Теплоснабжение микрорайона в городе Новгороде

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Тепловое потребление - одна из основных статей топливно-энергетического баланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны ежегодно расходуется более 600млн. т условного топлива, т. е. около 30% всех используемых первичных топливно-энергетических энергоресурсов.

Тепловое хозяйство России в течение длительного периода развивается по пути концентрации тепловых нагрузок, централизации теплоснабжения и комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.

Широкое развитие получила теплофикация, являющаяся наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов для тепло- и электроснабжения.

Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем таких, как повышение тепловой и общей экономичности электроэнергетического производства, обеспечение экономичного и качественного теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве.

Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор (жилые здания, гостиницы, больницы, детские, бытовые учреждения и пр.) потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектроцентралями, производственными и районными отопительными котельными.

Водяное отопление считается наиболее гигиеничным и экономичным по сравнению с паром и другими видами отопление.

К теплоснабжению жилых зданий предъявляются особые требования, так как потребителям теплоты необходима круглосуточная и бесперебойная ее подача в течение всего отопительного сезона. Даже кратковременные перерывы в подаче теплоты нарушают интересы ее потребителей, вносят ряд неудобств персонально для каждого жителя жилого дома.

Отечественная теплофикация базируется на районных ТЭЦ общего пользования и на промышленных ТЭЦ в составе предприятий, от которых теплота отпускается как промышленным предприятиям, так и расположенным поблизости городам и населенным пунктам. Для удовлетворения отопительно-вентиляционной и бытовой нагрузок жилых и общественных зданий, а также промышленных предприятий используется главным образом горячая вода.

Система центрального теплоснабжения состоит из ряда крупных сооружений и устройств, служащих для производства тепловой энергии, ее транспортировки, распределения и использования. Она состоит из: источника теплоснабжения, тепловых сетей, теплоиспользующих аппаратов.

Основная задача централизованного теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей теплотой со строго установленными параметрами (количество, давление, температура).

Целью данного курсового проекта является научиться рассчитывать систему теплоснабжения, тепловые нагрузки, выбирать компенсаторы, сетевые и подпиточные насосы.

Настоящий курсовой проект выполнен в соответствии с заданием, представленным, в приложении А. Темой курсового проекта является «Теплоснабжение микрорайона в городе Новгороде».

1. Общая часть

1.1 Определение системы теплоснабжения

Основными источниками тепла являются тепловые теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие комбинированным способом электрическую энергию и тепло, или котельные, вырабатывающие тепло.

Теплоснабжение микрорайона г.Новгорода осуществляется от промышленных, отопительных котельных и ТЭЦ

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяется техническими и экономическими соображениями и зависит главным образом от типа источника теплоты и вида тепловой нагрузки. Рекомендуется максимально упрощать систему теплоснабжения. Чем система проще, тем она дешевле в сооружении и надежнее в эксплуатации. Наиболее простые решения дает применение единого теплоносителя для всех видов тепловой нагрузки.

В качестве системы теплоснабжения принимаем централизованную систему теплоснабжения, а в качестве источника теплоты выбираем Тепловую электроцентраль (ТЭЦ).

По виду теплоснабжения системы теплоснабжения могут быть паровые и водяные.

Так как в проектируемом микрорайоне находятся в основном жилые дома и общественные здания, то выбираем водяную систему.

Водяные системы теплоснабжения разделяются по числу трубопроводов на однотрубные, двухтрубные и многотрубные.

Наиболее простой и перспективной для транспорта на большие расстояния является однотрубная бессливная система теплоснабжения. Ее можно применить в том случае, когда обеспечивается равенство расходов сетевой воды, требуемых для удовлетворения отопительно-вентиляционной нагрузки и для горячего водоснабжения абонентов данного города или района. Для теплоснабжения городов в большинстве случаев применяются двухтрубные водяные системы, в которых тепловая сеть состоит из двух трубопроводов: подающего и обратного. По подающему трубопроводу горячая вода подводится от станции к абонентам, по обратному трубопроводу охлажденная вода возвращается на станцию.

Преимущественное применение в городах двухтрубных систем объясняется тем, что эти системы по сравнению с многотрубными требуют меньших начальных вложений и дешевле в эксплуатации. Двухтрубные системы применимы в тех случаях, когда всем потребителям района требуется теплота примерно одного потенциала. Такие условия обычно имеют место в городах, где вся тепловая нагрузка (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) может быть удовлетворена в основном теплотой низкого потенциала.

В данном курсовом проекте для теплоснабжения микрорайона выбираем двухтрубную систему.

