Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Загальні положення

1.1 Мета проекту

1.2 Характеристика об'єкту теплопостачання

2. Технологічна частина

2.1 Вибір кліматичних даних

2.2 Споживання теплоти

2.3 Режим регулювання теплової мережі

2.4 Визначення розрахункових витрат теплоносія

2.5 Гідравлічний розрахунок

2.6 Тепловий розрахунок

2.7 Розрахунок і підбір допоміжного обладнання

2.8 Питання економії тепла

2.9 Охорона навколишнього середовища

Висновок

Література

теплоносій теплопостачання мережа труба

Вступ

Теплова мережа -- сукупність устаткування (помпи, трубопроводи, арматура, засоби вимірювальної техніки), за допомогою якого подається від джерела тепла нагрітий теплоносій (пар або гаряча вода) до споживачів тепла і повертається після часткового використання тепла (охолодження) у вигляді конденсату пари та відпрацьованої гарячої води до джерела тепла [1].

Категорії теплових мереж за призначенням

Магістральні теплові мережі -- комплекс трубопроводів і споруд, що забезпечують транспортування теплоносія від джерела теплової енергії до місцевої (розподільчої) теплової мережі;

Розподільні - прокладені від магістральних теплових мереж по території мікрорайонів або промислових підприємств до вузлів відгалуження теплових мереж до окремих будівель;

Відгалуження, що йдуть від розподільних теплових мереж (в окремих випадках - від магістральних) до фундаментів будівель.

Категорії теплових мереж за принципом роботи

· районні (ізольовані)

· загальні (єдині) теплові мережі.

Категорії теплових мереж за способом прокладки

· наземні (повітряні) теплові мережі. Наземна прокладка (на естакадах або спеціальних опорах) зазвичай здійснюється на територіях промислових підприємств і поза межею міста.

· підземні теплові мережі. У містах і селищах найпоширеніші підземна прокладка труб в каналах і колекторах (спільно з іншими комунікаціями) і так звана безканальна прокладка -- безпосередньо в грунті.

Характеристика сучасного стану теплових мереж

Протяжність магістральних і розподільчих теплових мереж в Україні (за винятком власних тепломереж промислових підприємств) становить 24,3 тис. км в двотрубному обчисленні, в тому числі:

· тепломережі Мінпаливенерго України - 3,5 тис. км діаметром від 125 до 1400 мм;

· комунальні тепломережі - 20,8 тис. км діаметром від 50 до 800 мм.

Стан більшості тепломереж незадовільний, понад 28% тепломереж експлуатуються понад 25 років, 43% - понад 10 років і лише 29% тепломереж мають термін експлуатації менше 10 років.

Втрати тепла в теплових мережах складають від 5 до 32% із середньозваженим відсотком втрат у системах теплозабезпечення близько 14,3%.

Реконструкція теплових мереж з впровадженням попередньоізольованих труб, систем обліку, контрольно-вимірювального обладнання тощо забезпечить зменшення втрати тепла в тепломережах по Україні до 7% у 2030 р., в тому числі в мережах ТЕЦ - до 8% та котельних - до 8,7%, переважно завдяки покращанню їх технологічного стану.

1 Загальні положення

1.1 Мета курсового проекту

Завданням даного курсового проекту є виконати проект системи теплопостачання житлового мікрорайону для умов міста Одеса.

Метою проекту є:

- Оволодіння практичними навиками проектування систем теплопостачання;

- розробити систему теплопостачання житлового мікрорайону міста Одеса;

- набути практичні навички з розрахунків (гідравлічний розрахунок, тепловий розрахунок, розрахунок допопоміжного обладнання).

- набуття навичок самостійної роботи з навчальною і науковою літературою, нормативною документацією, комп'ютерною, електронно-обчислювальною технікою, використання сучасних інформаційних засобів та технологій;

- закріплення, поглиблення і узагальнення знань із спец - креслення.

Проект складається з пояснювальної записки та графічної частини.

