Теплоснабжение жилого района г. ЧокурдахЧокурдах.
Выполнили: студенты 3-го курса гр. ТиТО-2000 Сорокин Андрей.
Проверил: преподаватель по курсу “Теплоснабжение” Колодезникова А.Н. г.
Якутск 2002 г.
Содержание. | | Стр. | | 1. Исходные данные: | 2 | | 2. Определение тепловых нагрузок района: | 3 | | 3. График расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха: | 6 | | 4. График центрального качественного регулирования отпуска теплоты: | 8 | | 5. Гидравлический расчёт тепловых сетей: | 12 | | 6. Разработка монтажной схемы и выбора строительных конструкций тепловой сети: | 16 | | 7. Теплоизоляционная конструкция: | 16 | | 8. Расчёт опор: | 20 | | 9. Водоподогреватели горячего водоснабжения: | 21 | | Библиографический список: | 28 | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 1 | 1. Исходные данные. 1.1 Климатологические данные. 1. Населённый пункт: г.
Чокурдах. Расчётная температура самой холодной пятидневки: -48 °С. Расчётная температура зимняя вентиляционная: -49 °С. Средняя годовая температура: -14,2 °С. Отопительный период: начало: 08.08, конец: 23.06, продолжительность: 318 суток, средняя температура наружного воздуха: -17,4 °С, градусо-дней: 11909. 1.2 Повторяемость температур наружного воздуха. | t н °С. | Количество часов. | | –50 °С и ниже. | 756 | | –49,9 –45 °С. | 633 | | –44,9 –40 °С. | 628 | | –39,9 –35 °С. | 495 | | –34,9 –30 °С. | 456 | | –29,9 –25 °С. | 377 | | –24,9 –20 °С. | 329 | | –19,9 –15 °С. | 341 | | –14,9 –10 °С. | 377 | | –9,9 –5 °С. | 407 | | –4,9 0 °С. | 514 | | +0,1 5 °С. | 662 | | +5,1 8 °С. | 553 | | Всего часов: 6528 ч. | 1.3. Средняя месячная и годовая температура наружного воздуха. | Январь | Февраль | Март | Апрель | Май | Июнь | Июль | | –35,5 | –33,9 | –28,3 | –18,9 | –6,1 | 5,8 | 9,7 | | Август | Сентябрь | Октябрь | Ноябрь | Декабрь | год | | 6,9 | 0,9 | –12,4 | –25,8 | –33,3 | –14,2 | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 2 | 1.4. Удельные потери тепла зданиями. | t o | Этажность. | | 1 2 | 3 4 | | –50 °С. | q o =255 В/м 2 | q o =169 В/м 2 | 1.5 Нормы расхода горячей воды. Жилой дом: 120 л/сут. Школы, лицеи: 8 л/сут.
Детский сад: 30 л/сут.
Столовая: 6 л/сут. 2. 2.1. Расход тепла на отопление жилых и общественных зданий : Q o max =q o A(1+K 1 ) q o – укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых и общественных зданий на 1м 2 площади (прил. 2 СНиП “Тепловые сети”) . A – общая площадь здания 2 >. К 1 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (К 1 =0,25 – если данных нет). 2.2. Расход тепла на вентиляцию общественных зданий : Q v max =K 1 K 2 q o A К 2 – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий (К 2 =0,6). 2.3. Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий B т> :  m – число потребителей. а – нормы расхода воды на горячее водоснабжение на 1-го человека в сутки. b – нормы расхода воды на горячие водоснабжение в общественных зданиях при температуре наружного воздуха –55 °С (принимается равным 25л в сутки на одного человека). t x – температура холодной воды в отопительный период. с – теплоёмкость воды. | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 3 | 2.4. Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий B т> : Q h max =2,4Q h m 2.5. Средний тепловой поток на отопление B т> :  t i – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений (при отсутствии данных в жилых принимается 18 °С, в производственных 16 °С). t om – средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой 8 °С и ниже. T o – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления. 2.6. Средний тепловой поток на вентиляцию B т>:  2.7. Средний тепловой поток на отопление B т> :   – температура холодной водопроводной воды в неотопительный период (+15°С). t c – температура холодной водопроводной воды в отопительный период (+5 °С).  –коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному периоду: 0,8 – для жилищно–коммунального сектора, 1 – для предприятий. 2.8. Годовой расход тепла на отопление жилых и общественных зданий кДж > : Q oy =86,4 Q o m n o 2.9. Годовой расход тепла на вентиляцию общественных зданий кДж > :  2.10. Годовой расход тепла на ГВ жилых и общественных зданий кДж > :   n o – продолжительность отопительного периода соответствующее периоду со среднесуточной температурой наружного воздуха +8 °С и ниже. Z – усреднённое за отопительный период число работы системы вентиляции общественных зданий в течении суток (16 часов). n h y – расчётное число суток в году работы системы ГВ (350 суток). | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 4 | Все расчёты сведены в таблицу №1. | Таблица №1 “Тепловые нагрузки района”: | | Наименование здания. | Тепловая нагрузка. | | Q o max , Вт. | Q v max, Вт . | Q h m , Вт. | Q h max, Вт . | Q o m , Вт. | Q v m , Вт. |  , Вт. | Q oy , ГДж. | Q vy , ГДж. | Q hy , ГДж. | | 1. Жилой дом. | 63750 | 7650 | ––––– | ––––– | 34193 | 4103 | ––––– | 939,5 | 75,15 | ––––– | | 2. Жилой дом. | 122400 | ––––– | 12600 | 30340 | 65651 | ––––– | 8064 | 1803,7 | ––––– | 368,48 | | 3. Лицей. | 194350 | 23322 | 18667 | 44801 | 101426 | 12171 | 14934 | 2786,7 | 223 | 554,17 | | 5. Жилой дом. | 153000 | ––––– | 15750 | 37800 | 82064 | ––––– | 10080 | 2254,7 | ––––– | 460,6 | | 6. Жилой дом. | 76500 | ––––– | 8050 | 19320 | 41032 | ––––– | 12365 | 1127,4 | ––––– | 255,5 | | 7. Гараж. | 12750 | 7650 | ––––– | ––––– | 6023 | 3614 | ––––– | 165,5 | 66,2 | ––––– | | 9. Школа. | 190125 | 22815 | 16334 | 39202 | 99222 | 11942 | 13067 | 2726,2 | 218,8 | 485 | | 11. Школа | 395125 | 43095 | 35000 | 84000 | 187419 | 22490 | 28000 | 5149,4 | 411,95 | 1039 | | 13. Жилой дом. | 67600 | ––––– | 10500 | 25200 | 36258 | ––––– | 6720 | 996,2 | ––––– | 307,07 | | 15. Жилой дом. | 67600 | ––––– | 10500 | 25200 | 36258 | ––––– | 6720 | 996,2 | ––––– | 307,07 | | сумма: | 1343200 | 104532 | 127401 | 305763 | 689546 | 54320 | 99950 | 18945,5 | 995,1 | 3776,9 | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | | 5 | 3. График расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха. Для определения годового расхода тепла, планирования в течение года загрузки оборудования котельной и составления графика ремонта используют график расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха.  (3.1)  (3.2) t н – температура наружного воздуха (от +8 и ниже). Все расчёты для построения графика сведены в таблицу №2. | Таблица №2: | | | | | | T н, °С. | Q o m , Вт. | Q v m , Вт. | Q h m , Вт. | Q o бщ. m , Вт. | | +8 | 176852 | 12577 | 127401 | 316830 | | +5 | 237406 | 17504 | 382311 | | 0 | 338330 | 25713 | 491444 | | –5 | 439254 | 33924 | 600579 | | –10 | 540179 | 42135 | 709715 | | –15 | 641102 | 50344 | 818847 | | –20 | 742026 | 58555 | 927982 | | –25 | 842950 | 66764 | 1037115 | | –30 | 943874 | 74976 | 1146251 | | –35 | 1043698 | 83185 | 1254284 | | –40 | 1145721 | 91396 | 1364518 | | –45 | 1246647 | 92634 | 1466682 | | –48 | 1307200 | 104532 | 1539133 | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 6 | 4. График центрального качественного регулирования отпуска теплоты.
Регулирование отпуска тепла в закрытых системах теплоснабжения. В водяных тепловых станциях принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления или по совмещённой нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
Центральное качественное регулирование заключается в регулировании отпуска теплоты путём изменения температуры теплоносителя на входе в прибор, при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в регулирующую установку. 4.1. Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65% от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении:  –– регулирование отпуска теплоты принимают по нагрузке на отопление. При этом в тепловой сети поддерживается отопительно-бытовой температурный график.
Построение графика центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды, подающей и обратной магистрали, от температуры наружного воздуха. Для зависимых схем присоединения отопительных установок к отопительным сетям температуру в подающей (   t o по следующим формулам:  (4.1.1.)  (4.1.2.) t i – средняя температура воздуха отапливаемых зданий. t – температурный напор нагреваемого прибора:  (4.1.3.)  t o . t o – расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления.  t o .   (4.1.4.)  t o ).   (4.1.5.) | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 8 | При регулировании по отопительной нагрузке, водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение ( Q h max ) к максимальной тепловой нагрузки на отопление ( Q о max ) типа регулятора, по следующим схемам:  – с установкой регулятора расхода по двухступенчатой смешанной схеме. При таком же отношении с электронным регулятором расхода по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод. При остальных отношениях по параллельной схеме. 4.2. Если в системе теплоснабжения нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет, более 65% от суммарной тепловой нагрузки принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совмещённой нагрузке горячего водоснабжения и отопления.
Применение данного метода регулирования позволяет рассчитать магистральные теплопроводы по суммарному расходу воды на отопление и на вентиляцию, не учитывая расхода на горячее водоснабжение. Для удовлетворения нагрузки на горячее водоснабжение температура воды в подающем трубопроводе принимается выше, чем по отопительному графику и большинство абонентов системы отопления и горячего водоснабжения должны присоединятся к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты: 1) – с установкой регулятора расхода по последовательной двухступенчатой схеме. 2) При том же отношении с электронным регулятором расхода по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод. При этом способе регулирования отпуска теплоты в тепловой сети поддерживается повышенный отопительно-бытовой температурный график, который строится на основании отопительно-бытового температурного графика. Расчёт повышенного температурного графика заключается в определении перепада температур сетевой воды в подогревателях верхней ( 1 ) и нижней ( 2 ) ступени при различных температурах наружного воздуха ( t н ) и балансовой нагрузки горячего водоснабжения (   X Q h m ; (4.2.1.) X – балансовый коэффициент учитывающий неравномерность расхода теплоты на горячие водоснабжение в течении суток (для закрытых систем теплоснабжения X =1,2). Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступени в течение всего отопительного периода постоянен и определяется:  (4.2.2.) Задавая величину недогрева водопроводной воды до температуры греющей воды в нижней ступени подогревателя ( t = 5 10 °С) определяют температуру нагреваемой воды после первой ступени подогревателя ( t ') при температуре наружного воздуха, соответствующей точки излома графика ( t ' н ): t ' =  t ' н ; (4.2.3.) Штрих обозначает, что значение взяты при температуре точки излома графика. | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 9 | Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подогревателя ( 2 ) при различных температурах наружного воздуха определяется: при t' н : ' 2 = (t' – t c )/(t h – t c ) ; (4.2.4.) при t o : 2 = ' ( 2 – t c )/( ' 2 – t c ) ; (4.2.5.) t h – температура воды поступающая в систему горячего водоснабжения. t c – температура холодной водопроводной воды в отопительный период. Зная 2 и ' 2 находим температуру сетевой воды от обратной магистрали по повышенному температурному графику: 2П = 2 – 2 ; (4.2.6.) ' 2П = ' 2 – ' 2 ; (4.2.7.) Перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при t ' н и t о : ' 1 = – ' 2 ; (4.2.8.) 1 = – 2 ; (4.2.9.) Температуры сетевой воды подающей магистрали тепловой сети для повышенного температурного графика определяются по следующим формулам: 1П = 1 – 1 ; (4.2.10.) ' 1П = ' 1 – ' 1 ; (4.2.11.) Расчёт графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты.  – регулирование отпуска теплоты принимают по нагрузке на отопление. При этом в тепловой сети поддерживается отопительно-бытовой температурный график (формулы 4.1.) Данные для расчёта графика: 1 = 130 °С 2 = 70 °С t i = 18 °С t o = – 48 °С э = 95 °С Минимальную температуру сетевой воды в подающем магистрали принимается равной 70 °С (на уровне 70 °С график срезается). | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 10 | 5. Гидравлический расчёт тепловых сетей. 5.1. Задачи гидравлического расчёта. В задачу гидравлического расчёта входят: 1. 2. 3. 4. Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал для решения следующих задач: 1. Определение капиталовложений, расхода металла и основного объёма работ по сооружению тепловой сети, 2. Установление характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, и. их размещение, 3. Выяснение условия работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок, 4. Выбор авторегулятора для тепловой сети и абонентских вводов, 5. Разработка режимов эксплуатации. 5.2. Основные расчётные зависимости. При гидравлическом расчёте тепловых сетей определяют потери давления на участках трубопровода для последующей разработки гидравлических режимов и выявление располагаемых напоров на тепловых пунктах потребителей.
Гидравлический расчёт производится на суммарный расчётный расход сетевой воды, складывающийся из расчётных расходов на отопление, вентиляцию и на горячие водоснабжение. Расчётные расходы воды определяют : a) максимальный расход воды на отопление:  (5.2.1.) б) максимальный расход воды на вентиляцию:  (5.2.2.) в) на горячие водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:  (5.2.3.)  (5.2.4.) г) на горячие водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения: – при параллельной схеме присоединения водоподогревателей:  (5.2.5.)  (5.2.6.) | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 12 | –  (5.2.7.)  (5.2.8.) 1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха, 2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха, t h – температура воды поступающей в систему горячего водоснабжения потребителей, ' 1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке излома графика, ' 2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети после системы отопления здания в точке излома графика, ' 3 – температура воды после параллельно включённого водоподогревателя горячего водоснабжения в точке излома графика температур воды (рекомендуется 30 °С), t | – температура воды после первой ступени подогревателя при двухступенчатой схеме водоподогревателя.
Суммарный расчётный расход сетевой воды в двухтрубных тепловых, сетях в закрытых и открытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты определяется: G d = G o max + G v max + k 3 · G i h m ; (5.2.9.) k 3 – коэффициент учитывающий долю среднего расхода воды на горячие водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления (таблица 2 СНиП “Тепловые сети”). Перед гидравлическим расчётом составляют расчётную схему тепловых сетей с нанесением на ней длин, местных сопротивлений и расчётных расходов теплоносителя по всем участкам сети. 5.3 Порядок гидравлического расчёта теплопроводов: 1. Разбивают тепловую сеть на расчётные участки, определяют расчётные расходы и измеряют по Ген. плану длину участка. 2. h ) (на главной магистрали до наиболее удалённого потребителя, с учётом дополнительного подключения абонентов h принимают не более 8 мм. вод. ст./м, на ответвлениях 30 мм. вод. ст/м), исходя из расходов теплоносителя на участках по таблицам и номограммам находят диаметры теплопроводов, действительные потери давления на трение и скорость движения теплоносителя, которая должна быть не более 25 м/сек.
Следует отметить, что для районов вечно мерзлотных грунтов минимальный диаметр труб, не зависимо от расхода воды и параметров теплоносителя должен приниматься 50 мм. | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 13 | 3. 4. H = h ·( L + L экв ) [мм. вод. ст.] Эквивалентной длиной ( L экв ) принято называть такую условную длину прямолинейного участка, на котором падения давления на трение равно падению вызываемого местными сопротивлениями. При отсутствии данных о характере и количестве местных сопротивлений эквивалентная длина определяется: L экв = a 1 · L a 1 – коэффициент учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях по отношению падений давления на трение (по СНиП “Тепловые сети” приложения): для Д у до 150 мм. a 1 = 0,3 для Д у до 200 мм. a 1 = 0,4 5.    6. Схема присоединения теплообменников горячего водоснабжения выбирается по следующему соотношению:  – двухступенчатая смешанная схема, При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема.
Гидравлический расчёт сведён в таблицу №3. | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 14 | | Таблица №3 Гидравлический расчёт: | | № уч. | Q , ккал/ч | G , т/ч | Диаметр | Длина | U , м/с | Потери напора | | Д у | Д н х S | L , м | L экв | L + L экв | h , мм. вод. ст. | H , мм. вод. ст. | H c , мм. вод. ст. | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | | 1 | 17544 | 0,291 | 50 | 57 х 3,5 | 34 | 10,2 | 44,2 | 0,12 | 0,53 | 23,43 | 23,43 | | 2 | 316909 | 4,05 | 65 | 76 х 3,5 | 68 | 20,4 | 88,4 | 0,32 | 2,58 | 228,07 | 251,5 | | 3 | 909222 | 15,75 | 100 | 108 х 4 | 14 | 4,2 | 58,8 | 0,59 | 5,17 | 304 | 555,5 | | 4 | 1101896 | 19,07 | 100 | 108 х 4 | 22 | 6,6 | 28,6 | 0,7 | 7,3 | 209 | 764,5 | | 5 | 1345792 | 23,36 | 125 | 133 х 4 | 90 | 27 | 117 | 0,57 | 3,57 | 417,7 | 1182,2 | | 6 | 1428197 | 24,8 | 125 | 133 х 4 | 26 | 7,8 | 33,8 | 0,59 | 3,88 | 131,2 | 1313,4 | | 7 | 1508005 | 26,23 | 125 | 133 х 4 | 17 | 5,1 | 22,1 | 0,64 | 4,52 | 99,9 | 1413,3 | | 8 | 216842 | 3,75 | 50 | 57 х 3,5 | 3 | 0,9 | 3,9 | 0,27 | 2,51 | 9,79 | ––––– | | 9 | 449109 | 7,79 | 65 | 76 х 3,5 | 26 | 7,8 | 33,8 | 0,63 | 9,3 | 314,34 | ––––– | | 10 | 674836 | 11,71 | 80 | 108 х 4 | 15 | 4,5 | 19,5 | 0,67 | 8,9 | 173,55 | 487,9 | | 11 | 225727 | 3,92 | 50 | 57 х 3,5 | 5 | 1,5 | 6,5 | 0,59 | 12,9 | 83,85 | ––––– | | 12 | 61404 | 1,02 | 50 | 57 х 3,5 | 10 | 3 | 13 | 0,15 | 0,9 | 11,7 | ––––– | | 13 | 192674 | 3,32 | 50 | 57 х 3,5 | 20 | 6 | 26 | 0,5 | 9,34 | 242,84 | 254,54 | | 14 | 131270 | 2,3 | 50 | 57 х 3,5 | 3 | 0,9 | 3,9 | 0,34 | 4,27 | 16,65 | ––––– | | 15 | 79808 | 1,42 | 50 | 57 х 3,5 | 92 | 27,6 | 119,6 | 0,21 | 1,7 | 203,32 | ––––– | | 16 | 243896 | 4,29 | 65 | 76 х 3,5 | 50 | 15 | 65 | 0,34 | 2,81 | 182,65 | 385,97 | | 17 | 164088 | 2,87 | 50 | 57 х 3,5 | 2 | 0,6 | 2,6 | 0,43 | 6,79 | 17,65 | ––––– | | 18 | 79808 | 1,42 | 50 | 57 х 3,5 | 83 | 24,9 | 107,9 | 0,21 | 1,7 | 183,43 | ––––– | | 19 | 82405 | 1,44 | 50 | 57 х 3,5 | 21 | 6,3 | 27,3 | 0,21 | 1,7 | 46,41 | ––––– | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | | 15 | 6. Разработка монтажной схемы и выбор строительных конструкций тепловой сети.
Тепловая сеть представляет собой систему прочно и плотно соединёнными между собой участков теплопроводов, по которым тепло с помощью теплоносителя транспортируется от источников тепла к тепловым потребителям.
Направление теплопроводов выбирается по тепловой карте района с учётом геодезической съёмки, планов существующих и намечаемых наземных и подземных сооружений, состояния грунтовых вод. При прокладке стремятся к: – прокладке магистральной трассы по району наиболее плотной тепловой нагрузки, – – Теплопроводы прокладываются прямолинейно, параллельно оси проезда или линии застройки.
Нежелательно перебрасывать трассу магистрального теплопровода с одной стороны проезда на другую. При выборе трассы следует руководствоваться следующим: – – – Для обеспечения опорожнения и дренажа теплопроводы прокладываются с уклоном к горизонту.
Минимальная величина уклона водяных сетей принимается равной 0,002, где направление уклона безразлично. По трассе тепловых сетей строится продольный профиль, на который наносят: – – – Теплопровод состоит из трёх основных элементов: – – – 7. Теплоизоляционная конструкция.
Теплоизоляционная конструкция состоит из трёх основных слоёв: 1. 2. 3. Противокоррозионный слой предназначен для защиты теплопровода от наружной коррозии.
Теплоизоляционный слой устраивается на трубопроводах, арматуре, фланцевых соединениях и для следующих целей: 1. уменьшение потерь тепла при его транспортировании, что снижает установочную мощность источников тепла, 2. уменьшения падения температуры теплоносителя, что снижает расход теплоносителя, | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 16 | 3. понижения температуры на поверхности теплопровода и воздуха в местах обслуживания.
Покровный слой предназначен для защиты тепловой изоляции от атмосферных осадков. 7.1. Расчёт тепловой изоляции. В качестве основного теплоизоляционного материала принимаем минераловатную плиту. При проектировании тепловых сетей толщину изоляции определяют исходя из: – – – – Толщина тепловой изоляции определяется по формуле:  (7.1.1.) к – коэффициент теплопроводности основного слоя (для мин. ваты 0,07 Вт/м 2 °С), d e – наружный диаметр теплопровода , R из – термическое сопротивление основного слоя изоляции 2 °С/Вт>:  ; (7.1.2) m – расчётная среднегодовая температура теплоносителя (средняя за отопительный период):  ; (7.1.3.) m 1 – средняя температура теплоносителя по месяцам определяемая по графику центрального качественного регулирования в зависимости от среднемесячных температур наружного воздуха, n 1 – количество часов в году по месяцам, t e – расчётная температура окружающей среды (средняя за отопительный период). q e – норма потерь теплоты (СНиП “Тепловая изоляция” приложение 4–8). k 1 – коэффициент учитывающий изменение стоимости теплоты и теплоизоляционной конструкции в зависимости от районо строительства и способа прокладки ( k 1 = 088). Расчёт толщины минераловатной плиты сведён в таблицу № 4: | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 17 | Таблица № 4 “Расчёт тепловой изоляции”: | Трубопровод. | m , °С | Д у | R из , м 2 °С/Вт. | к , мм. | | Подающий: | 87,63 | 50 | 4,34 | 163,7 | | 65 | 3,76 | 160,6 | | 80 | 3,46 | 159,3 | | 100 | 3,12 | 159 | | 125 | 2,75 | 156,4 | | Обратный: | 54,92 | 50 | 4,4 | 168 | | 65 | 3,93 | 176 | | 80 | 3,56 | 204 | | 100 | 3,12 | 159 | | 125 | 2,77 | 158,4 | 7.2 Определение потерь тепла в наружных тепловых сетях. Q пот = ( · q н · L) · a – коэффициент по потери тепла арматурой и компенсаторами (1,25 для наружной прокладки), q н – потери тепла теплопроводами (ккал/ч · м), L – протяжённость теплопровода (м), а – поправочный коэффициент, зависит от средней годовой температуры воздуха: –20 °С: 1,11 для Т1. –10 °С: 1 1,07 для Т2. 1 –18 °С: 1,07 –8 °С: 0,99 1,04 0,99 –15 °С: 1,04 –5 °С: 0,98 1,02 0,98 –12 °С: 1,01 1,01 Расчёт потерь тепла сведён в таблицу № 5: | Трубопровод. | Д н | Q пот , ккал/ч. | | Т1 | 57 | 9555 | | 76 | 5580 | | 89 | 656 | | 108 | 1755 | | 133 | 7149 | | Т2 | 57 | 7166 | | 76 | 5040 | | 89 | 488 | | 108 | 1260 | | 133 | 5320 | | Q пот ·а = 45234 ккал/ч. | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 18 | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | | 19 | | Наим.
Изоляц. объекта. | Д н | max , °С | L , м | Окрашиваемая поверхность. | Основной изоляционный слой | Покровный слой | | Материал | Толщина | Объём, м 3 | Материал | Толщина, мм. | Поверхность | | Ед., м 2 | Общая, м 2 | Ед. | Общ. | Ед. | Общ., м 2 | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | | Т1 | 57 | 130 | 273 | 0,179 | 48,9 | Маты минераловатные. | 163,7 | 0,0293 | 8 | Сталь листовая оцинкованная | 0,7 | 1,2 | 329,7 | | 76 | 144 | 0,239 | 34,4 | 160,6 | 0,0383 | 5,5 | 1,25 | 179,7 | | 89 | 15 | 0,28 | 4,2 | 159,3 | 0,045 | 0,6 | 1,28 | 19,2 | | 108 | 36 | 0,34 | 12,24 | 159 | 0,054 | 1,94 | 1,34 | 48,2 | | 133 | 133 | 0,418 | 55,6 | 156,4 | 0,065 | 8,7 | 1,4 | 186,3 | | Т2 | 57 | 70 | 273 | 0,179 | 48,9 | 168 | 0,03 | 8,2 | 1,24 | 337,1 | | 76 | 144 | 0,239 | 34,4 | 176 | 0,042 | 6,1 | 1,35 | 193,6 | | 89 | 15 | 0,28 | 4,2 | 204 | 0,057 | 0,86 | 1,56 | 23,4 | | 108 | 36 | 0,34 | 12,24 | 159 | 0,053 | 1,9 | 1,34 | 48,2 | | 133 | 133 | 0,418 | 55,6 | 158,4 | 0,066 | 8,8 | 1,31 | 188 | 7.3 Ведомость изоляционной конструкции: 5) Д н 6) (5) L 9) Д н из 10) (9) L 13) 2 (Д н /2 + из) 14) (13) L 8. Расчёт опор. 8.1. Расстояние между неподвижными опорами: | Д у | L , мм. | | 50 | 60 | | 65 | 70 | | 80 | 80 | | 100 | 80 | | 125 | 90 | | 150 175 | 100 | | 200 | 120 | 8.2. Расстояние между подвижными опорами: | Д н х S | L 1 , мм. | | 57 х 3,5 | 5,4 | | 76 х 3,5 | 6,2 | | 89 х 3,5 | 6,8 | | 108 х 4 | 8,3 | | 133 х 4 | 8,4 | | 159 х 4,5 | 9,3 | | 194 х 5 | 10,2 | | 219 х 6 | 11,6 | Количество подвижных опор рассчитывается по формуле: n = L ·2: L 1 L – расстояние между неподвижными опорами по монтажной схеме, или общая длина, данного диаметра, теплопровода, L 1 – расстояние между подвижными опорами. | Таблица № 6 “Количество подв. опор”: | | Д у | n | | 50 | 101 | | 65 | 46 | | 80 | 5 | | 100 | 9 | | 125 | 32 | | | 193 подв. опор. | Расчёт количества подвижных опор сведён в таблицу № 6. | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 20 | 9. Водоподогреватели горячего водоснабжения. К расчёту принимаем водоводяные кожухотрубчатые подогреватели. В кожухотрубчатых подогревателях основным элементом является цилиндрический корпус и пучок гладких трубок размещаемых внутри корпуса. Один из теплоносителей протекает внутри трубок, другой в межтрубном пространстве – такие теплообменники называются скоростными.
Скоростные водоводяные подогреватели, у которых греющая и нагреваемая вода движутся навстречу, называются противоточными.
Противоток эффективнее прямотока, т.к. обеспечивает большую среднюю разность температур и позволяет нагревать воду до более высокой температуры. В подогревателях предназначенных для горячего водоснабжения греющую воду направляют в межтрубное пространство, нагреваемую в трубки. В подогреватели для системы отопления греющая вода направляется в трубки, а нагреваемая в межтрубное пространство.
Основным элементом подогревателя является корпус из стальной бесшовной трубы.
Внутри корпуса расположены трубки из латуни Д в 16 х 1 мм., теплопроводность составляет 135 Вт/м °С, корпус теплообменника имеет длину 3 – 4 м, 57 – 530 мм., число трубок 4 – 450, Р р = 1 Мпа.
Тепловой и гидравлический расчёт водоподогревательных установок.
Расчет сводится к определению: – расчётной поверхности нагрева, – – Расчёт подогревателя системы горячего водоснабжения при любых схемах подключения к тепловым сетям производится для самого неблагоприятного режима, соответствующего точке излома температурного графика. Для скоростных секционных водоподогревателей следует принимать противоточную схему потоков теплоносителя, при этом греющая вода должна поступать в межтрубное пространство. – двухступенчатая смешанная схема, При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема. 9.1 Расчёт водоподогревателя при двухступенчатой смешанной схеме. 1. В зимний период расход сетевой воды вычисляется по формуле: – на отопление :  (9.1.1.) –  (9.1.2.) | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 21 | В этих формулах Q o max и Q h max в кВт. 2. Расчётный расход на абонентский ввод : G аб . max = G o max + G h max ; (9.1.3.) 3. Расход нагреваемой воды для горячего водоснабжения :  ; (9.1.4.) 4. Температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя первой ступени :  ; (9.1.5.) 5. Теплопроизводительность подогревателя и ступени :  ; (9.1.6.)  ; (9.1.7.) 6. Температура сетевой воды на выходе из подогревателя ступени:  ; (9.1.8.) 7. Средне логарифмические разности температур между греющим и нагреваемым теплоносителями в подогревателях и ступени:  ; (9.1.9.)  ; (9.1.10.) 8. Средние температуры сетевой и нагреваемой воды в подогревателях и ступени:  ; (9.1.11.)  ; (9.1.12.)  ; (9.1.13.)  ; (9.1.14.) 9. Задавшись скоростью нагреваемой воды U тр =1 м/с, определяем требуемую площадь живого сечения трубного пространства подогревателей 2 >:  (9.1.15.) По вычисленной f тр. подбираем вид подогревателя и выписываем его характеристики. | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 22 | 10. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:  (9.1.16.) Д i – внутренний диаметр теплообменного аппарата (корпуса). d e – наружный диаметр трубок. 11. Действительная скорость нагреваемой воды в трубках подогревателей :  (9.1.17.) f тр. – площадь межтрубного пространства выбранного подогревателя. 12. Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве в подогревателях и ступени :  (9.1.18.)  (9.1.19.) 13. Коэффициент теплоотдачи от сетевой воды к стенкам трубок в подогревателях и ступени 2 °С> :  (9.1.20.)  (9.1.21.) 14. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок к нагреваемой воде в подогревателях и ступени:  (9.1.22.)  (9.1.23.) 15. Коэффициент теплоотдачи для подогревателей и ступени 2 °С> :  (9.1.24.)  (9.1.25.) 16. Требуемая площадь поверхности нагрева подогревателей и ступени 2 > :  (9.1.26.)  (9.1.27.) | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 23 | 17. Количество секций подогревателя и ступени:  (9.1.28.)  (9.1.29.) 18. Потери давления в подогревателях и ступени :  (9.1.30.)  (9.1.31.)  (9.1.32.)  (9.1.33.) В летний период расчётные параметры сетевой воды составляют: | 1 = 70 C , | 3 = 30 C , = 15 C . 19. Расход теплоты на горячие водоснабжение :  (9.1.34.) 20. Расход нагреваемой воды :  (9.1.35.)  (9.1.36.) 21. Средне логарифмическая разность температур теплоносителей:  (9.1.37.) 22. Средние температуры нагреваемой и сетевой воды в подогревателе:  (9.1.38.)  (9.1.39.) 23. Скорость сетевой воды и нагреваемой в водоподогревателях :  (9.1.40.)  (9.1.41.) 24. Коэффициент теплоотдачи:  (9.1.42.) | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 24 |  (9.1.43.) 25. Коэффициент теплопередачи:  (9.1.44.) 26. Поверхность нагрева подогревателей в летний период 2 >:  (9.1.45.) 27. Количество секций подогревателя:  (9.1.46.) 28. Потери давления в летний период :  (9.1.47.)  (9.1.48.) 9.2 Расчёт водоподогревателя при одноступенчатой параллельной схеме. 1. Расход греющей воды :  (9.2.1) 2. Расход нагреваемой воды :  (9.2.2.) 3. задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя с диаметром корпуса D в находим: – скорость воды в межтрубном пространстве :  (9.2.3.) – скорость нагреваемой воды в трубах :  (9.2.4.) 4. Средняя температура греющей воды °С >: Т = 0,5 · (Т 1 – Т 2 ) ; (9.2.5.) 5. Средняя температура нагреваемой воды °С >: t = 0,5 · ( t 1 – t 2 ) ; (9.2.6.) 6. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве, к стенкам трубок 2 ч °С >:  (9.2.7.)  (9.2.8.) – эквивалентный диаметр межтрубного пространства : 7. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок к нагреваемой воде, проходящей по трубкам 2 ч °С >:  (9.2.9.) | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 25 | 8. Коэффициент теплопередачи 2 ч °С >:  (9.2.10.) При латунных трубках диаметром 16/14 мм значение ст / ст = 0,000011 9. Средне логарифмическая разность температур в подогревателе °С >:  (9.2.11.) 10. Площадь поверхности нагрева подогревателя 2 >:  (9.2.12.) – коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок: 11. Активная длина секций подогревателя 2 >:  (9.2.13.) d ср = 0,5·( d н – d в ) ; (9.2.14.) 12. Число секций подогревателя при длине секций 4 м:  (9.2.15.) 13. Потери давления на одну секцию 4 м определяется по формулам 2 >: P тр = 530  ; (9.2.16.) P тр = 1100  ; (9.2.17.) В этих формулах: Q – расчётный расход тепла в ккал/ч, Т 1 – температура греющей воды на входе в подогреватель в °С , Т 2 – температура греющей воды на выходе из подогревателя в °С , t 1 – температура нагреваемой (местной) воды на выходе из подогревателя в °С (65 °С), t 2 – температура нагреваемой воды на входе в подогреватель в °С, D в – внутренний диаметр корпуса подогревателя в м, d н и d в – наружный и внутренний диаметр трубок в м.
Расчет водоподогревателя:  – принимаем двухступенчатую смешанную схему присоединения теплообменников горячего водоснабжения.
Исходные данные для расчёта: Q o max = 1343,2 кВт, Q h max = 305,763 кВт,  ,  , 1 = 130 °С , 2 = 70 °С , t h = 60 °С , t c = 5 °С . | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 26 | Расчёт водоподогревателей сведён в таблицу № 7. | Таблица № 7 “Расчёт водоподогревателей ГВ”: | | № | Обозначение | Ед. измер. | Получ. значен. | № | Обозначение | Ед. измер. | Получ. значен. | | 1 | G o max | кг / ч | 19234,4 | 20 |  | Кг/ч | 3821,3 | | G 3 h max | кг / ч | 5557,3 |  | кг / ч | 4299 | | 2 | G аб max | кг / ч | 24791,7 | 21 |  | °С | 12,3 | | 3 |  | кг/ч | 4776,5 | 22 |  | °С | 37,5 | | 4 | t | | °С | 39 |  | °С | 50 | | 5 |  | кВт | 116,75 | 23 | U тр. | м/с | 0,574 |  | кВт | 189,013 | U м. тр. | м/с | 0,416 | | 6 |  | °С | 37,5 | 24 |  | Вт/м 2 °С | 3554,6 | | 7 | t m ,І | °С | 14,7 |  | Вт/м 2 °С | 3030,5 | | t m ,ІІ | °С | 7,2 | 25 | К л | Вт/м 2 °С | 1602 | | 8 | m ,І | °С | 40,75 | 26 | F s | м 2 | 12,7 | | t m ,І | °С | 22 | 27 | n | шт. | 6 | | m ,ІІ | °С | 57 | 28 |  | кПа | 10,48 | | t m ,ІІ | °С | 49,5 |  | кПа | 11,42 | | 9 | f тр. | м 2 | 0,00133 | | | 10 | d ee | м 2 | 0,01333 | | | 11 | U тр | м/с | 0,72 | | | 12 |  | м/с | 2,4 | |  | м/с | 0,54 | | | 13 |  | Вт/м 2 °С | 11550,5 | |  | Вт/м 2 °С | 3902,2 | | | 14 |  | Вт/м 2 °С | 3741,7 | |  | Вт/м 2 °С | 4638,9 | | | 15 | К І | Вт/м 2 °С | 2726 | | | К ІІ | Вт/м 2 °С | 2062,6 | | | 16 | F І | м 2 | 5,9 | | | F ІІ | м 2 | 9,9 | | | 17 |  | шт. | 3 | |  | шт. | 5 | | | 18 |  | кПа | 190,08 | |  | кПа | 8,2 | |  | кПа | 16,04 | |  | кПа | 13,74 | | | 19 |  | кВт | 200,14 | | | Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 27 | По результатам расчёта к установке принимаем скоростной водоподогреватель типа 06 по ОСТ 34 – 588 – 68 со следующими техническими характеристиками: Д н = 89 мм. Д вн = 82 мм. L = 4410 мм. l = 200 мм. Z = 12 F = 2,24 м 2 f тр = 0,00185 м 2 f м. тр. = 0,00287 м 2 В зимний период работают 2-ва подогревателя ГВ ( и ступени) соединённые по двухступенчатой смешанной схеме.
Подогреватель ступени имеет 3 секции.
Подогреватель ступени имеет 5 секций. В летний период включается только подогреватель ступени и к нему добавляется 1 секция.
Библиографический список.
|
