Учебная работа. Проектирование тепловой сети жилого района

Учебная работа. Проектирование тепловой сети жилого района

4

Расположено на

4

Расположено на

Государственное образовательное учреждение

высшего проф образования

«Ростовский муниципальный институт путей сообщения»

(РГУПС)

Факультет — Энергетический

Кафедра «Теплоэнергетика на жд транспорте»

Специальность — 140104 Промышленная теплоэнергетика

Проектирование термический сети жилого района

Объяснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине

«Источники и системы теплоснабжения компаний»

Студент группы

ЭП-IV-198 Гончаров Р.И.

Управляющий проекта Елманов А.М.

г. Ростов на дону-на-Дону

2013

Реферат

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГРАФИК, ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ГРАФИК, ЭЛЕВАТОР, ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ, ТЕПЛОВАЯ изоляция, ОПОРА, КОМПЕНСАТОР, ЗАДВИЖКА, СЕКЦИИОНИРУЮЩАЯ ЗАДВИЖКА.

В данном курсовом проекте делается расчёт системы теплоснабжения. Проект содержит в себе 50 страничек объяснительной записки, 13 таблиц, 1 чертеж формата А1, 2 чертежа формата А3, 1 чертеж формата А4.

Реферат

Введение

1. Определение отпуска тепла для жилого района

2.Определение расходов на участках сети

2.1Расчёт расхода сетевой воды для отпуска тепла

2.2 Расчётный расход воды для жаркого водоснабжения

3.Гидравлический расчет

3.1Определение утрат напора в термических сетях

3.2Пьезометрический график

4.Выбор насосного оборудования

4.1Выбор сетевых насосов

4.2Выбор подпиточных насосов

5.Выбор элеватора

6.Выбор конструктивных частей термический сети

6.1Выбор опор трубопровода

6.2Выбор секционирующих задвижек

6.3Выбор каналов для прокладки трубопроводов

6.4Выбор компенсаторов

6.5Выбор камер

7.Термо утраты изолированными теплопроводами

8.Расчет термический изоляции

9.Годичные расходы теплоты жилыми и публичными зданиями

9.1Определение отпуска тепла для жилого района

9.2Определение термический перегрузки на отопление

9.3Определение термический перегрузки на вентиляцию

9.4Определение термический перегрузки на горячее водоснабжение

Заключение

Перечень использованных источников

Приложения

термическая сеть напор трубопровод

Введение

Медные трубопроводы для систем отопления и водоснабжения

Медные трубопроводы обширно употребляются во всем мире для систем отопления, водоснабжения, кондиционирования, газоснабжения, топливоподачи благодаря высочайшей коррозионной стойкости и эстетического наружного вида.

СНиП 2.04.05-91 ( Москва 1997) разрешает применение медных трубопроводов в системах отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования.

Выпускаются четыре типа труб: твердые (не отожженные) поперечником 10-108 мм, полутвердые размером 6-159 мм, мягенькие (отожженные) трубы 6-22 мм и отожженные трубы в полиэтиленовой оболочке 8-22 мм. Твердые и полутвердые трубы поставляются в виде штанг по 5 и 3 м. Мягенькие трубы поставляются в бухтах по 25 либо 50 м.

По сопоставлению с стальными трубопроводами медные владеют целым преимуществ:

— Высочайшая стойкость к коррозии. В ряду активностей металлов медь размещена правее железа, за водородом, ее химический потенциал равен +0.34 В, в то время как у железа -0.44 В. Известен медный водосток в древнегреческом храме которому уже 4700 лет.

— Медь имеет наименьший коэффициент шероховатости — 0.01 мм (у стальных труб — 0.5 мм). Благодаря наиболее гладкой внутренней поверхности, низкой поверхностной хим активности медные трубы в обычных критериях не зарастают и не изменяют поперечника.

— Медные трубы легче, тоньше, их можно гнуть. Мягенькие трубы можно гнуть вручную с радиусом извива 6,0-8,0 d либо при помощи трубогибочного станка с радиусом 3,0-6,0 d. Полутвердые и твердые трубы гнут при помощи трубогибочных станков. Мягенькие трубы можно прокладывать как кабель.

— Опосля демонтажа системы трубы можно сдать в качестве лома, компенсировав значительную часть начальных издержек.

По сопоставлению с трубами из пластика медь также имеет ряд преимуществ:

— Не опасается больших температур. температура плавления меди — 1083 С. Нет никаких заморочек применять медь для графика отопления 95/70.

— Не опасается больших давлений. Рабочее давление меди зависит от типа трубы, поперечника и толщины стены, к примеру для не отожженной трубы 15х1 давление — 85 атм, а для отожженной — 50 атм.

— Твердые и полутвердые трубы держат форму, не страшатся ультрафиолетовых лучей и их можно прокладывать открытым методом.

— Ниже коэффициент линейного расширения. При нагреве на 60 С 1 м медной трубы удлиняется на 1 мм (стальной на 0.8 мм), пластмассовой на 1 см.

— Не проницаемы для кислорода, приводящего к коррозии радиаторов, арматуры в особенности при больших температурах.

— Не «съедобны» для грызунов, что в критериях Рф очень животрепещуще.

— Фитинги для капиллярной пайки имеют низкую стоимость, потому стоимость всей системы может оказаться ниже, чем стоимость системы из пластика.

Медь владеет красивыми антибактериальными качествами. В крови (внутренней средой организма человека и животных) человека содержится 0.001 мг/л меди. В медных трубах не найдено развития микробов легионеллы, которые небезопасны для жизни человека.

При выбирании определенных труб, следует держать в голове, что их долговечность зависит от чистоты сплава, степени чистки от применяемого в производстве масла, пассивации поверхности трубы, также стабильности толщины стены. Медные трубы можно соединять при помощи капиллярных, компрессионных, самофиксирующихся и пресс фитингов. Более дешевенький и нередко применяемый метод это соединение при помощи капиллярных фитингов. Капиллярные фитинги делают из отрезков медной трубы при помощи пресс форм, потому имеют низкую стоимость. Пайка мягеньким припоем происходит при температуре 230-250 С. Пайка жестким припоем происходит при 700 С. На за ранее очищенную трубу и фитинг наносится флюс, труба вставляется в фитинг, соединение греется пропановой горелкой до требуемой температуры. К краю фитинга подносится припой и капиллярные силы затягивают водянистый сплав в место меж трубой и фитингом с образованием ровненького слоя. В табл. 6 даны свойства таковых соединений. При пайке трубопроводов водоснабжения во флюсе не обязано быть свинца. Компрессионные фитинги состоят из латунного корпуса, зажимного кольца и прижимающей гайки. соединение осуществляется при помощи гаечных ключей. Этот метод подступает для жестких и полутвердых труб, также мягеньких поперечником 6, 8 и 10 мм. Наибольшее давление для труб поперечником 12-28 мм при 30 С составляет 20 атм, а при 90 С 10 атм. Пресс фитинги также делают из отрезков медной трубы. По бокам фитингов в каналах находится высокотемпературная резина. Труба вставляется в фитинг и конец фитинга прессуется при помощи электронных щипцов при давлении 80 атм. Рабочее давление для таковых фитингов при 90 С составляет 16 атм. Срок службы уплотняющего кольца 130 лет. Достоинства пресс фитингов — быстрота монтажа, отсутствие пламени и не высочайшая стоимость.

Для временной или резвой прокладки трубопроводов можно применять самофиксирующиеся фитинги. Труба вставляется в фитинг с запрессованной прокладкой из высокотемпературной резины. соединение выдерживает 10 атм при 65 С. По мере необходимости систему можно просто разобрать.

В заключении можно отметить, что медные трубопроводы являются самыми надежными, долговременными и неопасными.

В Европе раз в год устанавливается наиболее 300 000 тонн медной трубы.

1. Определение отпуска тепла для жилого района

На карте района городка, снабжаемого теплом, указываем для всякого квартала расчётную нагрузку на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение с учётом термических утрат в сетях./1/

Расчёт отпуска тепла определим по формуле:

, МВт,

где расчётный отпуск тепла на отопление, МВт;

расчётный отпуск тепла на вентиляцию, МВт;

расчётный отпуск тепла на горячее водоснабжение, МВт.

Перегрузки по расходу тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для всякого квартала сведём в таблицу 2.

Таблица 1-Начальные данные.

Кварталы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Перегрузка по кварталам,%

9

8

10

7

9

5

8

9

10

8

10

7

Термо перегрузки:

Qomax =50 МВт;

Qvmax = 12,38МВт;

Qhm = 20,2МВт.

Таблица 2 -Перегрузки по расходу тепла на отопление, вентиляцию и горячееводоснабжение.

Районы

Распределение нагрузок по кварталам, МВт.

Qomax

Qvmax

Qhm

Q

1

4,5

1

2

7,5

2

4

1

1,6

6,6

3

5

1,25

2

8,25

4

3,5

0,88

1,4

5,78

5

4,5

1,13

1,8

7,43

6

2,5

0,63

1

4,13

7

4

1

1,6

6,6

8

4,5

1,13

1,8

7,43

9

5

1,25

2

8,25

10

4

1

1,6

6,6

11

5

1,25

2

8,25

12

3,5

0,88

1,4

5,78

Всего

50

12,37

20,2

82,57

2. Определение расходов на участках сети

2.1 Расчёт расхода сетевой воды для отпуска тепла

Принимаем центральное температурное регулирование отпуска тепла по отопительной перегрузке. При таком методе регулирования расход воды на отопление и вентиляцию определим по формулам/1/:

,

где расчётные температуры в прямом и оборотном трубопроводах, °С.

2.2 Расчётный расход воды для жаркого водоснабжения

Потому что имеем открытую систему жаркого водоснабжения, то расход воды на ГВС определим по формуле/1/:

,

где температура жаркой воды, °С;

температура прохладной водопроводной воды, °С.

Общий расход воды на участке/1/:

,

где коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на ГВС.

Принимаем , т.к. система закрытая.

Расход воды на ГВС в летний период определяем по формуле/1/:

где температура прохладной (водопроводной) воды в неотопительный период (принимается равной 15 °С);

температура прохладной водопроводной воды, °С.