Водяные системы теплоснабжения бывают открытыми и закрытыми. Выбираем открытую систему, в которой вода на горячее водоснабжение забирается из сети и обратно не возвращается.

Систему отопления выбираем зависимую, так как параметры теплоносителя у теплоносителя зависят от параметров у источника. Схема присоединения системы отопления к системе теплоснабжения через элеватор.

1.2 Выбор типа прокладки тепловой сети

Теплопроводы прокладываются надземным и подземным способом.

Подземные теплопроводы. Все конструкции подземных теплопроводов можно разделить на две группы: канальные и бесканальные.

В канальных теплопроводах изоляционная конструкция разгружена от внешних нагрузок грунта стенками канала.

В бесканальных теплопроводах изоляционная конструкция испытывает нагрузку грунта.

Каналы сооружаются проходными и непроходными.

Основное преимущество проходных каналов - постоянный доступ к трубопроводам. Проходные каналы позволяют заменять и добавлять трубопроводы, проводить ревизию, ремонт и ликвидацию аварий на трубопроводах без разрушения дорожных покрытий и разрытия мостовых. Проходные каналы применяются обычно на выводах от теплоэлектроцентралей и на основных магистралях промплощадок крупных предприятий. В последнем случае в общем проходном канале прокладываются все трубопроводы производственного назначения (паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха).

Большинство теплопроводов прокладывается в непроходных каналах или бесканально.

Бесканальные теплопроводы находят применение в том случае, когда они по надежности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах и даже превосходят их, являясь более экономичными по сравнению с последними по начальной стоимости и трудозатратам на сооружение и эксплуатацию.

Надземные теплопроводы прокладывают на отдельно стоящих опорах (низких и высоких) и мачтах, на эстакадах со сплошным пролетным строением в виде ферм или балок и на тягах, прикрепленных к верхушкам мачт (вантовые конструкции). На промышленных предприятиях применяют иногда упрощенные прокладки: на консолях по конструкциям зданий и подставках по крышам зданий.

Для данного курсового проекта выбираем подземный способ прокладки теплопроводов, бесканальный. В местах ответвления потребителей предусматривается устройство тепловых камер, в которых располагается арматура (задвижки, вентили, краны, обратные клапаны).

Арматура, применяемая в тепловых сетях, по назначению подразделяется на запорную, регулировочную, предохранительную (защитную), дросселирующую, конденсатоотводящую и контрольно-измерительную.

Задвижки и вентили служат для отключения систем теплоснабжения потребителей, а также для регулирования количества проходящего теплоносителя через трубопроводы.

Пробковые краны служат только как запорная арматура. Устройство и принцип действия пробковых кранов следующее: теплоноситель через них может, проходит в обе стороны. В системе отопления чаще всего применяют сальниковые пробковые краны.

Краны двойной регулировки служат для регулирования количества теплоносителя, поступающего в нагревательные приборы.

Обратный клапан служит для обеспечения движения теплоносителя только в одном направлении.

К фасонной части трубопроводов относятся: отводы, ответвления, переходы.

Для строительства тепловых сетей используют стальные трубы, соединяемые при помощи электрической или газовой сварки. Из стальных труб для тепловых сетей в настоящее время используют в основном электросварные с продольным прямым и спиральным швом и бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные, изготовляемые из сталей марок Ст. 3, 4, 5, 10, 20 и низколегированных. Выпускаются электросварные трубы до условного диаметра 1400 мм, бесшовные -- 400 мм. Трубопроводы покрывают изоляцией.

2. Специальная часть

2.1 Характеристика района теплоснабжения. Исходные данные для проектирования

Великий Новгород (до 1999 года -- Новгород, в средневековье -- Господин Великий Новгород) -- город на северо-западе России, административный центр Новгородской области, Город воинской славы. Один из древнейших и известнейших городов России. Великий Новгород расположен на Приильменской низменности, на реке Волхов, кремль (исторический центр Софийской стороны города) в 6 км от озера Ильмень, в 552 км к северо-западу от Москвы. Южная граница городского округа Великий Новгород, с 1999 года у Рюрикова Городища и Юрьева монастыря, а северная граница, с 2004 года -- микрорайон Кречевицы, расположены на расстоянии более 20 км.

Наименование потребителей теплоты в микрорайоне в городе Новгороде, и их исходные данные сводятся в таблицу 1.

Таблица 1- Исходные данные.

