Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Стр. 76 табл. 16 рис. 13 библ. 15

Теплоснабжение, тепловые нагрузки, температурный график, тепловые сети, котельная, тепловая схема, теплообменник

_{В данной выпускной квалификационной работе рассматривается вопрос организации теплоснабжения поселка Манихино, городского поселения Истра, Московской области.}

_{Произведено обоснование выбора системы теплоснабжения для перспективного потребителя. Выполнен расчет тепловых нагрузок. Выбран метод регулирования тепловых нагрузок. Произведен гидравлический расчёт тепловой сети, определены потери в тепловых сетях. Выполнен тепловой расчет схемы котельной и на его основании выбрано основное и вспомогательное оборудование.}

_{Графическая часть проекта представлена на четырех листах.}

Содержание

• Реферат
• Введение
• 1. Обоснование системы теплоснабжения
• 2. Расчёт тепловых нагрузок
• 2.1 Определение расчетных тепловых нагрузок
• 2.2 Построение графика зависимости расхода теплоты от температуры наружного воздуха
• 3. Расчет и построение графика годового потребления теплоты
• 3.1 Расчет годового потребления теплоты
• 3.2 Построение графика годового потребления теплоты
• 4. Выбор метода регулирования системы теплоснабжения
• 4.1 Центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке
• 5. Гидравлический расчёт тепловой сети
• 5.1 Расчет участков тепловой сети
• 5.2 Построение пьезометрического графика тепловой сети
• 6. Тепловой расчёт тепловой сети
• 6.1 Основные параметры сети
• 6.2 Тепловой расчет
• 6.3 Определение тепловых потерь тепловой сетью
• 7. Расчет эффективного радиуса теплоснабжения
• 8. Расчёт тепловой схемы нового источника теплоснабжения
• 9. Выбор основного и вспомогательного оборудования
• 9.1 Выбор котлов
• 9.2 Выбор вспомогательного оборудования
• 10. Тепловой расчет теплообменников
• 10.1 Расчет подогревателя исходной воды
• 11. Расчет технико-экономических показателей
• Заключение
• Список литературы

Введение

Теплоснабжение - снабжение теплотой с помощью теплоносителя (горячей воды или пара) систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и технологических потребителей. [1]

Системы теплоснабжения играют большую роль в поддержании нормальной жизнедеятельности населения. От надежной работы систем теплоснабжения зависит обеспечение комфортных условий труда и быта во всех жилых, общественных и производственных зданиях с постоянным и периодическим пребыванием людей.

В зависимости от охвата территории, системы централизованного теплоснабжения могут изменяться в широких пределах: от небольших, обслуживающих несколько соседних зданий, до крупнейших, охватывающих ряд жилых или промышленных районов и даже город в целом.

Системы централизованного теплоснабжения состоят из трёх основных элементов: источника теплоты, тепловых сетей и потребителей тепловой энергии.

Источниками тепловой энергии могут выступать теплоэлектроцентрали и котельные.

По функциональному назначению котельные делятся на три группы:

- отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий;

- производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий;

- производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя выделяют водогрейные, паровые и пароводогрейные котельные.

_{С момента введения в действие закона №190 «О теплоснабжении» от 27.07.2010 появилось понятие радиуса эффективного теплоснабжения.}

_{Радиус эффективного теплоснабжения - это максимальное расстояние от теплопотребляющей установки до ближайшего источника тепловой энергии в системе теплоснабжения, при превышении которого подключение теплопотребляющей установки к данной системе теплоснабжения нецелесообразно по причине увеличения совокупных расходов в системе теплоснабжения.}

_{Радиус теплоснабжения (или отношение оборота тепла к суммарной расчетной тепловой нагрузке всех абонентов) структурируется в рамках следующих диапазонов:}

- поселковые и внутриквартальные тепловые сети - до 250 м; сети распределительные межквартальные от 250 до постоянная 1000 м;

- сети магистральные (без значительного количества транзита) - от 1000 до 2500 м;

- сети транзитные (стволы выводов)-от 2,5до5км.

Целью данной выпускной квалификационной работы является рассмотрение вопроса организации теплоснабжения поселка Манихино, городского округа Истра, Московской области, удовлетворяющего критериям радиуса эффективного теплоснабжения.

1. Обоснование системы теплоснабжения

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества.

Выбор типа систем теплоснабжения - централизованной или децентрализованной - определяется техническими и экономическими соображениями и зависит главным образом от типа источника теплоты и вида тепловой нагрузки.

Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трёх последовательных операций:

- подготовки теплоносителя;

- транспортировки теплоносителя;

- использования теплоносителя.

В выпускной квалификационной работе объекты теплоснабжения представлены: жилыми, общественными и административными, а также промышленными зданиями. Система теплоснабжения - 2-х трубная зависимая. В качестве теплоносителя используется вода. Вода на горячее водоснабжение не отбирается из сети.

Для системы теплоснабжения поселка Манихино от водогрейной котельной принят температурный график . Это обуславливается небольшой присоединенной нагрузкой, плотностью расположения потребителей, отсутствием необходимости использовать системы подготовки теплоносителей у потребителей (теплообменники, элеваторы и прочее). котел подогреватель пьезометрический

Водяные системы теплоснабжения применяются двух типов: закрытые и открытые. В закрытых системах сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается. В открытых системах сетевая вода частично (редко полностью) разбирается у абонентов для горячего водоснабжения, кроме того применение открытой системы теплоснабжения запрещено.

Теплоснабжение поселка осуществляется одним источником теплоты, границы зоны действия которого совпадают с границами системы теплоснабжения. Такие системы теплоснабжения принято назвать изолированными.

Зона действия системы теплоснабжения от котельной представлена на рисунке 1.1.

В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима работы тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети.

В данной выпускной квалифицированной работе, система теплоснабжения является 2-х трубной, зависимой.

Рисунок 1.1 - Зона действия системы теплоснабжения котельной поселка Манихино

2. Расчёт тепловых нагрузок

В системах централизованного теплоснабжения по тепловым сетям подается теплота различным тепловым потребителям. По характеру протекания во времени вся тепловая нагрузка делится на две группы:

- сезонная;

- круглогодичная.

К сезонной нагрузке относятся отопление и вентиляция. Сезонная нагрузка зависит от климатических условий, а именно от температуры наружного воздуха. К круглогодичной нагрузке относятся технологическая нагрузка и нагрузка на горячее водоснабжение.

Одна из первоочередных задач при проектировании систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

2.1 Определение расчетных тепловых нагрузок

Для проведения расчета по [2] определяем нормативные климатологические параметры для поселка Манихино, которые приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Климатологические параметры для городского округа Истра

Наименование	Обозначение	Размерность	Величина
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (расчётная)	tнр	єС	- 26
Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ? 8єC (отопительного)	nо	сутки	204
Средняя температура воздуха в период со средней суточной температурой воздуха ? 8єC	tср	єС	-2,2

_{Функциональное назначение системы отопления заключается в поддержании внутренней температуры воздуха в помещении на заданном уровне.}

_{Расчётная тепловая нагрузка на отопление жилых зданий по формуле:}

, (2.1)

_{где - удельная тепловая отопительная характеристика;}

_{F - отапливаемая площадь здания.}

_{Приведем пример расчёта нагрузки на отопление жилого дома №19.}

_{Подставив = 185 Вт/м² полученного по [3] и F = 106,48 м² из исходных данных выражению 2.1:}

МВт.

_{Высота зданий - 12 м, этажность принимаем 3 этажа. Здания возведены до 1995 года.}

_{Тепловые нагрузки на отопление других жилых зданий рассчитаем аналогично, результаты расчета представлены в таблице 2.2.}

_{Расчётную тепловую нагрузку на отопление общественно-административных зданий определим по формуле:}

, (2.2)

_{где - удельная тепловая отопительная характеристика;}

_{V - отапливаемый объем здания.}

_{Приведем пример расчета нагрузки на отопление бани.}

_{Подставив = 0,35 Вт/м³ по [4] и V = 525,97 м³ из исходных данных выражению 2.2:}

МВт.

_{Тепловые нагрузки на отопление других общественно-административных зданий рассчитаем аналогично, результаты расчета представлены в таблице 2.2.}

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение жилых зданий определяется по формуле:

,(2.3)

где - число жителей, N=73 чел.;

а - норма расхода воды на одного жителя, а = 85 л/сут. [3];

- температура холодной воды в зимний период, = 5°С [2];

- темпера горячей воды в зимний период, = 60°С [2];

с - теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/кг °С .

Приведем пример расчета нагрузки на горячее водоснабжение жилого дома №19.

Подставив а = 85 л/сут. по [3] ; = 5°С по [2]; = 60°С по [2] и с = 4,19 кДж/кг °С из исходных данных выражению 2.3:

.

_{Нагрузки на ГВС для других жилых домов определяются аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 2.2.}

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение административно-общественного здания определяется по формуле:

, (2.4)

где b - норма расхода воды на одного жителя, 70 л/сут. [3];

- температура холодной воды в зимний период, = 5°С [2];

- темпера горячей воды в зимний период, = 60°С [2];

с - теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/кг °С .

- число жителей, N=26 чел.;

Приведем пример расчета нагрузки на горячее водоснабжение служебного здания №2 (гостиницы).

МВт.

_{Нагрузки на ГВС для других общественно-административных зданий определим аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 2.2.}

_{Таблица 2.2 - Результаты расчёта тепловых нагрузок потребителей тепловой энергии котельной}

Наименование потребителя	Расчетная нагрузка на отопление, МВт	Расчетная нагрузка на ГВС, МВт	Итого, МВт
Жилой дом №19	0,0198	-	0,0198
Жилой дом №17	0,057	-	0,057
Жилой дом №20	0,194	-	0,194
Жилой дом №16	0,095	-	0,095
Жилой дом №18	0,020	-	0,020
Жилой дом №19	0,0197	-	0,0197
Ж/д№15	0,0105	-	0,0105
Ж/д№14	0,0093	-	0,0093
Ж/д№13	0,0047	-	0,0047
Ж/д№4	0,0116	-	0,0116
Баня	0,0081	-	0,0081
Магазин	0,0197	-	0,0197
Жилой дом №15	0,009	-	0,009
Адм. здание	0,012	-	0,012
Жилой дом №22	0,0104	-	0,0104
Кремационное отделение	0,021	0,042	0,063
Лабораторный корпус №2	0,42	0,13	1,65
КПП	0,009	-	0,009
Служебное здание №2 (гостиница)	0,011	0,006	0,017
Азотная станция	0,006	-	0,006
Лабораторный корпус №1	0,029	0,048	0,144
Служебное здание №1 (гостиница)	0,011	0,006	0,017
Адм.-быт.корпус	0,020	0,048	0,106
Овощехранилище	0,042	-	0,042
Лабораторный корпус №6	0,2	0,4	1,9
Лабораторный корпус №5	0,045	0,155	0,51
Лабораторный корпус №4	0,101	-	0,101
Лабораторный корпус №3	0,101	-	0,101
Галерея	0,015	-	0,015
Гараж	0,017	-	0,017
Здание зимнего окрола	0,040	-	0,040
Виварий морских свинок	0,048	-	0,048
Виварий лаб. животных	0,038	-	0,038
Склад №1 (корма для животных)	0,052	-	0,052
Ремонтная мастерская	0,044	-	0,044
Склад №2 (корма для животных)	0,11	-	0,11
Итого:	2,394	0,835	3,229

2.2 Построение графика зависимости расхода теплоты от температуры наружного воздуха

Тепловые нагрузки на административно-общественные и жилые здания:

Построение графиков изменения тепловой нагрузки, осуществляется на основании уравнений текущих нагрузок.

Уравнение текущего расхода теплоты на отопление:

, (2.5)

где - расчетная температура воздуха внутри помещения, принимается °С [2];

- текущая температура наружного воздуха, °С;

- расчетная температура наружного воздуха, для поселка Манихино °С [2];

Из данного уравнения видно, что нагрузка на отопление изменяется по линейному закону и для её построения достаточно рассчитать две точки.

Нагрузки на отопление при температуре наружного воздуха °С (начало и конец отопительного периода):

МВт.

Уравнение текущего расхода теплоты горячим водоснабжением:

, (2.6)

Из данного уравнения видно, что нагрузка на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха и для построения необходимо и достаточно одной точки.

МВт.

Однако нагрузка на горячее водоснабжение в летний период года несколько снижается за счет увеличения температуры холодной воды и уменьшения количества жителей

, (2.7)

где - температура холодной воды в летний период, принимается °С [8];

- коэффициент, учитывающий снижение потребления горячей воды в летний период, =0,8 [8];

Тепловые нагрузки на промышленные здания:

Расход теплоты на отопление при температуре наружного воздуха °С (начало и конец отопительного периода):

_{, (2.8)}

_{где - расчётная нагрузка промышленного предприятия на отопление.}

_{Составляет = 2,2562 МВт;}

_{t- расчётная температура воздуха в помещениях предприятий. Составляет t= 16°C [8].}

= 2,2562 • = 0,4402 МВт.

_{Результаты расчетов суммарных тепловых нагрузок жилых, общественно-административных и производственных зданий представим в таблице 2.3}

_{Таблица 2.3 - Результаты расчёта суммарных тепловых нагрузок на поселок Манихино}

Название режима	Тепловая нагрузка
	На горячее водоснабжение , МВт	На отопление , МВт	На вентиляцию , МВт	Суммарная тепловая нагрузка , МВт
Максимальный зимний ( )	0,835	2,394	-	3,229
Переходный режим ()	0,835	0,544	-	1,379
Летний режим ( )	0,547	-	-	0,547

На основании выполненных расчётов строится график изменения тепловой нагрузки, представленный на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - График изменения суммарной тепловой нагрузки 1 - на отопление; 2 - на ГВС; 3 - полная нагрузка

3. Расчет и построение графика годового потребления теплоты

Для определения расхода топлива, разработки режимов использования оборудования, графиков его ремонта и т.п. определим годовой расход теплоты на теплоснабжение.

3.1 Расчет годового потребления теплоты

Годовой расход теплоты определяется по следующей формуле:

_{Q^год = Qо^год + Qв^год + Qгвс^год, (3.1)}

где Q_о^год, Q_в^год, Q_гвс^год - годовые потребления теплоты на цели отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, ГДж/год.

_{Годовой расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий определяется по формуле}

_{Qо^год = nот Qо^ср 3600 24 10^-3, ГДж/год (3.2)}

где n_от - продолжительность отопительного периода, n_от = 204 дня [2];

Q_о^ср - суммарное среднее потребление теплоты на отопление, МВт.

Q_о^ср определяется по формуле:

_{, МВт (3.3)}

_{где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период.}

Определяется годовая нагрузка на отопление по формуле (3.2)

_{Qо.^год = 204 1,0099 86,4 =17800 ГДж/год.}

_{Годовой расход теплоты на отопление промышленных зданий определяется по формуле:}

, (3.4)

_{где zп - число часов работы автомойки в сутки, примем zп=12 ч/сут;}

_{Qoп^д - расход теплоты на дежурное отопление, МВт, определяется по формуле:}

, (3.5)

_{где t^дв - температура воздуха внутри помещения во время работы дежурного отопления, ^оС.}

_{В соответствии с [8] принимается равной 5 ^оС.}

Определяем годовой расход теплоты на отопление промышленных предприятий по выражению (3.4)

Суммарный годовой расход теплоты на отопление:

_{Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий находится по формуле:}

, (3.6)

где n_у - расчетное число суток в году работы системы горячего водоснабжения.

При отсутствии данных следует принимать 350 суток [4].

ГДж/год.

_{Суммарный годовой расход теплоты на горячее водоснабжение:}

_{Qгв год = 21620 ГДж/год.}

_{Суммарное годовое потребление теплоты составляет:}

_{Q^год =30940+21620=52560 ГДж/год.}

3.2 Построение графика годового потребления теплоты

Для работы теплофикационного оборудования в наиболее экономичном режиме, выбора оптимальных параметров теплоносителя, а также для других плановых и технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этого построим график продолжительности тепловой нагрузки (график Россандера).

Построение годового графика расхода теплоты производится по суммарному расходу теплоты потребителями в зависимости от температуры наружного воздуха.

Для построения графика Россандера (см. ниже) нам потребуются данные о длительности периодов с различными температурами в нашем (расчётном) городе, от них зависит длительность работы системы теплоснабжения с различными нагрузками. Эти сведения из [4] для поселка Манихино представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Число часов за отопительный период с данной среднесуточной температурой наружного воздуха

, °С	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	8
Время стояния (n), ч	3	15	47	172	418	905	1734	3033	4910

Рисунок 3.1 - График продолжительности тепловой нагрузки

4. Выбор метода регулирования системы теплоснабжения

Тепловая нагрузка абонентов величина переменная. Она зависит от метеорологических условий, режима расхода воды на ГВС, режима работы технологического оборудования и других факторов. От выбора того или иного метода регулирования будет зависеть качество теплоснабжения, а также экономичность выработки теплоты в котельных и ее транспортировка по тепловым сетям.

В зависимости от того, где производится регулирования выделяют:

- центральное (на ТЭЦ или в котельной);

- групповое (на групповых тепловых подстанциях);

- местное (на местных тепловых подстанциях);

- индивидуальное (в индивидуальных тепловых пунктах).

Эффективное регулирование возможно за счет применения систем автоматического регулирования, а не вручную, как это имело место на стадии развития централизованного теплоснабжения.

Центральное регулирование осуществляется по типовой тепловой нагрузке, характерной для большинства абонентов района. В качестве этой нагрузкой может выступать как один вид нагрузки, например, отопление, так и два разных вида при определенном их количественном соотношении, например, отопление и горячее водоснабжение.

В водяных системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) в принципе возможно применить три метода центрального регулирования:

1. качественный, заключающийся в регулировании отпуска теплоты за счет изменения температуры теплоносителя при сохранении постоянным расхода теплоносителя;

2. количественный, заключающийся в регулировании отпуска теплоты путем изменения расхода теплоносителя при его постоянной температуре;

3. качественно-количественный, заключающийся в регулировании отпуска теплоты посредством одновременного изменения расхода и температуры теплоносителя.

Для котельной поселка Манихино принимается центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке.

Данный метод является наиболее простым в реализации (без использования дополнительного оборудования - посредством регулирования режима работы котла) и наиболее надежным в эксплуатации.

Центральный качественный метод позволяет поддерживать более стабильный тепловой режим, нежели количественный метод. Недостатком данного метода является значительное потребление электроэнергии на питание насосов, связанное с постоянством расхода теплоносителя.

Исходные данные для расчета:

- расчетная температура воздуха внутри помещения °C;

- расчетная температура наружного воздуха, для поселка Манихино °C;

- температура воды в подающем трубопроводе при расчетном режиме, °С;

- температура воды в обратном трубопроводе при расчетном режиме, °C.

4.1 Центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке

_{В основу центрального качественного регулирования закладывается закон изменения отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха}

, (4.1)

_{где безразмерная удельная тепловая нагрузка отопительной установки;}

водяной эквивалент сетевой воды, Вт/К;

температура воды в подающей линии, .

На его основе получены расчётные зависимости для определения температур воды в отопительных системах с зависимым присоединением:

_{температура сетевой воды в подающей линии:}

; (4.2)

_{температура воды в обратной линии:}

; (4.3)

_{где расчетная разность температур в отопительных приборах,}

, (4.4)

- расчётная разность воды в тепловой сети, °С

, (4.5)

- расчётный перепад температур теплоносителя в отопительных приборах,

, (4.6)

_{Пример расчета температурного графика при температуре наружного воздуха 8:}

_{Расчетная разность температур в отопительных приборах}

. (4.7)

Относительная отопительная нагрузка при любой температуре наружного воздуха

,(4.8)

_{где - текущая температура наружного воздуха.}

_{Приведем расчет относительной отопительной нагрузки при}

;

;

.

_{Температура сетевой воды перед отопительной системой:}

.

_{Температура воды на выходе из отопительной системы:}

.

_{Расчёт температурного графика для других температур наружного воздуха проводится аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 4.1.}

_{Таблица 4.1 - Результаты расчета регулирования отпуска теплоты}

,	8	0	-5	-10	-15	-20	-26
	0,277	0,409	0,523	0,636	0,75	0,86	1
,	70	70	70	70,86	78,62	85,9	95
,	37,63	44,43	49,6	54,96	59,87	64,42	70

_{По результатам расчёта строим график изменения температур воды в тепловой сети в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.}

Рисунок 4.1 - График изменения температур воды в тепловой сети в зависимости от изменения температуры наружного воздуха 1 - температура прямой воды отопительного контура; 2 - температура обратной воды отопительного контура.

5. Гидравлический расчёт тепловой сети

Гидравлический расчет необходим, чтобы определить диаметр трубопровода, потери давления воды на всех участках трубопровода и величины располагаемых напоров в тепловых сетях, в узловых точках, что необходимо для обеспечения устойчивости работы тепловой сети. В данной работе выполним поверочный гидравлический расчет. Результаты, полученные в ходе гидравлического расчета, будут исходными данными для решения следующих задач:

- получение данных для выбора подпиточных насосов, их количества и размещения, (проверка уже имеющихся насосов на новую характеристику сети);

- определение условий работы источников теплоты, тепловой сети и абонентских систем, и выбора схем присоединения теплопотребляющих установок к тепловой сети;

- проверка режимов эксплуатации системы теплоснабжения.

- для определения объема капитальных затрат на покупку основного и вспомогательного оборудования, а также основного объема работ на реконструкцию тепловой сети.

Исходными данными для гидравлического расчета являются: схема, расчетные нагрузки.

Основой гидравлических расчетов тепловых сетей является закон сохранения энергии, выраженный через уравнение Бернулли.

Расчетные расходы теплоносителей для всех участков сети определяют в зависимости от расчетных расходов потребителей.

Исходные данные:

- нагрузка на отопление МВт;

- нагрузка на горячее водоснабжение МВт;

- температура воды в подающей линии °С;

- температура воды в обратной линии °С.

5.1 Расчет участков тепловой сети

Гидравлический расчёт участков тепловой сети проводим на примере участка котельной ФГБУ «ВГНКИ» поселка Манихино - УТ-14, расчёт других участков проводится аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 5.1.

_{1. Находим расход воды у потребителей, кг/с}

, (5.1)

.

2. Определяем внутренний диаметр трубопровода, м

, (5.2)

где - коэффициент, зависящий от эквивалентной шероховатости и плотности теплоносителя, принимаем [4];

- удельные линейные гидравлические потери, в пределах 50-100 Па/м, принимаем =55 Па/м [4].

м.

3. По ГОСТ 8732-78 принимаем: =0,207 м, м.

4. Скорость движения воды в трубопроводе, м/с

, (5.3)

м/с.

где - плотность воды, кг/м³, находим по средней температуре теплоносителя:

5. Критерий Рейнольдса

, (5.4)

где - коэффициент кинематической вязкости теплоносителя, м²/с при [4];

.

6. Предельное значение критерия Рейнольдса

, (5.5)

где - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб, м [9].

7. Так как , то коэффициент гидравлического трения определяем по формуле Б.Л. Шифрисона:

, (5.6)

8. Действительные удельные линейные гидравлические потери, Па/м

, (5.7)

Па/м.

9. Эквивалентная длина местных сопротивлений определяется по формуле, м

, (5.8)

где - сумма местных сопротивлений участка: две задвижки по концам участка , сварной шов [9].

м.

10. Потери давления на участке, Па

, (5.9)

Па.

11. Потери напора на участке сети, м

, (5.10)

м

Таблица 5.1 - Результаты гидравлического расчёта тепловой сети отопления

Наименование начала участка	Наименование конца участка	Длина участка, м	Внутpенний диаметp под/обр тpубопpовода, м	Расход воды в подающем трубопроводе, т/ч	Потери напора в подающем трубопроводе, м	Потери напора в обратном трубопроводе, м
Котельная ФГБУ «ВГНКИ»	УТ-6	17,65	0,2	182,2439	0,457	0,43
УТ-6	УТ-14	22,74	0,15	90,7763	0,672	0,634
УТ-14	УТ-15	23	0,125	74,7115	1,215	1,142
УТ-15	УТ-20	12,16	0,1	71,2307	1,918	1,8
УТ-20	УТ-16	13,54	0,1	70,7105	2,104	1,975
УТ-16	УТ-19	26,31	0,1	67,2302	3,697	3,466
УТ-19	Лабораторный корпус №6	13,65	0,1	62,8948	1,679	1,61
УТ-6	УТ-7	220,46	0,15	62,6386	3,107	2,918
УТ-7	УТ-8	8,38	0,125	60,5237	0,291	0,915
УТ-8	УТ-9	15,01	0,1	54,613	1,392	1,334
УТ-9	Лабораторный корпус №2	10	0,1	54,2923	0,917	0,879
УТ-6	УТ-18	475	0,125	28,8277	3,748	3,578
УТ-18	УТ-22	130	0,1	28,8141	3,361	3,211
УТ-22	ТК-4	50	0,1	17,3673	0,471	0,451
УТ-14	Лабораторный корпус №5	15,26	0,07	16,0639	0,826	0,793
ТК-4	ТК-5	45	0,1	15,2043	0,325	0,311
ТК-5	ТК-6	38	0,1	14,5234	0,25	0,24
УТ-22	УТ-25	20	0,1	11,4444	0,082	0,079
ТК-6	УТ-1	65	0,07	9,9607	1,355	1,298
УТ-25	УТ-26	21	0,07	7,1211	0,224	0,215
УТ-26	УТ-27	15	0,07	7,1209	0,16	0,154
УТ-1	Жилой дом №20	5	0,05	6,68	0,285	0,273
УТ-8	УТ-11	63,7	0,05	5,9105	2,848	2,733
УТ-27	УТ-28	40	0,07	5,3206	0,239	0,23
УТ-11	УТ-13	67,63	0,05	5,1864	2,329	2,237
УТ-13	Лабораторный корпус №1	11,86	0,05	4,6623	0,33	0,317
УТ-19	УТ-17	14,25	0,05	4,3349	0,343	0,226
УТ-25	УТ-23	120	0,1	4,3229	0,071	0,069
УТ-28	Склад №2 (корма для животных)	42	0,05	3,8002	0,778	0,746
УТ-15	Лабораторный корпус №4	14,71	0,05	3,4801	0,229	0,219
УТ-16	Лабораторный корпус №3	14,4	0,05	3,4801	0,224	0,215
УТ-1	Жилой дом №16	20	0,05	3,2801	0,276	0,265
УТ-23	УТ-24	47	0,05	3,0006	0,544	0,522
УТ-17	Адм.-быт.корпус	14,32	0,05	2,8946	0,154	0,082
ТК-6	ТК-7	65	0,1	2,602	0,014	0,014
ТК-4	УТ-3	105	0,07	2,1621	0,105	0,101
УТ-7	УТ-21	16,95	0,05	2,1058	0,097	0,045
ТК-6	Жилой дом №17	6	0,05	1,96	0,03	0,029
УТ-3	УТ-4	12	0,07	1,8811	0,009	0,009
УТ-27	Склад №1 (корма для животных)	42	0,05	1,8002	0,176	0,169
УТ-24	Виварий морских свинок	10	0,05	1,64	0,035	0,034
УТ-28	Ремонтная мастерская	12	0,05	1,5201	0,036	0,035
УТ-21	Кремационное отделение	21,43	0,05	1,5056	0,063	0,02
УТ-17	Овощехранилище	44,43	0,05	1,4402	0,119	0,115
УТ-24	Здание зимнего окрола	75	0,05	1,3603	0,18	0,174
ТК-7	УТ-2	30	0,05	1,3602	0,072	0,07
УТ-23	Виварий лаб. животных	25	0,05	1,3201	0,057	0,055
УТ-4	УТ-5	27	0,07	1,2006	0,008	0,008
ТК-7	ТК-17	55	0,05	0,8805	0,056	0,054
УТ-5	ТК-11	40	0,05	0,8403	0,037	0,036
УТ-11	УТ-12	14,14	0,05	0,7239	0,01	0,01
УТ-4	Магазин	75	0,05	0,6803	0,046	0,045
ТК-5	Жилой дом №19	25	0,05	0,6801	0,015	0,015
УТ-2	Жилой дом №19	12	0,04	0,68	0,024	0,023
УТ-2	Жилой дом №18	4	0,04	0,68	0,008	0,008
УТ-21	Гараж	45,9	0,05	0,6002	0,022	0,021
УТ-12	Служебное здание №2 (гостиница)	9,79	0,05	0,5237	0,004	0,004
УТ-13	Служебное здание №1 (гостиница)	12,27	0,05	0,5237	0,004	0,004
УТ-20	Галерея	6,22	0,05	0,52	0,002	0,002
ТК-11	Адм. здание	12	0,05	0,4801	0,004	0,004
ТК-17	Ж/д№4	65	0,04	0,4002	0,046	0,045
ТК-11	Жилой дом №22	15	0,05	0,3601	0,003	0,003
УТ-5	Жилой дом №15	15	0,05	0,3601	0,003	0,003
ТК-7	Ж/д№15	35	0,04	0,3601	0,02	0,02
УТ-9	УТ-10	60,27	0,05	0,3204	0,008	0,008
УТ-10	КПП	23,25	0,05	0,3201	0,003	0,003
ТК-17	Ж/д№14	10	0,04	0,32	0,005	0,004
УТ-3	Баня	20	0,04	0,2801	0,007	0,007
УТ-12	Азотная станция	11,81	0,05	0,2001	0,001	-
ТК-17	Ж/д№13	4	0,04	0,16	-	-

_5.2 Построение пьезометрического графика тепловой сети

Построение пьезометрического графика проводится с целью определения давления и располагаемого напора (перепада давлений) в любой точке сети, и, в частности, для определения напоров, развиваемых сетевым и подпиточным насосами.

Пьезометрический график (рисунок 5.1) строится следующим образом:

1. на график наносится профиль местности;

2. принимается статический напор м вод ст. и наносится на график;

3. наносятся линии максимальных и минимальных напоров в подающей и обратной линиях тепловой сети исходя из:

- не превышения допустимых давлений в оборудовании источника, тепловой сети и абонентских установках (для подогревателей и труб давление не должно превышать 1,6 Мпа (160 м вод ст.) [10], а для отопительных чугунных радиаторов не должно превышать 0,6 Мпа (60 м вод ст.) [10]);

- обеспечения избыточного давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреждения кавитации насосов и защиты системы от подсоса воздуха (в качестве избыточного давления принимается 0,5 Мпа (5 м вод ст.) [11]);

- обеспечения не вскипания сетевой воды при циркуляции воды в системе (при температуре теплоносителя 95°С давление должно быть не ниже 0,09 Мпа (9 м вод ст.) [12]).

4. принимается минимальный напор в коллекторе обратного трубопровода на источнике системы теплоснабжения м вод ст. и наносится на график, от этой точки откладываются потери напора в обратной линии для соответствующих участков, после соединения этих точек получается линия изменения пьезометрических напоров в обратном трубопроводе;

5. от величины пьезометрического напора на выходе теплового пункта откладывается потери напора у абонентов, от этих точек откладываются соответствующие потери напора в подающем трубопроводе тепловой сети и строится линия пьезометрического напора в подающей линии тепловой сети;

6. к пьезометрическому напору на подающем коллекторе источника добавляются потери напора в теплоприготовительной установке , гидравлическое сопротивление которых составляет 5 м вод ст.

Рисунок 5.1 - Пьезометрический график поверочного гидравлического расчета тепловой сети от котельной ФГБУ «ВГНКИ» до лабораторного корпуса №6

6. Тепловой расчёт тепловой сети

В результате проведения теплового расчета определим:

- тепловые потери на каждом участке теплопровода;

_{- изменение температуры теплоносителя в тепловых сетях;}

По способу прокладки тепловые сети можно разделить на подземные и надземные (воздушные).

В поселке Манихино, теплосети имеют подземную прокладку, которая не искажает архитектуру местности, не мешает проезду транспорта и позволяет сократить теплопотери за счет использования теплозащитных свойств грунта. Промерзание грунта не является опасным фактором для тепловых сетей, поэтому допустима их прокладка в зоне сезонного промерзания грунта. Глубина заложения варьируется от 0,5 до 2 м ниже поверхности земли.

Конструктивно выделяют два вида тепловых сетей: канальные и бесканальные. Каналы для теплопроводов бывают проходные, полупроходные и непроходные. Достоинством канальной прокладки является: защита сети от механического воздействия массы грунта и временных транспортных нагрузок, исключение коррозионного влияния почвы на трубопроводы и тепловую изоляцию.

Среди бесканальной прокладки тепловых сетей выделяют: засыпные, сборные, сборно-литые, литые, монолитные виды. При данном способе прокладки значительно снижается ее стоимость по отношению к прокладке теплосетей в канале. Бесканальная прокладка не защищает трубопровод от непосредственного контакта с грунтом, поэтому он находится в условиях более активных физико-механических воздействий (влажность грунта, давление грунта и внешних нагрузок и т. п.), чем в канальных прокладках. Такой способ прокладки целесообразно применять при использовании механически прочной теплогидроизоляционной оболочки, способной защитить трубопроводы от потерь тепла и выдерживать нагрузки, передаваемые грунтом. Создание качественных бесканальных прокладок обусловлено применением новых технических решений и новых материалов. Бесканальные прокладки теплосетей непрерывно совершенствуются и получают все большее распространение в практике строительства. Тепловые сети с диаметром трубопроводов до 500 мм прокладывают преимущественно бесканальным способом.

Теплотрассы от котельной ФГБУ «ВГНКИ» поселка Манихино имеет подземную бесканальную прокладку теплопроводов, в качестве тепловой изоляции - используется пенополиуретан.

6.1 Основные параметры сети

Температура окружающей среды

За расчетную температуру окружающей среды при расчетах по нормированной плотности теплового потока для подземной бесканальной прокладки теплопроводов необходимо принимать среднюю за год температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода.

При определении температуры грунта в температурном поле подземного трубопровода для водяных тепловых сетей температуру теплоносителя следует принимать по температурному графику регулирования при среднемесячной температуре наружного воздуха расчетного месяца () [13].

Температура теплоносителя

Для трубопроводов водяных тепловых сетей за расчетную температуру теплоносителя принимают по [14]:

- для подающего трубопровода при переменной температуре сетевой воды и качественном регулировании - в соответствии с температурном режимом водяных сетей (в нашем случае, для температурного графика - );

-для обратных трубопроводов водяных тепловых сетей .

Прочие параметры:

- Коэффициент теплопроводности грунта: л_гр = 1,8 Вт/м•К;

- Глубина закладки труб: h=1,5м;

- Вид изоляции: пенополиуретан;

- Коэффициент теплопроводности - = 0,033 Вт/(м·К);

- Расстояние между осями труб принимается ;

Принятую по [6] нормированную линейную плотность теплового потока для полученных в ходе гидравлического расчета диаметров приведем в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Нормы плотности теплового потока для трубопроводов при подземной бесканальной прокладке Вт/м

Условный проход трубопровода , мм	Суммарная линейная плотность теплового потока, Вт/м
40	35
50	40
70	47
100	57
125	70
150	74
200	93

6.2 Тепловой расчет

Согласно [6], при бесканальной прокладке тепловых сетей следует преимущественно применять предварительно изолированные в заводских условиях трубы с изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке, поэтому для изоляции тепловой сети принимаем трубы соответствующих диаметров и удовлетворяющих требованиям [14].

6.3 Определение тепловых потерь тепловой сетью

Пример расчета произведем для участка тепловой сети отопления Котельная ФГБУ «ВГНКИ» - УТ- 6. Для остальных участков расчет производится аналогично. Результаты расчета сведены в таблице 6.5.

Тепловые потери подающего теплопровода определяются по формуле, Вт:

,(6.1)

где - коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты через неизолированную арматуру, фланцы, опорные конструкции теплопровода; принимается .

Вт.

Тепловые потери обратного теплопровода определяются по формуле, Вт:

(6.2)

Вт.

Суммарные потери теплоты на участке Котельная - ТК-17 определяются по формуле, Вт:

,(6.3)

Вт.

Расчёт тепловых потерь на других участках тепловой сети проводится аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 6.2.

Так как в поселке в работе теплосеть уже существует, тепловые потери будут равны нормирующим.

Таблица 6.2 - Результаты расчёта тепловых потерь тепловой сетью отопления и ГВС

Наименование начала участка	Наименование конца участка	Длина участка, м	Нормир. потери теплопровода отопления, Вт/м	Тепловые потери подающего теплопровода Q1, Вт	Тепловые потери обратного теплопровода Q2, Вт	Суммарные потери теплоты, Вт
Котельная ФГБУ «ВГНКИ»	УТ-6	17,65	93	1970	1970	3940
УТ-6	УТ-14	22,74	42	1090	1090	2180
УТ-14	УТ-15	23	40	1104	1104	1208
УТ-15	УТ-20	12,16	57	831,74	831,74	1663,4
УТ-20	УТ-16	13,54	57	926,14	926,14	1852,3
УТ-16	УТ-19	26,31	57	1800	1800	3600
УТ-19	Лабораторный корпус №6	13,65	57	933,66	933,66	1867,1
УТ-6	УТ-7	220,46	74	19580	19580	39150
УТ-7	УТ-8	8,38	65	653,64	653,64	1307,2
УТ-8	УТ-9	15,01	57	1027	1027	2053
УТ-9	Лабораторный корпус №2	10	57	684	684	1368
УТ-6	УТ-18	475	65	37050	37050	74100
УТ-18	УТ-22	130	57	8892	8892	17780
УТ-22	ТК-4	50	57	3420	3420	6840
УТ-14	Лабораторный корпус №5	15,26	47	860,66	860,66	1721,5
ТК-4	ТК-5	45	57	3078	3078	6156
ТК-5	ТК-6	38	57	2599	2599	5198
УТ-22	УТ-25	20	57	1368	1368	2736
ТК-6	УТ-1	65	47	3666	3666	7332
УТ-25	УТ-26	21	47	1184	1184	2369
УТ-26	УТ-27	15	47	846	846	1692
УТ-1	Жилой дом №20	5	40	240	240	480
УТ-8	УТ-11	63,7	40	3058	3058	6116
УТ-27	УТ-28	40	47	2256	2256	4512
УТ-11	УТ-13	67,63	40	3246	3246	6492
УТ-13	Лабораторный корпус №1	11,86	40	569,28	569,28	1139,6
УТ-19	УТ-17	14,25	40	684	684	1368
УТ-25	УТ-23	120	57	8208	8208	16420
УТ-28	Склад №2 (корма для животных)	42	40	2016	2016	4032
УТ-15	Лабораторный корпус №4	14,71	40	706,08	706,08	1412,16
УТ-16	Лабораторный корпус №3	14,4	40	691,2	691,2	1382,4
УТ-1	Жилой дом №16	20	40	960	960	1920
УТ-23	УТ-24	47	40	2256	2256	4512
УТ-17	Адм.-быт.корпус	14,32	40	687,36	687,36	1375,4
ТК-6	ТК-7	65	57	4446	4446	8892
ТК-4	УТ-3	105	47	5922	5922	11840
УТ-7	УТ-21	16,95	40	813,6	813,6	1627,3
ТК-6	Жилой дом №17	6	40	288	288	576
УТ-3	УТ-4	12	47	676,8	676,8	1354,6
УТ-27	Склад №1 (корма для животных)	42	40	2016	2016	4032
УТ-24	Виварий морских свинок	10	40	480	480	960
УТ-28	Ремонтная мастерская	12	40	576	576	1152
УТ-21	Кремационное отделение	21,43	40	1029	1029	2057
УТ-17	Овощехранилище	44,43	40	2133	2133	4265
УТ-24	Здание зимнего окрола	75	40	3600	3600	7200
ТК-7	УТ-2	30	40	1440	1440	2880
УТ-23	Виварий лаб. животных	25	40	1200	1200	2400
УТ-4	УТ-5	27	47	1523	1523	3046
ТК-7	ТК-17	55	40	2640	2640	5280
УТ-5	ТК-11	40	40	1920	1920	3840
УТ-11	УТ-12	14,14	40	678,72	678,72

Страница:

•  1 
•  2 

дипломная работа "Организация теплоснабжения поселка Манихино, городского округа Истра" скачать

Подобные документы

• Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности системы теплоснабжения в городе Никольске

  Описание источника теплоты и потребителей. Определение расхода и движения теплоносителя. Тепловые потери на участках. Расчет гидравлического режима тепловой сети. Рекомендации по осуществлению ее регулировки. Построение пьезометрического графика.
  
  дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.03.2017
  

• Разработка мероприятий по повышению эффективности системы теплоснабжения поселка Тарногский городок

  Тепловые сети - один из самых ответственных и технически сложных элементов системы трубопроводов. Методика определения расхода сетевой воды для бесперебойного обеспечения теплоснабжения. Специфические особенности построения пьезометрического графика.
  
  дипломная работа [747,1 K], добавлен 10.07.2017
  

• Проектирование котельной промышленного предприятия

  Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
  
  дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010
  

• Проектирование систем централизованного теплоснабжения района города Вологды от газовой котельной и отопления жилого здания

  Котельная, основное оборудование, принцип работы. Гидравлический расчет тепловых сетей. Определение расходов тепловой энергии. Построение повышенного графика регулирования отпуска теплоты. Процесс умягчения питательной воды, взрыхления и регенерации.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.02.2017
  

• Теплоснабжение промышленного предприятия

  Проект теплоснабжения промышленного здания в г. Мурманск. Определение тепловых потоков; расчет отпуска тепла и расхода сетевой воды. Гидравлический расчёт тепловых сетей, подбор насосов. Тепловой расчет трубопроводов; техническое оборудование котельной.
  
  курсовая работа [657,7 K], добавлен 06.11.2012
  

• Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности первого участка поселка Шексна

  Особенности теплоснабжения населенных пунктов. Характеристика потребителей тепловой энергии поселка Шексна. Анализ параметров системы теплоснабжения, рекомендации по ее модернизации. Технико-экономическая оценка инвестиций в реконструкцию тепловых сетей.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2017
  

• Проектирование отопительной котельной для теплоснабжения

  Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции и ГВС. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки. Расчет температур сетевой воды. Расчет расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной.
  
  дипломная работа [364,5 K], добавлен 03.10.2008
  

• Тепловой расчет котлов ДКВР

  Особенности методики теплового расчета котлов типа ДКВР, не содержащих пароперегревателя. Выявление объема и состава дымовых газов. Определение расхода топлива, адиабатной температуры сгорания. Расчет чугунного экономайзера ВТИ, пучка кипятильных труб.
  
  методичка [792,1 K], добавлен 06.03.2010
  

• Расчет печи и процессов горения

  Методы использования тепловых вторичных ресурсов, установки для внешнего теплоиспользования. Принципиальные схемы использования теплоты производственной воды, тепловые аккумуляторы. Расчет процесса горения в топке, тепловой нагрузки и расхода топлива.
  
  курсовая работа [727,1 K], добавлен 21.06.2010
  

• Расчет теплоэнергетического оборудования котельных

  Определение тепловых нагрузок и расхода топлива производственно-отопительной котельной; расчет тепловой схемы. Правила подбора котлов, теплообменников, баков, трубопроводов, насосов и дымовых труб. Экономические показатели эффективности установки.
  
  курсовая работа [784,4 K], добавлен 30.01.2014
  

Другие документы, подобные "Организация теплоснабжения поселка Манихино, городского округа Истра"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам