Теплоснабжение микрорайона города

Метод расчета тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения. Построение часовых и годового графиков расхода теплоты. Окончательный гидравлический расчет тепловой сети.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 19.05.2016
Размер файла 458,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

(ННГАСУ)

Факультет инженерно-экологических систем и сооружений

КАФЕДРА ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

на тему: «Теплоснабжение микрорайона города»

Выполнил Алгацкова О.В.

студент гр. 317

Руководитель Волкова И.В.

Нижний Новгород 2016

Содержание

Исходные данные

Введение

Пояснительная записка

1. Метод определения тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

2. Выбор системы теплоснабжения и теплоносителей

3. Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения

4. Суммарный часовой и годовой графики расхода теплоты

5. Выбор метода регулирования отпуска теплоты

6. Тепловые сети

7. Разработка расчетной схемы тепловой сети

8. Гидравлический расчет тепловых сетей

9. Гидравлический режим работы тепловой сети

9.1 Построение пьезометрического графика

9.2 Сетевой и подпиточный насосы

9.3 Водоструйные насосы (элеваторы)

Расчётная часть

1. Определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

2. Построение часовых и годового графиков расхода теплоты

3. Построение графика регулирования температуры теплоносителя

4. Определение расчетных расходов теплоносителя

5. Предварительный гидравлический расчет

6. Окончательный гидравлический расчет тепловой сети

7. Подбор сетевого и подпиточного насосов

8. Подбор водоструйного насоса (элеватора)

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

тепловой отопление водоснабжение вентиляция

Исходные данные

1. Проектируемый микрорайон находится в г. Ижевск.

2. Расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления .

3. Расчётная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции .

4. Источник теплоты - котельная.

5. Система теплоснабжения - закрытая четырёхтрубная.

6. Расчётные параметры теплоносителя , .

7. Вид прокладки - подземная.

Введение

Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений. Надёжная работа систем теплоснабжения имеет большое народно-хозяйственное значение, поскольку от неё в значительной степени зависит создание комфортных условий для труда и проживания людей и оптимальных условий для различных технологических процессов.

Системы теплоснабжения разделяют на централизованные, децентрализованные и, как разновидность децентрализованных, - местные системы.

В централизованных системах выработка теплоты осуществляется в отдельных источниках (ТЭЦ или котельных), а подача теплоносителя в системы теплопотребления происходит по специальным трубопроводам, называемым тепловыми сетями. Тепловые сети при этом имеют значительные протяжённость и диаметры, оборудованы тепловыми пунктами, насосными станциями, автоматикой и системой управления.

Система теплоснабжения, не имеющая развитых тепловых сетей, в которой источник теплоты расположен непосредственно вблизи объектов, потребляющих теплоту, называется децентрализованной.

И, наконец, если тепловой агрегат обеспечивает теплоснабжение одного небольшого здания, система будет называться местной.

В современных городах теплоснабжение различных потребителей осуществляется в основном от централизованных систем. Однако в последнее время во многих городах России всё большее значение начинает приобретать теплоснабжение вновь строящихся объектов на базе автономных источников. Наибольший эффект применение автономных источников теплоты даёт при строительстве объектов, проводимом в порядке уплотнения существующей застройки. Себестоимость вырабатываемой теплоты в них может быть в несколько раз ниже, чем в централизованных системах.

В данном проекте спроектирована и рассчитана централизованная система теплоснабжения микрорайона с выработкой теплоты в котельной.

Пояснительная часть

1. Метод определения тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Разработка проекта теплоснабжения начинается с определения тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Тепловые потоки рассчитываются различными способами в зависимости от конкретных условий: стадии проектирования, масштаба и степени детализации изображения на генплане.

Т. к. на генплане нанесены отдельные здания и указаны их назначения и характеристики, то расчёт ведётся по удельным тепловым характеристикам зданий по соответствующим формулам. Определённые по этим формулам тепловые потоки являются расчётными, т. е. максимальными, т. к. они рассчитаны при расчётной наружной температуре.

Расход теплоты на вентиляцию в жилых зданиях не превышает 5-10% от расхода на отопление, поэтому для жилых зданий он не рассчитывается, а только для общественных зданий.

2. Выбор системы теплоснабжения и теплоносителей

Выбор системы теплоснабжения следует производить на основании технико-экономических расчётов с учётом качества исходной воды, степени обеспеченности ею и поддержания требуемого качества горячей воды у потребителей. В небольших городах или посёлках при наличии котельной, предназначенной для теплоснабжения жилищно-коммунального сектора при радиусе действия такой котельной до 1,2 км, экономически обосновано сооружение закрытых 4-х трубных тепловых сетей, что и предусмотрено данным проектом. При этом вода для горячего водоснабжения готовится в источнике теплоты и подаётся абонентам по самостоятельным трубопроводам. Центральный тепловой пункт получается в таком случае как бы сблокированным с источником теплоты.

В качестве теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя следует принимать воду. Следует также проверять возможность применения воды как теплоносителя для технологических процессов.

3. Схема присоединения водоподогревателей

При закрытых системах теплоснабжения в зависимости от соотношения максимальных тепловых потоков на горячее водоснабжение и на отопление присоединение водоподогревателей горячего водоснабжения следует принимать:

- последовательную двухступенчатую схему (смешанную).

Отличительной особенностью этой схемы состоит в том, что в период максимальной нагрузки на горячее водоснабжение снижается расход теплоты на отопление. Реализуется такое решение путём так называемого связанного регулирования. С помощью регулятора расхода, установленного на абонентском вводе, поддерживается постоянный расход сетевой воды на удовлетворение суммарной тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение.