Курсовий проект, як єдиний комплекс задач тісно пов'язаних між собою, закінчує мою підготовку по даній дисципліні, значно спрощує виконання дипломного проекту та готує до самостійного вирішення питань в умовах виробництва.

1.2 Характеристика об'єкту теплопостачання

В даному проекті теплова мережа - двохтрубна, закрита, тупикова, прокладена в непрохідних каналах. Підключення абонентів до теплової мережі залежне через елеватор. Теплообмінники для приготування води на потреби гарячого водопостачання підключені по паралельній схемі і розміщені в ІТП.

Компенсація температурних видовжень трубопроводів здійснюється П-подібними компенсаторами, а також за рахунок кутів повороту тепломережі. В місцях відводів на магістральному трубопроводі передбачені теплофікаційні камери, в яких встановлюється запірна арматура.

Характеристика забудови мікрорайону наведена в таблиці 1.2

Таблиця 1.2

Характеристика забудови мікрорайону

№ з/п	Назва будівлі	Поверхо вість	Площа забудови,м2	Житлова площа, м2	Об'єм будівлі, м3	Кількість жителів, m
1	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
2	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
3	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
4	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
5	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
6	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
7	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
8	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
9	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
10	Житловий будинок	4	921	1941	11052	149
11	Торговий Центр	2	720	-	4320	-
12	Ресторан	2	810	-	4860	-
13	Дитячий садок	2	1250	-	7500	-
14	Дитячий садок	2	1250	-	7500	-
15	Школа на 960 учнів	3	2125	-	19125	-
16	Їдальня на 50 посадочних місць, магазин на 2 робочих місця	2	680	-	4080	-

2. Технологічна частина

2.1 Вибір кліматологічних даних

Для умов міста Одеса згідно [1] визначаю наступні кліматичні дані:

- розрахункову температуру зовнішнього повітря для проектування опалення - t_зо= - 18^оС;

- розрахункову температуру зовнішнього повітря для проектування вентиляції - t_зв,= -6^оС;

- середню температуру зовнішнього повітря за опалювальний період - t_сер= 1 ^оС;

- тривалість опалювального періоду - n_оп=165 діб;

- тривалість стояння температур зовнішнього повітря:

Температура зовнішнього повітря, оС	-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...+8	всього
Число годин стояння	-	-	5	22	134	399	975	1781	644	3960

2.2 Споживання теплоти

Витрати тепла на опалення згідно [3], Вт, визначаю за формулою:

, (1)

де q_о-питома опалювальна характеристика, Вт/м^3оС, залежить від призначення будівлі та її об'єму;

V_з- об'єм будівлі по зовнішньому заміру, м³;

t_в - температура внутрішнього повітря, ^оС;

t_зо- розрахункова для опалення температура зовнішнього повітря, ^оС;

- поправочний коефіцієнт на теплову характеристику, що залежить від розрахункової температури зовнішнього повітря. Згідно [2] =1,42.

Витрати тепла на вентиляцію згідно [3], Вт, визначаю за формулою:

, (2)

де q_о- питома вентиляційна характеристика, Вт/м^3оС;

V_з- об'єм будівлі по зовнішньому заміру, м³;

t_в- температура внутрішнього повітря, ^оС;

t_зв - розрахункова для вентиляції температура зовнішнього повітря, ^оС;

Витрата тепла на гаряче водопостачання залежить від норми водоспоживання і кількості споживачів в будівлі.

Середньогодинна витрата тепла за опалювальний період на гаряче водопостачання згідно [3], Вт, визначаю за формулою:

, (3)

де m- кількість споживачів гарячої води;

а_доб - середньодобова за опалювальний період норма витрати гарячої води на одного споживача, л/доб;

=1кг/л-густина води;

с=4187Дж/кг^оС - питома теплоємність води;

t_г.ср - середня температура гарячої води, при якій встановлені норми витрати води (t_г.ср.=55 ^оС);

t_х- температура холодної води, ^оС(при відсутності даних приймають +5 ^оС);

Т-період споживання гарячої води, год;

- втрати тепла, відповідно подавальним і циркуляційним трубопроводами, Вт.

