Курсовой проект теплоснабжение района города – : – BestReferat.ru

Теплоснабжение района города - Курсовой проект

УО "Полоцкий государственный университет"

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине "Теплоснабжение"

Тема "Теплоснабжение района города"

 

 

 

 

Исполнитель: Федченко О.Л.

студент 4 курса 05-ТВ-2 группы

Руководитель: Широкова О.Н.

 

 

 

 

 

 

Новополоцк 2009

Содержание

 

Общая часть

1.Определение расчётных тепловых нагрузок района города

2. Построение графиков расхода теплоты

3. Регулирование отпуска теплоты

3.1 График регулирования по нагрузке отопления (отопительно-бытовой)

4. Определение расчётных расходов теплоносителя в тепловых сетях

5. Гидравлический расчёт водяных тепловых сетей

7. Построение пьезометрического графика и подбор насосов

8. Механический расчёт теплопроводов

Список литературы

Общая часть

 

Общая часть.

В данном курсовом проекте необходимо разработать водяную систему централизованного теплоснабжения района города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей из предварительно изолированных пенополиуретаном (ПИ) трубопроводов. Источником тепла является ТЭЦ.

Исходные данные:

Географический пункт (город) - Пинск;

Расчетная температура теплоносителя в подающей и обратной магистралях, после элеватора - 150-65-95;

Вид системы теплоснабжения - закрытая;

Регулирование отпуска теплоты - по отопительной нагрузке.

Для заданного города из приложения 1-3 /13/ принимают следующие климатологические данные:

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) ;

Продолжительность отопительного периода

Продолжительность стояния температур наружного воздуха с интервалом 5С в течение отопительного периода

Средние месячные и годовая температура наружного воздуха:

 

янвфевмарапрмайиюниюлавгсеноктноядекгод-5,3-4,3-0,27,213,816,918,317,212,97,11,7-2,86,9

1.Определение расчётных тепловых нагрузок района города

 

Расчётные расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определены для каждого квартала города по укрупнённым показателям согласно /8, п.2/.

а) максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий:

 

, (1.1)

 

где qo = 52 Вт/м2 - укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1м2 общей площади, принимаемый по [13, приложение4];

k1 = 0,25 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, /8, п.2.4/;

A-общая площадь жилых зданий, м2.

Общую площадь жилых зданий A, м2, определяем исходя из жилой площади Fж и безразмерного планировочного коэффициента квартиры К:

 

, (1.2)

 

где Fж - жилая площадь квартала, м2, которую определена по формуле:

 

, (1.3)

 

где fж = 12 м3/чел - норма жилой площади на человека, /11, стр.10/;

К = 0,7 - безразмерный планировочный коэффициент квартиры, /11, стр.10/. - количество жителей в квартале, чел;

Fкв− площадь квартала, га;

Pн=356 чел/га − плотность населения, /13, табл.2.1/.

б) максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий:

 

, (1.4)

 

где k2= 0,8 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, построенных после 1995 г., принимается в соответствии с /8, п.2.4/.

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

 

, (1.5)

 

где qh - укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий на 1 человека, принимаемый по /8, прил.3/;

в) максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

 

, (1.6)

 

Определён расчётный расход теплоты для района города с учётом того, что при транспорте теплоносителя происходят потери теплоты в окружающую среду в размере 5% от тепловой нагрузки.

Поэтому суммарные расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение умножены на коэффициент 1,05.

Пример расчета для квартала 1, с использованием формул (1.1) - (1.6).

Площадь квартала:

 

 

Количество жителей в квартале, чел:

 

 

Жилая площадь квартала Fж, м2:

 

 

Общая площадь жилых зданий A, м2,:

 

 

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

 

 

Максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий:

 

 

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

 

 

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

 

 

Суммарное теплопотребление квартала ∑Q складываем из расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

 

 

Вычисленные значения расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение занесены в таблицу 1.1.

теплоснабжение тепловая сеть насос

2. Построение графиков расхода теплоты

 

После определения расчет

www.studsell.com

мой курсовик по теплоснабжению

Введение

Тепловое потребление – одна из основных статей топливно-энергетического баланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны ежегодно расходуется более 600млн. т условного топлива, т. е. около 30% всех используемых первичных топливно-энергетических энергоресурсов.

Тепловое хозяйство России в течение длительного периода разви­вается по пути концентрации тепловых нагрузок, центра­лизации тепло­снабжения и комбинирован­ной выработки тепловой и электрической энер­гии.

Широкое развитие получила теплофика­ция, являющаяся наиболее рациональным методом использования топливных ресур­сов для тепло- и электроснабжения.

Развитие теплофикации способствует решению многих важных на­роднохозяйст­венных и социальных проблем таких, как повышение тепло­вой и общей экономично­сти электроэнергетического производства, обес­печение экономичного и качественного теплоснабжения жилищно-комму­нальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обста­новки в городах и про­мышленных районах, снижение трудоза­трат в тепло­вом хозяйстве.

Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор (жилые здания, гостиницы, больницы, детские, бытовые учреждения и пр.) потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектроцентралями, производственными и районными отопительными котельными.

Водяное отопление считается наиболее гигиеничным и экономичным по сравнению с паром и другими видами отопление.

К теплоснабжению жилых зданий предъявляются особые требования, так как потребителям теплоты необходима круглосуточная и бесперебойная ее подача в течение всего отопительного сезона. Даже кратковременные перерывы в подаче теплоты нарушают интересы ее потребителей, вносят ряд неудобств персонально для каждого жителя жилого дома.

Отечественная теплофикация базируется на районных ТЭЦ об­щего пользования и на промышленных ТЭЦ в составе предприятий, от ко­торых теплота отпускается как промышленным предприятиям, так и рас­положенным поблизости городам и населенным пунктам. Для удовлетво­рения отопительно-вентиляционной и бытовой нагрузок жилых и общест­венных зданий, а также промышленных предприятий используется глав­ным образом горячая вода.

Система центрального теплоснабжения состоит из ряда крупных сооружений и устройств, служащих для производства тепловой энергии, ее транспортировки, распределения и использования. Она состоит из: источника теплоснабжения, тепловых сетей, теплоиспользующих аппаратов.

Основная задача централизованного теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей теплотой со строго установленными параметрами (количество, давление, температура).

Целью данного курсового проекта является научиться рассчитывать систему теплоснабжения, тепловые нагрузки, выбирать компенсаторы, сетевые и подпиточные насосы.

Настоящий курсовой проект выполнен в соответствии с заданием, представленным, в приложении А. Темой курсового проекта является «Теплоснабжение микрорайона в городе Новгороде».

1 Общая часть

1.1 Определение системы теплоснабжения

Основными источниками тепла являются тепловые теплоэлектро­централи (ТЭЦ), вырабатывающие комбинированным способом электри­ческую энергию и тепло, или котельные, вырабатывающие тепло.

Теплоснабжение микрорайона г.Новгорода осуществляется от промышленных, отопительных котельных и ТЭЦ

Выбор теплоносителя и системы тепло­снабжения определяется техническими и экономическими соображениями и зави­сит главным обра­зом от типа источника те­плоты и вида тепловой нагрузки. Рекомен­дуется максимально упрощать систему теп­лоснабжения. Чем система проще, тем она дешевле в сооружении и надежнее в экс­плуатации. Наиболее простые решения дает применение единого теплоносителя для всех видов тепло­вой нагрузки.

В качестве системы теплоснабжения принимаем централизованную систему теплоснабжения, а в качестве источника теплоты выбираем Тепловую электроцентраль (ТЭЦ).

По виду теплоснабжения системы теплоснабжения могут быть паровые и водяные.

Так как в проектируемом микрорайоне находятся в основном жилые дома и общественные здания, то выбираем водяную систему.

Водяные системы теплоснабжения разделяются по числу трубопроводов на однотрубные, двухтрубные и многотрубные.

Наиболее простой и перспективной для транспорта на большие расстояния является однотрубная бессливная система тепло­снабжения. Ее можно применить в том слу­чае, когда обеспечивается равенство расхо­дов сетевой воды, требуемых для удовле­творения отопительно-вентиля­ционной на­грузки и для горячего водоснабжения або­нентов данного города или района. Для теплоснабжения городов в боль­шинстве случаев применяются двухтруб­ные водяные системы, в которых тепловая сеть состоит из двух трубопроводов: подаю­щего и обратного. По подающему трубо­проводу горячая вода подводится от стан­ции к абонентам, по обратному трубопро­воду охлажденная вода возвращается на станцию.

Преимущественное применение в горо­дах двухтрубных систем объясняется тем, что эти системы по сравнению с многотруб­ными требуют меньших начальных вложе­ний и дешевле в эксплуатации. Двухтруб­ные системы применимы в тех случаях, ко­гда всем потребителям района требуется те­плота примерно одного потенциала. Такие условия обычно имеют место в городах, где вся тепловая нагрузка (отопление, вентиля­ция и горячее водоснабжение) может быть удовлетворена в основном теплотой низко­го потенциала.

В данном курсовом проекте для теплоснабжения микрорайона выбираем двухтрубную систему.

Водяные системы теплоснабжения бывают открытыми и закрытыми. Выбираем открытую систему, в которой вода на горячее водоснабжение забирается из сети и обратно не возвращается.

Систему отопления выбираем зависимую, так как параметры теплоносителя у теплоносителя зависят от параметров у источника. Схема присоединения системы отопления к системе теплоснабжения через элеватор.

1.2 Выбор типа прокладки тепловой сети

Теплопроводы прокладываются надземным и подземным способом.

Подземные теплопроводы. Все конст­рукции подземных теплопроводов можно разделить на две группы: канальные и бес­канальные.

В канальных теплопроводах изоляцион­ная конструкция разгружена от внешних на­грузок грунта стенками канала.