4. Суммарный часовой и годовой графики расхода теплоты

Для решения целого ряда вопросов централизованного теплоснабжения, а именно: определения годового расхода теплоты теплоиспользующими объектами, выбора оборудования источника теплоты, режима его загрузки и ремонта и др., используются графики повторяемости часовых расходов теплоты в течение года.

Чем больше часов использования максимальной тепловой нагрузки, тем более равномерно в течение года потребляется выработанная теплота, тем более эффективно используется оборудование системы теплоснабжения.

5. Регулирование отпуска теплоты

Регулирование отпуска теплоты предусматривается: централизованное - на источнике теплоты, групповое - в узлах регулирования или в ЦТП, индивидуальное в ИТП.

Для водяных тепловых сетей следует принимать, как правило, качественное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления или совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения согласно графику изменения температуры воды в зависимости от температуры наружного воздуха.

Централизованное качественное регулирование отпуска теплоты ограничивается наименьшими температурами воды в подающем трубопроводе, необходимыми для подогрева воды, поступающей в систему горячего водоснабжения потребителей (для закрытых систем теплоснабжения - не менее 700С).

Вырабатываемая и передаваемая системой теплоснабжения теплота, используется у потребителей на различные нужды: отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха зданий, горячее водоснабжение.

Тепловая нагрузка абонентов не постоянна. Она изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости ветра, инсоляции, режимов расхода воды на горячее водоснабжение и работы технологического оборудования, ряда других факторов. Для обеспечения экономичной работы системы и высокого качества теплоснабжения применяют регулирование отпуска теплоты.

Данный проект предусматривает центральное качественное регулирование отпуска теплоты. Центральное качественное регулирование заключается в поддержании в источнике теплоты температурного графика, обеспечивающего в течение всего отопительного периода заданную температуру внутреннего воздуха отапливаемых помещений при постоянном расходе сетевой воды.

6. Тепловые сети

тепловые сети следует размещать в пределах поперечных профилей улиц и дорог - под тротуарами или разделительными полосами. На улицах, не имеющих разделительных полос, допускается размещение сетей под проезжей частью при условии размещения их в каналах.

Допускается пересечение разводящими сетями диаметром до 300 мм жилых и общественных зданий при условии прокладки сетей в технических подпольях, коридорах и тоннелях высотой не менее 1,8 м.

Уклон тепловых сетей независимо от направления движение теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002. Уклон к отдельным зданиям при подземной прокладке должен приниматься от здания к ближайшей тепловой камере.

Диаметры трубопроводов, прокладываемых в кварталах по условиям безопасности должны быть не более 500 мм, а их трасса не должна проходить в местах возможного скопления населения.

Выбор способа и конструкций прокладки трубопроводов обуславливается диаметром трубопроводов, требованиями надежности, экономичностью и способом производства работ.

В данном проекте предусмотрена подземная прокладка тепловых сетей в непроходных каналах.

7. Разработка расчетной схемы

После того как трасса тепловой сети размещена на генплане, разрабатывают схему трубопроводов.

В начальной стадии намечают места установки запорной арматуры, неподвижных опор, компенсирующих устройств. После выполнения гидравлического расчета и построения пьезометрического графика может определиться необходимость устройства каких-либо сооружений (подкачивающих станций, предохранительных или замерных устройств).

Неподвижные опоры следует размещать в следующих местах:

- на выходе их источника, на входе и выходе ЦТП, насосных подстанций и др. сооружений (для снятия усилий на оборудование и арматуру);

- в местах ответвлений от тепловой сети (для устранения взаимного влияния участков, идущих в перпендикулярных направлениях);

- на поворотах трассы (для устранения влияния изгибающих и крутящих моментов, возникающих при естественной компенсации).

В результате указанной расстановки неподвижных опор трасса разбивается на прямолинейные участки, имеющие различные длины и диаметры трубопроводов.

Для каждого из указанных участков выбирают тип и количество компенсаторов, в зависимости от которого определяется количество неподвижных промежуточных опор (на одно меньше, чем компенсаторов).

8. Гидравлический расчет тепловых сетей

Гидравлический расчёт является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловых сетей.

При проектировании в результате гидравлического расчета определяют:

· диаметр трубопроводов;

· падение давления (напора) на участках;

· давления (напоры) в различных точках системы;

· выполняют увязку давлений в различных точках системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал для решения следующих задач:

· определения капиталовложений в строительство тепловых сетей, расхода металла (труб, проката) и основных объёмов работ по строительству теплосети;

· установления характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, количества насосов и их размещения;

· определения условий работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок к тепловой сети;

· выбора автоматических регуляторов, устанавливаемых на сооружениях тепловой сети и абонентских вводах.

Для проведения гидравлического расчета должны быть разработаны схема и профиль тепловой сети, указаны размещение источника теплоты и потребителей, расчетные нагрузки и длины участков.

Согласно [2] удельные потери давления на трение при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей следует определять на основании технико-экономических расчетов. Рекомендуется принимать следующие значения удельных потерь давления на трение:

· для основного расчетного направления (магистрали) от источника теплоты до наиболее удаленного потребителя - до 80 Па/м;

· для остальных участков - по располагаемому перепаду давления, но не более 300 Па/м.

Скорость движения воды в трубопроводах не должна превышать 3,5 м/с.

