Теплоснабжение микрорайона г. Кировска

-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 (50 м вод ст.) [6]);

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 20 м вод ст.



Рисунок 4.1 Пьезометрический график

5. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Тепловой расчет производится с целью выбора конструкции изоляционного покрытия, а также толщины и материалов покрытия и определения тепловых потерь в тепловой сети.

Тепловые сети по способу прокладки делятся на подземные и надземные (воздушные). При размещении трассы тепловой сети в районе городской застройки по архитектурным соображениям принимается подземная прокладка трубопроводов, которая выполняется выполняется:

· в каналах непроходного и полупроходного поперечного сечения;

· в туннелях (проходных каналах) высотой 2 м и более;

· в общих коллекторах для совместной прокладки трубопроводов и кабелей различного назначения;

· во внутриканальных коллекторах и технических подпольях и коридорах;

· бесканально.

Для теплотрассы от котельной принята прокладка в непроходных каналах по следующим причинам:

· каналы являются строительной конструкцией, ограждающей трубопроводы и тепловую изоляцию от непосредственного контакта с грунтом, оказывающим на них как механические, так и электрохимические воздействия;

· конструкция канала полностью разгружает трубопроводы от действия массы грунта и временных транспортных нагрузок;

· прокладка в каналах обеспечивает свободное температурное перемещение трубопроводов как в продольном (осевом), так и в поперечном направлении, что позволяет использовать их самокомпенсирующую способность на угловых участках трассы тепловой сети, которая даёт возможность сократить количество или полностью отказаться от установки осевых (сальниковых) компенсаторов, применение которых нежелательно в городских условиях и приводит к увеличению затрат труб на 8-15 %;

· конструкция канальной прокладки универсальна, т.к. может быть применена при различных гидрогеологических грунтовых условиях;

· при достаточной герметичности строительной конструкции канала и исправно работающих дренажных устройствах создаются условия, препятствующие проникновению в канал поверхностных и грунтовых вод, что обеспечивает неувлажняемость тепловой изоляции и предохраняет от коррозии наружную поверхность стальных труб.

Исходные данные:

· температурный режим водяной тепловой сети °С.

5.1 Расчёт изоляции

Расчёт толщины теплоизоляционного слоя производим по удельной линейной плотности теплового потока через изолированную поверхность на примере участка Котельная - 2-ТК-1. Расчёт изоляции для других участков сети проводится аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 5.1.

Задаемся предварительной толщиной изоляционного слоя: 50 мм.

Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по нормированной удельной плотности теплового потока через изолированную поверхность. Определяем суммарное термическое сопротивление теплопередаче теплоизоляционной конструкции:

, (5.1)

где - расчётная температура теплоносителя, при температурном режиме °С принимается =92,5°С;

- расчётная температура окружающей среды, при прокладке в непроходных каналах принимается равной температуре грунта на глубине заложения оси трубопровода, т.е. =-4,4°С;

- удельная линейная плотность теплового потока, при прокладке трубопроводов с условным диаметром =400 мм в непроходном канале =82 Вт/м;

- коэффициент, учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства и способа прокладки трубопровода, при прокладке в непроходных каналах в Европейском районе =1.

.

_{Полное термическое сопротивление изоляционной конструкции теплопередаче зависит от способа прокладки и в общем случае состоит из следующих величин, (м·К)/Вт:}

(5.2)

где - сопротивление теплопередаче от теплоносителя к стенке трубы. При расчётах им пренебрегают ввиду относительной малости;

- сопротивление стенки трубы. Пренебрегаем, ввиду того, что относительно мало;

- сопротивление слоя гидроизоляции. При расчётах им пренебрегают ввиду относительной малости;

- сопротивление изоляционного слоя;

- сопротивление покровного слоя. Этот слой также интегрирован в изолирующий;

- сопротивление теплопередаче к окружающей среде;

- сопротивление теплопередаче от воздуха в канале к стенке канала;

- сопротивление стенки канала;

- сопротивление грунта.

Таким образом получаем следующее уравнения для подземной прокладки:

, (5.3)

Термическое сопротивление теплопередаче от воздуха в канале к стенке канала,

, (5.4)

где - коэффициент теплоотдачи воздуха в канале, =20 [11];

- эквивалентный диаметр канала, м

, (5.5)

где - высота непроходного канала, = 0,905 м [10];

- ширина непроходного канала, = 1,92 м [10]

м,

.

Термическое сопротивление грунта при прокладке в непроходных каналах,

, (5.6)

где- глубина заложения - расстояние от оси канала до поверхности земли, принимаем =1 м [6];

- коэффициент теплопроводности грунта, принимаем =1,2[10]

.

Термическое сопротивление стенки канала,

, (5.7)

- коэффициент теплопроводности канала(железобетон), принимаем =1,69[33];

- эквивалентный диаметр канала, м

, (5.8)

где - высота непроходного канала, = 1,115 м [10];

- ширина непроходного канала, = 2,1 м [10]

м,

.

Термическое сопротивление теплоотдаче в окружающую среду,

где - наружный диаметр заизолированного теплопровода, ;

- коэффициент теплоотдачи, принимаем [34]

.

Термическое сопротивление изоляции,

, (5.10)

,

Расчет термического сопротивления изоляции для обратного трубопровода аналогичен, все результаты сведены в таблицу 5.1.

Толщина изоляции, м

, (5.11)

где - коэффициент теплопроводности слоя изоляции, для пенополиуретана =0,033[11]

м,

Полученная толщина изоляции не превышает предельного значения.