Расход воды на ГВС в летний период определяем о формуле/1/:

Данные по расходам сведём в таблицу 3

Таблица3- Расчет расхода сетевой воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение.

квартал

Gomax,т/ч

Gvmax,т/ч

Ghm,т/ч

Ghmax,зима, т/ч

Ghm(лето) т/ч

Gd, т/ч

1

48,36

10,75

17,2

41,27

11,01

76,31

2

42,99

10,75

13,76

33,02

8,8

67,49

3

53,74

13,43

17,2

41,27

11,01

84,37

4

37,62

9,4

12,04

28,89

7,7

59,06

5

48,36

12,09

15,48

37,14

9,9

75,93

6

26,87

6,72

8,6

20,64

5,5

42,18

7

42,99

10,75

13,76

33,02

8,8

67,49

8

48,36

12,09

15,48

37,14

9,9

75,93

9

53,74

13,43

17,2

41,27

11,01

84,37

10

42,99

10,75

13,76

33,02

8,8

67,49

11

53,74

13,43

17,2

41,27

11,01

84,37

12

37,62

9,4

12,04

28,89

7,7

59,06

всего

537,38

133

173,68

416,83

111,16

844,06

3. Гидравлический расчет

Основная задачка гидравлического расчета состоит в определении поперечников труб по данным расходам теплоносителя и располагаемым перепадам давлений во всей сети либо в отдельных ее участках.

Результаты гидравлического расчета употребляются для построения пьезометрических графиков, выбора схемы присоединения абонентов, подбора насосного оборудования, определения цены термический сети и остальных целей.

3.1 Определение утрат напора в термических сетях

Определяем на участках утраты давления в трубопроводах на трение и местных сопротивлениях по формуле/1/ :

гдеR — удельные утраты давления на трение, Па/м;

приведенная длина трубопровода, м,

где сетевой расход воды на участке трубопровода, т/ч, принимается по таблице 3;

плотность воды,;

коэффициент гидравлического трения, определяем по формуле/1/:

где шероховатость труб, мм, Кэ=0,5 мм;

внутренний поперечник труб, мм.

Внутренний поперечник выбирается с учетом того, что значения удельных падений давления на одном метре длины в магистральной полосы ограничены R=20…80 Па/м, а в ответвлениях R могут принимать значения от 180 до 280 Па/м;

Приведенная длина трубопровода:

,

где длина участка трубопровода по плану, м,

толика утрат давления в местных сопротивлениях, .

Скорость теплоносителя в трубопроводах определяется по формуле:

где сечение трубопровода, м2, определяется по формуле:

Узловые напоры на участках трубопровода определяются по формуле:

м в. ст.

Все расчеты сведены в таблицу 4 с учетом того, что требуемый располагаемый напор на элеватор составляет 20 м в. ст.

Таблица 4 — Расчет главной магистрали АJ.

оборотный трубопровод (магистральная линия)

участок

G,кг/ч

l,м

l’,м

Di,мм

л

R,Па/м

щ,м/с

?H,Па

узловой нап,м.в.ст.

f

A’

A’X’

844058,99

90

117

462

0,02

44,2

1,46

5171,28

0,52

0,17

X’G’

278415,33

990

1287

310

0,02

39,06

1,07

50275,13

5,54

0,08

G’H’

194047,05

580

754

259

0,02

48,76

1,07

36761,98

9,22

0,05

H’I’

126552,42

500

650

209

0,02

63,95

1,07

41564,59

13,38

0,03

I’G’

59057,8

520

676

184

0,03

27,18

0,64

18375,74

15,21

0,03

подающий трубопровод (магистральная линия)

35,21

GI

59057,8

520

676

184

0,03

27,18

0,64

18375,74

37,05

0,03

IH

126552,42

500

650

209

0,02

63,95

1,07

41564,59

41,21

0,03

HG

194047,05

580

754

259

0,02

48,76

1,07

36761,98

44,89

0,05

GX

278415,33

990

1287

310

0,02

39,06

1,07

50275,13

49,91

0,08

XA

844058,99

90

117

462

0,02

44,2

1,46

5171,28

50,43

0,17

Таблица 4.1 — Расчет ответвлений.

оборотный трубопровод(ответвление)

участок

G,кг/ч

l,м

l’,м

Di,мм

л

R,Па/м

щ,м/с

?H,Па

узловой напор,м.в.ст.

f

X’

0,52

X’B’

565643,66

200

260

406

0,02

39,12

1,27

10170,32

1,53

0,13

B’C’

421841,41

340

442

310

0,02

89,68

1,62

39637,75

5,50

0,08

C’D’

362783,62

390

507

310

0,02

66,33

1,39

33627,27

8,86

0,08

D’E’

244668,02

470

611

259

0,02

77,51

1,35

47359,72

13,60

0,05

E’F’

84368,28

460

598

209

0,02

28,42

0,71

16995,30

15,30

0,03

подающий трубопровод(ответвление)

F

 

 

 

 

 

 

 

 

35,30

 

FE

84368,28

460

598

209

0,02

28,42

0,71

16995,30

37,00

0,03

ED

244668,02

470

611

259

0,02

77,51

1,35

47359,72

41,73

0,05

DC

362783,62

390

507

310

0,02

66,33

1,39

33627,27

45,09

0,08

CB

421841,41

340

442

310

0,02

89,68

1,62

39637,75

49,06

0,08

BX

565643,66

200

260

406

0,02

39,12

1,27

10170,32

50,08

0,13

3.2 Пьезометрический график

Распределение давлений в термических сетях комфортно изображать в виде пьезометрического графика, который дает приятное способности учета бессчетных причин (рельеф местности, высота спостроек, индивидуальности абонентских систем и т. д.) при выбирании рационального гидравлического режима.

При построении пьезометрического графика принимаем (см. приложения):

-?Нист= 10м в.ст. -гидравлическое сопротивление у источника теплоты (гидравлическое сопротивление сетевого подогревателя);

— ?Нэл= 20м в.ст.- располагаемый напор перед элеватором;

— Нпод- напор создаваемый подпиточными насосами при остановке сетевых насосов, Нпод= 28 м в. ст. (должен превосходить на 5 м геометрические отметки верхнего этажа самого высочайшего строения потребителей теплоты).

На графике употребляются последующие обозначения:

?Нсн — напор создаваемый сетевыми насосами;

?Нп — утрата напора в подающей магистрали;

?Нобр — утрата напора в оборотном трубопроводе;

В итоге анализа построенного пьезометрического графика в табл.5 заносим значения давлений в узловых точках:

Нсн — статический напор в нижней точке строения пользователя теплоты, м.в.ст.;

Ндн — динамический напор в нижней точке строения пользователя теплоты, м.в.ст.;

Нсв — статический напор в высочайшей точке строения пользователя теплоты, м.в.ст.;

Ндв — динамический напор в высочайшей точке строения пользователя теплоты, м.в.ст.;

Нрас- располагаемый напор в узловой точке у пользователя теплоты, м.в.ст..

Таблица 5 — давления в узловых точках.

точки

Нсн, м.в.ст.

Нсв, м.в.ст

Ндс,м.в.ст.

Ндв, м.в.ст.

Нрас, м.в.ст.

G

20

5

27,54

12,54

39,35

H

20

5

31,22

16,22

31,98

I

22

7

37,37

22,37

23,67

J

21

6

38,21

23,21

20

B

27

12

30,53

15,53

47,53

C

28

13

35,5

20,5

39,59

D

30

15

39,86

24,86

32,87

E

26

11

41,6

26,60

23,4

F

20

5

37,3

22,3

20

Из таблицы наблюдается выполнение последующих критерий:

1) Динамический и статический напоры превосходят наиболее чем на 5 м в. ст. геометрические отметки верхних этажей спостроек;

2) Динамический и статический напоры в нижних этажах спостроек не превосходят 60 м в. ст. (предельно-допустимое давление для отопительных устройств);

3) Располагаемый напор во всех зданиях превосходит либо равен 20 м в. ст.;

На основании проведенного анализа пьезометрического графика принято выполнить присоединение абонентов по зависимой схеме, т. е. присоединение абонентов к системе отопления осуществляется через элеватор.

4. Выбор насосного оборудования

4.1 Выбор сетевых насосов

Требуемый расход воды Gсн=844,06 т/ч.

Требуемый напор согласно пьезометрическому графику с учетом гидравлического сопротивления источника теплоты (в проекте приняли ?Нист= 10 м.в.ст. -это гидравлическое сопротивлениесетевого подогревателя вкупе с пиковым водогрейным котлом) ?Нсн=65м. в.ст..

Избираем 3 сетевых насоса с параллельным подключением (2 — рабочих, 1 — запасный) марки СЭ 500-70-16/4/:

подача 500 т/ч;

напор 70 м;

электродвигатель 4AH280S2;

мощность 320 кВт.

Требуемый расход воды для летнего режима

Требуемый напорНснs = 10,15м.в.ст.

Избираем 3 сетевых насоса с параллельным подключением (2 — рабочих, 1 — запасный) марки К 290/30 /4/:

подача 290 т/ч;

напор 30 м;

обороты 1460 о/мин;

мощность 40 кВт.

4.2 Выбор подпиточных насосов

Величина расход воды для подпиточного насоса определяется по формуле:

где Vтс—- фактического размера воды в трубопроводах термических сетей, м3/ч;

Vм.с-мы — расчетная емкость 1-го бака аккума, м3/ч.

При закрытых системах теплоснабжения, также при отдельных термических сетях на горячее водоснабжение должны предусматриваться баки-аккумуляторы химически обработанной и деаэрированнойподпиточной воды.

.

Приобретенные результаты сведем в таблицу 6.

Таблица 6 — Объемы трубопроводов термический сети

Участок

длина,м

поперечник,мм

V, м3

АX

90

462

15,08

XG

990

310

74,68

GH

580

259

30,54

HI

500

209

17,14

IJ

520

184

13,82

XB

200

406

25,88

BC

340

310

25,65

CD

390

310

29,42

DE

470

259

24,75

EF

460

209

15,77

Всего:

545,49

Расчет бака-аккумулятора

Размер воды в системах теплоснабжения при отсутствии данных по фактическим размерам воды допускается принимать равным 65 м3 на 1 МВт — при закрытой системе.

Vм = 65·82,58 = 5367,38 м3;

Vтеплосети = Vм+Vт.с;

Vтеплосети= 5367,38+545,49= 5912,86.

Размер подпиточных баков:

Vбак = Vтеплосети·0,03, м3/ч;

Vбак =5912,86·0,03 = 177,39м3/ч.

Размер 1-го бака-аккумулятора равен Vбак/2 = 88,7 м3/ч.

Избираем бак-аккумулятор с d = 4, тогда площадь сечения бака будет равна 12,56 и высота бака 7 м.

Расчет напора подпиточного насоса по формуле:

где Нпг — больший напор по пьезометрическому графику (статический либо динамический), м.в.ст.;

?Нпн = 5 м.в.ст.;

Z — разница высоты нижнего уровня в баке подпиточной воды и осью сетевого насоса, м.в.ст.

По произведенному расчету избираем 3подпиточных насоса марки

Кс-20-50.

5. Выбор элеватора

Элеваторы используются при конкретном присоединении водяных систем отопления жилых и публичных спостроек к термическим сетям с перегретой водой и служат для снижения температуры воды, поступающей в местную систему отопления и для обеспечения ее циркуляции.

Элеватор состоит из цилиндрической камеры смешения, диффузора, сопла и предкамеры, соединяющей камеру смешения с входными патрубками и соплом; изготовляется из металлического литья либо стали.

Работа элеватора заключается в подмешивании к перегретой воде оборотной воды местной системы и повышений давления смешанной воды до величины большей, чем давление в оборотном трубопроводе. Для обычной работы элеватора, нужно иметь разность давлений в подающей и оборотной трубах термический сети на вводе достаточную для преодоления гидравлических сопротивлений элеватора и местной системы отопления — принята в курсовом проекте 20 м.в.ст.

.

Набросок 1 — Схема элеватора

1- сопло;

— камера всасывания;

3- камера смешения (горловина);

4 -диффузор

Набросок 2 — график распределения давлений при работе водоструйного элеватора.

ро—- давление вкамере смешения;

р1 — давление подающем трубопроводе;

р2- давление в оборотном трубопроводе.

Выбор элеваторов и расчет элеватора

Набросок 3 — Схема личного термического пт

Расчетный коэффициент смешения элеватора определяется по формуле:

U’=,

где ф1 — температура воды в подающем трубопроводе термический сети,°С, ф1=150 °С;

ф2 — температура воды в оборотном трубопроводе термический сети, °С,

ф2=70 °С;

ф3 — температура воды в подающем трубопроводе отопительной системы опосля смесительного устройства (элеватора), °С, ф3=95 °С.

U’==2,2.

При подборе элеваторов коэффициент смешения принимается на 15% выше его расчетного значения с учетом способности наладки присоединенной системы, т. е.

U=1,15·U’;

U=1,15·2,2=2,53.

Поперечник горловины элеватора в точке М рассчитывается по формуле:

dг= 8,5·, мм,

где Gi — расход воды для отопления абонента (из подающего трубопровода),т/ч;

Нм — утраты напора в системе отопления, м в. ст., приняты Нм= 1,0 м в.ст.

Обычный элеватор выбирается ближний с наименьшим поперечником горловины.

Поперечник горловины элеватора будет равен:

Расчет выходного отверстия сопла элеватора

Поперечник выходного отверстия сопла элеватора рассчитывается по формуле:

dc= 9,4·, мм,

где Gi — расход воды на отопление абонента, т/ч;

ДН — располагаемый напор, м в. ст., определяется по формуле:

ДН=Р-Р’, м в. ст.,

где Р — узловой напор в прямой полосы абонента, м в. ст.;

Р’ — узловой напор в оборотной полосы абонента, м в. ст.

?Н = м.в.ст.;

Обычный элеватор выбирается с наиблежайшим наименьшим поперечником горловины (dг=41 мм): принимаем элеватор № 5 , таблица 4-4 /3/.

6. Выбор конструктивных частей термический сети

6.1 Выбор опор трубопровода

В проекте принята установка подвижных опор скользящего типа. При канальной надземной прокладке трубопроводов и в местах углов поворотов инсталлируются подвижные опоры.

Опоры выбираются по условному поперечнику трубопровода. Расстояния меж опорами приняты по справочным материалам /3/. Результаты по выбору подвижных опор приведёны в таблице 7.

.

Таблица 7 — Выбор подвижных опор

Уча-сток

Поперечник,

мм

Длина,м

Марка опоры

Расстояние, м

количество

Количество в одной полосы

Кол-во в сети

АX

450

90

ОП-5

10

9

9

18

XG

300

990

ОП-3

8

123,75

124

248

GH

250

580

ОП-3

8

72,5

73

146

HI

200

500

ОП-2

5

100

100

200

IJ

180

520

ОП-2

6

86,67

87

174

XB

400

200

ОП-4

8,5

23,53

24

48

BC

300

340

ОП-3

8

42,5

43

86

CD

300

390

ОП-3

8

48,75

49

98

DE

250

470

ОП-3

8

58,75

59

118

EF

200

460

ОП-2

5

92

92

184

ВСЕГО

660

1320

Для закрепления трубопроводов термический сети в проекте принята установка недвижных щитовых железобетонных опор.

Опоры выбираются по условному поперечнику трубопровода. Тип опор принят по справочным материалам /3/.

количество недвижных опор равно количеству теплофикационных камер, в каких установлены сальниковые компенсаторы.

Выбор недвижных опор приведен в таблице 7.1.

Таблица 7.1 — Выбор недвижных опор

Расчетные точки

Поперечник, мм

заглавие опоры

А

450

НО-3-2

X

450

НО-3-2

G

300

НО-2-2

H

250

НО-2-1

I

200

НО-2-1

J

180

НО-2-1

B

400

НО-3-1

C

300

НО-2-2

D

300

НО-2-2

E

250

НО-2-1

F

200

НО-2-1

Всего в подающей магистрали

В2020202020сег20о 20

Всего в термический сети

40

6.2 Выбор секционирующих задвижек

Секционирующие задвижки устанавливают по длине теплотрассы, чтоб иметь возможность отключать участки термический сети для обслуживания и ремонта. Расстояние, на котором они инсталлируются одна от иной, зависит от условного поперечника трубопровода. Cекционирующие задвижки устанавливают не наиболее чем через 1000 метров в теплофикационных камерах. В теплофикационных камерах устанавливают также задвижки на ответвлениях.

На трубопроводах водяных термических сетей Dу100 мм секционирующие задвижки инсталлируются на расстоянии не наиболее 1000 м друг от друга с устройством перемычки меж подающим и оборотным трубопроводами поперечником, равным 0,3 поперечника трубопровода, но не наименее 50 мм; на перемычке предусматривается две задвижки и контрольный вентиль меж ними Dу = 25 мм.

Секционирующие задвижки устанавливают в теплофикационных камерах.

На всех ответвлениях в теплофикационных камерах устанавливают задвижки.

На трубопроводах наиболее 500 мм устанавливают задвижки с электроприводом и обводными линиями

Задвижки выбираются по условному поперечнику трубопровода, условному давлению, температуре./3/

Таблица 8 — Выбор секционных задвижек

Участок

Условный Поперечник Dу, мм

Тип задвижки

А-X

450

Тип 30c572нж Р =2,45МПа (25ати), t=300оС

X-G

300

Тип 30ч66р Р=0,981МПа (10ати), t=200оС

H-I

200

Тип 30ч66р Р=0,981МПа (10ати), t=200оС

D-E

250

Тип 30ч66р Р=0,981МПа (10ати), t=200оС

E-F

200

Тип 30ч66р Р=0,981МПа (10ати), t=200оС

6.3 Выбор каналов для прокладки трубопроводов

Для населенных пт по строительным суждениям рекомендуется использовать подземную прокладку теплопроводов. Канальные прокладки предусмотрены для защиты трубопроводов от механического действия грунтов и коррозионного воздействия земли. Стенки каналов упрощают работу трубопроводов, потому канальные прокладки допускаются для теплоносителей с давлением до 2,2 МПа и температурой до 350 °С.

Набросок 4 — Сборные каналы для термических сетей

а — тип КЛ, б — тип КПжм и КЛс, в, г — тип КС (справа показаны схемы сборки парных каналов).

Выбор каналов по условному поперечнику трубопроводов /3/ сведен в таблицу 9.

Таблица 9 — Выбор каналов

Участки

Поперечник, мм

марка канала

А-X

450

КЛс 120-90

X-G

300

КЛ 120-60

G-H

250

КЛ 120-60

H-I

200

КЛ 90-60

I-J

180

КЛ 90-60

X-B

400

КЛ 150-60

B-C

300

КЛ 120-60

C-D

300

КЛ 120-60

D-E

250

КЛ 120-60

E-F

200

КЛ 90-60

6.4 Выбор компенсаторов

Для уменьшения напряжений, возникающих при удлинении трубопровода, возникающих в итоге нагрева, используются компенсаторы разных типов.

Сальниковые компенсаторы по собственной конструкции делятся на однобокие и двухсторонние, которые состоят из корпуса и подвижного стакана.(избираем двухсторонние компенсаторы)

Термическое удлинение трубопровода меж опорами:

,

гдекоэффициент линейного удлинения стали, мм/м·°С,

;

действительная длина трубопровода меж недвижными опорами, мм;

температура теплоносителя, °С, ф1=150 °С;

tо — расчетная температура внешнего воздуха при проектировании отопления, °С, tо= -26 °С.

Компенсирующая способность сальникового компенсатора определяется вольным ходом стакана в корпусе. Рабочая компенсирующая способность компенсаторов на 100 мм меньше их конструктивной возмещающей возможности.

По рабочей возмещающей возможности компенсаторов рассчитывается их количество на любом участке трубопровода.

Количество сальниковых компенсаторов на участках трубопровода определяется по формуле:

;

где термическое удлинение трубопровода на участке, мм;

рабочая компенсирующая способность компенсатора, мм.

Набросок 5 — установка стяжек на сальниковых компенсаторах

В камерах термических сетей, на запасных вводах, сальниковые компенсаторы крепятся стяжками, размеры которых указаны на рис.2-12

По условному поперечнику трубопровода избираем тип компенсатора и их компенсирующие возможности /3/.

Таблица 10 — Выбор компенсаторов

Участок

D,мм

l,м

?lком,мм

?l,мм

Марка компенсатора

компенсир.спообность

колличество

колличество

кол.втепл.

А-X

450

90

900

162

T1.66

2х500

0,18

1

2

X-G

300

990

700

1782

T1.60

2х400

2,55

3

6

G-H

250

580

700

1044

T1.58

2х400

1,49

2

4

H-I

200

500

700

900

T1.56

2х400

1,29

2

4

I-J

180

520

400

936

T1.54

2х250

2,34

3

6

X-B

400

200

900

360

T1.64

2х500

0,40

1

2

B-C

300

340

700

612

T1.60

2х400

0,87

1

2

C-D

300

390

700

702

T1.60

2х400

1,00

2

4

D-E

250

470

700

846

T1.58

2х400

1,21

2

4

E-F

200

460

700

828

T1.56

2х400

1,18

2

4

всего

19

38

6.5 Выбор камер

Камеры устанавливают по трассе подземных трубопроводов для размещения в их задвижек, сальниковых компенсаторов, недвижных опор, ответвлений, дренажных и воздушных устройств, измерительных устройств. Расстояния меж камерами обычно принимают равными расстояниям меж недвижными опорами. Внутренние габариты камер зависят от числа и поперечников труб, размеров оборудования. Высота камер принимается не наименее 2 м./3/

Таблица 11 — Выбор камер

Расч. точки

Поперечник

мм

размер, м

внутр.

размер,м

наруж.

размер, м

количество

А

509

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

X

509

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

G

462

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

H

462

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

I

462

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

J

401

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

B

359

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

C

207

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

D

310

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

E

310

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

F

259

3,0х3,0(3,26х3,26)

3,4

3,71

 

Всего

20

7. Термо утраты изолированными теплопроводами

Определяем термо утраты по всей длине трубопровода по формуле

ql=qlнорм·,Вт/м,

где q1норм — норма термических утрат при разности среднегодовых температур воды и температуре в канале, Вт,

t — средняя температура меж температурами воды в падающем и оборотном трубопроводах термический сети, 0С,

t==70 °С;

tос- температура воздуха в канале, 0С, принимаем равной 5 0С,

ср — средняя температура теплоносителя в падающем и оборотном трубпроводе, определяется по температурному графику отпуска тепла, °С.

tср .= = 72,5 °С.

Определяем термо утраты по всей длине трубопровода по формуле:

Q=ql·(1+в)·l, кВт,

где в — коэффициент, учитывающий вид прокладки теплосети, для канальной прокладки в = 0,2;

l — действительная длина трубопровода по плану, м.

Все расчеты сведены в таблицу 12.

Таблица 12 — Термо утраты

Участок

поперечник,мм

длина труб.м

Qlнорм Вт/м

Ql Вт/м

Q,кВт

А-X

462

90

125

0,71

6,56

X-G

310

990

94

45,66

54,24

G-H

259

580

83

40,31

28,06

H-I

209

500

71

34,49

20,69

I-J

184

520

59

28,66

17,88

X-B

406

200

115

55,86

13,41

B-C

310

340

94

45,66

18,63

C-D

310

390

94

45,66

21,37

D-E

259

470

83

40,31

22,74

E-F

209

460

71

34,49

19,04

Итого

222,6

8. Расчет термический изоляции

Избираем в качестве термический изоляции армопенобетон.

Коэффициент теплоотдачи в канале принимаем равным 11 Вт/(м·°С).

=, (м·°С)/Вт,

где d1- внешний поперечник подающего трубопровода, м;

из -толщина изоляции подающего трубопровода, м.

Для определения толщины изоляции подающего и оборотного трубопроводов по данной, нормированной линейной плотности потока и , Вт/м, за ранее определяют по ним температуру воздуха в канале по формуле:

где , — линейные плотности термического потока от подающего и оборотного трубопроводов, Вт/м.Находим по таблице 8/5/;

Ккоэффициент доп утрат, учитывающий теплопотери через теплопроводные включения в термоизоляции, обусловленных наличием крепежных деталей и опор.На открытом воздухе и каналах при условном проходе 150 мм и наиболее К=1,15.

Rкан — тепловое сопротивление теплоотдачи от воздуха к поверхности канала, (мС)/Вт;

где b — ширина непроходного канала, м;

h — высота непроходного канала, м.

— тепловое сопротивление грунта, Вт/(мС), определяется по формуле:

где Н — расстояние до перекрытия канала, м; лгр — теплопроводимость грунта, Вт/(мС),( грунт — глинистый, лгр = 1,66 Вт/(м·°С)).

Находим В, за ранее задавшись :

.

Потом находим толщину слоя изоляции:

.

зависит от температуры теплоносителя, поверхности изоляции, условного поперечника и вида прокладки.

Результаты расчетов сведены в таблицу 13.

