pelo designer e controlado pelo cliente em qualquer fase.
Aprovação do projeto.
A documentação desenvolvida deverá ser verificada pelo cliente. Depois disso, o designer coordena com organizações terceirizadas. Às vezes, para agilizar o processo, basta participar desse processo. Se o cliente viaja junto com o desenvolvedor de acordo com as aprovações, em primeiro lugar não há como atrasar o projeto e, em segundo lugar, há a chance de ver todas as deficiências com seus próprios olhos. Se houver algum questões polêmicas, será possível controlá-los também na fase de construção.
Muitas organizações que desenvolvem documentação de projeto oferecem opções alternativas tipo dela. O design 3D e os desenhos coloridos estão ganhando popularidade. Todos estes elementos decorativos são de natureza puramente comercial: acrescentam custos de design e não melhoram de forma alguma a qualidade do projeto em si. Os construtores executarão a obra da mesma forma com qualquer tipo de documentação de projeto e orçamento.
Elaboração de um contrato de design
Além do que já foi dito, é necessário acrescentar algumas palavras sobre o próprio contrato de projeto. Depende muito dos pontos escritos nele. Nem sempre você deve concordar cegamente com o formulário proposto pelo designer. Muitas vezes, apenas os interesses do desenvolvedor do projeto são levados em consideração.
O contrato de projeto deve conter:
· nomes completos das partes
· preço
· data de vencimento
· objeto do acordo
Esses pontos devem ser claramente indicados. Se a data for, então será pelo menos um mês e um ano, e não após um certo número de dias ou meses a partir do início do projeto ou do início do contrato. Especificar tal redação irá colocá-lo em uma posição embaraçosa se de repente você tiver que provar algo em tribunal. Você também deve prestar atenção atenção especial o nome do objeto do contrato. Não deve soar como um projeto, ponto final, mas como “execução trabalho de design para fornecimento de calor de tal ou tal edifício" ou "projeto de uma rede de aquecimento de um determinado local para um determinado local".
É útil estipular alguns aspectos das multas no contrato. Por exemplo, um atraso no período de concepção implica o pagamento pelo projetista de 0,5% do valor do contrato a favor do cliente. É útil especificar no contrato o número de exemplares do projeto. A quantidade ideal é de 5 peças. 1 para mim, mais 1 para supervisão técnica e 3 para construtores.
O pagamento integral da obra deverá ser feito somente após 100% de prontidão e assinatura do certificado de aceitação (certificado de conclusão da obra). Ao elaborar este documento, certifique-se de verificar se o nome do projeto deve ser idêntico ao especificado no contrato; Se os registros não coincidirem nem por uma vírgula ou letra, você corre o risco de não conseguir comprovar o pagamento sob este contrato específico em caso de disputa.
A próxima parte do artigo é dedicada às questões de construção. Ele esclarecerá pontos como: características de seleção de um empreiteiro e celebração de um contrato para execução trabalho de construção, dará um exemplo da sequência correta de instalação e dirá o que fazer quando a tubulação já estiver instalada para evitar consequências negativas durante a operação.
Olga Ustimkina, rmnt.ru
http://www. rmnt. ru/ - site da RMNT. ru
A energia é o principal produto que o homem aprendeu a criar. É necessário tanto para a vida cotidiana quanto para as empresas industriais. Neste artigo falaremos sobre as normas e regras para projeto e construção de redes de aquecimento externas.
O que é uma rede de aquecimento
É um conjunto de tubulações e dispositivos que reproduzem, transportam, armazenam, regulam e fornecem calor a todos os pontos de alimentação por meio de água quente ou vapor. Da fonte de energia ele entra nas linhas de transmissão e é então distribuído pelas instalações.
O que está incluído no design:
- canos que passam pré-tratamento da corrosão, e também estão sujeitos a isolamento - a cobertura não pode ser em toda a extensão do caminho, mas apenas na área que fica na rua;
- compensadores - dispositivos responsáveis pela movimentação, deformação térmica, vibração e deslocamento da substância no interior da tubulação;
- sistema de fixação - dependendo do tipo de instalação, pode ser opções diferentes, mas em qualquer caso, são necessários mecanismos de apoio;
- valas para assentamento - são instaladas calhas e túneis de concreto se o assentamento for realizado acima do solo;
- válvulas de corte ou controle - interrompe temporariamente a pressão ou ajuda a reduzi-la, bloqueando o fluxo.