Наименование потребителей	Количество, шт	Наружный объём здания, Vн	Внутрення температура, tвн, 0С	Удельный расход тепла Вт/м3К	Количество потребителей, m	Норма расхода воды, а, л/сут	Коэффици ент часовой неравномерности, К
				На отопление q0	На вентиляцию qв
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Жилой дом	8	40000	18	0,44	-	480	100	2,7
Магазин	3	5000	15	0,44	-	30	7	3
Школа	2	35000	16	0,41	0,09	700	8	3
Детский сад	3	5000	20	0,44	0,13	100	30	4
Библиотека	1	4850	16	0,50	0,10	200	5	3
Дом отдыха	1	28500	19	0,35	0,23	570	150	2
Театр	1	10000	16	0,34	0,48	300	5	3
Бассейн	1	62000	16	0,35	0,23	300	60	1,5
Полиция	1	9000	18	0,44	0,09	300	5	2,7
Поликлиника	1	25000	20	0,35	0,29	400	6	2
Жилой дом	4	18000	18	0,48	-	300	100	2,7

Климатические данные города представлены в таблице 2

Таблица 2-Климатические данные города

Температура наружного воздуха отопительного периода , 0С	Скорость ветра в январе, м/сек	Продолжительность отопительного периода, по/сут
Абсолюный минимум	Расчетная для отопления,tно	Расчетная для вентиляции, tнв	Расчетная средняя, tср
-45	-27	-12	-4.7	6.6	5280

Продолжительность стояния температур представлена в таблице 3

Таблица 3-Продолжительность стояния температур

Температура наружного воздуха	-40	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	+5	+8
Продолжительность стояния температур	-	5	22	45	131	328	657	999	1244	963	666

Средняя температура по месяцам представлена в таблице 4

Таблица 4-Средняя температура по месяцам

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Температура	-8,6	-8,4	-4,5	3,3	10,4	15	17,3	15,2	10,1	4,2	-1,1	-5,9

2.2 Разработка плана тепловой сети и выбор схемы трассы

При проектировании сетей от одного источника теплоснабжения рекомендуется, как правило, выбрать простую радиальную сеть с постепенным уменьшением диаметра по мере удалении от станции и снижении тепловой нагрузки. Такая сеть является наиболее дешевой по начальным затратам, требует наименьшего расхода металла на сооружение и весьма проста в эксплуатации.

Трассы прокладываются вдоль дороги с уклоном 0,002

Расчетная схема трассы представлена в приложении Б.

2.3 Расчет тепловых нагрузок

2.3.1 Определяется расход тепла на отопление , кВт, по формуле

Qо = qo• Vн ( tвн - tн.о.) • 10-3

где - удельная отопительная характеристика, Вт/,

- наружный строительный объем здания, м3,

- температура внутри помещения, 0С,

- температура наружного воздуха для системы отопления, 0С

Qо = 0,440•40000(180-(-27)) • 10-3 = 792 кВт

2.3.2 Определяется расход тепла для вентиляции , кВт, по формуле

где - удельный расход тепла на вентиляцию, Вт/

- температура наружного воздуха для вентиляции, 0С

=0,09 • 35000(16-(-27)) • 10-3=135,45 кВт

2.3.3 Определяется расход тепла на горячее водоснабжение, , кВт, по формуле

,

где - коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды,

- количество потребителей, чел,

- норма расхода воды, л/сут,

- температура горячей воды, 0С, оС

- температура холодной воды, 0С, оС

- теплоемкость воды, кДж/, кДж/

==377,10 кДж/

Расчет тепловых нагрузок произведен для жилого дома, для остальных объектов расчет производится аналогично, и результаты сводятся в таблицу 5.

Таблица 5-Тепловые нагрузки объектов микрорайона

Наименование потребителей	Расходы тепла, кВт	Суммарная нагрузка для одного потребителя, кВт	Суммарный расход для всех потребителей, кВт
	на отопление,	на вентиляцию,	на горячее водоснабжение,		на отопление,	на вентиляцию,	на горячее водоснабжение,
1	2	3	4	5	6	7	8
Жилой дом	792	-	377,10	1169,10	6336	-	3016,80
Магазин	92,40	-	1,83	92,23	277,20	-	5,49
Школа	617,05	135,45	48,88	801,38	1234,10	270,90	97,76
Детский сад	103,40	30,55	34,91	168,86	310,20	91,65	104,73
Библиотека	24,25	20,85	8,73	53,83	24,25	20,85	8,73
Дом отдыха	458,85	301,53	497,56	1257,94	458,85	301,53	497,56
Театр	146,20	206,40	13,09	365,69	146,20	206,40	13,09
Бассейн	933,10	613,18	78,56	1624,84	933,10	613,18	78,56
Полиция	178,20	36,45	11,48	226,43	178,20	36,45	11,78
Поликлиника	411,25	340,75	13,96	765,96	411,25	340,75	13,96
Жилой дом	388,80	-	174,58	563,38	1555,20	-	698,32

