Тепловой расчет района города Красноярска

Выбор системы теплоснабжения, расчет тепловых нагрузок. Построение нормального отопительного температурного графика. Водяные тепловые сети. Гидравлический расчет водяной сети, её автоматизация. Организация строительного производства. Охрана труда.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.12.2020
Размер файла 215,4 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/

Введение

В нашей стране широкое применение получила теплофикация - комбинированная выработка электричества и тепла на крупных теплоэлектроцентралях ТЭЦ. Главной причиной этого является известное преимущество комбинированной выработки тепла и электроэнергии и исключение из эксплуатации мелких не эффективных отопительных котельных с точки зрения экологии.

Сейчас, когда электрический КПД современных КЭС достигает 0,4-0,45, а КПД индивидуальных отопительных устройств на природном очищенном газе сравнялся с КПД котлов ТЭЦ, относительная экономия топлива от использования теплофикации значительно уменьшилась. При этом увеличилась продолжительность окупаемости капиталовложений в ТЭЦ и тепловые сети.

В ряде регионов произошли крупные аварии магистральных трубопроводов в периоды поддержания в теплосетях наиболее высоких давлений и температур, что стало причиной отказа от теплофикации новых жилых районов в ряде городов и строительство там внутриквартальных котельных. Эта тенденция продолжается и до сих пор.

Существенные результаты энергосбережения могут быть получены в процессе строительства новых и реконструкции действующих систем теплоснабжения, а также при рациональном сочетании использования уже существующих источников и систем централизованного теплоснабжения и источников локального теплоснабжения или даже при полной замене последними действующих центральных систем.

Выбор системы теплоснабжения должен осуществляться на основе эколого-экономического анализа сопоставляемых вариантов, когда системы теплоснабжения оцениваются не только по их экономическим показателям, но и с учетом экономической оценки экологического аспекта.

В небольших системах централизованного теплоснабжения для теплоисточников, работающих на основном газовом топливе, учитывая аккумулирующую способность зданий и теплосетей, целесообразно отказаться от резервного топлива - мазута, поскольку сроки ликвидации аварий на небольших теплоисточниках и в теплосетях от них (диаметром менее 300 мм) относительно невелики (не превышают в среднем 8 часов). Это мероприятие позволяет на 11-26% снизить капиталовложения в котельную и избавиться от существенных и вредных выбросов при сжигании мазута.

1. Выбор и расчет системы теплоснабжения

1.1 Исходные данные

Микрорайон города Красноярск.

Система теплоснабжения закрытая, четырех-трубная от источника тепла - водогрейной котельной, работающей как на очищенном природном газе, так и на мазуте в качестве резервного топлива.

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления - .

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции - .

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период - .

Продолжительность отопительного периода -

Таблица 1 - Число часов за отопительный период со среднесуточной.

<-45

-45 -40

-40

-35

-35

-30

-30

-25

-25

-20

9,2

26

73,5

136

268

366,3

-20

-15

-15

-10

-10

-5

-5

0

0

+8

Всего

539,1

767,1

899,1

1035

1520,7

5640

Таблица 2 - Характеристика зданий

№ п/п

Наименование

1

Котельная

0,32

0,17

18

11

12300

75

2

Фитнес - центр

0,37

0,25

20

100

1828

20

3

Муниципальное предприятие

0,35

0,07

20

16

12100

80

4

Профилакторий

0,3

0,25

20

200

23780

100

5

Жилой дом №1

0,34

0,13

22

300

46040

500

6

Жилой дом №2

0,34

0,13

22

300

54470

600

7

Жилой дом №3

0,37

0,13

22

300

18850

230

8

Жилой дом №4

0,34

0,13

22

300

60400

700

9

Общежитие

0,37

0,14

22

160

17630

90

10

Супермаркет

0,38

-

18

133

2700

5

11

Школа

0,33

0,07

20

20

75000

1200

12

Жилой дом №5

0,36

0,13

22

300

31700

293

13

Жилой дом №6

0,37

0,13

22

300

20600

230

14

Жилой дом №7

0,4

0,13

22

300

180000

1500

15

Гипермаркет с зоной для детей

0,38

-

18

133

3430

6

16

Жилой дом №8

0,37

0,13

22

300

24100

250

17

Контора строительной организации

0,38

0,08

20

5

9400

100

18

Детский сад

0,34

0,1

20

130

14600

160

19

Жилой дом №9

0,37

0,13

22

300

15700

90

20

Офисное здание

0,32

0,18

20

16

29800

150

2. Расчет тепловых нагрузок

2.1 Расчет максимальных тепловых потоков

2.1.1 Расчет максимальных тепловых потоков на отопление

Для выбора мощности водогрейных котлов в котельной определяем расчетные часовые нагрузки.

При отсутствии проектных данных тепловой поток может быть определен по формуле укрупненных расчетов:

; (1)

где - удельная отопительная характеристика здания при расчетной температуре отопления = -37, ; - коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты трубопроводами проложенными в неотапливаемых помещениях, =1,0;

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Таблица 3 - Расчет тепловых потоков на отопление

№ п/п

Наименование

, МВт

1

Котельная

12300

18

0,32

0,217

2

Фитнес - центр

1828

20

0,37

0,036

3

Муниципальное предприятие

12100

20

0,35

0,241

4

Профилакторий

23780

20

0,3

0,411

5

Жилой дом №1

46040

22

0,34

0,924

6

Жилой дом №2

54470

22

0,34

1,093

7

Жилой дом №3

18850

22

0,37

0,411

8

Жилой дом №4

60400

22

0,34

1,212

9

Общежитие

17630

22

0,37

0,385

10

Супермаркет

2700

18

0,38

0,056

11

Школа

75000

20

0,33

1,411

12

Жилой дом №5

31700

22

0,36

0,673

13

Жилой дом №6

20600

22

0,37

0,449

14

Жилой дом №7

180000

22

0,4

4,248

15

Гипермаркет с зоной для детей

3430

18

0,38

0,072

16

Жилой дом №8

24100

22

0,37

0,526

17

Контора строительной организации

9400

20

0,38

0,204

18

Детский сад

14600

20

0,34

0,283

19

Жилой дом №9

15700

22

0,37

0,343

20

Офисное здание

29800

20

0,32

0,546

Сумма

13,741

2.1.2 Расчет максимальных тепловых потоков на вентиляцию

Расчет тепловых потоков на вентиляцию считается по формуле:

; (2)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Таблица 4 - Расчет тепловых потоков на вентиляцию

№ п/п

Наименование

, МВт

1

Котельная

12300

18

0,17

0,086

2

Фитнес - центр

1828

20

0,25

0,019

3

Муниципальное предприятие

12100

20

0,07

0,036

4

Профилакторий

23780

20

0,25

0,256

5

Жилой дом №1

46040

22

0,13

0,269

6

Жилой дом №2

54470

22

0,13

0,319

7

Жилой дом №3

18850

22

0,13

0,110

8

Жилой дом №4

60400

22

0,13

0,353

9

Общежитие

17630

22

0,14

0,111

11

Школа

75000

20

0,07

0,226

12

Жилой дом №5

31700

22

0,13

0,185

13

Жилой дом №6

20600

22

0,13

0,121

14

Жилой дом №7

180000

22

0,13

1,053

16

Жилой дом №8

24100

22

0,13

0,141

17

Контора строительной организации

9400

20

0,08

0,032

18

Детский сад

14600

20

0,1

0,063

19

Жилой дом №9

15700

22

0,13

0,092

20

Офисное здание

29800

20

0,18

0,231

Сумма

3,703

2.2 Расчет средних тепловых потоков

2.2.1 Расчет средних тепловых потоков на систему горячего водоснабжения

Средний тепловой поток на ГВС в отопительный период определяется по формуле:

;(3)

где -норма расхода горячей воды на единицу измерения;

m-количество единиц измерения; c-теплоемкость горячей воды (=4,187 КДж/(кг*°С)); -плотность горячей воды (=1 кг/л); -средняя температура горячей воды (=55°С); - температура холодной воды в отопительный период (=5°С)

Упрощенная формула имеет вид:

; (4)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Максимальный расход воды на горячее водоснабжение определяется по формуле:

;(5)

.

Средний тепловой поток на ГВС в неотопительный период определяют по формуле:

;(6)

где-температура холодной воды в неотопительный период (=15°С); -коэффициент, учитывающий изменение расхода в неотопительный период по сравнению с отопительным ( =0,9)

Упрощенная формула имеет вид:

;(7)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Таблица 5 - Расчетные нагрузки ГВС

№ п/п

Наименование

1

Котельная

11

75

0,002

0,0014

2

Фитнес - центр

100

20

0,006

0,0043

3

Муниципальное предприятие

16

80

0,004

0,0029

4

Профилакторий

200

100

0,058

0,0418

5

Жилой дом №1

300

500

0,437

0,3146

6

Жилой дом №2

300

600

0,524

0,3773

7

Жилой дом №3

300

230

0,201

0,1447

8

Жилой дом №4

300

700

0,611

0,4399

9

Общежитие

160

90

0,041

0,0295

10

Супермаркет

133

5

0,002

0,0014

11

Школа

20

1200

0,070

0,0504

12

Жилой дом №5

300

293

0,256

0,1843

13

Жилой дом №6

300

230

0,201

0,1447

14

Жилой дом №7

300

1500

1,309

0,942

15

Гипермаркет с зоной для детей

133

6

0,002

0,0014

16

Жилой дом №8

300

250

0,218

0,1569

17

Контора строительной организации

5

100

0,002

0,0014

18

Детский сад

130

160

0,061

0,0439

19

Жилой дом №9

300

90

0,078

0,0562

20

Офисное здание

16

150

0,007

0,0051

Сумма

4,09

2,945

2.2.2 Расчетные тепловые потоки

Согласно СП «Тепловые сети» расчетная тепловая нагрузка определяется суммированием максимальных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и средних потоков на ГВС в отопительный период.

Таблица 6 - Расчет тепловых потоков

№ п/п

Нагрузка, МВт

1

0,217

0,086

0,002

0,305

2

0,036

0,019

0,006

0,061

3

0,241

0,036

0,004

0,281

4

0,411

0,256

0,058

0,667

5

0,924

0,269

0,437

1,63

6

1,093

0,319

0,524

1,936

7

0,411

0,110

0,201

0,722

8

1,212

0,353

0,611

2,176

9

0,385

0,111

0,041

0,537

10

0,056

0

0,002

0,058

11

1,411

0,226

0,070

1,707

12

0,673

0,185

0,256

1,114

13

0,449

0,121

0,201

0,771

14

4,248

1,053

1,309

6,61

15

0,072

0

0,002

0,074

16

0,526

0,141

0,218

0,879

17

0,204

0,032

0,002

0,238

18

0,283

0,063

0,061

0,407

19

0,343

0,092

0,078

0,513

20

0,546

0,231

0,007

0,784

Всего

13,741

3,703

4,09

21,534

2.2.3 Расчет средних тепловых потоков на отопление и вентиляцию

Средний тепловой поток на отопление определяется по формуле:

;(8)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Средний тепловой поток на вентиляцию определяется по формуле:

; (9)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

. .

Таблица 7 - Итоговая таблица средних нагрузок

№ п/п

Наименование

1

Котельная

0,097

0,051

0,002

0,15

2

Фитнес - центр

0,017

0,012

0,006

0,035

3

Муниципальное предприятие

0,112

0,022

0,004

0,138

4

Профилакторий

0,191

0,16

0,058

0,409

5

Жилой дом №1

0,446

0,17

0,437

1,053

6

Жилой дом №2

0,528

0,202

0,524

1,254

7

Жилой дом №3

0,199

0,07

0,201

0,47

8

Жилой дом №4

0,586

0,22

0,611

1,417

9

Общежитие

0,186

0,07

0,041

0,297

10

Супермаркет

0,025

0

0,002

0,027

11

Школа

0,656

0,139

0,070

0,865

12

Жилой дом №5

0,325

0,117

0,256

0,698

13

Жилой дом №6

0,217

0,076

0,201

0,494

14

Жилой дом №7

2,052

0,67

1,309

4,031

15

Гипермаркет с зоной для детей

0,032

0

0,002

0,034

16

Жилой дом №8

0,254

0,089

0,218

0,561

17

Контора строительной организации

0,095

0,034

0,002

0,131

18

Детский сад

0,131

0,038

0,061

0,23

19

Жилой дом №9

0,166

0,058

0,078

0,302

20

Офисное здание

0,254

0,142

0,007

0,403

Всего

6,569

2,34

4,09

12,99

2.3 Построение нормального отопительного температурного графика

Режим отпуска тепла в отопительный период поддерживается с помощью температурного графика, при постоянном расходе сетевой воды осуществляется так называемое центрально-качественное регулирование. При этом температура в помещении всегда остается = 18.

Температура сетевой воды в подающей линии , в обратной и за элеватором определяются по формулам:

; (10)

; (11)

; (12)

где -средняя температура воды в отопительных приборах, ;

- относительная тепловая нагрузка отопления, которая меняется от 0 до 1.

; (13)

Результаты расчетов представлены в таблице ниже.

Таблица 8 - Расчеты температурного графика

Температура наружного воздуха

Температура

Температура воды по графику 105/70

Температура

+8

46,5

44,1

38,2

+5

50,8

48,0

40,8

0

57,9

54,1

44,8

-5

64,7

60,1

48,7

-10

71,3

65,9

52,3

-15

77,8

71,5

55,8

-20

84,1

77,0

59,2

-25

90,4

82,4

62,5

-30

96,5

87,7

65,7

-35

102,6

92,9

68,8

-37

105,0

95,0

70,0

Температурный график см. лист №3. А также график расходов сетевой воды (максимальный расход в точке излома температурного графика), график часовых, месячных и годового расхода тепла.

2.4 Построение графиков теплового потребления

Для построения графика расхода тепла по месяцам определяются средние наружные температуры по месяцам и по ниже приведённым формулам определяются расходы на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Таблица 9 - Средние наружным температуры по месяцам

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

-16

-14

-6,3

1,9

9,7

16,0

18,7

15,4

8,9

1,5

-7,5

-13,7

-на отопление:

; (14)

где - средняя наружная за месяц, .

; (15)

-на вентиляцию:

; (16)

; (17)

-на горячее водоснабжение:

; (18)

Таблица 10 - Расход тепла по месяцам

Месяц

На отопление

На вентиляцию

На горячее водоснабжение

Январь

6502,52

2313,1

3042,96

11858,58

Февраль

5553,17

1977,02

2748,48

10278,67

Март

4783,86

1657,63

3042,96

9484,45

Апрель

3223,54

1144,8

2944,8

7313,14

Май

1948,98

693,408

2328,48

4970,87

Июнь

0

0

2120,4

2120,4

Июль

0

0

2191,08

2191,08

Август

0

0

2191,08

2191,08

Сентябрь

2023,28

719,92

2532,24

5275,44

Октябрь

3401,86

1210,49

3042,96

7655,31

Ноябрь

4835,31

1720,49

2944,8

9500,6

Декабрь

6095,00

2168,72

3042,96

11306,68

3. Водяные тепловые сети

3.1 Гидравлический расчет водяной сети

3.1.1 Расчет расхода воды в сети

Расход воды на отопление каждого здания определяем по формуле:

;(19)

Упрощенная формула имеет вид:

; (20)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Расход воды на вентиляцию определяем по формуле:

;(21)

.

.

.

Упрощенная формула имеет вид:

; (22)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Принимаем 2-ух ступенчатую смешанную схему присоединения подогревателей, т.к. и рассчитываем расход воды на ГВС определяем по формуле:

;(23)

.

.

Упрощенная формула имеет вид:

;(24)

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Суммарные расчетные расходы определяем по формуле:

; (25)

.

Таблица11 - Расход сетевой воды

№ п/п

Наименование

1

Котельная

5,33

2,112

0,066

7,508

2

Фитнес - центр

0,884

0,466

0,198

1,548

3

Муниципальное предприятие

5,919

0,884

0,132

6,935

4

Профилакторий

10,094

6,287

1,918

18,299

5

Жилой дом №1

22,693

6,606

14,451

43,75

6

Жилой дом №2

26,844

7,834

17,328

52,006

7

Жилой дом №3

10,094

2,702

6,647

19,443

8

Жилой дом №4

29,766

8,669

20,206

58,641

9

Общежитие

9,456

2,726

1,356

13,538

10

Супермаркет

1,375

0

0,066

1,441

11

Школа

34,654

5,550

2,315

42,519

12

Жилой дом №5

16,528

4,544

8,466

29,538

13

Жилой дом №6

11,027

2,972

6,647

20,646

14

Жилой дом №7

104,331

25,861

43,288

173,48

15

Гипермаркет с зоной для детей

1,768

0

0,066

1,834

16

Жилой дом №8

12,918

3,463

7,209

23,59

17

Контора строительной организации

5,011

0,786

0,066

5,863

18

Детский сад

6,951

1,547

2,017

10,515

19

Жилой дом №9

8,424

2,259

2,579

13,262

20

Офисное здание

13,409

5,673

0,231

19,313

Всего

337,476

90,941

135,252

563,669

Целью гидравлического расчета тепловой сети является определение диаметров трубопроводов и потерь давления по длине трассы при известных расходах теплоносителя.