Além disso, o projeto de fornecimento de aquecimento para um edifício pode conter equipamento adicional dentro do sistema projetado de aquecimento e abastecimento de água quente. Assim, o projeto está dividido em duas partes - redes de aquecimento externas e internas. O primeiro pode vir das tubulações principais centrais, ou talvez de uma unidade de aquecimento ou sala de caldeira. Existem também sistemas dentro da sala que regulam a quantidade de calor em quartos separados, oficinas - se a questão disser respeito a empresas industriais.
Classificação das redes de aquecimento de acordo com características básicas e métodos básicos de projeto
Existem vários critérios pelos quais o sistema pode diferir. Isso inclui o método de colocação, sua finalidade, a área de fornecimento de calor, sua potência, bem como muitas funções adicionais. Na hora de projetar um sistema de fornecimento de calor, o projetista deve saber junto ao cliente quanta energia a linha deve transportar diariamente, quantas saídas terá, quais serão as condições de funcionamento - climáticas, meteorológicas e também como não estragar o desenvolvimento urbano.
De acordo com esses dados, você pode escolher um dos tipos de gaxeta. Vejamos as classificações.
Por tipo de instalação
Há:
- No ar, eles também estão na superfície.
Esta solução não é utilizada com muita frequência devido a dificuldades de instalação, serviço, reparos e também pela aparência desagradável dessas pontes. Infelizmente, o projeto geralmente não inclui elementos decorativos. Isto se deve ao fato de que caixas e outras estruturas de camuflagem muitas vezes impedem o acesso às tubulações e também impedem a detecção oportuna de um problema, como vazamento ou rachadura.
A decisão de projetar redes de aquecimento de ar é tomada após pesquisas de engenharia para examinar áreas com atividade sísmica, bem como alto nível ocorrência águas subterrâneas. Nesses casos, não é possível cavar valas e realizar instalações acima do solo, pois isso pode ser improdutivo - as condições naturais podem danificar o revestimento, a umidade afetará a corrosão acelerada e a mobilidade do solo levará à ruptura dos tubos.
Outra recomendação para a realização de estruturas acima do solo é em áreas residenciais densas, quando simplesmente não é possível cavar buracos, ou no caso em que já existam neste local uma ou mais linhas de comunicações existentes. Ao conduzir terraplenagem neste caso, existe um alto risco de danificar os sistemas de engenharia da cidade.
Os sistemas de aquecimento de ar são instalados em suportes metálicos e pilares onde são fixados em aros.
- Subterrâneo.
Eles são, portanto, colocados no subsolo ou sobre ele. Existem duas opções para o projeto de um sistema de fornecimento de calor - quando a instalação é realizada em duto e sem duto.
No primeiro caso, é colocado canal de concreto ou um túnel. O concreto é armado, podendo ser utilizados anéis pré-preparados. Isto protege as tubulações, os enrolamentos e também facilita a inspeção e a manutenção, mantendo todo o sistema limpo e seco. A proteção ocorre simultaneamente contra umidade, águas subterrâneas e inundações, bem como contra corrosão. Essas precauções também ajudam a evitar impactos mecânicos na linha. Os canais podem ser enchimento monolítico concreto ou pré-fabricado, seu segundo nome é bandeja.
O método sem canal é menos preferível, mas leva muito menos tempo, custos de mão de obra e recursos materiais. É econômico maneira eficaz, mas os tubos em si não são comuns, mas especiais - com ou sem casca protetora, mas então o material deve ser de cloreto de polivinila ou com sua adição. O processo de reparação e instalação torna-se mais difícil se estiver prevista a reconstrução da rede ou a ampliação da rede de aquecimento, uma vez que será necessário realizar novamente trabalhos de escavação.
Por tipo de refrigerante
Dois elementos podem ser transportados:
- Água quente.