После проведения предварительного расчёта для каждого участка выбирают тип и требуемое количество компенсаторов, в зависимости от которого определяется количество промежуточных неподвижных опор.

Выполняя уточненный расчет ответвлений, определяем расчетные потери давления в ответвлении. При этом, как правило, ввиду ограниченности сортамента труб не удается добиться точного соответствия потерь давления в ответвлении располагаемому напору. В таких случаях следует поступать следующим образом. Если величина невязки составляет меньше 25%, расчет можно считать законченным. Незначительный избыточный напор может быть погашен задвижками, устанавливаемыми на ответвлении. При большей величине невязки необходимо подобрать дроссельную диафрагму.

9. Гидравлический режим работы тепловой сети

С целью обеспечения безопасных условий работы системы теплоснабжения и необходимых давлений в различных точках системы, обеспечивающих расчётный режим системы теплоснабжения, разрабатывают гидравлический режим тепловых сетей.

Гидравлический режим разрабатывают при динамическом состоянии системы, т. е. при работающих циркуляционных (сетевых) насосах и при статическом состоянии системы (гидростатический режим), когда циркуляционные насосы не работают. В результате определяют линии максимальных давлений в подающем и обратном трубопроводах из условия механической прочности элементов системы и линии минимальных давлений из условия предотвращения вскипания высокотемпературного теплоносителя и образования вакуума в элементах системы. Линии давления проектируемой системы не должны выходить за эти крайние границы.

9.1 Построение пьезометрического графика

Для учета взаимного влияния рельефа местности, высоты абонентских систем, потерь давления в тепловых сетях и предъявляемых требований в процессе разработки гидравлического режима тепловой сети строят пьезометрический график. На пьезометрических графиках величины гидравлического потенциала выражены в единицах напора.

На пьезометрическом графике в определенном масштабе наносят рельеф местности, высоту присоединенных зданий, величины напоров в сети.

На горизонтальной оси графика откладывают длину сети, а на вертикальной напоры (см. прил. Г).

9.2 Сетевой и подпиточный насосы

По полученным значениям производительности и напора с учетом допускаемых температуры перекачиваемой воды и напора на входе в насос, по соответствующим таблицам [5] подбирается необходимый насос.

Принимаем к установке один сетевой насос и один подпиточный.

9.3 Водоструйные насосы (элеваторы)

Поскольку температура воды в тепловой сети, как правило, выше требуемых для систем отопления, последние присоединяются к тепловой сети через смесительные устройства, обеспечивающие требуемый коэффициент подмешивания обратной воды после системы отопления в подающий трубопровод местной системы отопления. Смесительные устройства помимо основного назначения создают также необходимый для циркуляции воды в системе напор.

В качестве смесительных устройств наибольшее распространение получили водоструйные насосы - элеваторы.

Наиболее совершенен по конструкции элеватор ВТИ-Теплосети Мосэнерго.

Расчетная часть

1. Определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Максимальный тепловой поток на отопление здания:

где:

- удельная теплопотеря здания, , принимаемая по [7];

Vн - наружный объём здания, м3, определяемый по генплану, задаваясь определённой высотой этажа (3 м);

tв - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, оС, [7];

tн.о. - расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС, [1], [7];

- поправочный коэффициент к удельным потерям зданий qo, зависящий от температуры наружного воздуха, [7].

Расчёт тепловых потоков на отопление сводим в таблицы 1 и 2.

Таблица 1

Определение расчётных тепловых потоков на отопление жилых зданий

№№ зданий

Наименование зданий

Кол-во зданий n

Этажность

S, мІ

q?, Вт/мІ

Тепловой поток на отопление жилых зданий Q?жил.зд., Вт

1 здание

n зданий

1

2

3

4

5

6

7

8

1, 6, 12, 13

жилой дом

4

4

432

65,8

113702,40

454809,60

2-5, 7-9, 15, 17

жилой дом

9

5

576

65,8

189504,00

1705536,00

14, 16, 18, 19

жилой дом

4

7

864

59

356832,00

1427328,00

?Q?жил.зд.=

3,59

Таблица 2

Определение расчётных тепловых потоков на отопление общественных зданий

№№ зданий

Наименование зданий

Кол-во зданий n

V, м?

q?, Вт/м?

Тепловой поток на отопление общественных зданий Q?общ.зд., Вт

1 здание

n зданий

1

2

3

4

5

6

7

8

20

Школа на 500 учащихся

1

2100,0

16

0,44

45276,00

45276,00

21

Детский сад на 25 детей

1

960,0

20

0,42

21337,34

21337,34

?Q?общ.зд.=

0,07

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий:

где:

- удельный расход теплоты на вентиляцию, , принимаемый по [7];

tн.в. - расчётная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции.

Расчёт тепловых потоков на вентиляцию сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Определение расчётных тепловых потоков на вентиляцию

№№ зданий

Наименование зданий

Кол-во зданий n

Vн, м?

qв, Вт/м?

Тепловой поток на отопление жилых зданий Qвобщ.зд., Вт

1 здание

n зданий

1

2

3

4

5

6

7

8

20

Школа на 500 учащихся

1

2100

16

0,1

10500,00

10500,00

21

Детский сад на 25 детей

1

960

20

0,13

6739,20

6739,20

?Qвобщ.зд.=

0,02

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение определяется по разным формулам в зависимости от назначения здания:

Жилые дома

где:

m - количество жителей или потребителей, чел;

а - норма потребления горячей воды, л/чел, по [7] принимаем а=100 л/чел;

tг - расчётная температура на горячее водоснабжение, оС, (+60 оС);

tх - температура холодной воды в зимний период, оС, (+5 оС);

с - удельная теплоёмкость воды, с = 4,19;

24 - число часов потребления горячей воды в сутки.