Для жилих будинків, гуртожитків, санаторіїв, лікарень і т.д. Т=24год, для інших громадських будівель період споживання гарячої води дорівнює числу годин їх праці, але не менше 10год.

Оскільки відомості про втрати тепла подавальним і циркуляційним трубопроводами відсутні, то середнього динну витрату тепла за опалювальний період визначаю згідно [3] по формулі:

, (4)

де t_г - температура гарячої води, рівна 60^оС.

Максимальна годинна витрата тепла:

, (5)

Користуючись [1], необхідні дані для розрахунків записую в таблицю 2.2.1

Таблиця 2.2.1

Довідникові дані для розрахунків

Призначення будівлі	Vз, м3	tв, 0С	qо, Вт/м3оС	qв, Вт/м3оС	адоб, л/доб
Житловий будинок	11052	18	0,46	-	105
Торговий Центр	4320	15	0,44	-	-
Ресторан	4860	16	0,41	0,81	2
Дитячий садочок	7500	20	0,4	0,12	30
Школа на 960 учнів	19125	16	0,45	0,1	6
Їдальня	4080	16	0,41	0,81	2

Приклад розрахунку для школи:

кВт;

кВт;

кВт.

кВт.

Подальші розрахунки виконую в таблиці 2.2.2

Таблиця 2.2.2

Розрахунок теплових навантажень

№ п/п	Призначення будівлі	Витрата тепла, кВт
		Qо	Qв	Qгвср	Qгвmax
1	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
2	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
3	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
4	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
5	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
6	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
7	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
8	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
9	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
10	Житловий будинок	219,62	-	41,69	91,73
11	Торговий центр	75,27	-	0,079	0,17
12	Ресторан	81,29	86,6	0,53	1,17
13	Дитячий садок	136,8	23,4	14,39	31,66
14	Дитячий садок	136,8	23,4	14,39	31,66
15	Школа	351,13	42,072	15,35	33,77
16	Їдальня	68,25	72,7	0,27	0,6
Всього:	2689,38	248,18	461,94	984

Графік витрати теплоти

Графік витрати теплоти дозволяє регулювати подачу теплоти споживачам залежно від температури зовнішнього повітря [3]. Будують графік витрати теплоти для всього мікрорайону міста.

Витрати теплоти на опалення при температурі зовнішнього повітря t_з обчислюю за формулою:

, (6)

де Q_о - розрахункова витрата тепла на опалення, кВт;

t_з - будь-яка температура зовнішнього повітря в діапазоні температур від +8 до t_зо.

Аналогічно визначаю витрату тепла на вентиляцію, при температурі зовнішнього повітря, відмінної від t_зв.

, (7)

При температурі зовнішнього повітря нижче t_зв годинна витрата тепла на вентиляцію дорівнює розрахунковій.

Витрата тепла на гаряче водопостачання в опалювальний період не залежить від температури зовнішнього повітря. Розрахунок теплових навантажень залежно від температури зовнішнього повітря виконую у формі таблиці 2.2.3



Таблиця 2.2.3

Теплові навантаження залежно від температури зовнішнього повітря

Температура tз, оС	Qо, кВт	Qв, кВт	Qгвср, кВт	Q, кВт
+8	747,05	103,41	57,58	908,04
+5	971,16	134,43	57,58	1163,18
0	1344,69	186,13	57,58	1588,41
-5	1718,21	237,84	57,58	2013,64
-6	1792,92	248,18	57,58	2098,68
-15	2465,26	224,78	57,58	2747,63
-18	2689,38	224,78	57,58	2971,74

По отриманим значенням будую графік (рис.1)

Графік витрати теплоти по тривалості

Графік витрати теплоти по тривалості дозволяє визначити річну витрату теплоти, планувати завантаження обладнання тощо.

Графік по тривалості будую на основі сумарного графіка витрати тепла і тривалості стояння температур зовнішнього повітря [5].