Ela transmite energia térmica e pode servir simultaneamente para fins de abastecimento de água. A peculiaridade é que tais dutos não podem ser instalados sozinhos, mesmo os principais. Devem ser realizados em múltiplos de dois. Normalmente são sistemas de dois e quatro tubos. Essa exigência se deve ao fato de que é necessário não apenas o fornecimento de líquido, mas também sua retirada. Normalmente o fluxo frio (retorno) retorna ao ponto de aquecimento. Na sala das caldeiras ocorre o processamento secundário - filtração e depois aquecimento da água.
Estas são redes de aquecimento mais difíceis de projetar - um exemplo delas projeto padrão contém condições para proteger tubos de temperaturas ultra-quentes. O fato é que o transportador de vapor é muito mais quente que o líquido. Isso proporciona maior eficiência, mas contribui para a deformação da tubulação e de suas paredes. Isso pode ser evitado se você usar materiais de construção de alta qualidade e também monitorar regularmente possíveis mudanças na pressão da cabeça.
Outro fenômeno perigoso é a formação de condensação nas paredes. É necessário fazer um enrolamento que retire a umidade.
O perigo também está à espreita devido a possíveis lesões durante a manutenção e avanço. As queimaduras de vapor são muito fortes e, como a substância é transmitida sob pressão, pode causar danos significativos à pele.
De acordo com esquemas de design
Essa classificação também pode ser chamada de significado. Os seguintes objetos são diferenciados:
- Porta-malas.
Eles têm apenas uma função - transporte por longas distâncias. Normalmente esta é a transferência de energia da fonte, a casa da caldeira, para os nós de distribuição. Pode haver aqui pontos de aquecimento que tratam da ramificação de rotas. A rede elétrica possui indicadores poderosos - a temperatura do conteúdo é de até 150 graus, o diâmetro do tubo é de até 102 cm.
- Distribuição.
São linhas menores cuja finalidade é fornecer água quente ou vapor para edifícios residenciais e plantas industriais. Eles podem ter seções diferentes; são escolhidos dependendo do fluxo de energia por dia. Para prédios de apartamentos e as fábricas costumam usar valores máximos - não ultrapassam 52,5 cm de diâmetro. Já nas propriedades privadas, os residentes costumam ter uma pequena tubulação instalada que pode satisfazer suas necessidades de aquecimento. Temperatura geralmente não excede 110 graus.
- Trimestral.
Este é um subtipo de distribuição. Eles têm o mesmo características técnicas, mas servem para distribuir a substância entre os edifícios de uma área residencial ou quarteirão.
- Galhos.
Eles são projetados para conectar a linha principal e o ponto de aquecimento.
Por fonte de calor
Há:
- Centralizado.
O ponto de partida da transferência de calor é uma grande estação de aquecimento que abastece toda a cidade ou a maior parte dela. Podem ser usinas termelétricas, grandes caldeiras, usinas nucleares.
- Descentralizado.
Eles estão envolvidos no transporte de pequenas fontes - estações de aquecimento autônomas, que podem abastecer apenas um pequeno edifício residencial, um prédio de apartamentos ou uma produção industrial específica. As fontes de alimentação autônomas, via de regra, não necessitam de trechos de rodovias, pois estão localizadas próximas ao objeto ou estrutura.
Etapas de elaboração de um projeto de rede de aquecimento
- Coleta de dados iniciais.
O cliente fornece termos de referência o projetista e, de forma independente ou por meio de terceiros, compila uma lista de informações que serão necessárias na obra. Esta é a quantidade de energia térmica necessária por ano e diariamente, a designação dos pontos de energia, bem como as condições de funcionamento. Aqui também poderá encontrar preferências quanto ao custo máximo de toda a obra e dos materiais utilizados. Em primeiro lugar, o pedido deve indicar porque é necessária a rede de aquecimento - instalações residenciais, produção.
- Pesquisas de engenharia.
O trabalho é realizado tanto no local quanto em laboratórios. O engenheiro então completa os relatórios. O sistema de inspeção inclui solo, propriedades do solo, níveis de água subterrânea, bem como condições climáticas e meteorológicas e características sísmicas da área. Para trabalhar e preparar relatórios, você precisará do link + +. Esses programas garantirão a automatização de todo o processo, bem como o cumprimento de todas as normas e padrões.
- Projeto de sistemas de engenharia.