Таблица 5.1 Результаты расчёта тепловой изоляции

Участок	, м	, м	,	,	,	,	, Вт/м	,м
							под	обр	под	обр
Главная магистраль
Котельная - 2-тк-1	0,414	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
2-тк-1 - 1-тк-34	0,414	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-34 - насосная 4а	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
насосная 4а - 1-тк-1а	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-1а - 1-тк-1	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-1 - 1-тк-2	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-2 - 1-тк-4	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-4 - 1-тк-9	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-9 - 1-тк-9а	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-9а - 1-тк-10	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-10 - 1-тк-11	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-11 - 1-тк-16	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-16 - 1-тк-17	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-17 - 1-тк-18	0,408	0,426	0,013	0,1435	0,086	0,0159	82	33	0,043	0,088
1-тк-18 - 1-тк-19	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
1-тк-19 - 1-тк-19а	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
1-тк-19а - 2-тк-30а	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-30а - 2-тк-30б	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-30б - 2-тк-30в	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-30в - насосная 5	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
насосная 5 - 2-тк-5	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-5 - 2-тк-6	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-6 - 2-тк-7	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-7 - 2-тк-7а	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-7а - 2-тк-13	0,359	0,377	0,013	0,1435	0,095	0,0159	75	30	0,043	0,088
2-тк-13 - 2-тк-14	0,309	0,325	0,013	0,1435	0,107	0,0159	70	28	0,040	0,083
2-тк-14 - 2-тк-15	0,309	0,325	0,013	0,1435	0,107	0,0159	70	28	0,040	0,083
2-тк-15 - 2-тк-16	0,309	0,325	0,013	0,1435	0,107	0,0159	70	28	0,040	0,083
2-тк-16 - 2-тк-17	0,309	0,325	0,013	0,1435	0,107	0,0159	70	28	0,040	0,083
2-тк-17 - 2-тк-18	0,309	0,325	0,013	0,1435	0,107	0,0159	70	28	0,040	0,083
Простые ответвления от главной магистрали
1-тк-1 - Кирова 3	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-2 - Кирова 5	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-4 - Кирова 11	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-9 - Кирова 15	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-9 - Советская 1	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-16- Кирова 17	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-17- Кирова 19	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-18- Кирова 21	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-19- Кирова 26	0,04	0,045	0,023	0,2157	0,314	0,0190	26	12	0,020	0,037
т/с - Кирова 24	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-19- Кирова 28	0,04	0,045	0,023	0,2157	0,314	0,0190	26	12	0,020	0,037
2-тк-30а - Кирова 25	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-30б - Кирова 25а(магазин)	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-5 - Комсомольская 13 (Почта)	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-7а - Кирова 55(53)	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-7а - Кирова 41	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-13 - Кирова 35	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-15 - Кирова 42	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-16 - Кирова 44	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-16 - Кирова 50	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-17 - Кирова 52	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-18 - Кирова 54	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-18 - Кирова 46(Ателье)	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
Сложное ответвление от магистрали
1-тк-34 - 1-тк-35	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
1-тк-35 - 1-тк-36	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-36 - 1-тк-37	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-37 - 1-тк-38	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Простые ответвления от магистрали 1
1-тк-35 - Кирова 6	0,04	0,045	0,023	0,2157	0,314	0,0190	26	12	0,020	0,037
1-тк-35 - Кирова 4	0,033	0,038	0,023	0,2157	0,330	0,0190	24	11	0,019	0,037
1-тк-36 - Кирова 4а	0,033	0,038	0,023	0,2157	0,330	0,0190	24	11	0,019	0,037
1-тк-37 - Пожарное Дэпо	0,033	0,038	0,023	0,2157	0,330	0,0190	24	11	0,019	0,037
1-тк-38 - Кирова 6а	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-38 - ДЮСШ	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
Сложное ответвление от магистрали 1- магистраль 2
1-тк-36 - 1-тк-39	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
1-тк-39 - 1-тк-40	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
Простые ответвления от магистрали 2
1-тк-39 - Кирова 2а	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-40 - Кирова 2	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-40 - Кирова 1	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Сложное ответление от главной магистрали - магистраль 3
1-тк-4 - 1-тк-5	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-5 - 1-тк-6	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-6 - 1-тк-7	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-7 - 1-тк-8	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Простые ответвления от магистрали 3
1-тк-5 - Кирова 12	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-7 - Кирова 14	0,04	0,045	0,023	0,2157	0,314	0,0190	26	12	0,020	0,037
1-тк-8 - Кирова 14а(муз. Шк)	0,07	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	35	15	0,016	0,033
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 4
т/с - 1-тк-12	0,15	0,159	0,017	0,1815	0,176	0,0160	44	19	0,035	0,067
1-тк-12 - 1-тк-14	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
1-тк-14 - 1-тк-15	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
Простые ответвления от магистрали 4
1-тк-14 - Музей Кирова	0,04	0,045	0,023	0,2157	0,314	0,0190	26	12	0,020	0,037
1-тк-15 - Советская 5	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
1-тк-15 - Советская 6	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
Сложное ответвление от магистрали 4- магистраль 5
1-тк-12 - 1-тк-13	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
1-тк-13 - Советская 3	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
1-тк-13 - Советская 4	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 6
1-тк-19а - 1-тк-19б	0,15	0,159	0,017	0,1815	0,176	0,0160	44	19	0,035	0,067
1-тк-19б - 1-тк-19в	0,15	0,159	0,017	0,1815	0,176	0,0160	44	19	0,035	0,067
1-тк-19в - 1-тк-19г	0,184	0,194	0,017	0,1815	0,155	0,0160	48	20	0,038	0,076
1-тк-19г - 1-тк-20	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
1-тк-20 - 1-тк-21	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Простые ответвления от магистрали 6
1-тк-19б- Кирова 30	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
1-тк-19в- Кирова 34	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-19г- Кирова 36	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-20 - Кирова 38	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
1-тк-21 - Д/сад 4	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Сложное ответвление от магистрали 6- магистраль 7
1-тк-19г - 1-тк-31	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
1-тк-31 - 1-тк-32	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
Простые ответвления от магистрали 7
1-тк-31- Школа №2	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
т/с - Больница	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
1-тк-32- Хоз.кор.больницы	0,033	0,038	0,023	0,2157	0,330	0,0190	24	11	0,019	0,037
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 8
т/с - 2-тк-5б	0,184	0,194	0,017	0,1815	0,155	0,0160	48	20	0,038	0,076
2-тк-5б - 2-тк-5в	0,184	0,194	0,017	0,1815	0,155	0,0160	48	20	0,038	0,076
2-тк-5в - 2-тк-5г	0,184	0,194	0,017	0,1815	0,155	0,0160	48	20	0,038	0,076
2-тк-5г - 2-тк-5д	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
Простые ответвления от магистрали 8
2-тк-5в- Комсомольская 16	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
2-тк-5г- Комсомольская 16	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
2-тк-5г- Комсомольская 10	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
2-тк-5д- Комсомольская 14	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 9
2-тк-6- 2-тк-6а	0,125	0,133	0,017	0,1815	0,195	0,0160	42	18	0,031	0,060
Простые ответвления от магистрали 9
2-тк-6а- Комсомольская 9	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
2-тк-6а- Комсомольская 8	0,082	0,089	0,023	0,2157	0,241	0,0190	36	16	0,025	0,047
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 10
2-тк-7 - 2-тк-8	0,15	0,159	0,017	0,1815	0,176	0,0160	44	19	0,035	0,067
2-тк-8 - 2-тк-9	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
2-тк-9 - 2-тк-10	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
Простые ответвления от магистрали 10
2-тк-9 - Комсомольская 5	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-10 - Комсомольская 7(7а)	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Сложное ответвление от магистрали 10- магистраль 11
2-тк-8 - 2-тк-11	0,15	0,159	0,017	0,1815	0,176	0,0160	44	19	0,035	0,067
2-тк-11 - 2-тк-12	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
Простые ответвления от магистрали 11
т/с - Комсомольская 4	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-11 - Комсомольская 3	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-11 - д/сад ясли	0,04	0,045	0,023	0,2157	0,314	0,0190	26	12	0,020	0,037
т/с- Комсомольская 2	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-12 - Комсомольская 1	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 12
2-тк-13 - 2-тк-20	0,184	0,194	0,017	0,1815	0,155	0,0160	48	20	0,038	0,076
Простые ответвления от магистрали 12
2-тк-13 - Кирова 29	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
т/с - Кирова 31	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
т/с - Кирова 33	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
т/с - Кирова 43	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
т/с - Кирова 45(47,49)	0,1	0,108	0,023	0,2157	0,219	0,0190	41	17	0,025	0,052
т/с - Кирова 37	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041
2-тк-20 - Кирова 51	0,07	0,076	0,023	0,2157	0,258	0,0190	35	15	0,022	0,044
2-тк-20 - Кирова 39	0,051	0,057	0,023	0,2157	0,290	0,0190	28	13	0,023	0,041

5.2 Расчёт тепловых потерь

_{Значения тепловых потерь тепловыми сетями через теплоизоляционные конструкции в общем виде зависят:}

_{- от вида теплоизоляционной конструкции и примененных теплоизоляционных материалов;}

_{- температурного режима;}

_{- параметров окружающей среды;}

_{- материальной характеристики тепловой сети.}

Учет местных тепловых потерь в соответствии с [34] может быть выражен через, величина которого зависит от вида прокладки, Вт [34]:

, (5.12)

где l - длина участка, м;

- коэффициент, учитывающий местные тепловые потери, при прокладке в непроходных каналах =1,15 [11].

Расчет действительной удельной линейной потери для действительных условий для прокладки в непроходных каналах, Вт/м [34]:

, (5.13)

где - температура воздуха в канале, ?С.

Температура воздуха в канале многотрубного теплопровода определяется из теплового баланса канала, ?С:

, (5.14)

где - суммарное термическое сопротивление внутренней поверхности канала, стенок канала и грунта, .

; , (5.15)

;

;

;

?С,

Вт/м.

После определения линейных потерь считаем полные:

Вт.

Расчёт тепловых потерь на других участках тепловой сети проводится аналогично, результаты расчёта представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Результаты расчёта тепловых потерь

Участок , м	,	,	, ?С	, Вт/м	, Вт
	под	обр	под	обр
Главная магистраль
Котельная - 2-тк-1	355	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	46821,81
2-тк-1 - 1-тк-34	243,4	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	32102,61
1-тк-34 - насосная 4а	32	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	4220,557
насосная 4а - 1-тк-1а	38	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	5011,912
1-тк-1а - 1-тк-1	43	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	5671,374
1-тк-1 - 1-тк-2	56	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	7385,975
1-тк-2 - 1-тк-4	101,75	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	13420,05
1-тк-4 - 1-тк-9	40	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	5275,697
1-тк-9 - 1-тк-9а	70	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	9232,469
1-тк-9а - 1-тк-10	40	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	5275,697
1-тк-10 - 1-тк-11	48	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	6330,836
1-тк-11 - 1-тк-16	116	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	15299,52
1-тк-16 - 1-тк-17	44	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	5803,266
1-тк-17 - 1-тк-18	75	1,151	1,921	0,8923	1,6623	13,55	114,689	9891,931
1-тк-18 - 1-тк-19	79	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	9593,218
1-тк-19 - 1-тк-19а	154	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	18700,7
1-тк-19а - 2-тк-30а	48	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	5828,791
2-тк-30а - 2-тк-30б	40	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	4857,326
2-тк-30б - 2-тк-30в	61	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	7407,422
2-тк-30в - насосная 5	60,5	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	7346,705
насосная 5 - 2-тк-5	144	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	17486,37
2-тк-5 - 2-тк-6	148	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	17972,1
2-тк-6 - 2-тк-7	144	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	17486,37
2-тк-7 - 2-тк-7а	12	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	1457,198
2-тк-7а - 2-тк-13	176	1,259	2,113	0,9909	1,8455	12,12	105,594	21372,23
2-тк-13 - 2-тк-14	60	1,349	2,264	1,0691	1,9848	11,11	99,119	6839,22
2-тк-14 - 2-тк-15	30	1,349	2,264	1,0691	1,9848	11,11	99,119	3419,61
2-тк-15 - 2-тк-16	52	1,349	2,264	1,0691	1,9848	11,11	99,119	5927,324
2-тк-16 - 2-тк-17	43	1,349	2,264	1,0691	1,9848	11,11	99,119	4901,441
2-тк-17 - 2-тк-18	57,5	1,349	2,264	1,0691	1,9848	11,11	99,119	6554,252
Простые ответвления от главной магистрали
1-тк-1 - Кирова 3	4	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	192,1283
1-тк-2 - Кирова 5	16	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	768,5132
1-тк-4 - Кирова 11	15	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	720,4811
1-тк-9 - Кирова 15	20	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1159,872
1-тк-9 - Советская 1	46	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	2209,475
1-тк-16- Кирова 17	13	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	624,417
1-тк-17- Кирова 19	18	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	864,5774
1-тк-18- Кирова 21	16	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	927,8978
1-тк-19- Кирова 26	17	3,631	5,283	3,0597	4,7123	4,86	38,875	760,0057
т/с - Кирова 24	15	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	720,4811
1-тк-19- Кирова 28	20	3,631	5,283	3,0597	4,7123	4,86	38,875	894,1243
2-тк-30а - Кирова 25	20	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	960,6415
2-тк-30б - Кирова 25а(магазин)	7	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	336,2245
2-тк-5 - Комсомольская 13 (Почта)	10	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	480,3208
2-тк-7а - Кирова 55(53)	18	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1043,885
2-тк-7а - Кирова 41	24	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1391,847
2-тк-13 - Кирова 35	14	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	672,4491
2-тк-15 - Кирова 42	4	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	231,9745
2-тк-16 - Кирова 44	14	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	811,9106
2-тк-16 - Кирова 50	8	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	384,2566
2-тк-17 - Кирова 52	8	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	384,2566
2-тк-18 - Кирова 54	10	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	579,9361
2-тк-18 - Кирова 46(Ателье)	16	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	768,5132
Сложное ответвление от магистрали
1-тк-34 - 1-тк-35	57	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	3799,315
1-тк-35 - 1-тк-36	10	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	579,9361
1-тк-36 - 1-тк-37	63	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	3653,598
1-тк-37 - 1-тк-38	40,5	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	2348,741
Простые ответвления от магистрали 1
1-тк-35 - Кирова 6	7	3,631	5,283	3,0597	4,7123	4,86	38,875	312,9435
1-тк-35 - Кирова 4	7	3,933	5,764	3,3464	5,1767	4,17	35,958	289,4657
1-тк-36 - Кирова 4а	12	3,933	5,764	3,3464	5,1767	4,17	35,958	496,2269
1-тк-37 - Пожарное Дэпо	50	3,933	5,764	3,3464	5,1767	4,17	35,958	2067,612
1-тк-38 - Кирова 6а	11	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	528,3528
1-тк-38 - ДЮСШ	34	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	1633,091
Сложное ответвление от магистрали 1- магистраль 2
1-тк-36 - 1-тк-39	61	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	4065,934
1-тк-39 - 1-тк-40	110	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	7332,012
Простые ответвления от магистрали 2
1-тк-39 - Кирова 2а	8	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	463,9489
1-тк-40 - Кирова 2	17	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	985,8914
1-тк-40 - Кирова 1	15	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	869,9042
Сложное ответление от главной магистрали - магистраль 3
1-тк-4 - 1-тк-5	32	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1855,796
1-тк-5 - 1-тк-6	30	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	1440,962
1-тк-6 - 1-тк-7	92	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	5335,412
1-тк-7 - 1-тк-8	76	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	4407,515
Простые ответвления от магистрали 3
1-тк-5 - Кирова 12	7	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	336,2245
1-тк-7 - Кирова 14	14	3,631	5,283	3,0597	4,7123	4,86	38,875	625,887
1-тк-8 - Кирова 14а(муз. Шк)	31	2,697	4,227	2,1501	3,6796	7,62	50,429	1797,802
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 4
т/с - 1-тк-12	146	2,145	3,337	1,7550	2,9463	8,20	63,359	10637,93
1-тк-12 - 1-тк-14	23	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	1533,057
1-тк-14 - 1-тк-15	45	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	3133,546
Простые ответвления от магистрали 4
1-тк-14 - Музей Кирова	12	3,631	5,283	3,0597	4,7123	4,86	38,875	536,4746
1-тк-15 - Советская 5	28	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	1682,613
1-тк-15 - Советская 6	30	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	1999,64
Сложное ответвление от магистрали 4- магистраль 5
1-тк-12 - 1-тк-13	29	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	1742,706
Простые ответвления от магистрали 5
1-тк-13 - Советская 3	24	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	1152,77
1-тк-13 - Советская 4	30	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1739,808
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 6
1-тк-19а - 1-тк-19б	38	2,145	3,337	1,7550	2,9463	8,20	63,359	2768,777
1-тк-19б - 1-тк-19в	61,5	2,145	3,337	1,7550	2,9463	8,20	63,359	4481,047
1-тк-19в - 1-тк-19г	136	1,967	3,170	1,5971	2,8004	9,14	68,098	10650,47
1-тк-19г - 1-тк-20	34,5	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	2299,586
1-тк-20 - 1-тк-21	56	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	3247,642
Простые ответвления от магистрали 6
1-тк-19б- Кирова 30	3	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	180,2799
1-тк-19в- Кирова 34	14	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	811,9106
1-тк-19г- Кирова 36	19	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1101,879
1-тк-20 - Кирова 38	3	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	173,9808
1-тк-21 - Д/сад 4	20	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1159,872
Сложное ответвление от магистрали 6- магистраль 7
1-тк-19г - 1-тк-31	49	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	3412,083
1-тк-31 - 1-тк-32	136	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	9470,272
Простые ответвления от магистрали 7
1-тк-31- Школа №2	70	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	4665,826
т/с - Больница	8	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	480,7465
1-тк-32- Хоз.кор.больницы	9	3,933	5,764	3,3464	5,1767	4,17	35,958	372,1702
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 8
т/с - 2-тк-5б	137	1,967	3,170	1,5971	2,8004	9,14	68,098	10728,78
2-тк-5б - 2-тк-5в	76	1,967	3,170	1,5971	2,8004	9,14	68,098	5951,734
2-тк-5в - 2-тк-5г	50	1,967	3,170	1,5971	2,8004	9,14	68,098	3915,614
2-тк-5г - 2-тк-5д	56	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	3899,524
Простые ответвления от магистрали 8
2-тк-5в- Комсомольская 16	15	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	901,3997
2-тк-5г- Комсомольская 16	15	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	999,8199
2-тк-5г- Комсомольская 10	33	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	2297,934
2-тк-5д- Комсомольская 14	30	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	2089,031
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 9
2-тк-6- 2-тк-6а	96	2,248	3,522	1,8375	3,1121	7,64	60,552	6684,898
Простые ответвления от магистрали 9
2-тк-6а- Комсомольская 9	12	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	721,1198
2-тк-6а- Комсомольская 8	16	2,622	3,963	2,1242	3,4645	8,05	52,255	961,493
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 10
2-тк-7 - 2-тк-8	64	2,145	3,337	1,7550	2,9463	8,20	63,359	4663,203
2-тк-8 - 2-тк-9	42	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	2799,496
2-тк-9 - 2-тк-10	80	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	5332,373
Простые ответвления от магистрали 10
2-тк-9 - Комсомольская 5	3	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	144,0962
2-тк-10 - Комсомольская 7(7а)	7	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	405,9553
Сложное ответвление от магистрали 10- магистраль 11
2-тк-8 - 2-тк-11	172	2,145	3,337	1,7550	2,9463	8,20	63,359	12532,36
2-тк-11 - 2-тк-12	130	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	8665,105
Простые ответвления от магистрали 11
т/с - Комсомольская 4	8	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	384,2566
2-тк-11 - Комсомольская 3	5	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	289,9681
2-тк-11 - д/сад ясли	19	3,631	5,283	3,0597	4,7123	4,86	38,875	849,4181
т/с- Комсомольская 2	125,9	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	7301,396
2-тк-12 - Комсомольская 1	8	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	463,9489
Сложное ответвление от главной магистрали - магистраль 12
2-тк-13 - 2-тк-20	239	1,967	3,170	1,5971	2,8004	9,14	68,098	18716,64
Простые ответвления от магистрали 12
2-тк-13 - Кирова 29	23	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	1104,738
т/с - Кирова 31	17	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	816,5453
т/с - Кирова 33	18	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1043,885
т/с - Кирова 43	33	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	1913,789
т/с - Кирова 45(47,49)	45	2,302	3,729	1,8264	3,2534	9,41	57,961	2999,46
т/с - Кирова 37	20	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	960,6415
2-тк-20 - Кирова 51	56	2,697	4,227	2,1814	3,7109	7,62	50,429	3247,642
2-тк-20 - Кирова 39	12	3,371	4,877	2,8244	4,3299	5,55	41,767	576,3849
ИТОГО		575806

6. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Основной целью расчёта тепловой схемы котельной является выбор основного и вспомогательного оборудования с определением исходных данных для последующих технико-экономических расчётов.

Перед расчётом тепловой схемы котельной, работающей на закрытую систему теплоснабжения, следует выбрать схему присоединения к системе теплоснабжения местных теплообменников, приготовляющих воду для нужд горячего водоснабжения. В настоящее время применяются три схемы присоединения местных теплообменников:

· Параллельное присоединение;

· Двухступенчатая последовательная схема присоединения;

· Смешанная схема присоединения.

Выбор схемы присоединения местных теплообменников горячего водоснабжения производится в зависимости от отношения максимального расхода теплоты на горячее водоснабжение к максимальному расходу теплоты на отопление. При <0,06 присоединение местных теплообменников производится по двухступенчатой последовательной схеме, при 0,06<<0,12 - по двухступенчатой смешанной схеме, при >0,12 - по параллельной схеме.

,

таким образом, принимаем параллельное присоединение местных теплообменников горячего водоснабжения к системе теплоснабжения.

Исходные данные представлены в таблице 6.1 и на рисунке 6.1

Таблица 6.1 - Исходные данные для расчета тепловой схемы паровой котельной

Физическая величина	Обозначение	Режимы
		максимальный зимний	Наиболее холодного месяца	летний
Расход пара на технологические нужды	, т/ч	10	10	10
Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции	, МВт	16	-	-
Расход теплоты на ГВС	, МВт	5,02	2,1	1,31
Расчетная температура наружного воздуха на отопление	, С	-28	-10,1	-
Расчетная температура наружного воздуха на вентиляцию	С	-18	-	-
Возврат конденсата технологическими потребителями	, %	60	60	60
Энтальпия пара давлением 1,4 МПа	, кДж/кг	2842,13
Энтальпия пара давлением 0,6 МПа	, кДж/кг	2706
Температура питательной воды	, С	104
Энтальпия питательной воды	, кДж/кг	437
Непрерывная продувка котлоагрегатов	, %	3
Энтальпия котловой воды	, кДж/кг	829
Степень сухости пара	x	0,98
Энтальпия пара расширителя непрерывной продувки	, кДж/кг	2691
Температура подпиточной воды	, С	70
Энтальпия подпиточной воды	, кДж/кг	293
Температура конденсата, возвращаемого потребителями	, С	80
Энтальпия конденсата, возвращаемого потребителями	, кДж/кг	336
Температура воды после охладителя непрерывной продувки	, С	50
Энтальпия кондесата при давлении 0,6 МПа	, кДж/кг	669
Температура сырой воды	, С	4	4	15
Температура ХОВ перед охладителем деаэрированной воды	, С	30	30	30
Удельный расход пара на мазутное хозяйство для паровых котлов	,кг/т	25



Рисунок 6.1 - Тепловая схема производственной котельной

1 - паровой котел;

2 - расширитель непрерывной продувки;

3 - насос сырой воды;

4 - барботер;

5 - охладитель непрерывной продувки;

6 - подогреватель сырой воды;

7- химводоочистки;

8 - питательный насос;

9 - подпиточный насос;

10 - охладитель подпиточной воды;

11- сетевой насос;

12 - охладитель конденсата;

13 - сетевой насос;

14 - подогреватель химически очищенной воды;

15 - охладитель выпара;

16 - атмосферный деаэратор;

17 -редукционно охладительная установка;

6.1 Расчет тепловой схемы котельной

1. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца

(6.1)

2. Расход воды на подогреватели сетевой воды

(6.2)

т/ч.

3. Расход пара на подогреватели сетевой воды

(6.3)

т/ч.

4. Расход редуцированного пара внешними потребителями

(6.4)

.

5. Суммарный расход свежего пара внешними потребителями

, (6.5)

где

т/ч.

6. Количество впрыскиваемой воды

, (6.6)

т/ч.

7. Расход пара на собственные нужды котельной

 (6.7)

т/ч.

8. Расход пара на покрытие потерь в котельной

, (6.8)

т/ч.

9. Суммарный расход пара на собственные нужды

, (6.9)

т/ч.

10. Суммарная паропроизводительность котельной

, (6.10)

т/ч.

11. Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной

, (6.11)

т/ч.

12. Расход химически очищенной воды

, (6.12)

т/ч.

13. Расход сырой воды

, (6.13)

т/ч.

14. Количество воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой

, (6.14)

т/ч.

15. Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки

(6.15)

т/ч.

16. Количество воды на входе из расширителя непрерывной продувки

(6.16)

т/ч.

17. Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки

 (6.17)

С.

18. Расход пара на подогреватель сырой воды

(6.18)

т/ч.

19. Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды

, (6.19)

С.

20. Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором

(6.20)

т/ч.

21. Суммарное количество воды и пара, поступающего в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора

(6.21)

т/ч.

22. Средняя температура воды в деаэраторе

(6.22)

С.

23. Расход греющего пара на деаэратор

(6.23)

т/ч.

24. Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной

(6.24)

т/ч.

25. Расход свежего пара на мазутное хозяйство

(6.25)

т/ч.

26. Расход свежего пара на собственные нужды котельной

(6.26)

т/ч.

27. Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода на собственные нужды и потери пара в котельной

(6.27)

т/ч.

28. Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной

(6.28)

.

Таблица 6.2 - Результаты расчета принципиальной схемы котельной

Физическая величина	Обозначение	Значение величины при характерных режимах
		максимальный зимний	наиболее холодного месяца	летнем
Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию		1	0,611	-
Расход воды на подогреватели сетевой воды	,т/ч	412,8	356,12	35,16
Расход пара на подогреватели сетевой воды	,т/ч	33,59	28,98	2,86
Расход редуцированного пара внешними потребителями	,т/ч	43,59	38,98	12,86
Суммарный расход свежего пара внешними потребителями	,т/ч	41,12	36,77	12,13
Количество впрыскиваемой воды	,т/ч	2,46	2,2	0,72
Расход пара на собственные нужды	,т/ч	4,11	3,67	1,21
Расход пара на покрытие потерь в котельной	,т/ч	1,36	1,21	0,4
Суммарный расход пара на собственные нужды	,т/ч	5,47	4,88	1,61
Суммарная паропроизводительность котельной	,т/ч	46,59	41,65	13,74
Потери конденсата у внешних потребителей	, т/ч	5,39	5,25	4,41
Расход химически очищенной воды	, т/ч	13,65	12,37	5,11
Расход сырой воды	, т/ч	17,07	15,46	6,39
Количество воды, поступающей в расширитель с непрерывной продувкой	, т/ч	1,39	1,25	0,41
Количество пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки	,т/ч	0,25	0,22	0,07
Количество воды на выходе расширителя непрерывной продувки	, т/ч	1,15	1,03	0,34
Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки	,С	7,5	7,46	6,8
Расход пара на подогрев сырой воды	,т/ч	0,81	0,73	0,3
Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды	,С	50,15	49,18	34,6
Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором	,т/ч	0,89	0,8	0,49
Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора	, т/ч	55,19	49,1	14,83
Средняя температура воды в деаэраторе	,С	84,95	84,9	86,9
Расход греющего пара на деаэратор	, т/ч	1,99	1,77	0,48
Расход редуцированного пара на собственные нужды	,т/ч	3,69	3,3	1,27
Расход свежего пара на собственные нужды	, т/ч	4,64	4,15	1,54
Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода на собственные нужды	, т/ч	47,14	42,15	14,15
Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью	, %	1,15	1,2	2,9
Расход свежего пара на мазутное хозяйство	, т/ч	1,16	1,04	0,34

7. ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

По результатам расчёта тепловой схемы котельной выбирается основное и вспомогательное оборудование. Но так как расчет вёлся по данным отдельного участка тепловой сети, а выбор оборудования производиться для нагрузок всего микрорайона, то руководствоваться будем проектными данными котельной.

7.1 Выбор котлов

Паровые котлы выбираются по суммарной паропроизводительности котельной. Принимаются три паровых котла ДЕ-1,4-25/225. Выбранные котлы покрывают расчетную тепловую нагрузку потребителей, в летний период в работе остается один котел. Характеристики котлов приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Технические характеристики парового котла ДЕ-1,4-25/225

Абсолютное давление пара, МПа	Температура пара, С	Энтальпия пара, кДж/кг	Температура питательной воды, С	Номинальная паропроизводительность, т/ч (кг/с)
1,4	225	2842	104	25 (6,9)

7.2 Выбор деаэратора

Деаэраторы выбираются по суммарной производительности деаэраторов.

т/ч,

Принимается два деаэратора ДА-25/8. Технические характеристики деаэраторов приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Технические характеристики деаэратора ДА-25/8

Номинальная производительность, т/ч	25
Рабочее давление, МПа	0,12
Температура деаэрированной воды, С	104,25
Средний нагрев воды в деаэраторе, С	10-50
Пробное гидравлическое давление, МПа	0,3
Максимальное давление при работе предохранительного устройства, МПа	0,17
Полезная емкость аккамуляторного бака, м3	15

7.3 Выбор насосов

_{Для выбора насосов необходимо знать напор Нн, который должен создавать насос, и его подачу Vн при данном напоре.}

Выбранная нами схема подключения абонентов и подогрева воды предусматривает выбор насосов следующего назначения:

1. Сетевые - обеспечивают движение воды в сетевых трубопроводах. Источник [1] требует наличия не менее двух сетевых насосов, один из которых является резервным;

2. Подпиточные - компенсируют утечки воды в сети. Для закрытой сети их число также должно быть не менее двух, при одном резервном.

7.3.1 Сетевые насосы

Располагаемый напор сети, то есть напор который должен обеспечить насос:

(7.1)

где -потери давления в сетевых подогревателях, = 20 м. вод. ст.;

- потери давления в подающей линии, = 31м. вод. ст.;

- потери давления в обратной линии, = = 31 м. вод. ст.;

- потери давления в абонентской установке или располагаемый напор на абонентском вводе, принят ранее 15 м. вод. ст.;

Тогда по формуле (7.1):

м. вод. ст. = 950980,39 Па;

Подача сетевого насоса равна расчётному расходу сетевой воды = 246,54кг/с = 887,544т/ч.

В своём выборе мы будем руководствоваться данными [4]. Итак, выбираем насос Д-250-130. Их будет установлено 5, резервный допускается не устанавливать.

Характеристики насоса:

Таблица 7.3 - Основные технические характеристики сетевого насоса Д-250-130

Тип насоса	V, м3/ч	H, м вод. ст.	Кавитационный запас, м вод. ст.	Частот вращения, 1/мин	Мощность, кВт	, м	,
Д-250-130	250	130	8	2950	145	116,7	7100

Построим характеристику сети и насоса:

Сеть:

Характеристика выглядит следующим образом: . По одной известной нам точке на рабочем графике сети найдём параметр S:

 = 123,13810^-6 .

Насос:

Характеристика: , здесь- максимальный напор, - параметр насоса.

Частотное регулирование работы насосов на заданный расход:

, (7.2)

1/мин.

Построенную характеристику приведём на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 Характеристики насоса на сеть

1- характеристика сети;

2- характеристика одного насоса;

3- характеристика пяти параллельно работающих насоса;

4- характеристика регулирования работы насосов на заданный расход.

Для летнего периода года:

Подача сетевого насоса равна = 101,47/с = 365,292т/ч,

Располагаемый напор сети = 97 м. вод. ст.

В своём выборе мы будем руководствоваться данными [4]. Их будет установлено 3, два - рабочих, один - резервный.

Характеристики насоса:

Таблица 7.4 - Основные технические характеристики сетевого насоса Д-200-95

Тип насоса	V, м3/ч	H, м вод. ст.	Кавитационный запас, м вод. ст.	Частот вращения, 1/мин	Мощность, кВт	, м	,
Д-200-95	200	95	8,5	2950	80	116,7	7100

Построим характеристику сети и насоса:

Сеть:

Характеристика выглядит следующим образом: . По одной известной нам точке на рабочем графике сети найдём параметр:

= 681,9·10^-6 .

Насос:

Характеристика: , здесь- максимальный напор, - параметр насоса.

Частотное регулирование работы насосов на заданный расход:

1/мин.

Рисунок 7.2 Характеристики летнего насоса на сеть

1- характеристика сети;

2- характеристика одного насоса;

3- характеристика пяти параллельно работающих насоса;

4- характеристика регулирования работы насосов на заданный расход.

7.3.2 Подпиточные насосы

Напор этого насоса должен быть равен полному статистическому напору сети, то есть:

= = 60 м. вод. ст.

Подача подпиточного насоса должна обеспечивать восполнение потерь в сети. Согласно [1]: для закрытых систем теплоснабжения необходимо предусматривать 0,75% объём подпитки, (относительно полного объёма воды в сети) и аварийную подпитку в размере 2%. Тогда:

(7.3)

(7.4)

где - мощность системы теплоснабжения, Q = 21,6 МВт

65 - объём сети на МВт нагрузки, проектная величина;

Тогда:

м³/ч.

м³/ч.

Выбираем 2 насоса КМ 45/55.Один в работе, второй в резерве.

Таблица 7.5 Характеристики выбранных насосов

Тип насоса	V, м3/ч	H, м вод. ст.	Кавитационный запас, м вод. ст.	Частот вращения, 1/мин	Мощность, кВт	, м вод. ст.	,
КМ45/55	45	55	4,5	2900	10,5	65	65000

7.3.3 Питательные насосы

Производительность питательных насосов определяется суммарным расходом в деаэраторе составляющим:

Напор развиваемый питательными насосами определяется по формуле, м вод. ст.:

, (7.5)

где - избыточное давление в барабане и в деаэраторе, м вод. ст.;

- суммарное сопротивление всасывающего и нагнетающего трактов питательного насоса, м вод. ст.;

- геодезическая разность уровней воды в барабане котла и деаэраторе, м; Принимается м вод. ст. [10].

м вод. ст.

По полученным результатам выбирается два питательных насоса типа ПЭ-65-45, из которых один резервный.

Таблица 7.6 - Основные технические характеристики питательного насоса ЦНСГ-60-231

Тип насоса	V, м3/ч	H, м	Кавитационный запас, м вод. Ст.	Мощность, кВт
ПЭ-65-45	65	440	4	108

7.3.4 Подкачивающие насосы

На всей протяженности тепловой сети расположены две подкачивающие станции №4а и №5, в которых расположены насосы на подающей линии и обратной. Исходя из гидравлического расчета и пьезометрического графика, на каждой подстанции устанавливаем по восемь насосов К160/30, три на подающей линии, три на обратной и два насоса резервных по одному на каждую линию.

8. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ СЕТЕВОЙ ВОДЫ

Целью данного расчета является определение площади поверхности нагрева и тепловой нагрузки аппарата при заданных конструктивных размерах.

Исходные данные для расчета:

- температура сетевой воды в подающем трубопроводе ;

- температура сетевой воды в обратном трубопроводе;

- расход сетевой воды G=246,54 кг/с;

- температура возвращаемого конденсата t_вк=80°С;

- теплоемкость воды с=4,19 кДж/кг·К;

- температура и давление греющего пара.

t_г.п=ф₀₁+Дt_min,

где Дt_min - минимальная разность температур принимается Дt_min=10 ^оС.

Тогда t_г.п = 125 ^оС. По t_г.п из термодинамических таблиц определяют давление пара Р_п , подаваемого в подогреватель: Р_п=0,232 МПа.

8.1 Тепловой расчет паро-водяного подогревателя

Выбираем пароводяной подогреватель ПСВ-200 [9]. Техническая характеристика приведена в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Технические характеристики пароводяного подогревателя ПСВ-200 [9]

Давление греющего пара, МПа	0,7
Расход воды номинальный, кг/с (т/ч)	222,2 (800)
Число ходов (по воде)	2
Площадь поверхности нагрева, м2	200
Площадь сечения для прохода воды , м2	0,123
Диаметр корпуса, мм	1232
Число трубок z	1018
Длина трубок, мм	3000
Внутренний диаметр трубок , мм	17,5
Наружный диаметр трубок , мм	19

Система уравнений для определения расхода греющего пара

(8.1)

Расход греющего пара

, (8.2)

.

Температура сетевой воды на входе в пароводяной подогреватель

, (8.3)

.

Тепловая нагрузка паро-водяного теплообменника

 (8.4)

Температурный график:

Средняя логарифмическая разность температур определяется по формуле:

, (8.5)

С

Скорость движения воды в трубном пучке определяется по формуле:

, (8.6)

м/с

Среднее число трубок в ряду определяется по формуле:

, (8.7)

Средняя температура воды определяется по формуле, С:

, (8.8)

С

Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке определяется по формуле, Вт/(м²К):

, (8.9)

Вт/(м²К)

Температура пленки конденсата определяется по формуле, С:

, (8.10)

где - температура наружной поверхности трубки, С

Средняя температура воды

°C;

°C;

°C.

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке определяется по формуле, Вт/(м²К):

, (8.11)

Вт/(м²К).

Удельная поверхностная плотность теплового потока определяется по формуле, Вт/м²:

, (8.12)

Вт/м²;

где - температура внутренней поверхности трубки, С;

Из решения уравнения (8.12) находим С.

- коэффициент теплопроводности трубки; Вт/( мК) [15];

- толщина стенки трубки, м; м

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле, Вт/(м²К):

, (8.13)

Вт/(м²К)

Расчетная площадь поверхности теплообмена определяется по формуле, м²:

, (8.14)

м².

Запас поверхности нагрева определяется по формуле:

, (8.15)

Окончательно выбираем два пароводяных подогревателя типа ПСВ-200-7-15

8.2 Расчёт охладителя конденсата

Тепловая нагрузка охладителя

МВт.

Определяем средний температурный напор

, (8.16)

где ;

°C.

.

Средняя температура конденсата

; (8.17)

°C

Средняя температура воды в подогревателе

; (8.18)

°C.

Задаемся скоростью движения рабочей среды в трубном пространстве х=1…2,5 м/с (чтобы было турбулентное движение) и определяем сечение f_тр для прохода сетевой воды :

, (8.19)

где - плотность сетевой воды в трубках в зависимости от температуры воды.

Составляет: = 976,7 кг/м³;

- скорость движения воды в трубках принимаем: = 2 м/с.

м².

.

Характеристика выбранного подогревателя:

- поверхность нагрева 28,39 м²;

- число трубок 104 ;

- трубки латунные Л-68 диаметром мм.

Уточняем скорость движения воды в трубном пространстве:

;

м/с.

Проверяем удовлетворение движения среды в трубках турбулентному течению

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи в трубном пространстве

.

Рассчитываем эквивалентный диаметр для межтрубного пространства:

Определяем скорость среды в межтрубном пространстве:

,

где - площадь сечения межтрубного пространства. Составляет: = 0,0355 м²;

- плотность конденсата. Составляет: = 971,8 кг/м³.

м/с.

Проверяем критерий Re_мтр для межтрубного пространства

Рассчитывают коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве, Вт/(м²К):

.

Определяем коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К):

,

где - коэффициент, учитывающий загрязнение трубки, составляет: = 0,95;

.

Рассчитываем необходимую поверхность нагрева водоподогревателя:

,

м².

Определяем количество секций в охладителе:

Окончательно выбираем четыре охладителя ПВ-325х2.

9. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗАЦИИ КОТЛА ДЕ-25-14

9.1 Техническая характеристика и описание объекта автоматизации

Паровой котел марки ДЕ-25-14 выпускается на Бийском котельном заводе. Котлы типа ДЕ- газомазутные, паровые, вертикальные, водотрубные. Котлы предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара.

Конструктивной особенностью таких котлов является размещение топочной камеры сбоку конвективного пучка, образованного вертикальными трубами, развальцованными в верхних и нижних барабанах. Конвективный пучок, который имеет газовые перегородки для изменения потоков газа отведен от топочной камеры газовой перегородкой, в задней части которой находится окно для входа газа в пучок. Далее газы направляются в водяной экономайзер и дымовую трубу.

Основные параметры котла ДЕ-25-14:

· номинальная паропроизводительность 25т/ч

· рабочее давление 14

· температура перегретого пара 225

· температура питательной воды 104

· температура уходящих газов 180

· используемое топливо - мазут

Для отопительной работы парового котла и поддержания заданных параметров производится теплотехнический контроль и автоматическое регулирование параметров сред.

Теплотехнический контроль и автоматическое регулирование параметров сред, защита оборудования котельного агрегата выполняются с учетом решения следующих задач:

-регулирование расхода питательной воды для поддержания определенного уровня воды в верхнем барабане котла;

-регулирование питательной воды для экономичности работы котла;

-регулирование давления и расхода топлива с целью оптимизации процесса горения в топке и для поддержания заданной паропроизводительности котла;

-регулирование расхода воздуха, подаваемого в топочную камеру котла для нормального процесса сжигания топлива;

-тепловой контроль температуры уходящих газов после топочной камеры и водяного экономайзера с целью определения полного сгорания топлива и налаживание оптимальных режимов работы котла;

-регулирование разряжения в топке для обеспечения полноты сгорания и отвода уходящих газов.

9.2 Описание схемы автоматизации парового котла ДЕ-25-14

Схема автоматизации разработана на основе типового проекта автоматизации котла ДЕ-25-14 в соответствии с техническим заданием и выполняет следующие функции: теплотехнический контроль, автоматическое регулирование, дистанционное управление и техническую защиту.

9.3 Теплотехнический контроль

Теплотехнический контроль включает в себя измерение следующих параметров:

- давление пара в барабане котла и питательной воды с помощью анемометров;

- давление воздуха с помощью показывающих манометров;

- разряжение в топке и газоходе с помощью показывающих тепломеров;

- уровня воды в барабане котла с помощью водомерного стекла;

- методом гидростатической разности давлений с применением поплавкового дифманометра;

- расход пара методом перемещенного перепада давлений с применением сужающих устройств и дифманометра;

- температуры дымовых газов перед экономайзером и дымососом с помощью термометров сопротивления и логометра, подключение термометров к логометру осуществляется с помощью щеточного переключателя.

9.4 Автоматическое регулирование

Автоматическое регулирование предусматривает стабилизацию на заданном значении следующих параметров:

- уровня воды в барабане котла: регулятор получает информацию о значении уровня от дифманометра, и через магнитный пускатель и электрический исполнительный механизм изменяет расход питательной воды в барабане котла, переставляя регулирующий клапан на магистрали питательной воды;

- давление пара в барабане котла: регулятор давления получает информацию от манометра с дифтранспортным датчиком. При отклонении давления от заданных параметров регулятор через магнитный пускатель и исполнительный механизм перемещает регулирующий клапан, изменяющий расход мазута на горелку.

Для автоматического регулирования используется аппаратура “Контур” Московского завода тепловой автоматики: регуляторы РС-29 со встроенным задатчиком, переключателем и кнопками управления; магнитный пускатель У-29; электрические исполнительные механизмы МЭОК.

9.5 Дистанционное управление

Дистанционное управление электрическими механизмами осуществляется непосредственно с лицевой панели регуляторов РС-29 при установке переключателей управления в положение “Р”- ручное.

9.6 Техническая сигнализация и защита

Техническая сигнализация и защита обеспечивает автоматическую световую и звуковую сигнализацию при изменении давления воздуха - от соответствующих сигнализаторов падения давления , при понижении уровня воды в барабане - от контактов поплавкового дифманометра, при повышении давления пара выше допустимого значения - от электроконтактного манометра. Одновременно для автоматической защиты котла эти же сигналы вызывают срабатывание электромагнитного клапана, отсекающего подачу топлива к горелкам.