Таблиця 2.2.4

Число годин стояння температури зовнішнього повітря нижче

tз,оС	-18	-15	-10	-5	0	5	8
Число годин стояння	27	27	161	560	1535	3316	3960

Витрата тепла на ГВП в літній період, кВт визначається за формулою:

, (8)

де t_х.л. - температура холодної водопровідної води в літній період, t_х.л = 15⁰С;

t_х. - температура холодної водопровідної води в опалювальний період, t_х.л = 5⁰С.

По отриманим значенням будую графік (рис.2)

2.3 Режим регулювання теплової мережі

При зміні температури зовнішнього повітря кількість тепла на потреби систем опалення і вентиляції необхідно зменшувати або збільшувати. Потепління, тобто підвищення температури, призводить до зменшення витрат тепла, похолодання - до збільшення.

На технологічні потреби і ГВП кількість тепла змінюють на протязі доби і по дням тижня. Подачу тепла регулюють за допомогою систем регулювання.

Задачею регулювання є приведення у відповідність режимів відпустки теплоти та режимів споживання теплоти.

Регулювання згідно [2] поділяється на:

- центральне регулювання, яке здійснюється на джерелі теплоти.

- групове регулювання, яке здійснюється для груп споживачів в центральному тепловому пункті.

- Місцеве регулювання, яке здійснюється для споживання в одній будівлі та в ІТП.

- Індивідуальне регулювання, яке здійснюється безпосередньо біля пристрою який споживає теплоту.

Залежно від способу регулювання його поділяють на:

- автоматичне;

- ручне.

Регулювання теплових навантажень можна здійснити шляхом зміни:

1) температури теплоносія (якісне регулювання);

2) витрати теплоносія (кількісне регулювання);

3) температури та витрати теплоносія (якісно-кількісне регулювання);

4) часу роботи системи теплопостачання (переривчасте регулювання або регулювання перепустками).

Регулювання перепустками здійснюється в системі опалення в теплий період опалювального сезону. Вода в системі опалення подається з перервами в часі, а комфортні умови в приміщенні забезпечуються за рахунок теплоакумулюючої здатності будівлі.

Кінцевим етапом при розробці центрального якісного регулювання є графік температури теплоносія.

Для побудови графіка визначаю температуру теплоносія в падаючому трубопроводі теплової мережі при декількох значеннях температури зовнішнього повітря t_з. Значеннями t_з попередньо задаюсь в діапазоні від +8 до t_зо:

, (9)

Паралельно визначають і температуру в зворотному трубопроводі при температурі t_з:

, (10)

де t_в - розрахункова температура внутрішнього повітря, ^оС;

, - температура теплоносія відповідно в падаючому і зворотному трубопроводах теплової мережі при t_зо (згідно завдання);

- середня температура теплоносія в нагрівальних приладах системи опалення, визначається за формулою, ^оС:

, (11)

- температура теплоносія в падаючому трубопроводі системи опалення;

- відносна витрата тепла на опалення при температурі зовнішнього повітря t_з,

, (12)

Розрахунок параметрів теплоносія при температурі зовнішнього повітря +8⁰С:

;

;

;

Подальші розрахунки зводжу в таблицю 2.3.



Таблиця 2.3

Розрахунок температури теплоносія

Температура зовнішнього повітря, tзоС		,оС	,оС
+8	0,27	57,45	37,2
+5	0,36	68,98	41,98
0	0,50	86,29	48,79
-5	0,63	101,94	54,69
-10	0,77	118,45	60,7
-15	0,91	134,68	66,43
-18	1	145	70

По отриманим результатам будую графік (рис.3)

Температура теплоносія в тепловій мережі при закритій системі не повинна знижуватись нижче 70 ^оС [3]. Лінії, що характеризують температуру мережної води в падаючому і зворотному трубопроводах, мають перелом.

Температура t_з^/ ділить опалювальний період на дві зони з різним характером регулювання систем опалення, вентиляції та гарячого водопостачання. В діапазоні температур від +8 до t_з^/ передбачають місцеве кількісне регулювання, а від t_з^/ до t_зо - центральне якісне.

2.4 Визначення розрахункових витрат теплоносія

Витрати теплоносія для окремих ділянок теплової мережі згідно [4] розраховую за допомогою формули:

G_р= G_o+ G_в+к₃G_г.в.^сер. , (13)

де G_o,G_в, G_гв.^сер. відповідно розрахункові витрати теплоносія на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання;

к_з коефіцієнт, що залежить від теплового навантаження на ділянку.

При загальному тепловому навантаженні 100 МВт і більше к_з=1,0; при тепловому навантаженні, меншому ніж 100 МВт, але більшому за 10 МВт к₃= 1,2. Якщо теплове навантаження менше від 10 МВт, то у формулі замість підставляють , а к₃=1,0.

Розрахункову витрату теплоносія на опалення G_o будинків визначаю за формулою, кг/с:

(14)

де Q_р.о. - розрахункові витрати теплоти на опалення будинків, кВт;

₁₀, ₂₀ - розрахункові температури теплоносія в подавальному та зворотному трубопроводах, ^оС;

с- теплоємність води, яка становить 4,187 кДж/кг^оС.

Розрахункову витрату теплоносія на вентиляцію G_в будинків визначаю за формулою, кг/с:

(15)

де Q_р.в. - розрахункові витрати теплоти на вентиляцію будинків, кВт.

На гаряче водопостачання, при регулюванні по опалювальному графіку та підключенню теплообмінників за паралельною схемою, розрахункові витрати теплоносія G_гв^ср обчислюю за допомогою рівняння, кг/с:

(16)

де - середня витрата теплоти на гаряче водопостачання, кВт;

- температура теплоносія в подавальному трубопроводі при температурі ;

- температура теплоносія після теплообмінника в точці злому температурного графіка,

Приклад розрахунку розрахункових витрат для школи:

;

;

.

Сумарна витрата: G=1,11+0,13+133,77=0,45 кг/с.

Результати розрахунку витрат теплоносія по окремим споживачам заношу в таблицю 2.4

Таблиця 2.4

Витрати теплоносія споживачами

№ п/п	Призначення будівлі	Gо, кг/с	Gв, кг/с	Gгв, кг/с	, кг/с
1	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
2	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
3	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
4	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
5	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
6	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
7	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
8	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
9	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
10	Житловий будинок	0,69	-	0,54	0,93
11	Торговий центр	0,23	-	0,001	0,001
12	Ресторан	0,25	0,27	0,007	0,01
13	Дитячий садок	0,43	0,07	0,18	0,28
14	Дитячий садок	0,43	0,07	0,18	0,28
15	Школа	1,11	0,13	0,21	0,45
16	Їдальня	0,21	0,23	0,001	0,005

2.5 Гідравлічний розрахунок

Гідравлічний розрахунок теплових мереж виконується з метою визначення діаметрів трубопроводів і втрат тиску в них. Результати гідравлічного розрахунку використовують для визначення капіталовкладень, підбору мережних і живильних насосів, вибору схеми приєднання абонентських установок до теплових мереж [4].

Послідовність гідравлічного розрахунку:

1) на трасі трубопроводів вибираю головну розрахункову магістраль, як правило, від джерела тепла (котельні) до найбільш віддаленого споживача;

2) визначаю розрахункові витрати теплоносія на ділянках і довжини ділянок;

3) на основі витрат теплоносія і орієнтуючись на питому втрату тиску до 80 Па/м, назначаю діаметри трубопроводів на ділянках, користуючись таблицями для гідравлічного розрахунку теплових мереж;

4) по таблицям визначаю питому втрату тиску і швидкість теплоносія, що не повинна перевищувати 1,5м/с;

5) на розрахунковій схемі розставляю відмикаючу арматуру, компенсатори, а на вводі до абонентів і на виході із джерела тепла передбачаю установку грязьовиків і лічильників тепла;

6) на основі місцевих опорів визначаю еквівалентну довжину кожної ділянки і обчислюю приведену довжину по формулі, м:

, (17)

Результати розрахунків записую в таблицю 2.5.2

7) визначаю втрати тиску на ділянках по формулі, Па:

, (18)

і втрати тиску на магістралі;

8) розраховую відгалуження по розрахунковому перепаду тиску, при цьому питома втрата тиску не повинна перевищувати 300Па/м.

Гідравлічний розрахунок виконую в таблиці 2.5.1

2.6 Тепловий розрахунок

Задачами теплового розрахунку являються: визначення втрат тепла через трубопровід і ізоляцію в оточуюче середовище, розрахунок падіння температури теплоносія при транспортуванні його по теплопроводу і визначення економічно найвигіднішої товщини ізоляції [4].

В даному курсовому проекті задачею теплового розрахунку є визначення товщини теплової ізоляції на ділянці трубопроводу. При проектуванні теплових мереж товщину ізоляції визначають виходячи із норм втрат тепла, заданого перепаду температур на ділянці теплової мережі, допустимої температури на поверхні конструкції і техніко-економічного розрахунку.

Розрахунок теплової ізоляції виходячи із норм втрат тепла полягає у визначенні товщини основного ізоляційного шару для умови, щоб втрати тепла не перевищували норм.

Розрахунок товщини теплової ізоляції виконую для ділянки 5-6, умовний діаметр якої станове 100 мм.

Порядок розрахунку.

1. Визначаю загальний опір переходу тепла від теплоносія до оточуючого середовища, м ^оС/Вт:

, (19)

де q - норма втрат тепла, Вт/м;

- розрахункова температура теплоносія середня за рік;

t_o - середньорічна температура ґрунту на осі закладання трубопроводу, приймаємо t_o=+5^оС.

Загальний опір подаючого трубопроводу:

1,35 Вт/м;

Загальний опір зворотнього трубопроводу:

Вт/м.

З іншого боку при прокладці теплопроводу в непрохідному одноячейковому каналі загальний опір станове:

, (20)

З цього рівняння визначаємо опір основного ізоляційного шару:

, (21)

Для визначення R_п.ш і R_з попередньо задаюсь конструкцією теплоізоляції. Основний ізоляційний шар - мати мінераловатні прошивні в обкладці з металічної сітки товщиною =50мм. Покрівельний шар - азбестоцементна штукатурка по металічній сітці [].

Зовнішній діаметр трубопроводу D_з=108 мм;

Визначаю діаметр ізоляції D_із та діаметр конструкції D_к, мм:

D_із= D_з+, (22)

D_к= D_із+, (23)

D_із=108+2*50=208 мм.

D_к= 208+2*8=224мм.

Підбираю тип каналу КЛ та визначаю його розміри виходячи із мінімально-допустимих відстаней (a, b, c, d), мм:

А=а+D_к+b+ D_к+a, (24)

H=c+ D_к+d, (25)

А=80+224+140+224+80=748;

H=150+224+50=424.

Стандартні розміри каналу становлять 900450мм.

2. Визначаю еквівалентний діаметр каналу, м:

, (26)

де F - площа перерізу каналу,м²;

П - периметр каналу, м.

3. Обчислюю опір покрівельного шару, м ^оС/Вт:

, (27)

4.Опір переходу тепла від поверхні конструкції до повітря каналу, м ^оС/Вт:

, (28)

де =8,14Вт/(м^{2 о}С)- коефіцієнт теплообміну для непрохідних каналів.

5. Опір переходу тепла від повітря до поверхні каналу, м ^оС/Вт:

, (29)

де= - в непрохідних каналах.

6. Опір грунта, м ^оС/Вт:

, (30)

де h - глибина закладання осі трубопроводу, приймається 0,9-1,2м;

- розрахунковий коефіцієнт теплопровідності ґрунту, який станове:

- для мало вологого ґрунту - 1,7 Вт/(м ^оС);

- для вологого ґрунту - 2,3 Вт/(м ^оС);

- для водонасиченого ґрунту - 2,9 Вт/(м ^оС).

7. Опір впливу зворотного трубопроводу на подаючий, м ^оС/Вт:

, (31)

, (32)

8. Опір впливу подаючого трубопроводу на зворотній, м ^оС/Вт:

, (33)

, (34)

Визначаю опір теплопередачі шару ізоляції, м ^оС/Вт:

,

9. Визначаю коефіцієнт теплопровідності ізоляції, Вт/(м ^оС):

, (35)

де t_ср - середня температура ізоляції, ^оС

- t_ср=57 ^оС для подаючого трубопроводу;

- t_ср=50 ^оС для зворотного трубопроводу;

Подаючий трубопровід:

Зворотній трубопровід:

10. Обчислюю товщину основного ізоляційного шару, мм:

, (36)

Товщина ізоляції подаючого трубопроводу:

мм;

Приймаю товщину ізоляції 25 мм.

Товщина ізоляції зворотного трубопроводу:

мм;

Приймаю товщину ізоляції 10 мм.

2.7 Розрахунок і підбір допоміжного обладнання

До допоміжного обладнання тепломереж відносять:

· елеватори, призначені для зниження температури перед системами опалення;

· мережні насоси, призначені для створення циркуляції в тепловій мережі;

· живильні насоси - для компенсування втрат води в мережі; водопідігрівачі для систем ГВП;

· грязьовики - для захисту систем опалення від забруднення;

· лічильники для обліку спожитого тепла;

· запірна арматура і прилади контролю;

· автоматичні регулятори; компенсатори температурних видовжень тощо.

Підбір грязьовиків.

Грязьовики встановлюють по два на кожному опалювальному вводі: на подаючій магістралі - для захисту системи опалення, на зворотній магістралі - для захисту системи теплопостачання. Принцип дії грязьовика полягає у різкому зниженні швидкості руху води, внаслідок чого сторонні частинки та домішки, які містяться у воді під дією гравітаційних сил осідають на дно.

Вибір грязьовиків залежить від діаметру ділянки, на якій він встановлюється. В даному курсовому проекті вибираю грязьовики конструкції Союзтехенерго та записую їх конструктивні характеристики в таблицю 2.7.1

Таблиця 2.7.1

Основні розміри грязьовиків конструкції Союзтехенерго, мм

Dу	Dу	D1	D2	D3	Dн	Н	Н1	h
25-40	44.5	133	210	245	219	310	350	100	15	28	10
70	80	133	210	245	325	370	450	125	18	28	10
100	108	133	210	245	377	410	500	125	20	28	10
150	159	133	210	245	426	490	600	125	22	28	10

Розрахунок компенсаторів.

При нагріванні ділянка трубопроводу теплової мережі видовжується. Для зменшення напруг та зусиль, що при цьому виникають передбачають компенсацію температурних видовжень - осьову та радіальну. Осьову компенсацію виконують за допомогою осьових (сальникових чи лінзових) компенсаторів, радіальну - за допомогою П-подібних компенсаторів, кутів повороту трубопроводу, Z-подібних ділянок. Кути повороту рекомендується використовувати на самокомпенсацію при величині від 90 до 120^о [4].

П-подібні компенсатори виготовляють із відводів і прямих ділянок за допомогою зварювання, використовуючи діаметр, товщину стінки та марку сталі труб як і для ділянки на якій встановлюється компенсатор.

Розрахунок П-подібного компенсатора згідно [3] полягає у визначенні його спинки В, м та вильоту Н, м.

Повне теплове видовження ділянки станове, мм:

, (37)

де - коефіцієнт лінійного розширення, що станове ^оС;

l - довжина ділянки (відстань між нерухомими опорами), м;

- розрахункова температура теплоносія, ^оС;

t_з.о - розрахункова температура зовнішнього повітря, ^оС.

Для збільшення компенсуючої здатності компенсатора передбачаю його попереднє розтягування. При видовженні труб компенсатор проходить спочатку в ненапружений стан, а потім спинка вигинається назовні при цьому компенсуючи здатність збільшується в двоє.

Розрахункове видовження ділянки обчислюю по формулі, мм:

, (38)

де - коефіцієнт попереднього розтягування компенсатора, що залежить від розрахункової температури теплоносія (=0,5 при до 250 ^оС).

Розрахунок П- подібного компенсатора для ділянки 4-5, діаметр якої d_з*s = 89*3,5 мм. L=60

мм;

мм.

Задавшись спинкою В=1,7м по номограмі [6] визначаю, що вильот компенсатора Н=1,8м.

Розрахунок П- подібного компенсатора для ділянки 14-15, діаметр якої d_з*s = 76*3,5 мм. L=95.

180,12 мм;

мм.

Задавшись спинкою В=1,7м по номограмі [6] визначаю, що вильот компенсатора Н=2м.

Підбір мережних та живильних насосів.

Вибір насосів здійснюється по витраті води (подачі) та по тиску, який повинен розвивати насос (напір).

Подача мережних насосів дорівнює розрахунковій витраті теплоносія на виході із джерела тепла (котельні) G_0-1=10,33кг/с або 37,18 м³/год

Тиск мережних насосів визначають по формулі, м вод.ст:

, (39)

де - втрати тиску в котельні, приймаються 5-10м вод.ст.;

- втрати тиску в подаючому трубопроводі теплової мережі (з гідравлічного розрахунку);

- втрати тиску у абонента, для опалювальних систем при залежному приєднанні з елеваторами приймаються не менше 15 м вод. ст.;

- втрати тиску у зворотному трубопроводі теплової мережі (=).

мм. вод. ст.

До установки приймаю два мережних насоси, один з яких резервний типу Д160/160а, що має наступні технічні характеристики:

подача 70м³/год;

- напір 25м;

- частота обертів 1450 об/хв.

Розрахункова витрата води для живлення закритої теплової мережі, м³/год, приймається рівною 0,5% об'єму води в системі теплопостачання:

, (40)

де V - об'єм води в системі теплопостачання, м³. Орієнтовно приймається 45-50 м³ на 1Гкал/год сумарної розрахункової годинної витрати тепла.

м³/год

Напір живильних насосів визначається при побудові графіку тисків, для даного курсового проекту приймаємо =10м вод. ст.

До установки приймаю два живильних насоси, один з яких резервний типу Д160/112, що має наступні технічні характеристики:

- подача 80м³/год;

- напір 28м;

- частота обертів 1450 об/хв.

Підбір лічильників тепла.

Лічильники теплової енергії призначені для обліку використаного тепла. Вибір лічильників здійснюється з урахуванням діаметру ділянки на якій він встановлюється та витрати теплоносія. До установки в даному проекті приймаю теплові лічильники WMZ-UA GROSS

Таблиця 2.7.2

Технічні характеристики тепло лічильника WMZ-UA GROSS

Dу	Витрата теплоносія G, м3/год
	min	max
25	0,030	3,0
100	0,050	5,0

Висновок

Завданням даного курсового проекту було розробити систему теплопостачання житлового мікрорайону міста Севастополь.

Література

1. Теплопостачання : [методичні вказівки щодо виконання курсових проектів / укладач С. А. Нестеренко].

2. Єнін П. М. Теплопостачання (частина І «Теплові мережі та споруди»): навчальний посібник / П. Єнін, Н. Швачко. К. : Кондор, 2007, 244 с.

3. Строй А. Ф. Расчет и проектирование тепловых сетей / А. Строй, В. Скальский. Киев : Будівельник, 1981. 144 с.

4. Теплотехніка: підручник / [Б. Х. Драганов, А. А. Долінський, А. В. Міщенко, Є. М. Письменний ]. Київ: ІНКОС, 2005. 504 с.

5. Справочник по теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е, переработанное и дополненное) / [Р. В. Щекин и др.]. Киев : Будівельник, 1976. Книга 1-я. 1976. 416 с.

6. Умовні зображення і познаки трубопроводів та їх елементів. ДСТУ Б А.2.4. 1:2009.

7. Пешехонов Н. И. Проектирование теплоснабжения / Пешехонов Н. И. Киев : Вища школа. Головное изд-во, 1982. 328 с.

Размещено на Allbest.ru

...