2.4 Расчет годовых расходов тепла

2.4.1 Определяется средний расход тепла на отопление , МВт, по формуле

,

где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, 0С

2.4.2 Определяется годовой расход тепла на отопление , МВт, по формуле

,

где - продолжительность отопительного сезона, сутки

2.4.3 Определяется средний расход тепла на вентиляцию , МВт, по формуле

2.4.4 Определяется годовой расход тепла на вентиляцию , МВт, по формуле

2.4.5 Определяется средний расход тепла на горячее водоснабжение , МВт, по формуле

,

где - температура холодной воды летом, 0С, ;

- температура холодной воды зимой, 0С,

- коэффициент, учитывающий снижение расхода теплоты на горячее водоснабжение в летний период,

2.4.6 Определяется годовой расход тепла на горячее водоснабжение , МВт, по формуле

2.4.7 Определяется суммарный годовой расход тепла , МВт, по формуле

2.5 Расчет и построение графика потребления тепла

Для определения годового расхода тепла, экономичного режима работы оборудования и составления графиков его ремонта используют график расхода тепла по продолжительности. Этот график строят на основании длительности стояния температур наружного воздуха и суммарного расчетного расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

2.5.1 Определяется среднемесячный расход тепла на отопление , МВт, по формуле

,

где - средняя температура наружного воздуха за месяц, 0С

2.5.2 Определяется среднемесячный расход тепла на вентиляцию , МВт, по формуле

2.5.3 Определяется среднемесячный расход тепла на горячее водоснабжение , МВт, по формуле

2.5.4 Определяется суммарная среднемесячная нагрузка , МВт, по формуле

Расчет среднемесячных нагрузок выполнен для января, для остальных месяцев расчет производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 6

Таблица 6 - Нагрузка тепла по месяцам

Месяц	Нагрузка на отопление, МВт	Нагрузка на вентиляцию, МВт	Нагрузка на горячее водоснабжение, МВт	Суммарная нагрузка, МВт
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь	6,97 6,91 5,87 3,804 1,915 - - - 1,99 3,56 4,97 6,25	1,66 1,65 1,404 0,909 0,457 - - - 0,476 0,85 1,18 1,182	4,55 4,55 4,55 3,03 3,03 3,03 4,55 4,55 4,55 4,55 4,55	13,18 13,11 1,82 9,26 3,03 3,03 3,03 4,55 7,016 8,96 10,7 11,98

2.6 Регулирование отпуска тепла. Температурный график качественного регулирования

В данном курсовом проекте применяется качественное регулирование отпуска теплоты, то есть регулирование осуществляется изменением температуры воды в подающем теплопроводе.

2.6.1 Определяется температура сетевой воды в падающем теплопроводе , 0С, по формуле

, (15)[1]

где - температура в падающем теплопроводе, ,

- температура воды в обратном теплопроводе, ,

- среднемесячная температура наружного воздуха,

2.6.2 Определяется температура обратной сетевой воды , , по формуле

(16)[1]

Расчет температур воды в подающем обратном трубопроводах выполнен для января, расчет для других месяцев производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 7

Таблица 7 -Расчет температур в подающем и обратном теплопроводах

Месяц	Температура в падающем трубопроводе, ,	Температура в обратном трубопроводе, ,
1	2	3
Январь	102,83	55,84
Февраль	101,94	55,274
Март	82,03	42,39
Апрель	70	44,35
Май	70	44,35
Июнь	70	44,35
Июль	70	44,35
Август	70	44,35
Сентябрь	70	44,35
Октябрь	70	44,35
Ноябрь	71,56	38,002
Декабрь	86,62	44,47

Температурный график качественного регулирования представлен в приложении Д.

2.7 Разработка схемы ИТП, расчет и подбор элеватора

Тепловой пункт является связующим звеном между тепловой сетью и системами потребления теплоты. ТП служит для приема подготовки теплоносителя подачи его в системы теплопотребления, а так же возврата использованного теплоносителя в тепловую сеть.

ЦТП из которого теплоноситель подается на группу зданий называется ЦТП.

В состав оборудования ТП входят:

- запорная арматура;

- грязевики, для защиты систем отопления от загрязнения;

- элеваторы, для снижения температуры воды перед отопительными системами;

- центробежные насосы;

- водоподогреватели;

- приборы контроля;

В данном курсовом проекте производится расчет элеватора.