Nesta fase, são elaborados desenhos e diagramas de componentes individuais e realizados cálculos. Um verdadeiro designer sempre usa software de alta qualidade, por exemplo, . O software foi projetado para funcionar com redes de engenharia. Com sua ajuda, é conveniente traçar, criar poços, indicar as interseções de linhas, bem como marcar a seção transversal da tubulação e fazer marcações adicionais.
Os documentos normativos que orientam o projetista são SNiP 41-02-2003 “Redes de calor” e SNiP 41-03-2003 “Isolamento térmico de equipamentos e dispositivos”.
Na mesma fase, é elaborada a documentação de construção e projeto. Para cumprir todas as regras do GOST, SP e SNiP, você deve usar o programa ou. Eles automatizam o processo de preenchimento de papéis de acordo com as normas legais.
- Aprovação do projeto.
Primeiro, o layout é oferecido ao cliente. Neste ponto é conveniente usar a função de visualização 3D. Modelo volumétrico o pipeline fica mais claro, mostra todos os nós que não são visíveis no desenho para quem não está familiarizado com as regras de desenho. E para os profissionais, é necessário um layout tridimensional para fazer ajustes e prever cruzamentos indesejados. O programa tem esta função. É conveniente compilar todos os trabalhos e documentação do projeto, projetar e produzir cálculos básicos usando a calculadora integrada.
Em seguida, a aprovação deve ocorrer em diversas instâncias da prefeitura, bem como passar por avaliação especializada de representante independente. Função conveniente de usar gerenciamento eletrônico de documentos. Isto é especialmente verdadeiro quando o cliente e o contratante estão em cidades diferentes. Todos os produtos ZVSOFT interagem com formatos comuns de engenharia, texto e gráficos, para que a equipe de design possa usar isso programas para processamento de dados obtidos de diversas fontes.
Composição de um projeto típico de rede de aquecimento e exemplo de rede de aquecimento
Os principais elementos do gasoduto são produzidos principalmente pelos fabricantes na forma acabada, portanto, resta apenas posicioná-los e instalá-los corretamente.
Vejamos o conteúdo das partes usando o exemplo de um sistema clássico:
- Tubos. Examinamos seu diâmetro acima em relação à tipologia das estruturas. E o comprimento possui parâmetros padrão - 6 e 12 metros. Você pode solicitar cortes individuais na fábrica, mas custará muito mais.
É importante usar novos produtos. É melhor usar aqueles que são produzidos imediatamente com isolamento. - Elementos de conexão. São joelhos em um ângulo de 90, 75, 60, 45 graus. Este grupo também inclui: curvas, tês, transições e tampas de extremidade de tubos.
- Válvulas de corte. Sua finalidade é desligar a água. As fechaduras podem estar localizadas em caixas especiais.
- Compensador. É obrigatório em todas as curvas da pista. Eles aliviam os processos de expansão e deformação da tubulação relacionados à pressão.
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O cálculo hidráulico das redes de aquecimento de água é realizado para determinar os diâmetros das tubulações, as perdas de pressão nas mesmas e a ligação dos pontos térmicos do sistema.
Os resultados dos cálculos hidráulicos são usados para construir um gráfico piezométrico, selecionar esquemas para pontos de aquecimento local, selecionar equipamento de bombeamento e cálculos técnicos e econômicos.
A pressão nas tubulações de abastecimento por onde circula água com temperatura superior a 100 0 C deve ser suficiente para evitar a formação de vapor. Consideramos que a temperatura do refrigerante na linha principal é de 150 0 C. A pressão nas tubulações de abastecimento é de 85 m, o que é suficiente para excluir a formação de vapor.
Para evitar a cavitação, a pressão na tubagem de aspiração da bomba da rede deve ser de pelo menos 5 m.
Para mistura em elevador na entrada do usuário, a pressão disponível deve ser de pelo menos 10-15 m.