Прачечные, детские сады, школы

где:

Т - число часов работы в смену (7 ч);

а - норма потребления горячей воды, л/чел, по [7] принимаем а=27 л/чел для детских садов и а=24 л/чел для школ.

Расчёт тепловых потоков на горячее водоснабжение сводим в таблицу 4.

Таблица 4

Определение расчётных тепловых потоков на горячее водоснабжение

№№ зданий

Наименование зданий

Кол-во зданий n

Потребители m

Норма потребления a, л/1 потреб.

Тепловой поток на отопление жилых зданий Qг.в., Вт

1 здание

n зданий

1

2

3

4

5

6

7

1, 6, 12, 13

жилой дом

4

320

100

102422,22

409688,89

2-5, 7-9, 15, 17

жилой дом

9

400

100

128027,78

1152250,00

14, 16, 18, 19

жилой дом

4

560

100

179238,89

716955,56

20

Школа на 500 учащихся

1

500

24

109738,10

109738,10

21

Детский сад на 25 детей

1

25

27

6172,77

6172,77

?Qг.в.=

2,39

2. Построение часового и годового графиков расхода теплоты

Для построения годового графика вначале выписываем из климатологических таблиц [7] число часов стояния различных наружных температур для географического пункта, соответствующего расположению зданий. Выписку ведём с интервалом температур 5 оС, включая в интервал длительность стояния данной температуры и ниже её в часах.

tн, оС

-35

и ниже

-30

и ниже

-25

и ниже

-20

и ниже

-15

и ниже

-10

и ниже

-5

и ниже

0

и ниже

+5

и ниже

+8

и ниже

Z, ч

12

59

142

282

517

799

1011

1069

889

569

Часовой и годовой графики расхода теплоты приведены в прил. А.

3. Построение графика регулирования температуры теплоносителя

Температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети определяется по формуле:

Температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети определяется по формуле:

где:

tв - усреднённая внутренняя температура для микрорайона, оС ();

- любая заданная температура наружного воздуха, оС;

- усредненная температура нагревательного прибора, оС, при расчётных температурах , :

;

- расчётный перепад температуры воды в теплосети, оС;

;

Задаваясь , считаем температуры , и по полученным значениям строим график температур воды в подающем и обратном трубопроводе. Из графика определяем температуру точки излома .

+18

+15

+10

+5

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

18

30

46

60

74

87

100

113

126

138

150

18

25

32

39

44

49

54

58

62

66

70

График температур воды в обратном трубопроводе систем вентиляции строится отдельно для каждого из трех диапазонов температур наружного воздуха, на которые разбивают отопительный период.

Первый диапазон - от начала отопительного периода до точки излома отопительного графика . В этом диапазоне тепловая вентиляционная нагрузка переменна (растёт), а температура воды в подающем трубопроводе постоянна. При этом количество воздуха, поступающего в калориферы систем вентиляции постоянно, а регулирование количества теплоты осуществляется регуляторами, устанавливаемыми на подающем трубопроводе к калориферам по температуре воздуха на выходе из калориферов. Температуру обратной воды после калориферов в этом диапазоне определяют по следующему уравнению:

где:

- температура воды в подающем и обратном трубопроводе, оС, при любой заданной температуре ;

- на данном диапазоне любая заданная температура, оС;

- температура воды в подающем и обратном трубопроводе, оС, при .

Второй диапазон - от точки излома отопительного графика до температуры наружного воздуха, соответствующей расчётной для проектирования вентиляции . В этом диапазоне имеют место переменный расход теплоты на вентиляцию и переменная температура воды в подающем трубопроводе. Количество воздуха, поступающего в калориферы, постоянно, однако, в этом диапазоне тепловая нагрузка растет пропорционально росту температуры воды в тепловой сети. На этом диапазоне температура воды в обратном трубопроводе после системы вентиляции совпадает с температурой воды в обратном трубопроводе после системы отопления.

Третий диапазон - от температуры наружного воздуха, соответствующей расчётной вентиляционной , до расчётной отопительной . В третьем диапазоне температура воды в подающем трубопроводе переменна, а расход теплоты на вентиляцию постоянный. Поддержание постоянного количества теплоты при понижении температуры наружного воздуха осуществляется за счет включения и изменения рециркуляции воздуха.

Температуру воды после калориферов систем вентиляции определяют по следующему уравнению:

Значения и берутся из отопительного графика температур воды при tн.в.. Приведённые уравнения решаются методом подбора, задаваясь значениями определяемой величины .

График температур воды в обратном трубопроводе после калорифера вентиляционной системы приведён в прил. Б.

4. Определение расчетных расходов теплоносителя

Расход сетевой воды на отопление рассчитывается по формуле:

Расход сетевой воды на вентиляцию рассчитывается по формуле:

Расход сетевой воды на горячее водоснабжение рассчитывается по формуле:

Принимаем .

Расчёты расходов теплоносителя сводим в таблицу 5.