2.7.1 Определяется коэффициент смешения элеватора , по формуле

, (17)[1]

где - температура смешанной воды после элеватора, , [2];

2.7.2 Определяется требуемая разность напора в попадающем и обратном трубопроводе , м, по формуле

, (18)[1]

где - потери напора в системе отопления, м, [2];

2.7.3 Определяется массовый расход сетевой воды , т/ч, по формуле

(19)[1]

2.7.4 Определяется диаметр горловины элеватора , мм, по формуле

(20)[1]

2.7.5 Определяется диаметр сопла , мм, по формуле

(21)[1]

Расчет выполнен для жилого дома. Для остальных объектов расчет производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 8.

Таблица 8-Расчет элеваторов

Наименование потребителя		, м	, т/ч	, мм	, мм	Номер элеватора	Количество элеваторов
Жилой дом	2,53	20,93	8,505	25,75	7,29	3	8
Магазин	2,53	20,93	0,99	15,04	4,26	1	3
Школа	2,53	20,93	6,62	24,18	6,84	2	2
Детский сад	2,53	20,93	1,142	15,58	4,41	1	3
Библиотека	2,53	20,93	0,26	10,76	3,048	1	1
Дом отдыха	2,53	20,93	4,927	22,46	6,36	2	1
Театр	2,53	20,93	1,57	16,878	4,78	1	1
Бассейн	2,53	20,93	10,02	26,82	7,59	3	3
Полиция	2,53	20,93	1,91	17,726	5,02	1	1
Поликлиника	2,53	20,93	4,41	21,85	6,189	2	1
Жилой дом	2,53	20,93	4,17	21,54	6,10	2	4

2.8 Гидравлический расчет тепловой сети

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.

В задачи гидравлического расчета входит:

- определение диаметров трубопроводов;

- определение падения давления (напора);

- установление величин давлений (напоров) в различных точках сети;

- увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

2.8.1 Определяем расход теплоносителя на участке G, кг/с, по формуле

, (22) [1]

где - расход тепла на участке, кВт

2.8.2 Определяется диаметр трубопровода , мм, =2737 мм

2.8.3. Определяется скорость теплоносителя W, м/с, W=10,9 м/с

2.8.4. Определяется удельное падение давления на участке R, Па/м, R=50,9 Па/м

2.8.5 Определяются потери давления по длине ?Рл, Па, по формуле

, (23)[1]

где - длина участка, м

2.8.6 Определяется эквивалентная длина участка , м, по формуле

(24)[1]

2.8.7 Определяются потери давления на местные сопротивления , Па, по формуле

(25)[1]

2.8.8 Определяются полные потери давления на участке , Па, по формуле

(26)[1]

2.8.9 Определяются потери напора на участке , м, по формуле

, (27)[1]