В бесканальных теплопроводах изоля­ционная конструкция испытывает нагруз­ку грунта.

Каналы сооружаются проходными и не­проходными.

Основное преимущество проходных ка­налов - постоянный доступ к трубопрово­дам. Проходные каналы позволяют заме­нять и добавлять трубопроводы, проводить ревизию, ремонт и ликвидацию аварий на трубопроводах без разрушения дорож­ных покрытий и разрытия мостовых. Про­ходные каналы применяются обычно на вы­водах от теплоэлектроцентралей и на ос­новных магистралях промплощадок круп­ных предприятий. В последнем случае в об­щем проходном канале прокладываются все трубопроводы производственного назначе­ния (паропроводы, водоводы, трубопрово­ды сжатого воздуха).

Большинство теплопроводов прокла­дывается в непроходных каналах или бесканально.

Беска­нальные теплопроводы находят применение в том случае, когда они по надежности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах и даже превосходят их, являясь более эконо­мичными по сравнению с последними по начальной стоимости и трудозатратам на сооружение и эксплуатацию.

Надземные теплопроводы прокладывают на отдельно стоящих опорах (низких и высоких) и мачтах, на эстакадах со сплошным пролетным строением в виде ферм или балок и на тягах, прикрепленных к вер­хушкам мачт (вантовые конструкции). На промышленных предприя­тиях применяют иногда упрощенные прокладки: на консолях по конструкциям зданий и подставках по кры­шам зданий.

Для данного курсового проекта выбираем подземный способ прокладки теплопроводов, бесканальный. В местах ответвления потребителей предусматривается устройство тепловых камер, в которых располагается арматура (задвижки, вентили, краны, обратные клапаны).

Арматура, применяемая в тепловых сетях, по назначению подраз­деляется на запорную, регулировочную, предохранительную (защит­ную), дросселирующую, конденсатоотводящую и контрольно-измери­тельную.

Задвижки и вентили служат для отключения систем теплоснабжения потребителей, а также для регулирования количества проходящего теплоносителя через трубопроводы.

Пробковые краны служат только как запорная арматура. Устройство и принцип действия пробковых кранов следующее: теплоноситель через них может, проходит в обе стороны. В системе отопления чаще всего применяют сальниковые пробковые краны.

Краны двойной регулировки служат для регулирования количества теплоносителя, поступающего в нагревательные приборы.

Обратный клапан служит для обеспечения движения теплоносителя только в одном направлении.

К фасонной части трубопроводов относятся: отводы, ответвления, переходы.

Для строительства тепловых сетей используют стальные трубы, соединяемые при помощи электрической или газо­вой сварки. Из стальных труб для тепловых сетей в настоящее время исполь­зуют в основном электросварные с продольным прямым и спираль­ным швом и бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные, изготовляемые из сталей марок Ст. 3, 4, 5, 10, 20 и низко­легированных. Выпускаются электросварные трубы до условного диаметра 1400 мм, бесшовные — 400 мм. Трубопроводы покрывают изоляцией.

2 Специальная часть

2.1 Характеристика района теплоснабжения. Исходные данные для проектирования

Великий Новгород (до 1999 года — Новгород, в средневековье — Господин Великий Новгород) — город на северо-западе России, административный центр Новгородской области, Город воинской славы. Один из древнейших и известнейших городов России. Великий Новгород расположен на Приильменской низменности, на реке Волхов, кремль (исторический центр Софийской стороны города) в 6 км от озера Ильмень, в 552 км к северо-западу от Москвы. Южная граница городского округа Великий Новгород, с 1999 года у Рюрикова Городища и Юрьева монастыря, а северная граница, с 2004 года — микрорайон Кречевицы, расположены на расстоянии более 20 км.

Наименование потребителей теплоты в микрорайоне в городе Новгороде, и их исходные данные сводятся в таблицу 1.

Таблица 1- Исходные данные.

Наименование потребителей

Количество, шт

Наружный объём здания, Vн

Внутрення температура, tвн, 0С

Удельный расход тепла Вт/м3К

Количество потребителей, m

Норма расхода воды, а, л/сут

Коэффици ент часовой неравномерности, К

На отопление q0

На вентиляцию qв

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Жилой дом

8

40000

18

0,44

-

480

100

2,7

Магазин

3

5000

15

0,44

-

30

7

3

Школа

2

35000

16

0,41

0,09

700

8

3

Детский сад

3

5000

20

0,44

0,13

100

30

4

Продолжение таблицы 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Библиотека

1

4850

16

0,50

0,10

200

5

3

Дом отдыха

1

28500

19

0,35

0,23

570

150

2

Театр

1

10000

16

0,34

0,48

300

5

3

Бассейн

1

62000

16

0,35

0,23

300

60

1,5

Полиция

1

9000

18

0,44

0,09

300

5

2,7

Поликлиника

1

25000

20

0,35

0,29

400

6

2

Жилой дом

4

18000

18

0,48

-

300

100

2,7

Климатические данные города представлены в таблице 2

Таблица 2-Климатические данные города

Температура наружного воздуха отопительного периода , 0С

Скорость ветра в январе, м/сек

Продолжительность отопительного периода, по/сут

Абсолютный минимум

Расчетная для отопления,tно

Расчетная для вентиляции, tнв

Расчетная средняя, tср

-45

-27

-12

-4.7

6.6

5280

Продолжительность стояния температур представлена в таблице 3

Таблица 3-Продолжительность стояния температур

Температура наружного воздуха

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

+5

+8

Продолжительность стояния температур

-

5

22

45

131

328

657

999

1244

963

666

Средняя температура по месяцам представлена в таблице 4

Таблица 4-Средняя температура по месяцам

Месяц

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Температура

-8,6

-8,4

-4,5

3,3

10,4

15

17,3

15,2

10,1

4,2

-1,1

-5,9

2.2 Разработка плана тепловой сети и выбор схемы трассы

При проектировании сетей от одного источника теплоснабжения рекомендуется, как правило, выбрать простую радиальную сеть с постепенным уменьшением диаметра по мере удалении от станции и снижении тепловой нагрузки. Такая сеть является наиболее дешевой по начальным затратам, требует наименьшего расхода металла на сооружение и весьма проста в эксплуатации.

Трассы прокладываются вдоль дороги с уклоном 0,002

Расчетная схема трассы представлена в приложении Б.

2.3 Расчет тепловых нагрузок

2.3.1 Определяется расход тепла на отопление , кВт, по формуле

Qо = qo∙ Vн ( tвн - tн.о.) ∙ 10-3

где - удельная отопительная характеристика, Вт/,

- наружный строительный объем здания, м3,

- температура внутри помещения, 0С,

- температура наружного воздуха для системы отопления, 0С

Qо = 0,440∙40000(180-(-27)) ∙ 10-3 = 792 кВт

2.3.2 Определяется расход тепла для вентиляции , кВт, по формуле

где - удельный расход тепла на вентиляцию, Вт/

–температура наружного воздуха для вентиляции, 0С

=0,09 ∙ 35000(16-(-27)) ∙ 10-3=135,45 кВт

2.3.3 Определяется расход тепла на горячее водоснабжение, , кВт, по формуле

,

где – коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды,

–количество потребителей, чел,

–норма расхода воды, л/сут,

–температура горячей воды, 0С, оС

–температура холодной воды, 0С, оС

–теплоемкость воды, кДж/,кДж/

==377,10 кДж/

Расчет тепловых нагрузок произведен для жилого дома, для остальных объектов расчет производится аналогично, и результаты сводятся в таблицу 5.

Таблица 5-Тепловые нагрузки объектов микрорайона

Наименование потребителей

Расходы тепла, кВт

Суммарная нагрузка для одного потребителя, кВт

Суммарный расход для всех потребителей, кВт

на отопление,

на вентиляцию,

на горячее водоснабжение,

на отопление,

на вентиляцию,

на горячее водоснабжение,

1

2

3

4

5

6

7

8

Жилой дом

792

-

377,10

1169,10

6336

-

3016,80

Магазин

92,40

-

1,83

92,23

277,20

-

5,49

Школа

617,05

135,45

48,88

801,38

1234,10

270,90

97,76

Детский сад

103,40

30,55

34,91

168,86

310,20

91,65

104,73

Библиотека

24,25

20,85

8,73

53,83

24,25

20,85

8,73

Дом отдыха

458,85

301,53

497,56

1257,94

458,85

301,53

497,56

Театр

146,20

206,40

13,09

365,69

146,20

206,40

13,09

Бассейн

933,10

613,18

78,56

1624,84

933,10

613,18

78,56

Продолжение таблицы 5

1

2

3

4

5

6

7

8

Полиция

178,20

36,45

11,48

226,43

178,20

36,45

11,78

Поликлиника

411,25

340,75

13,96

765,96

411,25

340,75

13,96

Жилой дом

388,80

-

174,58

563,38

1555,20

-

698,32

studfiles.net

Общие сведения

Курсовой проект служит для углубления и закрепления знаний, полученных при изучении дисциплины «Теплоснабжение».

Выполнение курсового проекта начинается с получения задания и его изучения. Предварительно следует ознакомиться с современными материалами по проектированию и строительству районов новой застройки.

Задание включает текстовую часть и варианты исходных данных. Индивидуальные задания различаются исходными данными (табл.1) в соответствии с номером студента в журнале. Задание оформляется на отдельном листе и помещается в расчетно-пояснительной записке после титульного листа.

Титульный лист должен содержать следующие данные: название учебного заведения, кафедры, дисциплины, темы курсового проекта, фамилию и инициалы студента, год выполнения.