Таблица 5

Определение расходов теплоносителя

зданий

Наименование зданий

Тепловой поток, кВт

Расход теплоносителя, т/ч

Qo

Qгв

G(о+в)

Gгв

Gцирк

1

2

3

4

5

7

8

9

10

11

1

Жилой дом (4 этажа)

113,702

-

102,422

1,221

-

1,221

1,600

0,320

6

Жилой дом (4 этажа)

113,702

-

102,422

1,221

-

1,221

1,600

0,320

10

Жилой дом (4 этажа)

113,702

-

102,422

1,221

-

1,221

1,600

0,320

11

Жилой дом (4 этажа)

113,702

-

102,422

1,221

-

1,221

1,600

0,320

2

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

3

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

4

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

5

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

7

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

8

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

9

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

13

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

15

Жилой дом (5 этажей)

189,504

-

128,028

2,035

-

2,035

2,000

0,400

12

Жилой дом (7 этажей)

356,832

-

179,239

3,832

-

3,832

2,800

0,560

14

Жилой дом (7 этажей)

356,832

-

179,239

3,832

-

3,832

2,800

0,560

16

Жилой дом (7 этажей)

356,832

-

179,239

3,832

-

3,832

2,800

0,560

17

Жилой дом (7 этажей)

356,832

-

179,239

3,832

-

3,832

2,800

0,560

18

Школа

45,276

10,500

109,738

0,486

0,113

0,599

1,714

0,343

19

Детский сад

21,337

6,739

6,173

0,229

0,072

0,302

0,096

0,019

?

3654,287

17,239

2394,805

39,247

0,185

39,432

37,411

7,482

По полученным значениям строим график расхода теплоносителя. График расхода теплоносителя приведен в приложении В.

5. Предварительный гидравлический расчёт

Расчёт ведём по допустимым удельным потерям , Па/м, [7].

где:

- приведённая длина участка, м:

где:

- длина участка по плану, м;

- эквивалентная длина участка, учитывающая местные сопротивления, м:

Расчетную схему для гидравлического расчета см. в прил. Г.

Предварительный гидравлический расчет сводим в таблицу 6. Определяем невязку и результат сводим в таблицу 7.

Таблица 6

Предварительный гидравлический расчёт теплосети

№№ участков

Gp, т/ч

Длина участка, м

dH*д, мм

н, м/сек

ДР, Па/м

РР*lпр, Па

lпл

lэкв

lпр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Магистраль

1

1,221

81,90

24,57

106,47

57х3,5

0,18

12,60

1341,522

2

2,442

20,90

6,27

27,17

76х3,5

0,19

8,63

234,477

3

6,274

49,80

14,94

64,74

76х3,5

0,48

54,64

3537,394

4

8,309

27,70

8,31

36,01

89х3,5

0,47

41,01

1476,770

5

18,008

69,60

20,88

90,48

133,40

0,43

19,72

1784,266

6

22,142

127,80

38,34

166,14

159х4,5

0,36

11,18

1857,445

7

32,916

47,00

14,10

61,10

159х4,5

0,54

25,21

1540,331

8

36,986

51,60

15,48

67,08

159х4,5

1,12

31,69

2125,765

9

39,428

11,60

3,48

15,08

159х4,5

0,21

2,16

32,573

Ответвления

10

1,221

12,60

3,78

16,38

38х2,5

0,41

104,97

1719,409

11

3,832

48,50

14,55

63,05

108х4

0,14

3,04

191,672

12

2,035

7,80

2,34

10,14

38х2,5

0,68

292,34

2964,328

13

3,832

27,90

8,37

36,27

76х3,5

0,29

20,90

758,043

14

5,867

40,80

12,24

53,04

89х3,5

0,32

18,74

993,970

15

9,699

30,40

9,12

39,52

89х3,5

0,52

51,21

2023,819

16

2,035

66,70

20,01

86,71

76х3,5

0,16

6,08

527,197

17

3,832

50,30

15,09

65,39

76х3,5

0,29

20,90

1366,651

18

3,832

11,90

3,57

15,47

57х3,5

0,56

113,80

1760,486

19

0,302

30,80

9,24

40,04

32х2,5

0,15

20,40

816,816

20

2,035

53,70

16,11

69,81

45х2,5

0,46

103,99

7259,542

21

4,07

35,70

10,71

46,41

89х3,5

0,22

9,03

419,082

22

8,14

47,00

14,10

61,10

89х3,5

0,44

36,30

2217,930

23

2,035

23,00

6,90

29,90

38х2,5

0,68

292,34

8740,966

24

2,035

12,50

3,75

16,25

57х3,5

0,30

31,88

518,050

25

2,035

12,50

3,75

16,25

57х3,5

0,30

31,88

518,050

26

2,035

14,00

4,20

18,20

57х3,5

0,30

31,88

580,216

27

2,634

51,70

15,51

67,21

57х3,5

0,38

53,46

3593,047

28

0,599

26,00

7,80

33,80

32х2,5

0,30

27,47

928,486

29

2,035

11,30

3,39

14,69

45х2,5

0,46

103,99

1527,613

30

2,035

11,30

3,39

14,69

45х2,5

0,46

103,99

1527,613

31

1,221

48,00

14,40

62,40

45х2,5

0,28

37,95

2368,080

32

1,221

53,50

16,05

69,55

45х2,5

0,28

37,95

2639,423

Таблица 7

Увязывание участков

Сравниваемые участки

Невязка, %

Установка дрос. шайбы

1 и 10

28

На 10 участок

2 и 14

22

3 и 12

19

13 и 16

44

На 16 участок

14 и 17

37

На 14 участок

4 и 15

37

На 15 участок

5 и 18

1

5 и 19

95

На 19 участок

20 и 23

20

21 и 24

23

21 и 25

23

26 и 27

17

28 и 27

62

На 28 участок

6 и 22

19

6 и 27

93

На 27 участок

7 и 29

1

7 и 30

1

8 и 31

11

8 и 32

24

6. Окончательный гидравлический расчёт

Расчёт производим отдельно для:

· Т1, Т2 - трубопроводы на отопление и вентиляцию;

· Т3 - трубопровод на горячее водоснабжение;

· Т4 - циркуляционный трубопровод.

Расчёт ведётся по тем же формулам, что и в предварительном расчёте, только значение рассчитывается по формуле:

где:

- коэффициент местных сопротивлений, принимаемый по [7];

- эквивалентная длина местных сопротивлений при , принимаемая по [7].

Расчёты сводим в таблицы 8-11.

Таблица 8

Расчет эквивалентных длин тепловой сети

№ участка

dу, мм

Местные сопротивления

Коэффициент местного сопротивления

Эквивалентная длина

Магистраль

1

50

Задвижка-1шт, Компенсатор П-образный-1шт, Отводы сварные двухшовные по углом 90 1шт

3,5

5,145

2

50

Тройник при разделении потоков-1шт, Компенсаторы П-образные-1 шт

3,4

4,998

3

100

Тройник при разделении потоков (ответвление)-1 шт, Компенсаторы П-образные- 1 шт

3,9

10,257

4

125

Тройник при разделении потоков(ответвление)-1 шт, Отводы сварные двухшовные по углом 90 -1шт

2,1

9,492

5

150

Тройник при разделении потоков- 2 шт, Компенсатор П-образный-1шт

4,4

19,888

6

250

Тройник при разделении потоков(ответвление)-2 шт, Компенсаторы П-образные-2 шт

6,3

70,56

7

200

Тройник при разделении потоков-2 шт, Компенсаторы П-образные-1 шт

4,4

37,4

8

150

Тройник при разделении потоков(ответвление)-2 шт, Компенсаторы П-образные-2 шт

6,8

38,76

9

150

Задвижка-1 шт,Компенсатор П-образный-1 шт,Тройник при разделении потоков-2 шт

4,9

27,93

Ответвление

26

50

Задвижка-1 шт, Отводы сварные двухшовные под углом 90 -1 шт, Компенсатор П-образный-1шт

3,5

5,145

27

70

Задвижка-1 шт, Тройник при разделении потоков-1шт, Компенсатор П-образный-2шт

6,3

13,797

Таблица 9

Окончательный гидравлический расчёт трубопроводов на отопление и вентиляцию

№№ участков

Gp, т/ч

Длина участка, м

dH*д, мм

н, м/сек

ДР, Па/м

РР*lпр, Па

Сумма P, Па

lпл

lэкв

lпр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Магистраль

1

1,22

81,90

24,57

106,47

57х3,5

0,18

12,60

1341,52

1341,52

2

2,44

20,90

6,27

27,17

76х3,5

0,19

8,63

234,48

1576,00

3

6,27

49,80

14,94

64,74

76х3,5

0,48

54,64

3537,39

5113,39

4

8,31

27,70

8,31

36,01

89х3,5

0,47

41,01

1476,77

6590,16

5

18,01

69,60

20,88

90,48

133,40

0,43

19,72

1784,27

8374,43

6

22,14

127,80

38,34

166,14

159х4,5

0,36

11,18

1857,45

10231,87

7

32,92

47,00

14,10

61,10

159х4,5

0,54

25,21

1540,33

11772,20

8

36,99

51,60

15,48

67,08

159х4,5

1,12

31,69

2125,77

13897,97

9

39,43

11,60

3,48

15,08

159х4,5

0,21

2,16

32,57

13930,54

Ответвления

26

2,04

51,8

2,975

54,775

76х3,5

0,38

103,99

5696,05

5696,05

27

2,63

86

60,018

146,018

76х3,5

0,20

53,46

7806,12

13502,17

10231,87 Па 8298,99 Па

Устанавливаем шайбу:

, мм

где

G - расчётный расход воды через дроссельную шайбу, т/ч;

- напор, дросселируемый диафрагмой, м, который находят как разность между располагаемым напором перед ответвлением и гидравлическим сопротивлением ответвления.

мм.

Таблица 10

Окончательный гидравлический расчёт трубопроводов горячего водоснабжения

№№ участков

Gp, т/ч

Длина участка, м

dу, мм

н, м/сек

ДР, Па/м

Р=ДР*lпр, Па

Сумма P, Па

lпл

lэкв

lпр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Магистраль

1

1,60

81,90

24,57

106,47

50

0,24

20,99

2234,81

2234,81

2

3,20

20,90

6,27

27,17

70

0,25

15,01

407,82

2642,63

3

6,00

49,80

14,94

64,74

70

0,47

51,21

3315,34

5957,96

4

8,00

27,70

8,31

36,01

80

0,44

36,30

1307,16

7265,13

5

15,60

69,60

20,88

90,48

125

0,38

15,50

1402,44

8667,57

6

18,50

127,80

38,34

166,14

150

0,31

8,34

1385,61

10053,17

7

30,21

47,00

14,10

61,10

150

0,49

20,80

1270,88

11324,05

8

34,21

51,60

15,48

67,08

150

0,56

26,78

1796,40

13120,46

9

37,41

11,60

3,48

15,08

150

0,61

31,69

477,89

13598,34

Ответвления

26

2,00

51,8

2,975

54,775

70

0,16

6,08

333,03

333,03

27

3,71

86

60,018

146,018

70

0,29

19,82

2894,08

3227,11

Таблица 11

Окончательный гидравлический расчёт циркуляционного трубопровода

№№ участков

Gp, т/ч

Длина участка, м

dу, мм

н, м/сек

ДР, Па/м

Р=ДР*lпр, Па

Сумма P, Па

lпл

lэкв

lпр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Магистраль

1

0,32

81,90

24,57

106,47

32

0,10

7,06

751,68

751,68

2

0,64

20,90

6,27

27,17

40

0,15

11,58

314,63

1066,31

3

1,20

49,80

14,94

64,74

50

0,18

12,16

787,24

1853,55

4

1,60

27,70

8,31

36,01

70

0,12

3,92

141,16

1994,70

5

3,12

69,60

20,88

90,48

70

0,24

14,22

1286,63

3281,33

6

3,70

127,80

38,34

166,14

100

0,14

2,84

471,84

3753,17

7

6,04

47,00

14,10

61,10

100

0,22

7,36

449,70

4202,86

8

6,84

51,60

15,48

67,08

100

0,25

9,32

625,19

4828,05

9

7,48

11,60

3,48

15,08

100

0,28

11,28

170,10

4998,15

Ответвления

26

0,40

51,8

2,975

54,775

70

0,14

12,36

677,02

677,02

27

0,74

86

60,018

146,018

70

0,11

4,91

716,95

1575,76

7. Подбор сетевого и подпиточного насосов

По пьезометрическому графику определяем напоры подпиточного Нпод и сетевого Нсет насосов.

Сетевые насосы

Насосы подбираем только для зимы, т.к. летом расход сетевой воды на отопление и вентиляцию равен нулю (GO + GV) = 0. Требуемый напор сетевых насосов определяем по пьезометрическому графику:

НН =51,88 м,

GН = GO + GV = 39,43 м3

По полученным значениям производительности и напора с учетом допускаемых температуры перекачиваемой воды и напора на входе в насос, по соответствующим таблицам (Л7) подбираем необходимый насос.

Принимаем центробежный насос консольного типа К-80-50-200:

Номинальная подача - 50 м3/ч;

Полный напор - 50 м;

Допустимый кавитационный запас ДhДОП = 3,5 м;

КПД не менее 65%;

Мощность на валу насоса - 10.5 кВт.

Количество насосов принято 2, среди которых: 1 - рабочий и 1 - резервный.

Подпиточный насос

Требуемый напор подпиточного насоса определяем по пьезометрическому графику:

НПОДП = 27,98 м

Производительность такого насоса расчитывается по формуле:

GПОДП = 0,07 · (GO + GV), м3

GПОДП = 0,07 · 39,43 = 2,76 м3

По полученным значениям производительности и напора с учетом допускаемых температуры перекачиваемой воды и напора на входе в насос, по соответствующим таблицам (Л7) подбираем необходимый насос.

Принимаем центробежный насос консольного типа К-20/30:

Номинальная подача - 20 м3/ч;

Полный напор - 30 м;

Допустимый кавитационный запас ДhДОП = 3.8 м;

КПД не менее 65%;

Мощность на валу насоса - 2,7 кВт.

Количество насосов принято 2, среди которых: 1 - рабочий и 1 - резервный.

8. Подбор водоструйного насоса (элеватора)

Определяем расходы сетевой Gс и смешанной Gот воды, кг/с:

где с - теплоёмкость воды, .

кг/с

кг/с

Расход инжектируемой воды, кг/с:

кг/с

Находим коэффициент смешения элеватора:

Определяем сопротивление отопительной системы:

где - расчётное сопротивление ответвления, Па;

По значениям Sc и U по [7] определяем тип элеватора: №1 конструкции ВТИ-Теплосеть Мосэнерго: мм, мм.

Требуемый напор перед элеватором определяется по формуле:

где Gт - количество горячей сетевой воды, т/ч принимаем по табл. 5;

dс - диаметр сопла элеватора, см.

Диаметр сопла элеватора определяется по формуле:

где Gпр - приведенный расход смешанной воды, т/ч;

dг - диаметр горловины (камеры смешения) элеватора, см;

u - расчетный коэффициент подмешивания.

Приведенный расход смешанной воды равен:

где Q - тепловой поток на отопление, Вт принимаем по табл. 1;

см - температура смешанной воды, поступающей в систему отопления, см = 95°С;

h2 - гидравлическое сопротивление системы отопления, h2 = 1 м.

Диаметр горловины (камеры смешения) элеватора определяется по формуле:

Расчетный коэффициент подмешивания равен:

4,4 т/ч,

1,83 см,

2,53,

0,56 см,

9,68 м.

Так как располагаемый напор больше требуемого напора перед элеватором Нр = 15 м Нтр = 9,69 м, то применяем зависимую схему присоединения к тепловой сети через элеватор.

Схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока теплоты на горячее водоснабжение и максимального потока теплоты на отопление:

= = 0,68 - принимаем двухступенчатую смешанную схему.

Рис. 2 Двухступенчатая смешанная схема присоединения водоподогревателей системы горячего водоснабжения (задвижка а - закрыта, задвижка б - открыта)

Расчет конструктивных элементов тепловой сети

Основными конструктивными элементами тепловой сети являются компенсаторы (П-образные или сальниковые), углы поворота (самокомпенсации) и т.п.

Расчет естественной компенсации и гибких компенсаторов заключается:

-в определении усилий и максимальных напряжений, возникающих в опасных сечениях;

-в выборе длин участков трубопровода, закрепленных в неподвижных опорах, и геометрических размеров компенсаторов;

-в нахождении величины смещения участков трубопроводов и подвижных опор при компенсации температурных деформаций.

Расчет плоского участка на компенсацию тепловых удлинений за счет самокомпесации

Исходные данные: для УП2

, м, м,

Расчет выполняем в соответствии со схемой (приложение 8) и таблицей12.1 [7].

По номограмме [7] определяем коэффициенты

, , , , .

Из таблицы находим для трубы :

,

Подставляя найденные значения в формулы для данной схемы расчетного участка, находим искомые значения усилий и компенсационные напряжения в различных точках.

кгс

кгс

МПа

МПа

Мпа

Полученные значения <80 МПа, следовательно, при принятых длинах плеч участка между неподвижными опорами обеспечивается прочность трубопровода.

Расчет участка на компенсацию тепловых удлинений с П-образным компенсатором

Исходные данные: для компенсатора К1 ,м, , . Для изготовления компенсатора используются стальные отводы.

Определяем полное тепловое удлинение участка

мм

Определяем расчетное тепловое удлинение при монтажной растяжке компенсатора на 50%

мм

По номограмме, составленной для трубы мм,мм, ,см3 определяем габариты компенсатора (В и Н) и силу упругой деформации .

Принимаем соотношение размеров компенсатора равным: , откуда получаем м,м,.

Определяем длину прилегающих плеч в количестве условных диаметров.

По таблице из [7]

С учетом полученных коэффициентов компенсирующая способность принятого компенсатора будет на 4% выше, а сила упругой деформации на 7% уменьшится.

Список использованных источников

1. СП 131.13330.2012.Свод правил. Строительная климатология.

2. СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. Госстрой СССР: ЦИТП Госстроя СССР, 1989 г.

3. СНиП 2.07.01-89. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Госстрой СССР: ЦИТП Госстроя СССР, 1990 г.

4. А. А. Ионин, Б. М. Хлыбов и др. Теплоснабжение: Стройиздат,1982г.

5. В. И. Манюк, Я. И. Каплинский и др. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей: Стройиздат, 1988 г.

6. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства, ч.2. Водопровод и канализация/ Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. М.: Стройиздат, 1990 г.

7. ю.п. Фалалеев. Проектирование центрального теплоснабжения: Учебное пособие. - Н. Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т., 1997. 282 с.

8. Р. В. Щекин, С. М. Кореневский и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Киев, Будивельник, 1976г.

9. Серия 3.006.1-2.87 “Сборные железобетонные каналы и тоннели из лотковых элементов”. ЦИТП Госстроя СССР, 1988 г.

10. Серия 4.903-13. "Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей". ЦИТП Госстроя СССР, 1972 г.

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение для условий г. Воронеж расчетных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение пяти кварталов района города. Построение графиков часовых расходов теплоты и графиков теплопотребления по продолжительности тепловой нагрузки.

    курсовая работа [108,7 K], добавлен 22.11.2010

  • Определение тепловых нагрузок микрорайона на отопление, вентиляцию. Выбор схемы включения подогревателя ГВС к тепловой сети. Тепловой и гидравлический расчет кожухотрубных и пластинчатых водоподогревателей с целью разработки системы отопления микрорайона.

    курсовая работа [135,7 K], добавлен 11.11.2013

  • Оценка мощности потребления тепла для посёлка в черте города Смоленска. Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Расчет и построение графика расхода теплоты. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

    контрольная работа [870,3 K], добавлен 25.03.2012

  • Вычисление расходования теплоты городом и гидравлический расчет тепловой сети. Потребление тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построение магистрали ответвления и охвата квартир газоснабжением. Расход газа на коммунально-бытовые нужды.

    курсовая работа [119,9 K], добавлен 29.05.2012

  • Разработка водяной системы централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей. Определение тепловых нагрузок районов города. Расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

    контрольная работа [175,4 K], добавлен 07.01.2015

  • Внутренние системы горячего водоснабжения. Определение расчетных расходов воды и теплоты. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов системы горячего водоснабжения. Особенности подбора оборудования абонентских вводов и тепловых пунктов.

    курсовая работа [105,6 K], добавлен 20.12.2009

  • Разработка магистральных двухтрубных сетей: определение часовых расходов теплоты на отопление и вентиляцию зданий, расчет эквивалентной длины трубопровода. Составление графика расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха.

    контрольная работа [182,4 K], добавлен 14.11.2011

  • Характеристика теплоснабжения жилого района г. Барнаул. Определение годового расхода теплоты. Расчет температур воды на выходе из калориферов систем вентиляции. Гидравлический расчет и монтажная схема водяной тепловой сети. Подбор сетевых насосов.

    курсовая работа [704,2 K], добавлен 05.05.2011

  • Расчет максимальных часовых расходов теплоты на отопление и вентиляцию здания. Определение расходов сетевой воды теплоснабжения. Расчет теплообменного аппарата системы отопления. Определение количества секций подогревателя горячего водоснабжения.

    курсовая работа [240,6 K], добавлен 06.12.2022

  • Планировка района теплоснабжения, определение тепловых нагрузок. Тепловая схема котельной, подбор оборудования. Построение графика отпуска теплоты. Гидравлический расчет магистральных трубопроводов и ответвлений, компенсаторов температурных деформаций.

    курсовая работа [421,6 K], добавлен 09.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.