Удельные потери на трение на магистральном участке принимается не более 8 мм.вод.ст. (80 Па), на ответвлениях допускается до 300 Па.

Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу 12.

Таблица 12 - Гидравлический расчет

п/п

Обозначение

участка

Расход сетевой

воды, G, т/ч

Диаметр труб

Длина участка

расчетная,

Длина эквивалентная,

1

2

3

4

5

6

Магистраль -1

1

Кот.-УТ1

556,2

377х9

80

9,3

2

УТ1-УТ2

311,1

325х8

59

33,31

3

УТ2-УТ3

268,6

325х8

185

41,07

4

УТ3-УТ4

196

273х7

51

40,03

5

УТ4-УТ5

1,834

57х3,5

123

9,5

Магистраль -2

6

УТ1-УТ6

245,1

273х7

39

21,06

7

УТ6-УТ7

211,8

273х7

33

31,23

8

УТ7-УТ8

210,3

273х7

110

36,83

9

УТ8-УТ9

203,4

273х7

118

36,83

10

УТ9-УТ10

159,6

273х7

102

33,5

11

УТ10-УТ11

88,1

194х6

81

25,93

Магистраль -3

12

УТ3-УТ12

72,6

194х6

209

33,45

13

УТ12-УТ13

42,8

152х4,5

90

17,52

14

УТ13-УТ14

36,9

152х4,5

37

13,36

Ответвления

15

УТ6-УТ15

33,3

108х4

51

9,73

16

УТ15-УТ16

14,9

89х3,5

69

7,71

17

УТ16-ЗД.10

1,441

38х2,5

82,8

8,99

18

УТ12-ЗД.20

19,3

89х3,5

71

8,3

19

УТ14-ЗД.19

13,3

89х3,5

46

8,3

20

УТ8-ЗД.3

6,9

89х3,5

47

4,8

21

УТ10-ЗД.7

19,4

89х3,5

95

9,82

22

УТ11-ЗД.8

58,6

133х4

89

16,04

Длина приведенная

Удельные потери

Потери давления на участке,

Суммарные потери давления,

7

8

9

10

Магистраль -1

89,3

74,6

6661,78

6662

92,31

50,3

4643,17

11305

226,07

38,1

8613,27

19918

91,03

53

4824,59

24743

134,5

28,1

3779,45

28522

Магистраль -2

60,06

82,4

4948,94

11611

64,23

58,4

3751,03

15362

146,83

58,4

8574,87

23937

154,83

53,3

8252,44

32190

135,5

33,9

4593,45

36783

106,93

68,9

7367,5

44150

Магистраль -3

242,45

44,1

10692,1

30610

107,52

56,2

6042,6

36653

50,36

41,6

2094,9

38748

Ответвления

60,73

220

13361,1

18053

76,71

130

9972,3

28025

91,79

168

15420,72

43446

79,3

232

18397,6

49008

54,3

105

5701,5

44450

51,8

28,4

1471,12

24496

104,82

232

24318,24

59282

105,04

201

21113,04

65264

4. Автоматика водогрейного котла

4.1 Разработка схемы автоматизации

Организация теплового контроля и выбора приборов производится в соответствии со следующими принципами:

1. Параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения установленных режимов, измеряются показывающими приборами.

2. Параметры, измерение которых может привести к аварийному состоянию, контролируются сигнализирующими приборами.

3. Параметры, учет которых необходим для хозяйственных расчетов или анализа работы оборудования, контролируются самопишущими приборами. Для каждого котла предусмотрен регулятор топлива, регулятор воздуха и разряжения.

При работе котла на мазуте, регулятором топлива 1 (здесь и далее см. лист №7 графической части работы) поддерживается постоянная температура воды на выходе из котла в соответствии с температурным графиком ( tmax=105 oС).

Сигнал от термометра сопротивления 2, установленного на трубопроводе, исключается путем установки ручки чувствительности в нулевом положении.

При работе котла на газе необходимо поддерживать такие заданные температуры воды на выходе из котла, чтобы избежать низкотемпературной коррозии поверхностного нагрева (60-70oС) в зависимости от входа сжигаемого газа.

Степень корректирующего воздействия от термометра сопротивления, установленного на трубопроводе перед котлом, определяется при наладке.

Регулятор воздуха получает импульс по расходу воздуха и по расходу топлива. Регулятор воздействует на направляющий аппарат дутьевого вентилятора, приводя в соответствие соотношение «топливо-воздух».

Регулятор разряжения 3 поддерживает постоянное разряжение в топке котла, изменяя положение направляющего аппарата дымососа.

Для водогрейных котлов необходимо иметь всегда постоянный расход воды через котел; в котельной это осуществляется с помощью регулятора рециркуляции 4, общего для всех котлов. Регулятор рециркуляции получает импульс по значениям давлений на коллекторах прямой и обратной сетевой воды.

Регулятор температуры сетевой воды 5 поддерживает необходимую температуру воды на выходе из котельной, пропуская часть холодной воды в трубопровод прямой сетевой воды.

Регулятор подпитки 6 обеспечивает поддержание заданного давления в обратной линии сетевой воды. Для деаэраторов предусмотрены регуляторы давления и уровня.

Регулирование питания котла водой осуществляется трехимпульсным регулятором. Регулятор температуры получает сигнал от датчиков (термометров сопротивления), размещенных на подающем и обратном трубопроводах сетевой воды и воздействуют на отопительный механизм регулирующего органа на газопроводе, что регулируют интенсивность процесса горения. Одновременно регулятор (мембранный диффманометр) измеряет расход газа с помощью диафрагмы и воздействует на направляющий аппарат дутьевого вентилятора, измеряя расход воздуха до необходимого для горения топлива с заданным коэффициентом избытка воздуха.

Регулятор 3 разряжения получает сигнал от датчика (диффманометр), расположенного в топке котла и измеряет потоки дымососа с помощью исполнительного механизма на направляющем аппарате таким образом, чтобы разряжение в топке поддерживалось в заданных пределах.

5. Прочностные расчеты тепловых сетей

Прежде чем вести прочностные расчеты нужно разработать монтажную схему тепловых сетей. Расставить на ней тепловые узлы, неподвижные опоры и (помимо запорной аппаратуры) компенсаторы температурных удлинений.

Подающий трубопровод на схеме сетей (лист 3) располагается с правой стороны по ходу движения теплоносителя от источника тепла.

Теплофикационные узлы (УТ) устанавливаются в местах присоединения ответвлений к главной магистрали и на вводе в здание.

В проекте принята канальная прокладка по всей части микрорайона.

Компенсация тепловых удлинений ввиду небольших диаметров теплопроводов принята с помощью П-образных компенсаторов, за исключением одного участка УТ1 - УТ6.

- Расчет и выбор П-образных компенсаторов.

Расчет ведется для подающего трубопровода, так как он имеет наибольшую температуру теплоносителя, соответственно требует наибольшей компенсации.

Выборочный расчет производится для участка УТ10 - УТ11.

Расчетное температурное удлинение определяется по формуле:

; (26)

где - коэффициент предварительной растяжки компенсатора;

- длина участка между неподвижными опорами;

- перепад температур от расчетной окружающей до максимальной температуры теплоносителя;

.

.

.

Задавшись спинкой В=2 м по номограмме выбираем компенсатор с вылетом H=1,25 и силой упругой деформации F=0,75 кН. Аналогично подбираем характеристики и на прочих участках.

- Расчет участка естественной компенсации.

Расчет производится для участка УТ10 - УТ11.

Максимальное изгибающее напряжение определяется по формуле:

; (27)

где - длина короткого плеча, см;

- модуль упругой стали, кг/см;

- отношение длин длинного плеча к короткому;

,

где - угол поворота трассы;

;

.

.

.

Допустимое изгибающее напряжение равно 1100 , 157 < 1100 значит все хорошо. - Расчет и выбор неподвижной опоры.

Горизонтальная осевая нагрузка определяется по формуле:

; (28)

где - нагрузка, возникающая в компенсаторе, т;

- коэффициент трения трубопроводов о грунт;

- вес одного метра трубопровода, кг/м;

;(29)

где - вес 1 м трубы, ;

- вес воды в 1 м трубы, ;

- вес изоляции, ;

находится из таблицы 2.11 [2];

находится по таблице 2.12 [2].

; (30)

где - плотность изоляционного материала, ;

.

.

.

По таблице 3.10 [2] принимаем неподвижную лобовую опору типа IIпо МВН 1316 - 30 с наибольшей горизонтальной осевой нагрузкой 5 т.

- Расчет и выбор подвижных (скользящих) опор.

Рассчитываются горизонтальные и вертикальные нагрузки:

; (31)

где - расстояние между подвижными опорами, м[табл. 3.2 [2]];

- удельный вес трубы;

.

; (32)

где - коэффициент трения();

.

Выбираем тип опоры: приварные удлиненные скользящие тип А по МН 4009 - 62.

Расстояние между опорами зависит от диаметра теплопровода и колеблется в пределах от 3 до 12 м.

- Выбор источника теплоты и описание тепловой схемы.

Суммарная тепловая нагрузка на отопление, вентиляцию и ГВС, включающая в себя собственные нужды составляет приблизительно 21,534 МВт, т.е. 18,5 Гкал/ч. Определяем потери в сетях :

; (33)

.

Расчетная тепловая мощность котельной:

; (34)

.

Необходимо вычислить расчетную тепловую мощность котельной в неотопительный период:

.

.

Находим единичную мощность одного котла:

; (35)

где -минимальное возможное количество котлов по [2] (берем 2);

.

По каталогу водогрейных котлов выбираем два котла типа КВ-ГМ-11,63-115Н с температурой нагрева сетевой воды до 115 и возможностью регулирование мощности от 30 до 100%. Температурный график выполняется.

Топливо - природный газ (мазут резервный) с. Снабжение газом от газораспределительных сетей избыточным давлением не более .

6. Тепловой расчет сети

- Расчет тепловых потерь в каналах (подземная прокладка).

Диаметр . .

Определяем эквивалентные диаметры канала:

. (36)

где - площадь поперечного сечения, ;

- периметр сечения, .

; .

Термическое сопротивление подающего трубопровода:

-наружное:

; (37)

- 8,15 из [2];

.

-стенки канала:

; (38)

.

- грунта:

; (39)

.

Общее термическое сопротивление:

; (40)

.

Определяем температуру воздуха в канале:

; (41)

.

Определяем теплопотери трубопроводов, проложенных в каналах:

- подающего:

;

- обратного:

;

- общие потери:

.

Обычно тепловые потери при канальной прокладке ниже примерно на 30% по сравнению с надземным, однако приведенные затраты выше. Капитальные затраты определяются путем составления локальных смет на тепловые сети.

7. Организация строительного производства

теплоснабжение водяной сеть автоматизация

Данным проектом предусматривается выполнение монтажных работ по тепловым сетям. Разработан проект производства работ на монтаж тепловых сетей. Проект разработан на основе схемы сетей и генплана микрорайона (лист 1).

Вся работа разделена на четыре цикла:

I цикл: сборка труб в звенья и сварка поворотных стыков;

II цикл: теплоизоляция трубопроводов матами из стекловаты;

III цикл: укладка трубопроводов, установка арматуры, сварка

неповоротных стыков;

IV цикл: гидравлические испытания и промывка трубопроводов.

Монтаж теплотрассы

После сварки труб, они трубоукладчиками раскладываются вдоль трассы в последовательности и направлении, указанном на генплане. Расположение трубы, звенья из труб и фасонные части трубопровода перед монтажом следует осмотреть и очистить внутри и снаружи от грязи, снега, льда и т.д.

Подъем и перемещение труб на трассе производится с применением надежных захватных приспособлений. При производстве монтажных работ рекомендуется применять полуавтоматическую стропы. При укладке труб в проектное положение необходимо соблюдать следующие правила:

- укладка трубопроводов «змейкой» не допускается в вертикальной или горизонтальной плоскостях;

- монтаж трубопроводов следует производить от мертвых опор;

- трубопроводы при канальной и надземной прокладках должны опираться на все подготовленные опоры;

- расположение опор трубопроводов под сварными стыками не допускается (> 50 мм от произв. опоры);

Таблица 13 - Ведомость объемов работ

п/п

Наименование работ

Единицы измерения

Количество

Расчетные формулы

1

2

3

4

5

1.

2.

Сборка труб в звенья

на бровке траншеи

Антикоррозионная

изоляция стыков

п.м

шт.

732

1359

1026

59

504

345

264

1179

105

436

548

448,4

94,8

74

136

103

6

51

35

27

118

11

44

55

По рабочим чертежам

3.

4.

Тепловая изоляция

Установка задвижек

п.м

шт.

45

10

732

1359

1026

59

504

345

264

1179

105

436

548

448,4

94,8

3

9

9

1

9

15

9

23

3

8

12

9

2

По рабочим чертежам

По рабочим чертежам

5.

6.

7.

Установка П-образных компенсаторов

Установка неподвижных опор

Установка подвижных опор

шт.

шт.

шт.

2

8

4

2

1

1

3

3

1

9

27

18

3

18

12

3

21

12

9

13

3

74

136

103

6

51

35

27

118

11

44

По рабочим чертежам

По рабочим чертежам

8.

9.

Укладка стальных трубопроводов в каналах

Сварка поворотных стыков

м

шт.

55

45

10

732

1359

1026

59

504

345

264

1179

105

436

548

448,4

94,8

56

102

78

5

39

27

21

89

9

33

42

34

8

По рабочим чертежам

10.

11.

12.

Сварка неповоротных стыков

Приварка патрубков

Установка переходов

шт.

шт.

шт.

19

34

26

2

13

9

7

30

3

11

14

12

3

3

9

12

1

6

7

7

3

3

7

2

3

3

6

1

4

5

3

7

По рабочим чертежам

По рабочим чертежам

13.

Гидравлические испытания и промывка трубопроводов

п.м

3

4

4

1

732

1359

1026

59

504

345

264

1179

105

436

548

448,4

94,8

По рабочим чертежам

Таблица 14 - Ведомость трудозатрат на монтаж

№ п/п

Наименование работ

ЕНиР

Ед. изм

Объем работ

Трудоемкость чел.час

Состав звена

на ед.

всего

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

2.

Сборка труб в звенья на бровке траншеи

Антикоррозионная изоляция стыков

Е9-2-1

Е9-2-12

п.м

стык

732

1359

1026

59

504

345

264

1179

105

436

548

448,4

94,8

74

136

103

6

51

35

27

118

11

44

55

45

10

0,06

0,05

0,04

0,04

0,03

0,03

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,54

0,54

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,39

0,39

0,39

0,39

0,39

0,39

43,92

67,95

41,04

2,36

15,12

10,35

5,28

23,58

2,1

8,72

10,96

8,97

1,9

39,96

73,44

45,32

2,64

22,44

15,4

1,08

46,02

4,29

17,16

21,45

17,55

3,9

Монтажники:

5р - 1

3р - 1

Изолировщики:

4р - 1

3р - 2

3.

4.

5.

Тепловая изоляция

Установка задвижек

Установка П-образных компенсаторов

Е9-2-13

Е9-2-16

Е9-2-17

п.м

шт.

шт.

732

1359

1026

59

504

345

264

1179

105

436

548

448,4

94,8

3

9

9

1

9

15

9

23

3

8

12

9

2

2

8

4

0,96

0,82

0,7

0,7

0,56

0,56

0,43

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

4,8

3,7

2,9

1,9

1,9

1,9

1,4

1,4

0,87

0,87

0,87

0,87

0,87

10,5

5,8

5,8

702,72

1114,4

718,2

41,3

282,24

193,2

113,52

353,7

31,5

130,8

164,4

134,52

28,44

14,4

33,3

26,1

1,9

17,1

28,5

12,6

32,2

2,61

2,96

10,44

7,83

1,74

21

46,4

23,2

Изолировщики

4р - 1

2р - 1

Монтажники:

5р - 1

4р - 2

3р - 1

Монтажники:

5р - 1

4р - 1

3р - 1

Размещено на http://www.allbest.ru/

8. Охрана труда

Техника безопасности при производстве земляных работ

До начала производства работ в местах расположения действующих подземных коммуникация должны быть разработаны и согласованы с организациями, эксплуатирующими эти коммуникации, мероприятия по безопасным условиям труда, а расположение подземных коммуникаций на местности обозначено соответствующими знаками и подписями.

Производство работ (земляных) в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением и действующих трубопроводов, кроме того, под наблюдением работников электро- и газового хозяйства.

При обнаружении взрывоопасных материалов земляные работы в этих местах следует немедленно прекратить до получения разрешения от соответствующих органов.

Котлованы и траншеи, разрабатываемые на улицах и проездах, а так же в местах, где происходит движение людей или транспорта, должны быть ограждены сплошным ограждением высотой 1,2 м с предупредительными надписями и сигнальным освещением в соответствии с требованиями ГОСТ 23407 - 78. Места прохода людей через траншеи оборудуются переходными мостками, освещаемыми в ночное время.

Грунт, извлеченный из траншеи, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки. Разрабатывать грунт «подкатом» не допускается. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

Механизированная разработка грунта производится при условии обеспечения безопасного и рационального использования.

Машины, используемые для разработки траншей и котлованов, необходимо оборудовать звуковой сигнализацией, значение сигналов должнызнать все работающие на заданном участке. При установке, монтаже, ремонте и перемещении землеройных машин должны быть приняты меры, предупреждающие их опрокидывание.

Разработка и перемещение грунта экскаваторами и бульдозерами при движении на подъем или под уклоном с углом наклона, более указанного в паспорте механизма, запрещается.

Перед началом работы экскаватор устанавливается на площадке, имеющей уклон не более указанного в паспорте. Во избежание его самопроизвольного перемещения под колеса или гусеницы подкладывает упоры. Запрещается использовать для этой цели доски, бревна, кирпичи и другие предметы. Если в процессе передвижения встречаются участки со слабым грунтом, их усиливают щитами и настилом из досок, брусьев, шпал.

Расстояние между поворотной платформой экскаватора и выступающими частями зданий, сооружений, стенкой забоя должно составлять не менее 1 м. При работе экскаватора запрещается производить какие-либо другие работы со стороны забоя и находиться людям в радиусе действия стрелы плюс 5 м. В нерабочем состоянии экскаватор должен находиться от края вылета на расстоянии не менее 2 м с опущенным на землю ковшом.

В пределах строительной площадки экскаватор передвигается по заранее выбранному пути с уклон, не превышающем нормативный. Стрелу при этом устанавливают строго по ходу движения, а ковш должен быть пустым, и поднят на высоту 0,5 - 0,7 м от поверхности земли.

Опускание стрелы под уклоном более 45о( по отношению к плоскости стенки) не допускается, т.к. дальнейшее увеличение этого угла приводит к уменьшению вертикальной составляющей каналов.

Расчет критической высоты и угла откоса стенок траншеи

Вид грунта: суглинок средний.

Критическая высота вертикальной стенки, м, рассчитывается по формуле:

; (42)

где - сила сцепления на разрыв, ;

- плотность грунта, ;

- угол естественного откоса;

.

Предельная высота вертикальной стенки, м, рассчитывается по формуле:

; (43)

где -коэффициент запаса по высоте;

.

Предельная высота является достаточной для траншеи, глубина которой не превышает - 2 м. Следовательно, инвентарное крепление стенок траншеи не рассчитывается.

Расчет защитного заземления

Измеренное (в нашем случае - табличное) удельное сопротивление грунта приводится к расчетному значению , по [16]:

; (44)

где -измеренное (табличное) значение сопротивления грунта, ;

- средний коэффициент земли, учитывающий возможное увеличение удельного сопротивления слоя; для климатической зоны;

.

В качестве заземлителя используется труба на глубине 1,6 м.

Сопротивление заземлителя, Ом, определяется по формуле:

; (45)

где -длина стержней;;

- диаметр стержней; ;

- глубина заложения вертикальных электродов, ;

Глубина заложения вертикальных электродов, м, определяется по формуле:

. (46)

.

Количество стержней , заземляющего устройства определяется по формуле:

; (47)

где -допускаемое сопротивление заземляющего устройства, определяемое по формуле:

; (48)

где - нормативное сопротивление заземляющего устройства, Ом;

.

.

Сопротивление вертикальных заземлителей, Ом, учитывая влияние полосы связи:

; (49)

где - коэффициент использования (экранизации) вертикальных заземлителей. При заданном отношении ;

.

Сопротивление полосы связи, Ом, определяется по формуле:

; (50)

где - глубина заложения полосы, м;

- длина соединительной полосы, м, при расположении электродов в ряд определяется по формуле:

; (51)

где - расстояние между стержнями, м;

.

.

Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства при данном качестве стержней с учетом полосы связи:

; (52)

где - коэффициент экранирования между полосой связи и вертикальными электродами;

.

Заземляющее устройство отвечает условию:

.

Вывод

Разработана простая, надежная и эффективная система теплоснабже-ния. Источник теплоснабжения - водогрейная котельная с 3-мя котлами КВ-ГМ-11,63-115Н, работающими только на газе.

Тепловые сети выбраны единого образца - подземные канальные 4-кх трубные. Горячее водоснабжение обеспечивается централизованно в котельной, в водо-водяных подогревателях питьевая вода зимой и летом подогревается до 65 оС (55оС).

Рассмотрены и проработаны все вопросы, касающиеся системы теплоснабжения: выбор опор, компенсаторов температурных удлинений, охраны труда (выбор защитного заземляющего устройства, угол и высота траншеи), организация производственных работ при монтаже системы.

Список использованных источников

1. СП 373.1325800.2018. Источники теплоснабжения автономные. Правила проектирования.

2. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей (под редакцией Николаева А.А.). М:, СИ, 1985.

3.СП 60.13330.2016 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

4. СП 61.13330.2012 «СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (с изменением № 1).

5. СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99 Строительная климатология (с изменениями № 1, № 2).

6. ЕНиР Сборник 9 «Сооружение систем теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации». Выпуск 1. Санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений.

7. ЕНиР Сборник 22 «Сварочные работы». Выпуск 2. Трубопроводы.

8. СП 41-101- 95 Проектирование тепловых пунктов.

9. ГОСТ 21.605-82 Рабочие чертежи тепловых сетей.

10. ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.

11. СанПиН 2.1.4.2496-09. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения.

12. Стандарт организации НП «РТ» СТО НП «РТ» 70264433-5-1-2009 рекомендации по проектированию тепловых пунктов, размещаемых в зданиях.

13. Манюк В.И. и др. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. - М.: Стройиздат, 1988.-430 с.

14. Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий (издание 4-ое) Москва 2002.

15. Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения (практическое пособие к Рекомендациям по организации учета тепловой энергии и теплоносителей на предприятиях, в учреждениях и организациях жилищно-коммунального хозяйства и бюджетной сферы) МДС 41-4.2000.

16.Копко В.Н. и др. Теплоснабжение (курсовое проектирование). М: Высшая школа, 1985, 139с.

17. СП 30.13330.2016 «СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий».

18. ГОСТ Р 54860 - 2011 Теплоснабжение зданий. Общие методики расчета энергопотребности и эффективности систем теплоснабжения. Москва Стандартинформ 2012.

19. ГОСТ 17177 - 94 Материалы и изделия строительные теплоизоляцион-ные. Методы испытаний.

20. ГОСТ 23208 - 83 Цилиндры и полуцилиндры теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем.

21. Сотникова О. А. Теплоснабжение: учеб.пособие / О. А. Сотникова, В.Н. Мелькумов. - М.: Изд-во АСВ, 2009. - 296 с.: ил.; 22 см. - Библиогр. с. 287-290 (64 назв.).

22. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование: учеб.пособие / Б. М. Хрусталев [и др.]; под ред. Б. М. Хрусталева. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Изд-во АСВ, 2010. - 784 с.

23. Малая Э. М. Городские и поселковые системы теплоснабжения: учеб.пособие по курсу "Теплоснабжение" для студ. спец. 270109.65 всех форм обучения / Э. М. Малая, Н. Н. Осипова; Саратовский гос. техн. ун-т. - Саратов: СГТУ, 2012. - 132 с.: ил.; 21 см. - Библиогр.: с. 101-102.

24. ГОСТ Р 57190-2016 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Термины и определения.

25.ГОСТ 21563-93Котлы водогрейные. Основные параметры и технические требования.

26. ГОСТ Р 54440-2011 Котлы отопительные. Часть 1. Отопительные котлы с горелками с принудительной подачей воздуха. Терминология, общие требования, испытания и маркировка.

27. ГОСТ Р 54442-2011 Котлы отопительные. Часть 3. Газовые котлы центрального отопления. Агрегат, состоящий из корпуса котла и горелки с принудительной подачей воздуха. Требования к теплотехническим испытаниям.

28. Отопление: учебник для студ. вузов.обуч. по напр. "Строительство" / В.И. Полушкин [и др.]. - М.: ИЦ "Академия", 2010. - 256 с.: ил.; 21 см. - (Высшее профессиональное образование). - Библиогр.: с. 245 (7 назв.).

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение. Построение годового графика тепловой нагрузки. Составление схемы тепловой сети. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Выбор теплофикационного оборудования и источника теплоснабжения.

    курсовая работа [208,3 K], добавлен 11.04.2015

  • Определение величин тепловых нагрузок района и годового расхода теплоты. Выбор тепловой мощности источника. Гидравлический расчет тепловой сети, подбор сетевых и подпиточных насосов. Расчет тепловых потерь, паровой сети, компенсаторов и усилий на опоры.

    курсовая работа [458,5 K], добавлен 11.07.2012

  • Определение расчетных расходов тепла и расходов сетевой воды. Гидравлический расчет тепловой сети. Выбор схем присоединения зданий к тепловой сети. Гидравлический расчет паропроводов и конденсатопровода. Построение продольного профиля тепловой сети.

    курсовая работа [348,2 K], добавлен 29.03.2012

  • Характеристика объектов теплоснабжения. Расчет тепловых потоков на отопление, на вентиляцию и на горячее водоснабжение. Построение графика расхода теплоты. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети. Расчет магистрали тепловой сети.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.08.2012

  • Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Расчет температурного графика. Расчет расходов сетевой воды. Гидравлический и тепловой расчет паропровода. Расчет тепловой схемы котельной. Выбор теплообменного оборудования.

    дипломная работа [255,0 K], добавлен 04.10.2008

  • 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

  • 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

  • Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построение температурного графика регулирования тепловой нагрузки на отопление. Расчёт компенсаторов и тепловой изоляции, магистральных теплопроводов двухтрубной водяной сети.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.10.2013

  • Расчет среднесуточной тепловой мощности на горячее водоснабжение. Гидравлический расчет тепловых сетей. Расчет мощности тепловых потерь водяным теплопроводом. Построение температурного графика. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельных.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 26.06.2019

  • 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

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.