Задание к курсовому проекту

Требуется разработать систему теплоснабжения района города, рассчитать и подобрать основное оборудование источника теплоты. В качестве источника теплоты принять теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). От ТЭЦ до потребителя проектируется двухтрубная тепловая сеть (закрытая или открытая - по заданию). Прокладка осуществляется в непроходных каналах лоткового типа. Исходные данные для проектирования выбираются по табл. 1. Теплоносителем является перегретая вода с параметрами по заданию.

Оформление курсового проекта

В состав курсового проекта входят расчетно-пояснительная записка и графическая часть.

Расчетно-пояснительная записка должна быть написана в соответствии с правилами оформления разборчивым почерком. В конце записки приводится список литературы, использованной при выполнении проекта. Ссылки на литературные источники даются в тексте (в квадратных скобках приводятся номера источников, соответствующие номерам в списке рекомендуемой литературы).

Таблица 1

Порядковый

номер по

журналу

Номер генплана

Номер ТЭЦ

Вид системы

Плотность

населения,

чел. / га

Параметры

теплоносителя,

τ 1 и τ 2 , оС

Материал тепловой

изоляции

Район строительства

1

1

1

открытая

300

150-70

ППУ

Смоленск

2

2

2

закрытая

280

150-70

ППТ-75

Тюмень

3

3

3

открытая

260

130-70

ИПС-Т

Хабаровск

4

4

4

закрытая

270

130-70

ППТ-50

Оренбург

5

1

5

открытая

290

150-70

МС-35

Омск

6

2

1

закрытая

310

150-70

мин. вата

Челябинск

7

3

2

открытая

330

130-70

МС-50

Астрахань

8

4

3

закрытая

350

150-70

ППУ

Саратов

9

1

4

открытая

360

130-70

ППТ-75

Казань

10

2

5

закрытая

340

150-70

ИПС-Т

Киров

11

3

1

открытая

320

150-70

ППТ-50

Н.Новгород

12

4

2

закрытая

305

150-70

МС-35

Москва

13

1

3

открытая

285

150-70

мин. вата

Иваново

14

2

4

закрытая

265

130-70

МС-50

Кострома

15

3

5

открытая

255

150-70

ППУ

Тула

16

4

1

закрытая

275

130-70

ППТ-75

Воронеж

17

1

2

открытая

295

130-70

ИПС-Т

Краснодар

18

2

3

закрытая

315

130-70

ППТ-50

Новороссийск

19

3

4

открытая

335

150-70

МС-35

Липецк

20

4

5

закрытая

355

150-70

мин. вата

Новосибирск

21

1

1

закрытая

345

130-70

МС-50

Владивосток

22

2

2

открытая

330

130-70

ППУ

Калининград

23

3

3

закрытая

310

150-70

ППТ-75

Архангельск

24

4

4

открытая

295

150-70

ИПС-Т

Екатеринбург

25

1

5

закрытая

250

130-70

ППТ-50

Чебоксары

26

2

1

открытая

260

150-70

МС-35

Самара

27

3

2

закрытая

270

130-70

мин. вата

Волгоград

28

4

3

открытая

280

130-70

МС-50

Уфа

29

1

4

закрытая

290

150-70

ППУ

Ижевск

30

2

5

открытая

300

130-70

ИПС-Т

Пермь

В начале расчетно-пояснительной записки должны быть помещены титульный лист установленного образца, оглавление, исходные данные для выполнения курсового проекта.

Расчетная часть записки должна содержать следующие разделы:

1. Определение часовых и годовых расходов теплоты.

2. Расчет и построение графиков регулирования отпуска теплоты.

3. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях.

4. Выбор конструкции тепловой сети и разработка монтажной схемы.

5. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей.

6. Разработка графиков давлений и выбор схем присоединения абонентов к тепловым сетям.

7. Разработка и построение продольного профиля тепловых сетей.

8. Подбор основного оборудования теплоподготовительной установки ТЭЦ.

9. Механический расчет теплопроводов.

10. Тепловой расчет теплоизоляционной конструкции.

В тексте пояснительной записки помещаются следующие графики и схемы: графики регулирования отпуска теплоты, графики расходов теплоносителя, расчетная схема тепловой сети, пьезометрический график.

Графическая часть проекта выполняется на двух листах бумаги формата А1. Графическое изображение проекций, обозначения, шрифты должны быть выполнены по правилам оформления строительных чертежей в соответствии с ГОСТ 21.605-82 «Сети тепловые (тепломеханическая часть)».

Графическая часть включает в себя:

1) генеральный план тепловых сетей;

2) монтажную схему тепловой сети;

3) продольный профиль тепловой сети;

4) разрез по каналу;

5) аксонометрическую схему, план и разрез тепловой камеры.

studfiles.net

Теплоснабжение района города

Теплоснабжение района города

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Восточно-Сибирский Государственный

Технологический Университет

Факультет: Строительный

Кафедра: Теплогазоснабжение и вентиляция

Допущен к защите

Руководитель проекта

_____________________

Курсовая работа

Тема: Теплоснабжение района города

Исполнитель:

студент ускоренной формы обучения

группы МР ИПК (набор 2007)

Изместьев Денис Александрович

Улан-Удэ, 2009

Содержание

Введение

1.Исходные данные

2.Определение расчетных расходов теплоты

.Построение часовых и годовых графиков расхода теплоты

.Расчет и построение графиков регулирования отпуска теплоты

.Расчет графика температур воды на выходе из калориферов систем вентиляции

.Расчет графика сетевой воды на отопление и вентиляцию

.Выбор трассы и типа прокладки тепловой сети.

.Определение расчетных расходов сетевой воды

.Гидравлический расчет и монтажная схема водяной тепловой сети

.Построение пьезометрических графиков

.Подбор сетевых насосов

.Подбор подпиточных насосов

Введение

Применение крупных источников тепла, газовые выбросы которых содержат меньше концентрации токсичных веществ, по сравнению с мелкими отопительными установками, способствуют решению крупной задачи современности - охраны окружающей среды.

Благодаря социальным и экономическим преимуществам теплофикация является одним из основных направлений развития энергетики в нашей стране. теплоснабжение жилой район

Но ограниченные ресурсы органического топлива, которое используется на ТЭЦ до настоящего времени, вызывают трудности использования его в дальнейшем.

В перспективе основными источниками для теплоснабжения будут атомные котельные и атомные ТЭЦ. Использование этих источников приведет к увеличению концентрации тепловых нагрузок, увеличению радиуса действия систем и необходимости решения новых научных и инженерных задач. Наряду с ядерным топливом будут применятся восстанавливаемые энергоресурсы: геотермальные воды, тепло солнца и воды. Существенную экономию энергии даст использование для теплоснабжения вторичных энергоресурсов, которые будут находить все более широкое применение.

Тепловые сети многих городов в настоящее время нуждаются в реконструкции и ремонте. Основной причиной этого является их интенсивное использование и неправильная эксплуатация. В конечном итоге нормальная работа тепловых сетей обеспечивает жизнь города.

В ходе работы определяются расходы тепла, производится трассировка теплосетей, выполняется гидравлический расчет, подбирается и рассчитывается основное оборудование тепловых сетей.

1. Характеристика объекта теплоснабжения

Город - Барнаул

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки - -390С.

Расчетная температура для проектирования системы вентиляции - -230С.

Продолжительность стояния наружных температур

Температура, 0С-44,9--40-39,9--35-34,9--30-29,9--25-24,9--20-19,9--15-14,9--10-9,9--5-4,9-0+0,1-+5+5,1-+8n10391152393906037988538337526235256Сумма n1049164403793139621943047388046325256

Характеристика кварталов:

№ кварталаЭтажностьПлотность жилого фондаОбщая площадь, га153100302531003035310030453100305531003065310030753100308531003095310030105310030115310030125310030135310030145310030155310030165310030177340030187340030197340030207340030217340030227340030237340029,1247340023257340033,8267340027,6277340021,4287340015,229734008,930937002,8319370023,5329370023,5339370023,5349370023,5359370023,5369370023,5379370023,5389370023,5399370023,5409370023,5419370023,542937003,5439370023,5449370023,5459370023,5469370023,5

Система теплоснабжения двухтрубная закрытая, зависимая с центральным качественным регулированием.

Параметры теплоносителя ?1=1500С, ?2=700С

Источник тепла ТЭЦ. Нагрузка на промышленность отсутствует.

Рисунок 1. Схема теплоэнергоцентрали

1-Энергетический котел; 2-турбина; 3- электрогенератор; 4- конденсатор; 5,6-сетевые подогреватели; 7-пиковый котел; 8-бустерный насос; 9-сетевой насос; 10-химводоочистка; 11-деаэраторъ; 12-подпиточный насос; 13-регулятор подпитки; 14-насос; 15,16-обратный и подающий коллектора; 17-трубный пучок; 18-конденсантный насос; 19-подогреватель низкого давления; 20-деаэратор; 21-питательный насос; 22-подогреватель высокого давления.

2. Определение расчетных часовых расходов теплоты

Расчетные расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение района города определяется по укрупненным показателям в зависимости от tно, этажности и нормы расхода тепла на горячее водоснабжение на одного человека в сутки с учетом общественных зданий по /2/.

Пример расчета расходов тепла для 1 квартала:

Площадь квартала - S =30га

Этажность квартала - 5

Плотность жилого фонда - r=3100 м2/га

Площадь жилого фонда определяется по формуле:

А= S*r, м2

А=30*3100=93000 м2

Принимая, что на одного человека приходится 18м2 жилой площади, находим число жителей квартала:

m =93000/20=4650 человек

Максимальный расчетный расход тепла на отопление определяется по формуле:

Qoмакс= Qoж+ Qoобщ

Qoж = q0·A, Вт

Qoобщ= Qoж*к

где q0 = 95 Вт/м2 - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, /2, табл. 4/.

Максимальный часовой расход тепла на вентиляцию:

Qvmax = к1* Qoобщ , Вт

где K2 = 0,6 - коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий.

Среднечасовой расход теплоты за отопительный период на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

Qhm = 2,9*m(a+b), Вт

где m- число человек в 1 квартале;

a = 115 л/сут - норма расхода воды в жилых зданиях на одного человека в сутки;

b = 25 л/сут норма расхода воды в общественных зданиях .

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

Qhmax = 2.4 * Qhm , Вт

Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение в летний период составит:

где ? = 0,8 - коэффициент, учитывающий снижение среднечасового расхода воды на горячее водоснабжение в летний период по отношению к отопительному.

Qo=95 *93000 =8835000 Вт

Qообщ =8835000*0,25=2208750 Вт

Qoмакс= 8835000 + 2208750= 11043750 Вт

Qvmax =0,6* 2208750=1325250 Втhm = 2,9m(a+b) =2,9*4650(115+25)= 1887900 Втhmax =2,4*1887900 = 4530960 Вт

Qhmaxлет=0,8*1887900*0,8 =1208256 Вт

Тепловые нагрузки кварталов представлены в таблице 2.

Расчеты сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Расчетные тепловые потоки на район города

№ кварталаS, гаПлощадь жилого фонда, ?, м²/гаОбщая площадь А=?·S, м²Число жителей m=A/fQ о.ж.Q о. общ.Qo max, МВтQv max, МВтQ hm, МВтQ hmax,МВтQhm лет, МВтСуммарный тепловой поток ?Q=Qо max+Qv max+Qhm, МВт1234567891011121313031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2623031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2633031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2643031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2653031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2663031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2673031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2683031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,2693031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26103031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26113031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26123031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26133031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26143031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26153031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,26163031009300046508835000220875011043750132525018879004530960120825614,261730340010200051009690000242250012112500145350020706004969440132518415,641830340010200051009690000242250012112500145350020706004969440132518415,641930340010200051009690000242250012112500145350020706004969440132518415,642030340010200051009690000242250012112500145350020706004969440132518415,642130340010200051009690000242250012112500145350020706004969440132518415,642230340010200051009690000242250012112500145350020706004969440132518415,642329,134009894049479399300234982511749125140989520084824820357128542815,1724233400782003910742900018572509286250111435015874603809904101597411,992533,83400114920574610917400272935013646750163761023328765598902149304117,622627,634009384046928914800222870011143500133722019049524571885121916914,392721,4340072760363869122001728050864025010368301477028354486794529811,152815,23400516802584490960012274006137000736440104910425178506714277,92298,934003026015132874700718675359337543120561427814742673931384,64302,837001036051898420024605012302501476302103085047391345971,593123,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333223,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333323,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333423,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333523,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333623,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333723,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333823,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,333923,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334023,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334123,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334223,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334323,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334423,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334523,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,334623,537008695043488260250206506310325313123903817650854236204112965413,33471219000565462808055364819332875551554335608

3. Построение часовых и годовых графиков расхода теплоты

Построение графиков производится по суммарным расходам тепла на отдельные виды нагрузок, а также по данным о продолжительности стояния наружных температур.

При построении часового графика выделяют три переломные точки при наружной температуре: tн = 8 ºС, tв = 20 ºС, tно = -39 ºС.

Тепловая нагрузка на систему отопления при tн = 8 ºС составляет:

Qo = Qomax·(tв-tн) / (tв-tно) = 471 * (20-8) / (20+39) = 96 МВт

Тепловая нагрузка на систему вентиляцию при tн = 8 ºС составляет:

Qv = Qvmax·(tв-tн)/(tв-tнв) = 57*(20-8) / (20+23) = 15,9 МВт

По известным значениям расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение строим график измерения расходов теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха в интервале от 8 до -390С и график суммарного часового расхода теплоты путем сложения соответствующих ординат (рис.2). График годового расхода теплоты построен на основании графика суммарных расходов теплоты (рис.2).

Рисунок 2 - Часовой и годовой график расхода теплоты

. Выбор и расчет режимов регулирования отпуска тепла

В соответствии с /1/ принимаем в системе теплоснабжения расчетную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе тепловых сетей t1 = 1500С. Регулирование отпуска теплоты - центральное, на ТЭЦ, качественное, т.к. тепловая сеть водяная.

При отношении > 0,15- значит принимаем регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, для закрытой системы - повышенный график.

Схема подключения абонентского ввода к тепловой сети представлена на рис. 3.

4-повРис. 3 Схема подключения абонентского ввода к тепловой сети

1 - водоподогреватель; 2 - повысительно-циркуляционный насос; 3 - регулятор перепада давления; 4- водомер холодной воды; 5-обратный клапан; 6 - задвижка; 7 - регулятор подачи воды на ГВ; 8- водомер горячей воды

Расчет графиков регулирования отпуска тепла ведется в следующем порядке:

1) Расчет и построение температурного графика качественного регулирования по отопительной нагрузке.

Температура воды в подающей магистрали определяется по формуле:

где - расчетная средняя разность температур отопительного прибора,;

- расчетный перепад температур сетевой воды в отопительной установке;

- расчетный перепад температур в отопительных приборах;

Температура воды в обратной магистрали определяется по формуле:

Пример расчета при tн = -5 ºС

При остальных значениях температуры результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3- Температура сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах в зависимости от температуры наружного воздуха.

tн, ºС+8+50-5-10-15-20-25-30-35-3951,258,169,280,090,7101,2111,6121,8132,0142,0150,034,937,742,146,150,053,757,360,864,267,470,0

По данным таблицы 3 строится графика качественного регулирования отопительной нагрузке (рис. 3).

На температурном графике сделана срезка при t = 70 ºС, tни = - 0,4ºС (Рис.3)

2) Расчет повышенного графика.

Для построения повышенного графика необходимо определить перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней ?1 и нижней ?2 ступеней при балансовой нагрузке горячего водоснабжения Qгвг=к*Qгвср=1,2*81=97,2

Принимаем недогрев водопроводной воды до температуры греющей воды в подогревателе нижней (первой) ступени ?tн=100С.

По графику (рис. 3) tни=-0,40С, ?1,о=700С, ?2,о=42,40С

Температура нагреваемой водопроводной воды после нижней ступени подогревателя равна:

tп= ?2,о- ?tн=42.4-10=32.40C

Приняв температуру воды в подающей ?1,о и обратной ?2,о магистралях по отопительно-бытовому температурному графику (рис. 3), определяем перепад температур сетевой воды ?2 в нижней ступени подогревателя:

При tни:

При tно:

При tнв:

Определяем температуру сетевой воды в обратной магистрали для повышенного температурного графика:

?2= ?2,о- ?2=70-15,5=54,50С

?2= ?2,о- ?2=42.4-8,9=33,50С

?2= ?2,о- ?2=59,4-12,9=420С

Строим график ?2= f(tн) - рис. 3.

Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях нижней и верхней ступеней:

Находим перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при:

При tно:

При tнв:

При tни:

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

?1= ?1,о- ?1=150+1,8=151,80С

?1= ?1,о- ?1=117,8+4,4=122,20С

?1= ?1,о- ?1=70+8,4=78,40С

Строим график ?1= f(tн) - рис. 3.

. Расчет графика температур воды на выходе из калориферов систем вентиляции

Расчет регулирования вентиляционной нагрузки. Для регулирования отпуска тепла на вентиляцию применяется, дополнительно к центральному, местное количественное регулирование с определением в характерных точках температуры воды после вентиляционных калориферов ?2в.

По отопительному графику (рис.3) определяем, что при tно = -39ºС ?1,0 = 150ºС, при tнв = -23ºС , ?,10 =117,8 ºС, ?,20 = 59,4ºС.

Принимаем, что расчетная температура воды на выходе из калорифера при tнв = -23ºС , т.е. ?2,0 =117,8; ?2,в = 59,4ºС.

Температура ?2,в при tно = -39ºС определяем из уравнения:

Решение находится графоаналитическим способом. Обозначим левую часть уравнения f(?2,в):

при ?2,в = 30 ºС, f(?2,в) =0,98

при ?2,в = 50 ºС, f(?2,в) = 1,11

Строим график зависимости f(?2,в) от ?2,в (рис.3).

f(?2,в) = 1 при ?2,в = 37,3ºС

Находим ?2,в при температуре наружного воздуха в точке излома tни = -0,4 ºС (рис.3). При tни =- 0,4 ºС, ? 1,0 = 70 ºС.

Относительная вентиляционная нагрузка:

Тогда ?2,в = ?1.0 - (?1.0 - ?2,в)· = 70 - (117,8-60)·0.47 = 42,80С

Значение ?2,в при tни = 8ºС определяется из уравнения:

Уравнение решается аналитическим способом:

при ?2,в = 30 ºС, f(?2,в) = 0,54

при ?2,в = 20 ºС, f(?2,в) = 0,45

Интерполируя, находим истинное значение температуры:

?2,в = 20+(30-20)·(0,54-0,45/0,63-0,44) =29ºС

По найденному значению построен график температуры воды на выходе из калориферов ?2,в = f(tн) - рис.3.

Рисунок 3 - График центрального качественного регулирования, повышенный график регулирования отпуска теплоты и температуры воды после калорифера

. Расчет графика сетевой воды на отопление и вентиляцию

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

При tно = -39 ºС:

При tнв = -23 ºС:

При tни = -0,4 ºС расход тепла на вентиляцию:

При tн = 8 ºС:

Расчетные расходы сетевой воды на отопление:

При tн = -39 ºС:

При tн = 8 ºС:

На рис. 4 представлен график расхода теплоносителя на отопление и вентиляцию.

Рисунок 4 - График расходов сетевой воды на отопление и вентиляцию

. Выбор трассы и типа прокладки тепловой сети

Трасса тепловых сетей выбирается в соответствии с требованиями /1/ и наносится на генплане района города от источника тепла до ввода в кварталы. Схема тепловой сети - тупиковая. Сети прокладываются по наиболее теплоплотным районам.