Таблица 10 - Результаты гидравлического расчета

№ участка	Расход ,кг/с	Длина участка	Условный диаметр dу,мм	Наружный диаметр dн, мм	Скорость W, м/с	Удельные потери R, Па/м	Потери давления, Па	Потери напора, , м
		?	?экв
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0-1	54,573	70	21	250	273х7	10,9	50,9	3563	1068.9	4631.9	0.498
1-2	46,81	200	60	250	273х7	0,93	37,2	7440	2232	9672	1.041
2-3	36,019	85	25,5	200	219х6	1,12	71	6035	1810.5	7845.5	0.845
3-4	27,91	150	45	175	194х5	1,1	79,9	11985	3595.5	15580.5	1.678
4-5	17,18	60	18	175	194х5	0,67	29,5	1770	531	1701	0.183
5-6	11,51	55	16,5	150	159х4,5	0,68	39,7	2183,5	655.05	2838.5	0.305
6-7	3,48	55	16,5	100	108х4	0,46	33,2	1826	547.8	2373.8	0.255
1-45	6,975	40	12	100	108х4	0,93	125,7	5028	1508.4	1558.68	0.167
45-46	3,48	45	13,5	70	76х3,5	1	233,6	10512	3153.6	13665.6	1.472
45-47	3,48	35	10,5	70	76х3,5	1	233,6	8386	2452.8	10838.8	1.167
1-42	0,78	40	12	40	45х2,5	0,65	205,4	8216	2464.8	10680.8	1.150
2-37	3,53	35	10,5	70	76х3,5	1	233,6	8176	2452.8	10628.8	1.144
37-38	2,28	40	12	70	76х3,5	0,64	97,4	3896	1168.8	5064.8	0.545
37-39	1,25	35	10,5	50	57х3,5	0,65	160,1	5603,5	1681.05	7284.55	0.784
39-40	1,09	40	12	50	57х3,5	0,65	124	4960	1488	6448	0.694
39-41	0,174	50	15	25	32,х2,5	0,58	62,6	1630	939	2569	0.276
2-32	7,256	35	10,5	100	108х4	0,31	140,5	4917,5	1475.25	6392.75	0.688
32-33	6,975	30	9	100	108х4	0,98	125,7	3771	1131.3	4902.3	0.528
33-35	3,48	15	4,5	70	76х3,5	0,93	233,6	3504	1051.2	4555.6	0.490
33-34	3,48	20	6	70	76х3,5	1	233,6	4672	1401.6	6073.6	0.654
32-36	0,28	40	12	25	32х2,5	1	217,9	8716	2614.8	11330.8	1.220
3-27	5,042	20	6	80	89х3,5	0,51	198,8	3976	1192.2	5168.8	0.556
27-29	3,361	20	6	70	76х3,5	1,03	212,8	4256	1276.8	5532.8	0.596
27-28	1,68	40	12	50	57х3,5	0,95	296	11840	3552	15392	1.658
29-30	1,68	40	12	50	57х3,5	0,9	296	11840	3552	15392	1.658
29-31	1,68	50	15	50	57х3,5	0,9	296	14800	4440	19240	2.072
3-24	3,066	55	16,5	70	76х3,5	0,87	170,9	9399,5	2819.85	12218.88	1.316
24-26	0,675	35	10,5	40	45х2,5	0,56	156,1	5463,5	1639.05	7102.55	0.765
24-25	2,39	30	9	70	76х3,5	0,67	106	3180	954	4134	0.445
4-19	10,725	50	15	125	133х4	0,94	95,2	47600	1428	49028	5.281
19-21	5,878	20	6	80	89х3,5	1,19	264,7	5294	1588.2	6882.2	0.741
19-20	4,847	35	10,5	80	89х3,5	0,99	188,8	6608	1982.4	8590.4	0.925
21-22	2,39	35	10,5	70	76х3,5	0,67	106	3710	1113	4823	0.519
21-23	3,48	20	6	70	76х3,5	1	233,6	4672	1401.6	6073.6	0.654
5-14	5,672	25	7,5	80	89х3,5	1,15	247,4	6185	1855.5	8040.5	0.866
14-15	1,68	30	9	50	57х3,5	0,9	296	8880	2664	11544	1.243
14-16	3,99	25	7,5	70	76х3,5	1,12	294,5	7367,5	2208.75	9576.25	1.031
16-17	0,50	30	9	32	38х2,5	0,61	236,6	7098	2129.4	9227.4	0.993
16-18	3,48	50	15	70	76х3,5	1	233,6	11680	3504	15184	1.635
6-9	7,52	35	10,5	100	108х4	1,01	146,2	5117	1535.1	6652.1	0.716
9-11	3,768	35	10,5	70	76х3,5	1,06	265,8	9303	2790.9	12093.9	1.302
11-12	0,281	40	12	25	32х2,5	0,51	217,9	8716	2614.8	11330.8	1.220
11-13	3,48	45	13,5	70	76х3,5	1	233,6	10512	3153.6	13665.6	1.472
6-8	0,50	50	15	32	38х2,5	0,61	236,6	11830	3549	15379	1.656
42-43	0,281	35	10,5	25	32х2,5	0,51	217,9	7626,5	2287.95	9914.45	1.067
42-44	0,50	50	15	32	38х2,5	0,61	236,6	11830	3549	15379	1.656
9-10	3,752	40	12	70	76х3,5	1,06	265,8	10632	3189.6	13821.6	1.488

где - плотность воды, кг/м3, =946,3 кг/м3 [3]

- ускорение свободного падения, м/с2, =9,81 м/с2

Гидравлический расчет произведен для участка 0-1. Расчет для других участков производится аналогично, результаты заносятся в таблицу 10.

2.9 Построение пьезометрического графика

2.9.1 Определяется длина магистрали ?, м, по формуле

(28) [1]

2.9.2 Определяются потери напора в подающей (обратной) магистрали (), м, по формуле

(29) [1]

2.9.3 Определяется полный напор , м, по формуле

,

где - предварительный напор на всасывающей части сетевого насоса, м, =30 м [2]

- потери напора в источнике, м, =30 м [2]

- потери напора у абонента, м, =15 м [2]

Пьезометрический график представляется в приложении З

2.10 Подбор сетевых и подпиточных насосов

2.10.1 Определяется производительность сетевого насоса , т/ч, по формуле

, (31) [1]

где - расход тепла на участке 0 - 1.

2.10.2 Определяется напор сетевого насоса , м, по формуле

(32) [1]

По полученным данным принимаются к установке два сетевых насоса марки НКУ 250/75, один из них резервный. Техническая характеристика насоса приведена в таблице 11.

Таблица 11 - Техническая характеристика сетевого насоса

Обозначение насоса	Подача Q, м3/ч	Напор Н, м	Мощность, кВт	КПД, %	Частота вращения об/мин	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
						Длина	Ширина	Высота
НКУ 250/75	250	75	110	76	1470	2100	840	1157	1614

2.10.3 Определяется расход воды на горячее водоснабжение , кг/с, по формуле

(33) [1]

2.10.4 Определяется производительность подпиточного насоса , т/ч, по формуле

(34) [1]

Напор подпиточного насоса равен высоте самого высокого здания, =30 м. Принимается к установке два подпиточных насоса марки НКУ - 90, один из них резервный.

Техническая характеристика насоса представлена в таблице 12.

Таблица 12 - Техническая характеристика подпиточного насоса

Обозначение насоса	Подача Q, м3/ч	Напор Н, м	Мощность, кВт	Частота вращения об/мин	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
					Длина	Ширина	Высота
НКУ - 90	90	38	22	1450	1935	571	760	680

2.11 Выбор изоляции

Выбор толщины изоляции определяется техническими и технико - экономическими соображениями.

Основные технические соображения, которыми руководствуются при выборе толщины изоляции, заключаются в следующем:

- Обеспечение заданной температуры теплоносителя в отдельных точках тепловой сети. Это условие предъявляется обычно к паропроводам в тех случаях, когда, должна быть гарантирована подача перегретого пара отдельным абонентам.

- выдерживание нормированных теплопотерь, которые в ряде случаев задаются управлением энергетической системы;

- непревышение заданной температуры поверхности изоляции. При прокладке теплопровода в рабочих помещениях или в проходных каналах предельная температура поверхности определяется в 40 - 50 0С условиями техники безопасности. В некоторых случаях предельная температура поверхности задается из условий защиты от разрушения наружной оболочки изоляции.

Представляется техническая характеристика выбранного материала в таблице 13.

Таблица 13 - Техническая характеристика изоляции

Материал изделие, ГОСТ или ТУ	Средняя плотность конструкции p, кг/0С	Теплопроводность теплоизоляционного материала в конструкции лк, Вт/(м0С)	Температура применения, 0С	Группа горючести
		Для поверхностей с температурой, 0С
		20 и выше	19 и выше
Маты изстеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем ГОСТ 10499-78 марки МС-35	40-56	0,04+0,0003tm	0,048	От минус 60 до 180	негорючие

Техническая характеристика покровного слоя представляется в таблице 14.

Таблица 14 - Техническая характеристика покровного материала

Материал, ГОСТ, ТУ	Применяемая толщина, мм	Группа горючести
Стеклопластик рулонный РСТ, ТУ 6-11-145-80	0,25-0,5	трудногорючие

2.11.1 Определяется толщина изоляции, , мм, по формуле

, (35) [1]

где - наружный диаметр теплопровода, мм

- коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(мК)

- норма плотности теплового потока, Вт/м,

Расчет тепловой изоляции выполнен для трубопровода 273 диаметра. Для остальных трубопроводов расчет изоляции производится аналогично, результаты расчета сводятся в таблицу 15.

Таблица 15 - Толщина тепловой изоляции

Условный диаметр, мм	Толщина изоляции, мм
1	2
250 200 175 150 125 100 80	64,85 54,35 49,58 45,668 43,89 39,15 59,41
70 50 40 32 25	28,52 24,90 18,75 15,31 17,41

2.12 Выбор и расстановка опор

Опоры являются ответственными деталями теплопровода. Опоры воспринимают усилия от трубопроводов и передают их на несущие конструкции или грунт.

При сооружении теплопроводов применяются опоры двух типов: подвижные и неподвижные.

Неподвижные опоры фиксируют положения трубопровода и воспринимают усилия возникающее в результате температурных деформаций.

Подвижные опоры воспринимают массу трубопровода и обеспечивают ему перемещение вследствие температурных удлинений.

Расстояние между неподвижными опорами выбираются в зависимости от диаметра и параметров теплоносителя и заносятся в таблицу 16.

Таблица 16 - Расстояние между опорами

Условный диаметр, мм	Расстояние между неподвижными опорами, м
250 200 175 150 125 100 80	120 120 100 100 90 80 80
70 50 40 32 25	70 60 60 50 -

2.13 Расчет компенсаторов для главной магистрали

Способы компенсации температурных удлинений, применяемые в тепловых сетях, весьма разнообразны.

По своему характеру все компенсаторы могут быть разбиты на две группы: осевые и радиальные.

Осевые компенсаторы применяются для компенсации температурных удлинений прямолинейных участков трубопровода.

Радиальная компенсация может быть использована при любой конфигурации трубопровода.

В данном курсовом проекте используется П - образный компенсатор.

2.13.1 Определяется расчетное тепловое удлинение ??, мм, по формуле

, (36) [1]

где - коэффициент теплового удлинения материала, мм/м0С, мм/м0С [2];

- расстояние между неподвижными опорами, м

В зависимости от величины расчетного теплового удлинения, по номограмме определяем размеры компенсатора в соответствии с рисунком 1.

В - спинка; Н - вылет; Н1, Н2 - неподвижные опоры.

Рисунок 1 - Компенсатор

Результаты расчетов представлены в таблице 17

Таблица 17 - Размеры компенсатора

№ участка	Компенсатор	Условный диаметр, dу, мм	Длина участка, м	Расчетное тепловое удлинение, мм	Спинка, В, м	Вылет, Н, м
Н1-Н2 Н2-Н3 Н3-Н4 Н3-Н4 Н4-Н5 Н5-Н6 Н6-Н7 Н7-Н8 Н8-Н9	К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9	250 250 250 200 200 200 200 150 100	70 100 100 85 75 75 60 55 55	77,43 221,25 221,25 94,03 82,96 82,96 66,37 60,84 60,84	3,3 4,2 4,2 3,6 2,9 2,9 2,5 2,7 1,9	3,3 4,2 4,2 3,6 2,9 2,9 2,5 2,7 1,9

2.14 Водоподготовка и водно - химический режим

Для теплосети с открытым водоразбором обработанная вода должна отвечать требованиям для воды хозяйственно-питьевого назначения, качество которой регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (а ранее и ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая»). Например, величина общей жесткости не должна превышать 7 мг-экв/л, железа общего - 0,3 мг/л, значение рН невыше 9,0.

Данная котельная производит до 300 м3/час воды для отопления и ГВС всего города. Система отопления является открытой, т.е. вода после подготовки и нагрева напрямую поступает к потребителям - в дома и квартиры жителей города. Технология подготовки воды для ГВС заключалась в Н - катионировании с «голодной» регенерацией на сульфоугле (производительность по очищенной воде до 260 м3/час), либо сильнокислотном катионите КУ2-8 с последующим умягчением

Заключение

В данном курсовом проекте разработана система теплоснабжения для микрорайона города Новгорода, которая обеспечивает подачу тепла по всем потребителям микрорайона.

В курсовом проекте выполнен расчет тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для всех потребителей микрорайона, который составил 18293,04 кВт, расчет среднемесячных нагрузок и расчет температур воды в подающем и обратном трубопроводах. Разработана схема ИТП. Рассчитан и подобран элеватор, схема которого представлена в приложении Ж.

По данным гидравлического расчета определены диаметры трубопровода от 32Ч2,5 мм до 273Ч7мм, скорость теплоносителя и удельные потери давления на участках. Потери напора в подающей и обратной магистралях равны 4,805м.

Длина трубопроводов магистрали составила 675м, по магистрали установлено 9 П-образных компенсаторов.

Для уменьшения тепловых потерь тепловой сети микрорайона, в качестве изоляционного материала применили маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем ГОСТ 10499-78 марки МС-35, в качестве покровного слоя применили стеклопластик рулонный РСТ толщиной 0,5 мм.

Все это обеспечивает качественную и экономичную работу системы теплоснабжения в микрорайоне города Новгорода.

Список использованных источников

тепловая сеть теплоснабжение

1 Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. [Текст] / Е.Я. Соколов - М.: «Энергоатомиздат», 2006. - 435с.

2 Голубков, Б.Н. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. [Текст] / Б.Н. Голубков - М.: Энергия, 1979. - 375с.

3 Кострикин, Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. [Текст] / Ю.М. Кострикин - М.: «Энергоатомиздат», 1990.

4 Ривкин, С. А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. -М.: «Энергоатомиздат», 1991.

5 СниП 41-02-2003 Тепловые сети

6 СниП 2.04.05-86 Отопление, вентиляция и кондиционирование

7 СниП II-34-76 Горячее водоснабжение

8 СниП 2.01.01-81 Строительная климатология и геофизика

9 СниП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

Размещено на Allbest.ru