Таблица 13 -Расчеты изоляции трубопроводов для непроходных каналов

Участок

Н, м

Ширина, м

Высота, м

Поперечникы, м

Rкан

Rгр

q1+q2

tкан, °C

RLн1

B

д, м

А-X

0,7

1,2

0,9

0,462

0,028

0,13

250

33,05

0,018

1,15

0,034

X-G

0,7

1,2

0,6

0,310

0,036

0,14

188

26,89

0,02

1,23

0,035

G-H

0,7

1,2

0,6

0,259

0,036

0,14

166

23,46

0,02

1,28

0,036

H-I

0,7

0,9

0,6

0,209

0,04

0,16

142

21,73

0,03

1,34

0,036

I-J

0,7

0,9

0,6

0,184

0,04

0,16

118

17,66

0,03

1,46

0,042

X-B

0,7

1,5

0,6

0,406

0,034

0,13

230

30,96

0,02

1,17

0,034

B-C

0,7

1,2

0,6

0,310

0,036

0,14

188

26,89

0,02

1,23

0,035

C-D

0,7

1,2

0,6

0,310

0,036

0,14

188

26,89

0,02

1,23

0,035

D-E

0,7

1,2

0,6

0,259

0,036

0,14

166

23,46

0,02

1,28

0,036

E-F

0,7

0,9

0,6

0,209

0,04

0,16

142

21,73

0,03

1,34

0,036

9. Годичные расходы теплоты жилыми и публичными зданиями

9.1 Определение отпуска тепла для жилого района

Q?=Qomax+ Qvmax +Qhm, МВт,

где Qomax — расчетный отпуск тепла на отопление, МВт, Qomax=50 МВт;

Qvmax — расчетный отпуск тепла на вентиляцию, МВт, Qvmax=12,4 МВт;

Qhm — среднечасовой расчетный отпуск тепла на горячее водоснабжение, МВт, Qhm=20,2 МВт;

Q?=50+ 12,4+20,2=82,5 МВт.

9.2 Определение термический перегрузки на отопление

Средний термический поток на отопление определяется по формуле

Qоm=Qomax·, МВт,

где ti — температура воздуха снутри отапливаемого помещения, °С, ti=18°C принимается для жилых и публичных спостроек;

tот — средняя температура внешнего воздуха за отопительный период, при tн? 8 °С; Принимается по таблице 1/6/:tот = -2,4 °С;

to — расчетная температура внешнего воздуха для проектирования отопления, °С. Принимается по таблице 1/6/: to =-26 °С.

Qоm=50•МВт.

9.3 Определение термический перегрузки на вентиляцию

Средний термический поток на вентиляцию определяется по формуле:

Qvm=Qvmax·, МВт,

гдеtv — расчетная температура внешнего воздуха для проектирования вентиляции, °С. Принимается по таблице 1/6/: tv= -26 °С.

Qvm= 12,4•МВт.

9.4 Определение термический перегрузки на горячее водоснабжение

Термическая перегрузка на горячее водоснабжение в зимний период принимается равная расчетной Qhm= 20,2 МВт;

В летний период определяется по формуле

Qhs=Qhm··в, МВт,

где th — температура жаркой воды, °С, th=55 °С;

tcs — температура прохладной (водопроводной) воды в летний период, °С,

tcs=15 °С;

tc- температура прохладной воды (водопроводной) в отопительный период,°С, tc=5 °C,

в — коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду;

в= 0,8 — для жилищно-коммунального сектора;

Qhs= 20,2··0,8=12,9 МВт.

Годичные расходы теплоты, кДж, жилыми и публичными зданиями определяются по формулам:

-на отопление жилых либо публичных спостроек:

, МДж,

-на вентиляцию публичных спостроек:

, МДж,

-на горячее водоснабжение жилых либо публичных спостроек:

, МДж,

гдеno—продолжительность отопительного периода, сут, соответственная периоду со средней дневной температурой внешнего воздуха 8C и ниже, принимаемому по СНиП 2.01.01-82;

Z—усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции публичных спостроек в течение суток (при отсутствии данных принимается равным 16 ч);

nhy—расчетное число суток в году работы системы жаркого водоснабжения. При отсутствии данных следует принимать 350 сут.

МДж;

МДж;

МДж.

Q = + + = МДж.

Определяем расход горючего по формуле:

где з — кпд котла, принимаем равным 0,9;

Qрн — низшая теплота сгорания горючего, ( 34,5 МДж/нм3).

Заключение

В данной курсовой работе проведён расчёт термический сети. Выполнен гидравлический расчёт магистрали и ответвлений. Начерчен пьезометрический график, монтажная схема. Выбраны компенсаторы, недвижные и подвижные опоры, секционирующие задвижки и их конструкции.

Перечень использованных источников

СНиП 41-02-2003. Термо сети

Проектирование и эксплуатация систем теплоснабжения. часть I. Гидравлический расчет водяных круговых термических сетей. Методические указания к выполнению курсового проекта. И.Р. Герцык. Ростов на дону-на-Дону, РИИЖТ, 1981.- 18с.

Переверзев В.А., Шумов В.В. Справочник мастера термических сетей.- Л.: Энергия. Ленингр. отделение, 1980.- 248с.

Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности/ Под ред. К.Ф. Роддатиса.- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 488с.

СНиП 41-03-2003 Термическая изоляция

СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/ Госстрой СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз —

]]>