Quando o refrigerante se move através de tubulações horizontais, observa-se uma queda de pressão do início ao fim da tubulação, que consiste em uma queda de pressão linear (perda por atrito) e perda de pressão nas resistências locais:
Queda de pressão linear em uma tubulação de diâmetro constante:
Queda de pressão nas resistências locais:
Dado o comprimento do pipeline:
Então a fórmula (14) assumirá sua forma final:
Vamos determinar o comprimento total da rodovia projetada (seções 1,2,3,4,5,6,7,8):
Vamos fazer um cálculo preliminar (envolve a determinação de diâmetros e velocidades). A participação das perdas de pressão nas resistências locais pode ser determinada aproximadamente usando a fórmula B.L. Shifrinson:
onde z =0,01 é o coeficiente para redes de água; G é a vazão do refrigerante na seção inicial da tubulação de calor ramificada, t/h.
Conhecendo a proporção da perda de pressão, podemos determinar a queda de pressão linear específica média:
onde está a diferença de pressão disponível para todos os assinantes, Pa.
De acordo com a atribuição, a diferença de pressão disponível é especificada em metros e é igual a?H=60 m Porque. as perdas de pressão são distribuídas uniformemente entre as linhas de alimentação e retorno, então a queda de pressão na linha de alimentação será igual a?
onde = 916,8 kg/m 3 é a densidade da água a uma temperatura de 150 0 C.
Usando as fórmulas (16) e (17), determinamos a participação das perdas de pressão nas resistências locais, bem como a queda de pressão linear específica média:
Com base nas magnitudes e vazões G 1 - G 8, usando o nomograma encontramos os diâmetros dos tubos, velocidade do refrigerante e. Inserimos o resultado na tabela 3.1:
Tabela 3.1
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Número do lote |
Cálculo preliminar |
Liquidação final |
|||||||
Vamos fazer o cálculo final. Esclarecemos a resistência hidráulica em todos os trechos da rede para os diâmetros de tubo selecionados.
Determinamos os comprimentos equivalentes das resistências locais nas seções de projeto usando a tabela “comprimentos equivalentes das resistências locais”.
dP = R*(l+l e)*10 -3, kPa (18)
Determinamos a resistência hidráulica total para todas as seções da tubulação principal do projeto, que são comparadas com a queda de pressão nela localizada:
O cálculo é satisfatório se a resistência hidráulica não exceder a queda de pressão disponível e diferir dela em não mais que 25%. O resultado final é convertido em m de água. Arte. para construir um gráfico piezométrico. Inserimos todos os dados na Tabela 3.
Faremos o cálculo final para cada seção de cálculo:
Seção 1:
A primeira seção tem o seguinte resistência local com seus comprimentos equivalentes:
Válvula gaveta: l e = 3,36 m
Tee para divisão de fluxos: l e = 8,4 m
Calculamos a perda total de pressão nas seções usando a fórmula (18):
dP = 390*(5+3,36+8,4)*10 -3 =6,7 kPa
Ou m. água. Arte.:
H= dP*10 -3 /9,81 = 6,7/9,81=0,7 m
Seção 2:
Na segunda seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Compensador em forma de U: l e = 19 m
dP = 420*(62,5+19+10,9)*10 -3 =39 kPa
H= 39/9,81=4m
Seção 3:
Na terceira seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Tee para divisão de fluxos: l e = 10,9 m
dP = 360*(32,5+10,9) *10 -3 =15,9 kPa
H= 15,9/9,81=1,6 m
Seção 4:
Na quarta seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: l e = 3,62 m
Tee para divisão de fluxos: l e = 10,9 m
dP = 340*(39+3,62+10,9) *10 -3 =18,4 kPa
H=18,4/9,81=1,9 m
Seção 5:
Na quinta seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Compensador em forma de U: l e = 12,5 m
Ramo: l e = 2,25 m
Tee para divisão de fluxos: l e = 6,6 m
dP = 590*(97+12,5+2,25+6,6) *10 -3 = 70 kPa
H= 70/9,81=7,2 m
Seção 6:
Na sexta seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Compensador em forma de U: l e = 9,8 m
Tee para divisão de fluxos: l e = 4,95 m
dP = 340*(119+9,8+4,95) *10 -3 =45,9 kPa
H= 45,9/9,81=4,7 m
Seção 7:
Na sétima seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Dois ramos: l e = 2*0,65 m
Tee para divisão de fluxos: l e = 1,3 m
dP = 190*(107,5+2*0,65+5,2+1,3) *10 -3 =22,3 kPa
H= 22,3/9,81=2,3 m
Seção 8:
Na oitava seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Válvula: l e = 0,65 m
Ramo: l e = 0,65 m
dP = 65*(87,5+0,65+0,065) *10 -3 =6,2 kPa
H= 6,2/9,81= 0,6m
Determinamos a resistência hidráulica total e comparamos com o diferencial disponível conforme (17=9):
Vamos calcular a diferença em porcentagens:
? = ((270-224,4)/270)*100 = 17%
O cálculo é satisfatório porque a resistência hidráulica não excede a queda de pressão disponível e difere dela em menos de 25%.
Calculamos os ramos da mesma forma e inserimos o resultado na Tabela 3.2:
Tabela 3.2
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Número do lote |
Cálculo preliminar |
Liquidação final |
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Seção 22:
Pressão disponível no assinante: ?H22 = 0,6 m
Na 22ª seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: l e = 0,65 m
Compensador em forma de U: l e = 5,2 m
Válvula: l e = 0,65 m
dP = 32*(105+0,65+5,2+0,65)*10 -3 =3,6 Pa
H= 3,6/9,81=0,4 m
Excesso de pressão no ramal: ?H 22 - ?H = 0,6-0,4=0,2 m
? = ((0,6-0,4)/0,6)*100 = 33,3%
Seção 23:
Pressão disponível no assinante: ?H 23 = ?H 8 +?H 7 = 0,6+2,3=2,9 m
Na 23ª seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: l e = 1,65 m
Válvula: l e = 1,65 m
dP = 230*(117,5+1,65+1,65)*10 -3 =27,8 kPa
H= 27,8/9,81=2,8 m
Excesso de pressão no ramal: ?H 23 - ?H = 2,9-2,8=0,1 m<25%
Seção 24:
Pressão disponível no assinante: ?H 24 = ?H 23 +?H 6 = 2,9+4,7=7,6 m
Na 24ª seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: l e = 1,65 m
Válvula: l e = 1,65 m
dP = 480*(141,5+1,65+1,65)*10 -3 = 69,5 kPa
H=74,1 /9,81=7,1m
Excesso de pressão no ramal: ?H 24 - ?H = 7,6-7,1=0,5 m<25%
Seção 25:
Pressão disponível no assinante: ?H 25 = ?H 24 +?H 5 = 7,6+7,2=14,8 m
Na 25ª seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: l e = 2,25 m
Válvula gaveta: l e = 2,2 m
dP = 580*(164,5+2,25+2,2)*10 -3 =98 kPa
H= 98/9,81=10 m
Excesso de pressão no ramal: ?H 25 - ?H = 14,8-10=4,8 m
? = ((14,8-10)/14,8)*100 = 32,4%
Porque A discrepância entre os valores é superior a 25% e não é possível instalar tubos com diâmetro menor, sendo necessário instalar uma arruela aceleradora.
Seção 26:
Pressão disponível no assinante: ?H 26 = ?H 25 +?H 4 = 14,8+1,9=16,7 m
Na 26ª seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: l e = 0,65 m
Válvula: l e = 0,65 m
dP = 120*(31,5+0,65+0,65)*10 -3 =3,9 kPa
H= 3,9/9,81=0,4m
Excesso de pressão no ramal: ?H 26 - ?H = 16,7-0,4=16,3 m
? = ((16,7-0,4)/16,7)*100 = 97%
Porque A discrepância entre os valores é superior a 25% e não é possível instalar tubos com diâmetro menor, sendo necessário instalar uma arruela aceleradora.
Seção 27:
Pressão disponível no assinante: ?H 27 = ?H 26 +?H 3 = 16,7+1,6=18,3 m
Na 27ª seção existem as seguintes resistências locais com seus comprimentos equivalentes:
Ramo: eu e = 1 m
Válvula: l e = 1 m
dP = 550*(40+1+1)*10 -3 =23,1 kPa
H= 23,1/9,81=2,4m
Excesso de pressão no ramal: ?H 27 - ?H = 18,3-2,4=15,9 m
Não é possível reduzir o diâmetro da tubulação, sendo necessária a instalação de uma arruela aceleradora.
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