Принимается три типа прокладки тепловой сети: надземная и подземная, в свою очередь подземная прокладка принимается канальной и бесканальной.

За пределами района города предусматривается наземный тип прокладки с целью обеспечения легкого доступа для обслуживания сети. За пределами города такой тип прокладки не нарушает архитектурного и эстетического решения облика города.

Главная магистраль выбирается таким образом, чтобы нагрузки ответвлений были равномерными и потери напора в них были как можно ближе к располагаемому напору в месте подключения ответвления к магистральному трубопроводу. В черте города производится подземная прокладка теплотрассы в целях обеспечения эстетического облика города. В местах прокладки трубопроводов к кварталам производится подземная бесканальная прокладка.

Тепловые сети проложены с уклоном 0,002.

Все трубопроводы теплоизолируются, устанавливается запорная арматура через каждые 1000м на подающей и обратной магистрали, компенсирующие устройства.

. Гидравлический расчет и монтажная схема водяной тепловой сети

Гидравлический расчет производится методом удельных потерь давления на трение. Рассчитывается главная магистраль (участки 1-11) и одно ответвление (участки 12-19). Расчетная схема с указанием длин участков и расходов представлена на рис.5.

Рисунок 5 - Расчетная схема тепловой сети

Первоначально определяются расчетные расходы на каждый квартал. Расчет производится по (1) в соответствии со схемой теплоснабжения и методом регулирования отпуска тепла. При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, суммарный расход равен:

Gd = Gomax + Gvmax+к3*Ghm

где Gomax - расчетный расход воды на отопление, определяемый по формуле:

Gomax = 3,6·Qomax/(c·(?1-?2)), кг/ч

vmax - расчетный расход воды на вентиляцию:

Gvmax = 3,6·Qvmax/(c·(?1-?2)), кг/чhm - расчетный расход воды на горячее водоснабжение:hm =Qhm /4,19*(60-5), кг/ч

где Qomax, Qvmax Qhm- максимальный тепловой поток соответственно на отопление и на вентиляцию, на горячее водоснабжение, Вт;

?1, ?2 - температура воды в подающем и обратном трубопроводе;

с = 4,19 кДж/кг·ºС - удельная теплоемкость воды.

Все расчеты сводятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Определение расчетных расходов сетевой воды

№ кварталаТепловые нагрузки, ВтРасчетные расходы теплоснабжения, кг/сQо max, ВтQv max, ВтQhm, ВтQh mах, ВтQhm лет, ВтGo maxGv max GhmGd12345678910111043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90211043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90311043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90411043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90511043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90611043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90711043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90811043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,90911043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901011043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901111043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901211043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901311043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901411043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901511043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901611043750132525018879004530960120825632,953,958,1936,901712112500145350020706004969440132518436,144,348,9940,471812112500145350020706004969440132518436,144,348,9940,471912112500145350020706004969440132518436,144,348,9940,472012112500145350020706004969440132518436,144,348,9940,472112112500145350020706004969440132518436,144,348,9940,472212112500145350020706004969440132518436,144,348,9940,472311749125140989520084824820357128542835,054,218,7239,26249286250111435015874603809904101597427,703,326,8931,032513646750163761023328765598902149304140,714,8910,1245,602611143500133722019049524571885121916933,243,998,2737,2327864025010368301477028354486794529825,783,096,4128,872861370007364401049104251785067142718,312,204,5520,51293593375431205614278147426739313810,721,292,6712,013012302501476302103085047391345973,670,440,914,113110325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503210325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503310325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503410325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503510325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503610325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503710325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503810325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,503910325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504010325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504110325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504210325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504310325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504410325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504510325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,504610325313123903817650854236204112965430,803,707,6634,501604

Затем составляется расчетная схема тепловой сети. На ней указываются номера участков, их длины, которые определяют по генплану с учетом масштаба, а так же расчетные расходы сетевой воды на участках и ответвлениях

Задаваясь удельной потерей давления по главной магистрали района города от (30 - 80) Па/м и до 300 Па/м для ответвлений тепловых сетей комплекса зданий; или задаваясь скоростью течения воды в трубах 1-2 м/с; и, зная расчетный расход сетевой воды на участках, производится предварительный гидравлический расчет.

Рассмотрим участок 1:

Длина участка: lуч=190 м;

Расход теплоносителя на участке: Gd=36,9 кг/с.

Исходя из удельных потерь давления (или скорости теплоносителя) и расхода, по номограмме определяется диаметр трубопровода.

D=207 мм (R=70 Па/м ; v=1,2 м/с) /4, рис. 6.2/.

Потери напора в местных сопротивлениях при предварительном расчете учитываются коэффициентом местных потерь

lпр=l·(1+a)=190·(1+0,5)=285 м.

Тогда потеря давления на участке составляет:

DР=R1·lпр=285*70=19950 Па.

Другие участки рассчитываются аналогично, полученные значения заносятся в таблицу 5.

Таблица 5 - Предварительный гидравлический расчет тепловой сети

№ уч.Расход теплоносиетля, G, кг/сУд. gадение давления по длине, R, па/мDу, ммСкорость, V, м/сДлина участка, L, мКоэффициент местных потерь, aПриведенная длина, Lпр=L*(1+a)Потеря давления на участке ?Р=Rl*Lпр, Па123456789Главная магистраль136,9282590,81900,52857980273,8403101,14500,5675270003147,6603591,44500,5675405004221,4404621,44500,5675270005295,2624621,74500,5675418506369505691,74500,5675337507443356121,64500,5675236258516,6456121,84500,5675303759591307001,5521110,53166,594995101052558002,222600,53390186450111604359981,726580,5398713954566,572Ответвление1269782591,44000,560046800131381003101,74000,560060000142071203592,14000,560072000152761603592,54000,560096000163451804052,84000,5600108000174141404622,54000,5600840001848317046234000,5600102000195521305692,73000,54505850063,945

После предварительного расчета производится окончательный гидравлический расчет, при котором потери напора в местных сопротивлениях определяются более точно по эквивалентным длинам. Для этого разрабатывается монтажная схема тепловой сети с указанием трубопроводов, арматуры, неподвижных опор, компенсаторов, углов поворота, теплофикационных камер. Расстояние между неподвижными опорами принимается по /4/.

Секционирующие задвижки размещаются на выходе из ТЭЦ и далее по трассе в среднем через каждый километр. Исходя из монтажной схемы определяются коэффициенты местных сопротивлений по участкам магистрального трубопровода и количество местных сопротивлений /4/. Полученные данные заносятся в таблицу 6.

Таблица 6 - Эквивалентные длины

№ уч., диаметрМестное сопротивлениеКоличествоLэкв., мn*Lэкв., м?Lэкв., м1234561 259 Параллельная задвижка13,63,6Сальниковый компенсатор23,366,72Проход тройника при разделении потока24590982 310 Параллельная задвижка14,344,34Сальниковый компенсатор44,216,8Проход тройника при разделении потока259,5119136,13 359Сальниковый компенсатор44,216,8Проход тройника при разделении потока274,2148,4165,24 462Сальниковый компенсатор37,9523,85Проход тройника при разделении потока2105210227,85 462Сальниковый компенсатор37,9523,85Проход тройника при разделении потока2141282299,86 569 Параллельная задвижка17,957,95Сальниковый компенсатор37,9523,85Проход тройника при разделении потока2141282307,77 612Сальниковый компенсатор29,9419,88Проход тройника при разделении потока275150165,98 612 Параллельная задвижка19,949,94Сальниковый компенсатор39,9429,82Проход тройника при разделении потока275150189,79 700 Параллельная задвижка19,949,94П-образный компенсатор882,8662,4Проход тройника при разделении потока17575Сварное колено 900143,143,1709,410 800 Параллельная задвижка113,913,9П-образный компенсатор11115,51270,5Проход тройника при разделении потока12082081297,811 998 Параллельная задвижка318,254,6П-образный компенсатор121521824Сварное колено 900169,469,41718,212 259 Параллельная задвижка12,92,9Сальниковый компенсатор33,3610,08Проход тройника при разделении потока259,5119100,513 310Сальниковый компенсатор41,24,8Проход тройника при разделении потока274,2148,4132,414 359 Параллельная задвижка14,344,34Сальниковый компенсатор45,9423,76Проход тройника при разделении потока274,2148,4169,515 359Сальниковый компенсатор35,9417,82Проход тройника при разделении потока274,2148,4166,216 405Сальниковый компенсатор35,9417,82Проход тройника при разделении потока2141282299,817 462 Параллельная задвижка15,945,94Сальниковый компенсатор37,9523,85Проход тройника при разделении потока2141282305,718 462Сальниковый компенсатор37,9523,85Проход тройника при разделении потока2141282305,819 569 Параллельная задвижка17,957,95Сальниковый компенсатор24,959,9Ответвление тройника при разделении потока1146146163,8

Исходя из полученных значений коэффициентов местных сопротивлений, длин участков и расхода каждого участка производится окончательный гидравлический расчет.

Полученные значения заносятся в таблицу 7.

Таблица 7 - Окончательный гидравлический расчет

№ уч.Расход теплоносителя, G, кг/сХарактеристика трубыДлина участков трубопроводаСкорость, V, м/сПотеря давленияDу, ммDнусл, ммL, мLэLпрУд. на трение, R, па/мна участке ?Р, Па12345678910Главная магистраль136,9259190982880,8288064273,8310450136,1586,11,140234443147,6359450165,2615,21,460369124221,4462450227,8677,81,440271125295,2462450299,8749,81,762464886369569450307,7757,71,750378857443612450165,9615,91,635215578516,6612450189,7639,71,8452878795917002111609,42720,41,55308461210105280022601297,83557,82,25519567911160499826581718,24376,21,735153167681269259400100,5500,51,4783903913138310400132,4532,41,71005324014207359400169,5569,52,11206834015276359400166,2566,22,51609059216345405400299,8699,82,818012596417414462400305,7705,72,51409879818483462400305,8705,8317011998619552569300163,8463,82,71306029467

Невязка составляет: % = (68-67/68)*100=1,1 %

. Построение пьезометрических графиков

Пьезометрический график строится по данным гидравлического расчета, для основной магистрали с учетом профиля местности, высоты присоединяемых зданий и других условий.

На пьезометрическом графике проставляются отметки в начале каждого участка, показываются высоты зданий, наносятся линии статического давления, максимально и минимально допустимых давлений в подающей и обратной магистралях, линию вскипания, указываются напоры сетевого и подпиточного насосов.

Так как в данном курсовом проекте система теплоснабжения закрытая то для нее разрабатываются пьезометрические графики для 2 режимов.

1. Зимний расчетный режим.

Зимний расчетный режим строится исходя из гидравлического расчета водяной тепловой сети.

Суммарный расчетный расход сетевой воды в тепловых сетях при регулировании по нагрузке на отопление определяется по формуле:

Gпод=Gобр= 1604 кг/с

По данным гидравлического расчета для основной магистрали, потери давления в подающей и обратной магистралях составят ?Нсетиз = 68 м.

Потери в ВПУ ТЭЦ принять равными ?Нвпуз=20 м.

Располагаемый напор на абоненте принимается ?Hабон=20 м.

Линию статического давления принимаем как самую высокую точку здания в районе с учетом рельефа местности + 5метров.

2.Летний расчетный режим.

Расчетный расход воды в подающем трубопроводе теплосети определяется по формуле:

Gподл= ??Ghmax , кг/с, где b=0,8

расход воды составит:

подл=0,8·356=285 кг/с.

Расчетный расход воды в обратном трубопроводе:

Gобрл= 0,1? Gподл=0,1?285=28,5 кг/с

Сопротивление водоподготовительной установки находится по формуле:

впу=?Нвпуз /Gпод ²=20/(1604)²=0,000007

Сопротивление подающего и обратного трубопровода находится по формуле:

сети=?Нсетиз /Gпод ²=68/(1604)²=0,00003

Потери напора в водоподготовительной установки ТЭЦ для летнего режима находится по формуле:

?Нвпул= Sвпу ?Gлпод 2=0,000007·(285)2=0,56 м

Потери напора в подающем и обратном трубопроводах:

?Нсетил = Sсети ?Gлпод 2=0,00003·(285)2= 2,4 м

Полученные значения отображаются в графической части.

При построении графика учитываем, что:

1.Давление в подающем трубопроводе не должно превышать 160 м и быть меньше 40 м, чтобы не допустить вскипания;

2.Давление в обратном трубопроводе должно лежать в пределах от 5 до 60 м от поверхности земли;

.Линия статического давления должна быть выше самого высокого здания на 5 м.

. Подбор сетевых насосов

Сетевой насос, как один из важнейших элементов системы теплоснабжения, подбирается по подаче и напору, с учетом вида системы и характеристики сети.

Расчетная производительность и количество параллельно работающих сетевых насосов принимаются в соответствии со СНиП (3).

Количество насосов: 2(1 - рабочий, 1 - резервный).

Для закрытых систем в отопительный период производительность насосов равна: Gсн= 1604 кг/с = 1612 м3/ч

Напор, развиваемый сетевым насосом равен: DНсн= 175м

По /4, рис. 19.1 и табл. 19.1/ подбираем насос СЭ 1250-100.

Основные технические характеристики насоса представлены в таблице:

. Подбор подпиточных насосов

Расчетный расход для подпитки тепловых сетей для закрытой системы равен:

Gпн = 0,0075·Vтс = 0,0075·40920=307 м3/ч

где Vтс = Q(Vc+Vм)= 620*(40+26)=40920 м3 - емкость системы.

Напор подпиточного насоса находится по формуле:

Нпн=Нст -Нб+?Нподп = 41-3+2=40 м

где Нст = 41м - статический напор;

Нб - уровень воды в подпиточных баках, равен 3 м,

?Нподп - потери напора в подпиточной линии, м.

Количество насосов: 3(2 - рабочих, 1 - резервный).

По /4, рис. 19.1 и табл. 19.2/ подбираем насос 4К-8.

Основные технические характеристики насоса представлены в таблице:

. Расчет и подбор оборудования тепловых сетей

В состав оборудования тепловых сетей входят: трубы, подвижные и неподвижные опоры, компенсаторы тепловых удлинений и т.д.

Для прокладки тепловой сети в соответствии со СНиП [3] в курсовом проекте применяются стальные трубы общего назначения электросварные с продольным швом по ГОСТ 10704-75* диаметры, которых определяются в соответствии с гидравлическим расчетом.

Для более герметичного соединения трубопроводов между собой используется электросварка. В зависимости от диаметра трубопровода тепловой сети, согласно СНиП [3] применяется арматура с концами под приварку или фланцевая.

Для обеспечения свободного перемещения труб при температурных деформациях, уменьшения изгибающего напряжения, восприятия веса трубопровода используются подвижные опоры. При подземной прокладке в непроходных каналах применяются скользящие опоры, так как они не требуют обслуживания, дешевы и просты в изготовлении. При подземной бесканальной прокладке установка подвижных опор не предусматривается.

В зависимости от диаметра трубопровода меняются расстояния между подвижными опорами, значения которых занесены в таблицу 8.

Таблица 6 - Пролеты между подвижными опорами трубопроводов

Dн*d, ммТип подвижной опоры и тип компенсатораРасстояния между опорами, м273*7,0Скользящие опоры и сальниковые компенсаторы11325*8,0Скользящие опоры и сальниковые компенсаторы11377*9,0Скользящие опоры и сальниковые компенсаторы12478*6,0Скользящие опоры и сальниковые компенсаторы12529*7,0Скользящие опоры и сальниковые компенсаторы12630*8,0Скользящие опоры и сальниковые компенсаторы14720*10Скользящие опоры и П-образные компенсаторы14820*8,0Скользящие опоры и П-образные компенсаторы141020*12Скользящие опоры и П-образные компенсаторы14

Неподвижные опоры закрепляют отдельные точки трубопроводов, делят его на независимые в отношении температурных удлинений участки и воспринимают усилия, возникающие в трубопроводах этих участков при разных схемах компенсации тепловых удлинений.

Согласно СНиП [3] при бесканальной прокладке и прокладке в непроходных каналах при размещении опор вне камер по длине трубопровода устанавливаются щитовые опоры, так как они являются наиболее распространенными и лучше распределяют возникающую в трубопроводах нагрузку. В камерах производится установка лобовых опор.

Подбор каналов производится для диаметров 200-300 мм согласно /4/ исходя из диаметра трубопровода и изоляции принимается канал КЛ 120-60, он представляет собой канал лотковый, сборный, собираемый из лотков и плиты перекрытия-«крышки».

Для диаметров 350-400 мм принимается канал КЛ 150-60, он представляет собой канал лотковый, сборный, собираемый из лотков и плиты перекрытия-«крышки».

Для диаметров 450 - 500 мм принимаем канал - КЛс 150-90 он представляет собой канал лотковый, сборный, лотки укладываются сверху и снизу образуя канал.

Для диаметра 600 мм принимаем канал - КЛс 120-120 он представляет собой канал лотковый, сборный, лотки укладываются сверху и снизу образуя канал.

Теплофикационные камеры устраиваются в местах установки оборудования, ответвлений, также для контроля и необходимого обслуживания тепловой сети.

Камеры оборудуются люками. Для удобства эксплуатации в камерах устраиваются лестницы. На дне самой нижней по геодезическим высотам камеры участка устраивается приямок глубиной 300 мм, размерами 600*600 мм для откачки воды, образовавшейся в результате протеков сальниковых компенсаторов и труб, а также при авариях.

Разработка теплофикационной камеры ведется так же по альбому типовых конструкций, согласно требований СНиП /2/. Выбор осуществляется исходя из диаметров магистрального трубопровода и ответвления. На выбор теплофикационной камеры влияет и тип и положение оборудования, размещаемого в теплофикационной камере.

Для узла теплофикации выбираем камеру с шифром 9-500-200л*200л, габаритами в плане 6*5м. Высота теплофикационной камеры равна 2,1 м. Все необходимые для обслуживания проходы между оборудованием камеры соблюдены. На поверхности земли перекрытие камеры устраивается на уровне площадки, где камера устраивается, так как проезд транспортных средств по месту установки не предусматривается. /см. графическую часть/.

Список используемой литературы


  1. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. - М.: Стройиздат, 2000,-66с.
  2. Содномова С.Д. Методические указания к курсовому проекту по теплоснабжению для студентов V курса специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» /ВСГТУ. - Улан-Удэ, 2005.
  3. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети. - М.: Госстрой России, 2003
  4. Теплоснабжение района города : учеб. пособие /А.К. Тихомиров. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та,2006. - 135 с.
  5. Соколов Е.Л. Теплофикация и тепловые сети. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 360с.
  6. Теплоснабжение (курсовое проектирование): Учеб. пособие для вузов по спец. «Теплоснабжение и вентиляция» /В.М. Копко, Н.К. Зайцева, Г.И. Базыленко; Под общ. ред. В.М. Копко. - Мн.: Выш. Шк.,1985. - 139 с.

diplomba.ru

Теплоснабжение районов города

Министерство образования и науки
Российской федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»

Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики

Курсовой проект

«ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ РАЙОНОВ ГОРОДА»

ОГУ 270109.6105.28 ПЗ

Руководитель работы:

«___»_________2007 Гребнев Д.В.

_____________________________

Выполнил:

ст-т гр. 03ТГВ2

«___»_________2007 Ильязов Р.М.

_____________________________

Оренбург 2007

Содержание

Введение………………………………………………………………………..……….5

1. Задание на проектирование……………………………………………….. ……….7

Расчётно-пояснительная записка……………………………………………7

1.2 Графическая часть проекта…………………………………………………..9

2 Методические указания к выполнению разделов проекта………..…………9

2.1 Определение расчетных часовых расходов теплоты по видам тепловых нагрузок……………………………………………………………………….….10

2.2 Построение часовых графиков расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха……………………………………………………………....11

2.3 Построение графиков температур воды и графиков расходов воды в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха для всех видов нагрузок, в том числе суммарного графика расхода воды и графика средневзвешенной температуры обратной воды……………………..………..12

2.4 Построение годового графика расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха………………………………..……...13

2.5 Разработка принципиальной схемы теплоснабжения, в том числе схемы нагрева воды на ТЭЦ и схемы подпитки сети…………………………………14

2.6 Выбор типа прокладки теплосети, строительных конструкций, типа тепловой изоляции и теплоизоляционных конструкций, механического оборудования теплосетей……………………………………………………….15

2.7 Гидравлический расчет главной магистрали тепловой сети и одного ответвления, ближайшего к ТЭЦ……………………………………………….16

2.8 Построение пьезометрических графиков главной магистрали теплосети и ответвлений для зимнего и летнего режимов работы…………………………17

2.9 Подбор сетевых насосов на ТЭЦ…………………………..……………….18

2.10 Определение объема подпиточной воды. Подбор подпиточных насосов……………………………………………………………………………20

2.11 Подбор основных подогревателей и пиковых водогрейных котлов на ТЭЦ…………………………………………………………………………….....21

2.12 Выбор типа подвижных и неподвижных опор. Расчет усилий, действующих на одну из неподвижных опор..………………………………..22

2.13 Расчет угла, работающего на самокомпенсацию………………………..22

2.14 Расчет сальникового компенсатора (первый от ТЭЦ на главной магистрали) и одного П-образного компенсатора (любой по схеме)…..……23

2.15 Подбор конструкции тепловой изоляции и расчет толщины основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети……………24

Построение продольного профиля 1 км

2.16 Расчет подогревательной установки ЦТП (для закрытой системы теплоснабжения - для горячего водоснабжения, для открытой системы теплоснабжения - для отопления)……………………………..……………….25

3 Литература, рекомендуемая для изучения курса…………………..……….26

Приложение А………………………………………..………………………….27

Приложение Б………………………………………..………………………….28

Приложение В………………………………………..………………………….33

1. Задание курсового проекта

Разработать систему теплоснабжения районов города, включая подогревательную установку ТЭЦ, магистральные тепловые сети, ЦТП микрорайона.

Построить графики расхода теплоты, Графически показать монтажную трассу тепловой сети, план

Теплоносителем является вода, нагреваемая в основных и пиковых подогревателях ТЭЦ.

Все жилые кварталы присоединены к однотрубным тепловым сетям.

2. Расчётно-пояснительная записка

1 Определить расчетные (средние и максимальные) часовые расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых кварталов.

2 Построить часовой график расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха.

3 Построить графики температур воды и графики расходов воды в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха для всех видов нагрузок, в том числе суммарный график расхода воды и график средневзвешенной температуры обратной воды.

4 Построить годовой график расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха.

5 Разработать принципиальную схему теплоснабжения, в том числе схему нагрева воды на ТЭЦ и схему подпитки сети.

6 Выбрать тип прокладки теплосети, строительные конструкции, тепловую изоляцию и теплоизоляционную конструкцию, механическое оборудование теплосети.

7 Произвести гидравлический расчет главной магистрали тепловой сети и одного ответвления, ближайшего к ТЭЦ.

8 Построить пъезометр для зимнего и летнего режимов работы тепловой сети. На пъезометре указать напоры сетевых и подпиточных насосов.

9 Подобрать сетевые насосы. Построить суммарную характеристику параллельной работы насосов и характеристику тепловой сети. Определить рабочую точку сети.

10 Определить объем подпиточной воды. Подобрать подпиточные насосы. Для открытых систем теплоснабжения разработать схему водоподготовки.

11 Определить производительность основных подогревателей и пиковых водогрейных котлов на ТЭЦ. Рассчитать тип и количество основных подогревателей и подобрать водогрейный пиковый котел. Для открытой системы теплоснабжения произвести расчет деаэратора.

12 Выбрать тип подвижных и неподвижных опор в каналах и камерах. Рассчитать усилия, действующие на одну из опор (первая от ТЭЦ неподвижная опора на главной магистрали).

13 Рассчитать один угол, работающий на самокомпенсацию.

14 Рассчитать один сальниковый компенсатор (первый от ТЭЦ на главной магистрали) и один П-образный компенсатор (любой по схеме).

15 Подобрать конструкцию тепловой изоляции и рассчитать толщину основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети.

16 Рассчитать подогревательную установку ЦТП (для закрытой системы теплоснабжения - для горячего водоснабжения, для открытой системы теплоснабжения - для отопления).

В объем пояснительной записки входят графики и схемы.

1 График часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха.

3. Графики температур и расходов воды в теплопроводах в зависимости от температуры наружного воздуха для всех видов тепловой нагрузки.

4. Годовой график расхода теплоты по продолжительности стояния наружных температур.

5. Пьезометрический график для зимнего и летнего режимов работы тепловой сети.

6. Принципиальная схема теплоснабжения, в том числе схемы подпитки, водоподготовки и подогревательной установки ТЭЦ.

7. Расчетная схема тепловой сети.

8. Принципиальная схема подогревательной установки ЦТП.

1.2 Графическая часть проекта

В графическую часть проекта входят

1. Общие данные по проекту.

2. Генплан района города.

3. Монтажная схема 1 км главной магистрали тепловой сети, начиная от ТЭЦ, и ближайшего ответвления.

4. Профиль 1 км трассы главной магистрали.

5. Сечение непроходного канала (на головном участке).

6. Узел теплофикационный (первый УТ от ТЭЦ, М=1:10 - 1:20, план и разрез).

7. Компенсаторная ниша.

8. Элементы оборудования тепловой сети: подвижная и неподвижная опоры, узел смены типа прокладки сети (в двух проекциях), конструкция тепловой изоляции.

9. ЦТП: план, два разреза и аксонометрическая схема.

2. Исходные данные.

1. Расчетная температура воды в тепловой сети 145-70 [о С]

2. Ген план районов города Барнаула.

3. Климатические показатели населенного пункта:

а) среднегодовая температура наружного воздуха 1,3 [о С]

б) tно = -39 [о С]

в) tнв = -23 [о С]

г) tср = -8,3 [о С]

4. Этажность зданий – 5, 7, 9 [эт].

5. Однотрубная система теплоснабжения.

3. Определение расчетных часовых расходов теплоты по видам тепловых нагрузок.

Определение тепловых нагрузок производится по СНиПу 2.04.07-86 «Тепловые сети» (в дальнейшем [1]), исходя из величины жилой площади и числа жителей, считая все административно-бытовые, общественные и жилые здания, равномерно распределенные по районам. Суммарная площадь застраиваемых районов определяется по масштабу генплана в [га]. Жилая площадь районов определяется в зависимости от этажности зданий (таблица А.1).

, [м2 ],

где

– общая жилая площадь квартала, [м2 ] – площадь квартала по генплану, [га] – плотность жилого фонда, [м2 /га], принимается (таблица А.1).

Число жителей определяется из условия, что норма жилой площади на одного жителя составляет 12 [м2 /чел]:

mirznanii.com

Теплоснабжение районов города - курсовая работа

Описание.

Выдержка из работы.

Министерство  образования и  науки
Российской  федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет» 

Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики 
 

Курсовой  проект

«ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ РАЙОНОВ ГОРОДА» 

ОГУ 270109.6105.28 ПЗ 
 
 
 
 
 
 

Руководитель  работы:

«___»_________2007  Гребнев Д.В.

_____________________________

Выполнил:

ст-т  гр. 03ТГВ2

«___»_________2007  Ильязов Р.М.

_____________________________ 

Оренбург 2007 

Введение………………………………………………………………………..……….5

1. Задание на проектирование……………………………………………….. ……….7

 Расчётно-пояснительная  записка……………………………………………7

1.2 Графическая  часть проекта…………………………………………………..9

2 Методические указания к выполнению разделов проекта………..…………9

2.1 Определение  расчетных часовых расходов теплоты  по видам тепловых нагрузок……………………………………………………………………….….10

2.2 Построение  часовых графиков расхода теплоты  на отопление, вентиляцию и  горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха……………………………………………………………....11

2.3 Построение  графиков температур воды и  графиков расходов воды в тепловой  сети в зависимости от температуры  наружного воздуха для всех  видов нагрузок, в том числе суммарного графика расхода воды и графика средневзвешенной температуры обратной воды……………………..………..12

2.4 Построение  годового графика расхода теплоты  по продолжительности стояния температур наружного воздуха………………………………..……...13

2.5 Разработка  принципиальной схемы теплоснабжения, в том числе схемы нагрева воды на ТЭЦ и схемы подпитки сети…………………………………14

2.6 Выбор типа  прокладки теплосети, строительных  конструкций, типа тепловой изоляции и теплоизоляционных конструкций, механического оборудования теплосетей……………………………………………………….15

2.7 Гидравлический  расчет главной магистрали тепловой  сети и одного ответвления, ближайшего к ТЭЦ……………………………………………….16

2.8 Построение  пьезометрических графиков главной  магистрали теплосети и ответвлений для зимнего и летнего режимов работы…………………………17

2.9 Подбор сетевых  насосов на ТЭЦ…………………………..……………….18

2.10 Определение  объема подпиточной воды. Подбор  подпиточных насосов……………………………………………………………………………20

2.11 Подбор основных  подогревателей и пиковых водогрейных котлов на ТЭЦ…………………………………………………………………………….....21

2.12 Выбор типа  подвижных и неподвижных опор. Расчет усилий, действующих на  одну из неподвижных опор..………………………………..22

2.13 Расчет угла, работающего на самокомпенсацию………………………..22

2.14 Расчет сальникового  компенсатора (первый от ТЭЦ на  главной магистрали) и одного П-образного компенсатора (любой по схеме)…..……23

2.15 Подбор конструкции  тепловой изоляции и расчет  толщины основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети……………24

Построение продольного  профиля 1 км

2.16 Расчет подогревательной установки ЦТП (для закрытой системы теплоснабжения - для горячего водоснабжения, для открытой системы теплоснабжения - для отопления)……………………………..……………….25

3 Литература, рекомендуемая  для изучения курса…………………..……….26

Приложение  А………………………………………..………………………….27

Приложение  Б………………………………………..………………………….28

Приложение  В………………………………………..………………………….33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1. Задание курсового проекта
 
 

      Разработать систему теплоснабжения районов города, включая подогревательную установку ТЭЦ, магистральные тепловые сети, ЦТП микрорайона.

      Построить графики расхода теплоты, Графически показать монтажную трассу тепловой сети, план

      Теплоносителем  является вода, нагреваемая в основных и пиковых подогревателях ТЭЦ.

      Все жилые кварталы присоединены к однотрубным тепловым сетям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1. Расчётно-пояснительная  записка
 
  1. Определить  расчетные (средние и максимальные) часовые расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых кварталов.
  2. Построить часовой график расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха.
  3. Построить графики температур воды и графики расходов воды в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха для всех видов нагрузок, в том числе суммарный график расхода воды и график средневзвешенной температуры обратной воды.
  4. Построить годовой график расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха.
  5. Разработать принципиальную схему теплоснабжения, в том числе схему нагрева воды на ТЭЦ и схему подпитки сети.
  6. Выбрать тип прокладки теплосети, строительные конструкции, тепловую изоляцию и теплоизоляционную конструкцию, механическое оборудование теплосети.
  7. Произвести гидравлический расчет главной магистрали тепловой сети и одного ответвления, ближайшего к ТЭЦ.
  8. Построить пъезометр для зимнего и летнего режимов работы тепловой сети. На пъезометре указать напоры сетевых и подпиточных насосов.
  9. Подобрать сетевые насосы. Построить суммарную характеристику параллельной работы насосов и характеристику тепловой сети. Определить рабочую точку сети.
  10. Определить объем подпиточной воды. Подобрать подпиточные насосы. Для открытых систем теплоснабжения разработать схему водоподготовки.
  11. Определить производительность основных подогревателей и пиковых водогрейных котлов на ТЭЦ. Рассчитать тип и количество основных подогревателей и подобрать водогрейный пиковый котел. Для открытой системы теплоснабжения произвести расчет деаэратора.
  12. Выбрать тип подвижных и неподвижных опор в каналах и камерах. Рассчитать усилия, действующие на одну из опор (первая от ТЭЦ неподвижная опора на главной магистрали).
  13. Рассчитать один угол, работающий на самокомпенсацию.
  14. Рассчитать один сальниковый компенсатор (первый от ТЭЦ на главной магистрали) и один П-образный компенсатор (любой по схеме).
  15. Подобрать конструкцию тепловой изоляции и рассчитать толщину основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети.
  16. Рассчитать подогревательную установку ЦТП (для закрытой системы теплоснабжения - для горячего водоснабжения, для открытой системы теплоснабжения - для отопления).

где (lк - компенсирующая способность компенсатора, мм (приложение А11)

z - неиспользуемая компенсирующая способность принимается z = 50 [мм]).

      Установочная  длина компенсатора, [мм]

lуст=А-z-(lр – ?l)=1565-50-(450-342)=1407 [мм],

где А - длина  компенсатора с полностью выдвинутым стаканом, [мм] (приложение А11).

      Монтажная длина компенсатора, [мм]:

lмонт =lуст -?(tн – tн.о)L=1407-0,012(10-(-39))*155=1315,8[мм],

где tн - температура воздуха во время монтажа компенсатора (принимается tн=10 [°C]).

16. Подбор конструкции тепловой изоляции и расчет толщины основного теплоизоляционного слоя для головного участка тепловой сети.

      Расчет  толщины основного слоя теплоизоляционной  конструкции вести согласно [2] по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность. Расчет ведется для подающего трубопровода. Полученное значение толщины тепловой изоляции проверяется на максимальное и минимальное значение согласно [1, п.4.2, 4.3], а расчетную толщину индустриальной тепловой изоляции из волокнистых материалов и изделий следует округлять до значений, кратных 20, и принимать согласно [1, приложение 11.].

      Определение толщины теплоизоляционного слоя из уплотняющихся материалов до установки на изолируемую поверхность следует определять по [1, приложение 13].

      Необходимо  дать описание всей принятой конструкции  изоляции, включая основной и покровный слой.

      Произведём  расчёт для участка сети (32 участок): dy=350 [мм], (dн=377х9).

1. Определяем  коэффициент теплопроводности материала  изоляции (прошивные маты из минеральной  ваты):

       [Вт/м2°С]

       [°С]

2. По приложению А9 определяем предельную толщину теплоизоляции:

Для dy=350 [мм]; dипр=100 [мм].

3. Требуемая  толщина теплоизоляции:

       [м]

4. Определяем  коэффициент теплоотдачи наружного  слоя изоляции:

       [Вт/м2°С],

      где ?=10 [м/с] – скорость воздуха.

5. Определяем  термическое сопротивление на  наружной поверхности теплоизоляции:

2°С/Вт],

6. Требуемое  термическое сопротивление теплопровода:

2°С/Вт],

      где q=75 [Вт/м] - допустимые тепловые потери теплопроводом (приложение 15).

7. Определяем  термическое сопротивление слоя  изоляции:

2°С/Вт],

8. Определяем  диаметр изоляционного слоя (первое  приближение) из выражения:

->->-> [м]

  1. Определяем Rн при найденном dи:

10.Определяем  диаметр изоляционного слоя (второе  приближение) из выражения:

, где  [ м2°С/Вт];

;-> -> [м]

11. Определяем  невязку (допускается невязка 5%).

12. Определяем  температуру поверхности изоляции  головного участка тепловой сети  при надземной прокладке:

[°С],

где tсргод= -0,1 [°С] – среднегодовая температура наружного воздуха для г. Барнаула.

17. Разработка и построение продольного профиля тепловых сетей.

      Продольный  профиль участка теплосети строится в масштабах вертикальном 1:100 и горизонтальном 1:5000. Построение начинают с определения минимальной глубины заложения каналов или теплопроводов. С этой целью в тепловых камерах допускается установка задвижек в горизонтальном положении или под углом 45[°].

      Уклон теплопроводов независимо от способа прокладки должен составлять не менее 0,002.

      В самых низких точках теплопроводов  предусматривают дренажные выпуски, а в самых высоких - устройства для выпуска воздуха.

      Согласно  расчётной схемы, вычерчиваем план трассы с указанием УТ и ТК, неподвижных опор и расстояний между ними. По отметкам поверхности земли строим продольный профиль. Затем определяем высоту камеры ТК-1, отметки потолка и дна примыкающих каналов.

      Отметка поверхности земли 40,86 [м]. Для теплопроводов Dy=600 [мм]

принимаем канал КЛс 210-120, высота шпинделя задвижки h=2130 [мм]=2,13 [м].

Для уменьшения её высоты ставим задвижку под углом 30 [°], тогда: 

h’=h*Sin30=2.13*0.5=1.065 [м]

       

a - расстояние от поверхности земли до верха перекрытия камеры, [м];

b – расстояние от маховика задвижки до перекрытия камеры;

? - толщина плиты  перекрытия камеры;

h – высота шпинделя задвижки, которую принимают в зависимости от диаметра теплопровода;

с – расстояние от оси теплопровода до пола канала;

d – расстояние от оси трубопровода до пола канала;

H – высота канала примыкающего к камере;

L – высота камеры в свету.

      Принимаем а=0,3 [м]; ?=0,15 [м]; b=0.4 [м]; с=0,63 [м] согласно приложения А12.

      Отметка дна канала:

40,86-0,3-0,15-0,4-1,065-0,63=38,31 [м].

      Отметка потолка канала:

38,31+H=38,31+1,2=39,51 [м]

      Отметка дна камеры:

40,86-0,3-0,15-0,4-0,82-1,065=38,12 [м]

      Высота  камеры:

40,86-38,12=2,73 [м]

      Зная  отметки пола и потолка канала и расстояние от ТК-1 до источника  теплоты, задавшись уклоном 0,002 определяем соответствующие отметки канала.

      Отметка дна канала:

38,31+0,002*300=38,91 [м]

      Отметка потолка канала:

38,91+1,2=40,11 [м]

      Принимая  толщину перекрытия канала ?=0,1 [м] находим расстояние от поверхности земли до поверхности канала:

41,85-(40,11+0,1)=1,64>0,5 (минимальное расстояние от земли до верха перекрытия канала)

      Определяем  отметки дна и потолка канала для УТ-16:

      Дно канала:

38,91-0,002*160=38,39 [м]

      Потолок канала:

38,59+1,2=39,79 [м]

      Задавшись высотой камеры в свету L= 2,46 [м] и горловины 0,5 [м], находим отметку дна камеры:

41,35-2,46-0,5=38,39 [м]

dipland.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *