Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Теплоснабжение района города

Теплоснабжение района города

Определение тепловых нагрузок района города и описание системы его теплоснабжения. Расходы теплоносителей в тепловых сетях и регулирование отпуска теплоты. Разработка монтажной схемы и выбор строительных конструкций теплоподготовительной установки.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 18.05.2011
Размер файла 327,4 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/

Федеральное агентство по образованию и науке Р.Ф.

Ульяновский государственный технический университет

Кафедра “Теплогазоснабжение и вентиляция”

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Теплоснабжение района города»

Выполнил:

Проверил: профессор

Шарапов В.И.

Ульяновск

2008

Объем работы

1. Содержание расчетно-пояснительной записки:

1) описание системы теплоснабжения;

2) определение тепловых нагрузок района города;

3) регулирование отпуска теплоты;

4) определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях;

5) разработка монтажной схемы и выбор строительных конструкций тепловых сетей;

6) гидравлический расчет водяных тепловых сетей;

7) разработка графиков давлений и выбор схем присоединения абонентов к тепловым сетям;

8) построение продольного профиля тепловых сетей;

9) подбор основного оборудования теплоподготовительной установки источника теплоты;

10)механический расчет теплопроводов;

11)тепловой расчет изоляционной конструкции;

2. Графическая часть 1 лист:

Генплан района города с нанесением трассы тепловых сетей, камер, неподвижных опор и расстояний между ними (М 1:5000); монтажная схема теплопроводов, на которой показывают узлы ответвлений трубопроводов, компенсаторы, неподвижные опоры, задвижки, дренажные узлы, диаметры теплопроводов (масштаб произвольный); пьезометрический график основной магистрали тепловой сети (М 1:500 по вертикали, М 1:5000 по горизонтали); продольный профиль основной магистрали тепловой сети (М 1:100 по вертикали, М 1:5000 по горизонтали); план и разрез тепловой камеры (М 1:20), подвижные и неподвижные опоры.

1.Исходные данные

1.Город Алма-Ата

2.Тип системы теплоснабжения закрытая

3.Температурный график 95/70

4.Высота ТЭЦ по отношению к генплану -25 м

5.Количество городских районов 5

6.Расположение по сторонам света Север

7.Расстояние до ТЭЦ 5 км

8.Уровень грунтовых вод 1 м

9.Вариант генплана 8

Климатические данные г. Алма-Ата:

а) расчетные температуры наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции, средние за отопительный период и год

; ;

б) продолжительность стояния температур наружного воздуха в течение отопительного периода (табл.3)

в) продолжительность отопительного периода Жот=167 сут=4000 ч.

2.Определение тепловых нагрузок района города. Построение графиков расхода теплоты

2.1 Определение тепловых нагрузок района города

Расчетные нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют для каждого квартала города по укрупненным показателям, согласно [4, п 2.4] в зависимости от жилой площади и численности населения.

Общую площадь жилых зданий А, м2, определяют исходя из жилой площади Fж и безразмерного планировочного коэффициента квартиры К =0,7 [10, стр.10]

(1)

Жилую площадь квартала Fж, м2 находим по формуле:

, (2)

где - общая жилая площадь квартала, м2;

- общая площадь квартала по генплану, м2;

- плотность жилого фонда, м2/га, принимается по [6].

Количество жителей в квартале определяется по формуле:

, (3)

где - численность населения квартала, чел. ;

- норма жилой площади на одного человека: 9 или 12 м2/чел.

Результаты вычислений сводим в таблицу 1.

Таблица 2.1 Площади микрорайонов, число жителей, жилая площадь района

N п/п квартала

Этажность зданий , эт.

Площадь одного квартала, га

Плотность жилого фонда, м2/га

Жилая площадь квартала, м2

Общая площадь А, м2

Число жителей в квартале , чел.

1

5

6,250

3200

20000

28571,43

2222

2

5

6,250

3200

20000

28571,43

2222

3

5

5,625

3200

18000

25714,28

2000

4

5

5,625

3200

18000

25714,28

2000

5

12

23,856

5500

131208

187440

10394

6

9

12,000

4200

50400

72000

4200

7

9

12,000

4200

50400

72000

4200

8

9

12,000

4200

50400

72000

4200

9

9

12,000

4200

50400

72000

4200

10

9

12,000

4200

50400

72000

4200

11

9

12,000

4200

50400

72000

4200

12

5

6,250

3200

20000

28571,43

2222

13

5

6,250

3200

20000

28571,43

2222

14

5

6,250

3200

20000

28571,43

2222

15

5

6,250

3200

20000

28571,43

2222

Итого

144,606

589608

842297,2

52926

По данным таблицы 1 определяют тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение по [4].

Максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий:

, (4)

где qо - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, Вт/м2, qо=81 Вт/м2, [4,прил.2];

А - общая площадь жилых зданий, м2;

k1 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий: k1 = 0,25.

Максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий:

, (5)

где - максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий;

- коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г., - 0,4, после 1985 г., - 0,6.

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

, (6)

где - средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий;

- укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека, принимаемый по [4];

- число жителей в квартале, чел.

Максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

(7)

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых районов населенных пунктов в неотопительный период

, (8)

где - температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5°С);

- температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15°С);

- коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора принимают равным 0,8.

Результаты расчётов сводятся в таблицу 2. Расчётные расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют с коэффициентом 1,05, учитывающим нормативные потери при транспорте теплоносителя.

Таблица 2.2Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

№ кв.

,кВт

,кВт

,кВт

,кВт

,кВт

1

2892,857

347,143

835,472

2005,133

561,437

2

2892,857

347,143

835,472

2005,133

561,437

3

2603,57

312,429

752

1804,8

505,344

4

2603,57

312,429

752

1804,8

505,344

5

18978,3

2277,396

3908,144

9379,546

6303,05

6

7290

874,8

1579,2

3790,08

2546,93

7

7290

874,8

1579,2

3790,08

2546,93

8

7290

874,8

1579,2

3790,08

2546,93

9

7290

874,8

1579,2

3790,08

2546,93

10

7290

874,8

1579,2

3790,08

2546,93

11

7290

874,8

1579,2

3790,08

2546,93

12

2892,857

347,143

835,472

2005,133

561,437

13

2892,857

347,143

835,472

2005,133

561,437

14

2892,857

347,143

835,472

2005,133

561,437

15

2892,857

347,143

835,472

2005,133

561,437

84742,58

10233,91

19900,176

47760,424

25963,94

С 5%

88979,709

10745,606

20895,184

50148,445

62313,512

График расходов теплоты

Для построения зависимости расхода теплоты от температуры

наружного воздуха необходимо рассчитать количество теплоты, расходуемое при температурах выше расчётной для отопления и вентиляции.

(9)

(10)

Для построения графика часового расхода теплоты в течение отопительного периода необходимо знать продолжительность стояния температур наружного воздуха в течение отопительного периода [5].

Таблица 2.3 Продолжительность стояния температур наружного воздуха в течение отопительного периода

Продолжительность

стояния температур n, ч

Температура наружного воздуха, оС

-30..-25

-25…-20

-20…-15

-15…-10

-10…-5

-5…0

0…+5

+5…+8

n

31

122

300

622

1102

1810

2820

4000

3. Регулирование отпуска теплоты

В системах теплоснабжения с разнородными тепловыми нагрузками применяют многоступенчатую систему регулирования отпуска теплоты, имеющую следующий принцип построения:

- центральное регулирование производят на ТЭЦ или в котельной по преобладающей тепловой нагрузке района;

- групповое или местное регулирование - в узлах присоединения отдельных видов тепловых нагрузок;

- индивидуальное регулирование - непосредственно у теплопотребляющих приборов.

Применение многоступенчатого регулирования приводит к снижению расхода теплоты на отопление за счет ликвидации «перетопок» зданий в диапазоне от +8єС до температуры наружного воздуха, соответствующей точке излома графика температур воды, и к снижению расхода теплоносителя на единицу отпущенной теплоты.

Согласно [4] в водяных тепловых сетях следует применять центральное качественное регулирование отпуска теплоты путем изменения температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.

3.1 Регулирование отпуска теплоты в закрытых системах теплоснабжения. Построение графиков температур, расходов теплоты и сетевой воды на отопление.

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

Применение такого метода регулирования позволяет рассчитывать магистральные теплопроводы по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию, не учитывая расход воды на горячее водоснабжение. Для удовлетворения же нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем теплопроводе принимается выше, чем по отопительному графику и большинство потребителей системы отопления и горячего водоснабжения должны присоединяться к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты. При этом строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты, выравнивающими неравномерность суточного графика совмещенной тепловой нагрузки без установки дополнительных аккумуляторов.

Водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки горячего водоснабжения к расчетной отопительной нагрузке :

· при - с установкой регулятора расхода по двухступенчатой последовательной схеме.

При этом способе регулирования отпуска теплоты в тепловой сети поддерживается повышенный температурный график, который строится на основе отопительно-бытового графика.

Начинаем с графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке (отопительно-бытовой температурный график).

Температура воды в подающей и обратной магистралях в течении отопительного периода:

;

,

где - температурный напор нагревательного прибора, при расчетной температуре в отопительной системе:

,

где -температура в отопительном приборе:

= 95 оС;

оС;

- расчетный перепад температур воды в тепловой сети:

;

оС;

- расчетный перепад температур воды в местной системе отопления:

;

оС;

Задаем значения tн в пределах +8 оС до -25 оС определяем и .

Таблица 3.1.1. Температура сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах в зависимости от температуры наружного воздуха.

Температура сетевой воды

Температура наружного воздуха tн оС

+8

+5

0

-5

-10

-15

-20

-25

40,99

46,55

55,37

63,79

71,9

79,78

87,47

95

35,17

38,99

44,9

50,41

55,62

60,598

65,38

70

Расчет повышенного температурного графика заключается в определении перепада температур сетевой воды в подогревателях верхней д1 и д2 нижней ступеней при различных температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего водоснабжения.

, (11)

где - балансовый коэффициент, учитывающий неравномерность расхода теплоты на горячее водоснабжение в течение суток, для закрытых систем теплоснабжения .

кВт

Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступеней д в течение всего отопительного периода постоянен и определяется по формуле [9, форм. (IV.71)]:

, (12)

Задаваясь величиной недогрева водопроводной воды до температуры греющей воды в нижней ступени подогревателя определяем температуру нагреваемой водопроводной воды после нижней ступени подогревателя при температуре наружного воздуха, соответствующей точке излома графика

=, (13)

где один штрих обозначает, что величины взяты при tн.о, два штриха - при tн.и, три штриха - при tн.в.

= 51-10=41°С

Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подогревателя д2, при различных температурах наружного воздуха определяют по выражениям:

При tни

, (14)

°С

При tно

, (15)

°С

где th - температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения, °С;

tс - температура водопроводной воды в отопительный период, °С.

Зная д''2 и дґ2, находят температуру сетевой воды в обратной магистрали по повышенному температурному графику:

Перепад температур сетевой воды в верхней (второй) ступени подогревателя при tно и tни:

Температура сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети для повышенного температурного графика:

Определив значения температур воды в подающей и обратной магистралях тепловой сети, строят повышенный температурный график (рис. 3.1).

теплоснабжение монтаж теплоноситель установка

4. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях

4.1 Построение графика температуры обратной воды после теплопотребляющих установок

При качественном регулировании отпуска теплоты расчетные расходы сетевой воды на отопление и вентиляцию, т/ч, согласно [4] определяются по следующим формулам:

т/ч

При tн=+8°С

т/ч

По отопительно-бытовому графику определяем, что расчетная температура воды на выходе из калориферов при равна , т.е. оС.

Температуру воды на выходе из калорифера при оС определяем из уравнения:

Решаем это уравнение графоаналитическим способом. Обозначим его левую часть .

При оС 1,161.

При оС 0,954.

Строим график зависимости от .

Определим температуру воды на выходе из калориферов при .

По графику находим, что оС оС.

Относительная вентиляционная нагрузка:

,

,

тогда

,

оС.

Находим значение при оС:

,

,

.

Решаем уравнение аналитическим способом. Левую часть обозначим

При оС .

При оС .

Интерполяцией находим действительное значение:

оС.

4.2 Построение графиков расхода сетевой воды на вентиляцию

Зная температуру воды на выходе из калориферов, определяем расходы сетевой воды на вентиляцию при различных температурах наружного воздуха:

1) при

,

;

2) при

,

;

3) при

расход теплоты на вентиляцию:

,

кВт.

тогда

,

;

4) при

,

кВт;

тогда

,

.

Строим график .

3.3 Построение графиков температур, расходов теплоты и сетевой воды на горячее водоснабжение

Графики температур, расходов теплоты и сетевой воды на горячее водоснабжение. При центральном регулировании по отопительной нагрузке допускается применение параллельной и двухступенчатой смешанной схем присоединения подогревателей. Греющая вода поступает в подогреватели горячего водоснабжения с температурой, изменяющемуся по отопительному графику. После подогревателей горячего водоснабжения температура сетевой воды определяется в зависимости от схемы подключения подогревателей.

Двухступенчатая смешанная схема присоединения подогревателей применяется при соотношении

.

При двухступенчатой смешанной схем присоединения подогревателей расчет графиков производится по типовой методике.

I диапазон. Намечается тепловая производительность ступеней подогревателя:

;

,

где - тепловая производительность I и II ступеней подогревателя, Вт;

- относительная тепловая нагрузка I ступени подогревателя,

;

- температура водопроводной воды после I ступени,

;

- величина недогрева воды в подогревателе, принимаемая равной 5-10 0 С;

- температура горячей и холодной водопроводной воды.

=5 0 С 0 С;

кВт,

кВт.

Расход сетевой воды на отопление 3060,2т/ч.

Расход сетевой воды через II ступень подогревателя определяется по формуле:

;

где - температура сетевой воды на входе во II ступень;

- температура сетевой воды на выходе из II ступени, принимая по отопительному графику (=).

=430232 кг/ч.

Температура сетевой воды на выходе из I ступени ( на выходе из теплового пункта).

,

0 С.

Далее определяются вспомогательные расчетные величины.

Температурные напоры теплоносителей:

в I ступени подогревателя

0 С

во II ступени подогревателя

0 С.

Безразмерные постоянные параметры:

в I ступени подогревателя

,

во II ступени подогревателя

,

где - отношение суммарного расхода сетевой воды к расчетному расходу сетевой воды к расчетному расходу сетевой воды на отопление,

;

-

расчетная относительная величина тепловой нагрузки горячего водоснабжения.

,

,

.

Расход водопроводной воды, нагреваемой в ступенях подогревателя:

кг/ч.

II диапазон. Для сокращения вычислительных операций введем в расчеты текущее значение относительной величины тепловой нагрузки горячего водоснабжения:

,

Отсюда найдем искомое значение

.

Задавшись произвольным значением , оценим величину и вычислим безразмерную тепловую производительность I ступени подогревателя

,

где - меньшее и большее значение расходов теплоносителя в I ступени.

;

.

Текущее значение относительной тепловой производительности I ступени подогревателя

,

где - температура смешанной сетевой воды после II ступени и после системы отопления. В предварительном расчете ориентировочно можно принимать

Температура водопроводной воды после подогрева в I ступени подогревателя

.

Температура сетевой воды после II ступени подогревателя

,

для чего предварительно найдем безразмерную удельную тепловую производительность II ступени:

,

где - меньшее и большее значение расходов теплоносителя в II ступени.

;

Уточняется температура смешанной сетевой воды:

,

где /

Уточняется температура сетевой воды на выходе из теплового пункта

.

1) 0С; =0,81; 80 0С; 47 0С; 0,48;

0С;

кг/ч

=0,81

0С

0С

0С

0С

/ 840992 =1,28

0С

0С.

2) 0С; =0,56; 104 0С; 56 0С; 0,688;

0С;

кг/ч

=0,796

0С

0С

0С

0С

/ 840992 =1,15

0С

0С.

3) 0С; =0,388; 140 0С; 70 0С; 1; 0С;

кг/ч

= 0,785

0С

0С

0С

/ 840992 =1,12

0С

0С.

5. Выбор конструкций тепловой сети и разработка монтажной схемы

Проектирование тепловых сетей начинается с выбора трассы и вида их прокладки. При выборе трассы теплопроводов необходимо учитывать экономику и надежность тепловых сетей. Наиболее экономичной является тупиковая схема. При выборе трассы тепловых сетей необходимо выдерживать нормативные расстояния от их строительных конструкций до зданий, сооружений и инженерных коммуникация. Следует избегать прокладки тепловых сетей вблизи трамвайных путей, электрифицированных железных дорог и отсасывающих кабелей постоянного тока, а также пересечения с ними во избежание необходимости устройства защиты от блуждающих токов. Особенно строго должны выдерживаться нормативы при пересечении с газопроводами и электрическими сетями. Допускается пересечение распределительными теплопроводами диаметром до 300 мм жилых и общественных зданий при условии прокладки труб в технических подпольях; или коридорах. При этом уменьшаются затраты на земляные работы и устройство каналов и камер. При выборе трассы предусматривается один ввод тепловых сетей в каждый квартал. Подключать рядом расположенные кварталы целесообразно из одной тепловой камеры.

В курсовом проекте необходимо применять унифицированные типовые конструкции сборных железобетонных каналов, размеры которых зависят от диметров теплопроводов. Выбор труб и арматуры при проектировании осуществляют по рабочему давлению и температуре теплоносителя. Для тепловых сетей рекомендуется применять электросварные стальные прямошовные трубы (ГОСТ 10706-76) и со спиральным швом (ГОСТ 8696-74. ГОСТ 20295-74). Соединяются трубы с помощью сварки, беконным видом запорной арматуры являются стальные задвижки с ручным приводом при диаметре до 500 мм и электрическим при диаметре более 500 мм.

Монтажная схема разрабатывается после выбора трассы, способа прокладки тепловых сетей и предварительного гидравлического расчета, по которому определяет диметры теплопроводов. Составление монтажной схемы заключается в расстановке на трассе тепловых сетей неподвижных опор, компенсаторов и запорно-регулирующей арматуры. На участках между узловыми камерами, т.е. камерами в узлах ответвлении, размещают неподвижные опоры, расстояние между которыми зависит от диаметра теплопровода, типа компенсатора и способа прокладки тепловых сетей. В каждой узловой камере устанавливают неподвижную опору. На участке между двумя неподвижными опорами предусматривают компенсатор. При бесканальной прокладке теплопроводов участки теплосети в местах поворотов прокладывают в каналах. Длину каналов по обе стороны от места поворота можно определять по номограмме и таблице. Тип неподвижных опор, их конструкцию и размеры подбирают по соответствующей литературе. Камеры тепловых сетей могут выполняться из сборных бетонных и железобетонных элементов, монолитными или из кирпича. Их габаритные размеры определяют из условия удобства и безопасности обслуживания и обеспечения нормативных расстояний между строительными конструкциями и оборудованием .

6. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей и пьезометрический график

В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров теплопроводов, давления в различных точках сети и потерь давления на участках. Последние устанавливают методом удельных потерь давления на трение и приведенных длин. В курсовом проекте, когда располагаемый перепад давления в тепловой сети не задан, удельные потери на трение в магистральных теплопроводах следует принимать в пределах 30 - 80 Па/м, для ответвлений -- по располагаемому давлению, но не более 300 Па/м, Если известно располагаемое давление в тепловых сетях, расчет выполняют в два этапа: предварительный и окончательный.

При предварительном расчете потери давления в местных сопротивлениях быть найдена но формуле проф. Б.Л. Шифринсона

где G - расход сетевой воды на головном участке теплопровода, кг/с.

При окончательном расчете, когда известны диаметры теплопроводов и все местные сопротивления, падение давления в местных сопротивлениях находят по сумме коэффициентов местных сопротивлений или по суммарной эквивалентной длине местных сопротивлений.

6.1 Гидравлический расчет теплопроводов для зимнего режима

Гидравлический расчёт выполняется для подающего трубопровода. Диаметр обратного трубопровода и потери давления в нём принимают таким же, как и в подающем.

Задавшись удельными потерями давления на трение Rсри =35 Па/м, исходя из расходов теплоносителя на участках, по таблицам или номограммам, составленным для труб с коэффициентом эквивалентной шероховатости Кэ = 0,5мм, находит диаметр теплопровода, действительные удельные потери давлении на трение Rи и скорость движении теплоносителя, которая должна быть не более 3,5м/с.

Для закрытых систем теплоснабжения при центральном качественном регулировании отпуска теплоты по совмещенной нагрузке расчётный расход теплоносителя в магистралях и распределительных тепловых сетях в зимний период определяется как сумма расходов воды на отопление и вентиляцию без учета нагрузки горячего водоснабжения (К3=0, К3 - коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение, принимается в зависимости от мощности системы теплоснабжения).

=,

где ,-расчётные расходы сетевой воды на отопление и вентиляцию.

;

По расчетным расходам сетевой воды и нормируемым потерям давления R=30ч80 Па/м по номограммам [2,рис. 4.27ч4.33],[9, рис. VI.2],[11, рис. П 15-4] находим диаметры труб, действительные значения удельных потерь давления R и скорости движения теплоносителя э.

Определив диаметры расчётных участков теплосети, разрабатывают монтажную схему, размещая по трассе запорную арматуру, опоры, компенсаторы. По монтажной схеме устанавливают местные сопротивления на расчётных участках и находят эквивалентную длину Lэ местных сопротивлений.

Lэ =

Приведенную длину lпр расчётного участка вычисляют:

Lпр= Lэ+L

Потери давления на расчётных участках тепловой сети определяют как:

?Р=,

где Ru=30-70 и по [1, стр.139].

Таблица 6.1.1. Гидравлический расчет подающего теплопровода при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение.

№

участка

,м

1

3429,77

800

820*14

39,5

5000

368

5368

1,08

212,036

21,58

2

2347,04

700

720*12

36,8

690

175,05

865,05

1,22

31,834

3,24

3

2253,02

700

720*12

34,19

390

120,59

510,59

1,48

17,457

1,78

4

1925,98

600

630*11

50,14

200

194,11

394,11

1,61

19,761

2,01

5

1342,78

500

530*9

61,36

300

82,15

382,15

1,62

23,448

2,39

6

1051,19

500

530*9

37,65

300

82,15

382,15

1,32

14,388

1,46

7

759,595

400

426*9

64,07

300

61,38

361,38

1,53

23,154

2,36

8

468

350

377*9

45,5

500

92,95

592,95

1,46

26,979

2,75

9

351

350

377*9

26,9

370

52,39

422,39

1,37

11,362

1,16

10

234

250

273*7

65,6

370

36,96

406,96

1,51

26,697

2,72

11

117

200

219*6

52,65

370

36,96

406,96

1,54

21,426

2,18

У 43,63 м

6.2 Гидравлический расчет теплопроводов для летнего режима

Расходы сетевой воды на участках подающей магистрали принимаем равными максимальному часовому расходу воды на горячее водоснабжение для летнего режима, а на участках обратной магистрали - 10 % расчетного часового расхода в подающем теплопроводе.

Потери напора на участках сети , определяем по формуле

,

где - потери напора на участке в зимний период, м;

G - расход воды на участке для зимнего режима, т\ч.

Таблица 6.2.1. Расчет подающего теплопровода для летнего режима.

№

участка

У

1

3429,77

21,58

1071,55

2,106

2,106

2

2347,04

3,24

734,07

0,317

2,423

3

2253,02

1,78

705,11

0,174

2,597

4

1925,98

2,01

641,4

0,223

2,82

5

1342,79

2,39

431,176

0,246

3,066

6

1051,19

1,46

326,064

0,14

3,206

7

759,595

2,36

220,95

0,1997

3,406

8

468

2,75

115,84

0,168

3,574

9

351

1,16

86,88

0,071

3,645

10

234

2,72

46,34

0,107

3,752

11

117

2,18

23,17

0,085

3,837

Построение пьезометрического графика и выбор присоединения абонентов.

По результатам гидравлического расчёта строятся пьезометрический график для расчётной магистрали и характерного ответвления. При его построении за начало координат принимают отметку оси сетевых насосов, условно считая, что она совпадает с отметкой земли на выходе теплопровода из ТЭЦ. По оси ординат откладывают значения напоров в подающей и обратной магистралях теплосети, отметки рельефа местности и высоты присоединенных потребителей. По оси абсцисс строят профиль местности и откладывают длину расчётных участков теплосети. Ось теплотрассы условно принимают совпадающей с поверхностью земли.

Далее строят график напоров при гидростатическом режиме, с отключёнными сетевыми насосами и поддержанием напора в сети подпиточными насосами. Построение линии статического напора ведут из условия заполнения водой отопительных приборов всех потребителей и создания в их верхних точках избыточного напора не менее 5 м. Максимальный статический напор при присоединении потребителей по зависимым схемам не должен превышать 60 м из условия механической прочности чугунных отопительных приборов. Следует стремиться к установлению одинакового статического напора для всей системы теплоснабжения. При невозможности выполнения этого условия систему разделяют на несколько статических зон или присоединяют потребителей по независимой схеме.

При построении графика для гидродинамического режима наносят линии максимальных и минимальных напоров для подающей и обратной магистралей. Максимальный напор в подающем трубопроводе не должен превышать 160 м по условию прочности стальных трубопроводов. Минимальный напор должен обеспечить невскипание теплоносителя при его циркуляции.

Для обратного трубопровода максимальный напор при зависимых схемах присоединения потребителей не должен превышать 60 м из условия прочности чугунных отопительных приборов, при независимых схемах -100 м из условия прочности водоподогревателей. Минимальный избыточный напор в обратной магистралей должен быть не менее 5 м для защиты системы от подсосов воздуха.

7. Подбор сетевых и подпиточных насосов

7.1 Подбор сетевых насосов

Определение напора, производительности и количества сетевых и подпиточных насосов произведём по [4].

Требуемый напор сетевых насосов для зимнего периода:

,где

- потери давления соответственно в подающей и обратной магистрали;

- потери давления на ТЭЦ;

- располагаемый напор у последнего абонента.

.

Подачу (производительность) сетевых насосов следует принимать: для закрытых систем теплоснабжения в неотапливаемый период по максимальному расходу воды на ГВС:

Общий расход теплоносителя составляет:

(т/ч);

(м3/ч) - для зимнего режима.

число районов - 14;

Расход воды на один район составляет ;

Требуемый напор сетевых насосов для летнего режима:

.

Общий расход теплоносителя составляет:

(т/ч);

(м3/ч) - для летнего режима.

число районов - 14;

Расход воды на один район составляет .

По требуемому напору Нлсн=42.74 (м) и подаче (м3/ч) выбираем 3 насоса марки Д 2500-45 один из которых резервный .(для летнего режима).

По требуемому напору Нлсн=177.26(м) и подаче выбираем 8 насосов марки СЭ 2500-180 один из которых резервный (для зимнего режима)

7.2 Подбор подпиточных насосов

Объём воды в системе теплоснабжения определяем:

,

где Q = 170.77 мВт- мощность системы теплосети;

VC = 40м3 - удельный объём воды в тепловых сетях;

VМ = 26м3 - удельный объём сетевой воды в тепловых сетях;

(м3).

Подача подпиточных насосов:

(м3/ч);

(м3/ч);

Требуемый напор подпиточного насоса составит:

Принимаем 1 насос марки СЭ-500-70-11 и один резервный.

8. Тепловой расчет изоляции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определим эффективность тепловой изоляции двухтрубной тепловой сети dн = 426 мм, проложенной в канале типа КЛс 150-90. Средняя температура в подающем трубопроводе , в обратном . Глубина заложения канала h = 1,8 м. Изоляция из пенополиуретана толщиной 0,1 м. Коэффициент теплопроводности . Расстояние между теплопроводами а = 0,66 м.

Эквивалентные наружные и внутренние диаметры канала

Коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности канала а = 8,15 .

Термическое сопротивление на внутренней поверхности канала:

.

Приняв коэффициент теплопроводности конструкции канала, находим термическое сопротивление его стенок:

.

Термическое сопротивление грунта при коэффициенте теплопроводности :

.

Общее термическое сопротивление:

.

При одинаковых диаметрах подающего и обратного теплопроводов толщина слоя изоляции, термическое сопротивления основного слоя изоляции:

.

Суммарное термическое сопротивление каждой трубы

.

Температура воздуха в канале:

Удельные теплопотери изолированными подающими и обратными теплопроводами:

,

.

Суммарные удельные теплопотери:

.

Термическое сопротивление на поверхности не изолированного теплопровода:

Температура воздуха в канале не изолированного теплопровода:

.

Удельные теплопотери неизолированными теплопроводами, подающим и обратным:

,

.

Суммарные теплопотери неизолированными теплопроводами

Эффективность тепловой изоляции

9. Механический расчет теплопроводов

9.1 Расчёт усилий на неподвижные опоры теплопроводов

9.1.1 Сильфонный компенсатор

Определим результирующее усилие на неподвижную опору А, если усилие от Г - образного компенсатора, действующее на опору справа, Nк = 1000 Н.

Приняв наружный диаметр стакана сильфонного компенсатора равным наружному диаметру трубы, dст = 0,530 м, отношение высоты сильфонной набивки к наружному диаметру стакана b = 0,3, отношение давления сильфонной набивки на поверхность стакана к рабочему давлению ас = 1,5 и коэффициент трения набивки по стакану мс = 0,15, находим силу трения в сильфонном компенсаторе:

,

.

Результирующее усилие на неподвижную опору:

,

9.1.2 П - образный компенсатор

Для П - образного компенсатора из трубы dн = 720 мм с гнутыми отводами радиусом R = 1, вылетом l = 6 м определим расчётные усилия и напряжения, если температура теплоносителя ф = 95 оC, а температура наружного воздуха расчётная отопительная tн.о.= - 25 оC. Допускаемое компенсационное напряжение в трубопроводе удоп. = 110 МПа.

Линейное удлинение компенсируемого участка теплопровода при температуре окружающей среды tо = tн.о. = - 25оC:

,

.

Находим геометрическую характеристику отвода h при толщине стенки трубы д = 0,008 м и средним радиусе:

,

;

=

При h ? 1 коэффициент жёсткости k определяем по [9]:

,

.

Поправочный коэффициент напряжения находим по [9]:

,

.

Учитывая предварительное растяжение компенсатора:

,

.

Центральный момент инерции сечения трубопровода:

,

.

Вычисляем:

Осевое усилие:

.

Максимальное напряжение в средней части спинки компенсатора:

9.1.3 Определим расчётное усилие и напряжение П - образном компенсаторе при сварных отводах

При применении жестких сварных отводов R = 0, k = 1 и m = 1.

В этом случае:

,

.

Расчётное осевое усилие:

.

Максимальное напряжение в средней части спинки

Таким образом, при применении сварных отводов повышается жёсткость компенсатора, а следовательно, осевое усилие и напряжение.

Найдём напряжение в точке В компенсатора.

Отводы у компенсатора сварные.

Если

, а , то изгибающее напряжение в точке В:

,

9.1.4 Расчёт угла на самокомпенсацию

Напряжения, возникающие от тепловых удлинений в трубопроводе:

,

где - вычет компенсатора;

- для прямого угла (коэффициент, зависящий от конфигурации трубопровода);

- и - плечи угла;

- модуль упругости первого рода для стали;

- удлинение участка трубопровода, где

- коэффициент линейного удлинения стали;

- температура среды;

- температура монтажа трубопровода;

- длина участка трубопровода.

;

;

;

.

Список используемой литературы

1.Теплоснабжение (курсовое проектирование). Учеб. пособие для вузов по спец. “Теплоснабжение и вентиляция” / В.М. Копко, Н.К. Зайцев, Г.И. Бизыленко; Под общ. ред. В.М. Копко.-Мн.; Высш.шк., 2007.-783с., ил.

2.Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети; Учебник для вузов. / Моск. энерг. ин - т 7-е изд., стер. - М.: МЭИ, 2001 - 475 с.: ил.

3.Справочник проектировщика. Отопление, водопровод и канализация / Под ред. И.Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1975. - Ч.1. - 430 с.

4.СНиП 23-01-99. Строительная климатология. - М.: Стройиздат, 2001. - 68с.

5.СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских заселений. - М.: Стройиздат, 1994. - 130 с.

6.СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. - М.: Стройиздат, 1994. - 56 с.

7.СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: Стройиздат, 1994 г. - 100 с.

8.СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1986. - 112 с.

9.Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учеб. Для вузов. - 5-е изд. - М.: Энергоиздат, 1982 г. - 360с.

10.Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др.- 2-у изд. - М.: Энергия, 1978.

11.Теплоснабжение. Учебно - методический комплекс./В.И. Шарапов, Е.В. Макарова; Ульяновский государственный технический университет.- Ульяновск :УлГТУ,2006.- 275 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Теплоснабжение района города

    Определение расчётных тепловых нагрузок района города. Построение графиков расхода теплоты. Регулирование отпуска теплоты. Расчётные расходы теплоносителя в тепловых сетях. Гидравлический и механический расчёт водяных тепловых сетей, подбор насосов.

    курсовая работа [187,6 K], добавлен 22.05.2012

  • Разработка теплоснабжения района города Архангельск

    Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012

  • Централизованная система теплоснабжения города Калуга

    Описание системы теплоснабжения. Климатологические данные города Калуга. Определение расчетных тепловых нагрузок района города на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей. Эффективность тепловой изоляции.

    курсовая работа [146,6 K], добавлен 09.05.2015

  • Теплоснабжение района города

    Определение расчетных тепловых нагрузок, схемы присоединения водоподогревателя к тепловой сети и метода регулирования. График регулирования по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Гидравлический расчет тепловых сетей района города.

    курсовая работа [329,8 K], добавлен 02.05.2016

  • Теплоснабжение района города от котельной

    Тепловая нагрузка жилого района, график подачи теплоты, годовой запас условного топлива. Выбор вида теплоносителей и их параметров, системы теплоснабжения, метода регулирования. Расход сетевой воды по объектам и в сумме. Выбор необходимого оборудования.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 12.01.2014

  • Теплоснабжение жилых микрорайонов города Иркутска от котельной

    Определение тепловых нагрузок для каждого потребителя теплоты. Вычисление годового расхода теплоты для всех потребителей (графическим и расчетным способом). Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Выбор оборудования и принципиальной схемы котельной.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.08.2014

  • Теплоснабжение жилого района города Орск

    Характеристика основных объектов теплоснабжения. Определение тепловых потоков потребителей, расчет и построение графиков теплопотребления. Гидравлический расчет тепловой сети и подбор насосного оборудования. Техника безопасности при выполнении ремонта.

    курсовая работа [4,1 M], добавлен 29.07.2009

  • Проектирование закрытой системы теплоснабжения микрорайона города Томск

    Планировка микрорайона и трассировка тепловых сетей, тепловые нагрузки. Расчет тепловой схемы котельной, оборудование. Пьезометрический и температурный график. Гидравлический, механический расчет трубопроводов, схемы присоединения тепловых потребителей.

    курсовая работа [532,9 K], добавлен 08.09.2010

  • Реконструкция котельной ПУ-49 в селе Тарногский Городок

    Описание тепловых сетей и потребителей теплоты. Определение расчетной нагрузки на отопление. Анализ основных параметров системы теплоснабжения. Расчет котлоагрегата Vitoplex 200 SX2A. Определение расчетных тепловых нагрузок на отопление зданий.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.03.2017

  • Теплоснабжение жилого района

    Теплоснабжение как одно из основных подсистем энергетики. Общая характеристика системы теплоснабжения жилого района. Анализ этапов построения годового графика расхода теплоты. Рассмотрение проблем выбора основного и вспомогательного оборудования.

    дипломная работа [855,1 K], добавлен 29.04.2015

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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены