Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Оглавление

теплоснабжение теплоизоляционный тепловой температурный

Введение

Характеристика объектов теплоснабжения

Расчёт тепловых нагрузок потребителей

Построение графиков расхода тепла

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения

Выбор способа регулирования тепловой нагрузки

Построение температурного графика

Построение повышенного температурного графика для закрытой системы теплоснабжения

Построение графиков расхода теплоносителя

Гидравлический расчет тепловой сети

Построение пьезометрического графика

Выбор схем присоединения абонентов к тепловой сети

Выбор сетевых и подпиточных насосов

Обоснование и выбор способов прокладки тепловых сетей

Выбор тепловой изоляции и описание теплоизоляционных конструкций

Заключение



Введение

Россия является страной с самым высоким уровнем централизованного теплоснабжения (до 80%). Теплоснабжение - система обеспечения теплом жилых, общественных и промышленных зданий для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают централизованное и децентрализованное теплоснабжение. Система местного, как разновидность децентрализованного теплоснабжения, обслуживает одно или несколько зданий, система централизованного -- жилой или промышленный район, которая преобрела наибольшее значение. В централизованных системах выработка теплоты осуществляется в отдельных источниках (ТЭЦ или котельных), а подача теплоносителя в системы теплопотребления происходит по специальным трубопроводам, называемым тепловыми сетями. Тепловые сети при этом имеют значительные протяжённость и диаметры, оборудованы тепловыми пунктами, насосными станциями, автоматикой и системой управления. В системах местного теплоснабжения источниками тепла служат водогрейные котлы, водонагреватели и т. д. В данной работе спроектирована и рассчитана централизованная система теплоснабжения микрорайона с выработкой теплоты в модульной котельной.

По схемам присоединения установок отопления различают зависимые и независимые системы теплоснабжения. В независимых системах установки потребителей гидравлически изолированы от тепловой сети, теплоноситель из тепловой сети поступает установленный в тепловом пункте, где он нагревает вторичный теплоноситель, циркулирующий в местной установке потребителя. В зависимых системах теплоноситель из тепловой сети поступает непосредственно в отопительные установки потребителей. В крупных городах применяются преимущественно такие системы, это связано с повышением надёжности теплоснабжения, а также в тех случаях, когда режим давления в тепловой сети недопустим для тепло-потребляющих установок по условиям их прочности или же когда статическое давление, создаваемое последними, неприемлемо для тепловой сети.

В зависимости от схемы присоединения установок горячего водоснабжения различают закрытые и открытые системы теплоснабжения. В закрытых системах на горячее водоснабжение поступает вода из водопровода, нагретая до требуемой температуры водой из тепловой сети в теплообменниках, установленных в тепловых пунктах. В открытых системах вода подаётся непосредственно из тепловой сети.В открытых системах вода должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

По числу трубопроводов, используемых для переноса теплоносителя, различают одно-, двух- и многотрубные системы теплоснабжения. Однотрубные системы применяют в тех случаях, когда теплоноситель полностью используется потребителями и обратно не возвращается. В двухтрубных системах теплоноситель полностью или частично возвращается к источнику тепла, где он подогревается и восполняется. Многотрубные же системы устраивают при необходимости выделения отдельных видов тепловой нагрузки (например, горячего водоснабжения), для упрощешия регулирования отпуска тепла, режимов эксплуатации и способов присоединения потребителей к тепловым сетям. Регулирование отпуска тепла в системах теплоснабжения (суточное, сезонное) осуществляется как в источнике тепла, так и в теплопотребляющих установках. В водяных системах теплоснабжения обычно производится так называемое центральное качественное регулирование подачи тепла по основному виду тепловой нагрузки -- отоплению или по сочетанию двух видов нагрузки -- отопления и горячего водоснабжения. Оно заключается в изменении температуры теплоносителя, подаваемого от источника теплоснабжения в тепловую сеть, в соответствии с принятым температурным графиком (то есть зависимостью требуемой температуры воды в сети от температуры наружного воздуха). Российской энергетика ориентирована на теплофикацию и централизованное теплоснабжение как основной способ удовлетворения тепловых потребностей городов и промышленных центров технически и экономически себя оправдали. Однако, в работе систем централизованного теплоснабжения и теплофикации имеется много недостатков, неудачных технических решений, неиспользованных резервов, которые снижают экономичность и надежность функционирования таких систем. Принимаемые на практике традиционные режимы работы централизованного теплоснабжения имеют следующие недостатки:

v Практическое отсутствие регулирования отпуска теплоты на отопление зданий в переходные периоды, когда особенно большое влияние на тепловой режим отапливаемых помещений оказывает ветер, солнечная радиация, бытовые тепловыделения;

v Большие потери теплоты при его транспортировке

v Перерасход топлива и перетоп зданий в теплые периоды отопительного сезона;

v Длительная эксплуатация подающих трубопроводов теплосети в неблагоприятном режиме температур



Характеристика района теплоснабжения

Объектом теплоснабжения данного проекта от модульной котельной является жилой квартал, находящийся в Красногвардейском районе г. Санкт-Петербурга.

В соответствии с климатологическими таблицами СНиП для района теплоснабжения характерны следующие температуры проектирования систем вентиляции и отопления:

температура наружного воздуха для проектирования системы отопления;

расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы вентиляции;

температура наружного воздуха, средняя за отопительный период;

температура наружного воздуха средняя за наиболее холодный месяц.

длительность отопительного периода.

Источником водоснабжения является река Нева с карбонатной жёсткостью

Ж_к =0,43 мг-экв/л;

Рельеф ровный, грунт - глинистый.



Характеристика объектов теплоснабжения

Табл. 1

№	Адрес	Назначение здания	Высота здания,h,м	Наружный объём, V, м3	Количество жителей	Примечание
1	Ириновский пр., 21/1	магазин	15	19700(6800)	53	работающих
2	Ириновский пр., 21/2	жилой дом	30	51 323	581
3	Ириновский пр., 23/1	жилой дом	37	85 323	1000
4	Ириновский пр., 23/2	школа	18	21 589	1280	учащихся
5	Ириновский пр., 25	жилой дом	27	31 323	550
6	Ириновский пр., 25/1	жилой дом	30	51 323	600
7	Ириновский пр., 25/3	ясли	18	33 730	480	мест
8	Ириновский пр., 27/1	Админ.здание	12	18 300	200	работающих
9	Ириновский пр., 29/1	техникум	18	24 140(5800)	610	учащихся
10	Ириновский пр., 29/2	общежитие	24	14 140	610	мест
11	Ириновский пр., 31	Жилой дом	30	85 323	900
12	пр.Наставников,40/1	Жилой дом	30	1 500	1200
13	пр.Наставников,40/2	киноцентр	20	23 080	1500	мест
14	пр.Наставников,42	Жилой дом	21	16 384	350
15	пр.Наставников,44	школа	24	35 540	800	учащихся
16	пр.Наставников,46/2	Жилой дом	30	55 540	490
17	пр.Наставников,48	Жилой дом	34	12438	790
18	пр.Ударников,38/2	Жилой дом	30	10012 (в т.ч. 4800 вент)	800
19	пр.Ударников,42	Жилой дом	34	10238	800



Расчёт тепловых нагрузок потребителей

Расчёт расхода теплоты на отопление:

;

где

- удельная отопительная характеристика;

- объём здания по наружному обмеру;

- температура воздуха внутри помещения;

- расчётная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления.

Расчёт расхода теплоты на вентиляцию:

;

Где

- удельная вентиляционная нагрузка;

- объём вентилируемого помещения по наружному обмеру;

- температура внутри помещения;

- расчётная температура наружного воздуха для проектирования системы вентиляции.

Расчёт расхода теплоты на ГВС:

где

-норма расхода горячей воды на одного потребителя или единицу измерения;

- количество единиц (например, жителей);

- теплоёмкость воды;

- длительность подачи горячей воды в сутки;

- температура горячей воды, подаваемая на нужды ГВС;

и - температура холодной воды в зимний и летний период ;

- коэффициент, учитывающий миграцию жителей.

Расчет расхода теплоты на ГВС в зимний период:

Расчет расхода теплоты на ГВС в летний период:



Построение графиков расхода тепла

где и - коэффициенты расхода теплоты на отопление и вентиляцию соответственно.

принимаем по большинству потребителей, исходя из того, что основными потребителями тепла являются жилые дома, то принимается

Табл. 2

Суммарный расход теплоты на отопление

Тепловые нагрузки	+8°С
Отопление, МВт	3,295	5,84	7,3	8,51	12.07
Вентиляция, МВт	0,0568	0,1	0,126	0,147	0,147
ГВС, МВт	3,215	3,215	3,215	3,215	3,215
Суммарный, МВт	6,567	9,155	10,641	11,872	15,432

Табл. 3

Построение графика продолжительности

°С	-25	-20	-15	-10	-5	0	+8
Ниже, час	21	83	273	708	1533	2898	5112

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяется техническими и экономическими соображениями и зависит от характера теплового источника и вида тепловой нагрузки. Системой теплоснабжения называется комплекс устройств по выработке, транспорту и использованию теплоты. Систему теплоснабжения рекомендуется максимально упрощать, чем она проще, тем дешевле и надежнее в эксплуатации. При проектировании системы теплоснабжения данного квартала выбираем в качестве теплоносителя горячую воду.

Основные преимущества воды как теплоносителя по сравнению с паром:

Ш большая удельная комбинированная выработка электрической энергии на базе теплового потребления;

Ш возможность осуществления центрального качественного регулирования отпуска тепла.

Ш транспортировка сетевой воды на большие расстояния;

Ш более высокий КПД системы теплоснабжения, связанный с отсутствием в абонентских установках потерь конденсата и пара, имеющих место в паровых системах;

Ш повышенная аккумулирующая способность водяной системы.

Основные недостатки воды как теплоносителя:

Ш больший расход электроэнергии на перекачку, по сравнению с расходом электроэнергии на перекачку конденсата в паровых системах

Ш повышенная чувствительность тепловых сетей к авариям и утечкам воды

Ш жесткая гидравлическая связь между всеми точками системы, вследствие большой плотности и несжимаемости воды.

Срок службы паровых систем отопления (около 7-10 лет) значительно меньше, чем водяных (около 15 лет), из-за интенсивной коррозии внутренних поверхностей конденсаторов. В проектируемом жилом квартале отсутствует промышленное производство, т.е. тепловая нагрузка состоит только из отопления, вентиляции и ГВС, поэтому применяется двухтрубная водяная система теплоснабжения. Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения установок ГВС разделяется на два типа: открытые и закрытые системы.

В закрытых системах теплоснабжения вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только в качестве греющей среды, т.е. как теплоноситель из сети не разбирается. В открытых системах вода может частично или же полностью разбираться на потребителей ГВС.

Закрытая схема присоединения систем ГВС позволяет обеспечить:

ь снижение расхода тепла на отопление и ГВС за счет перевода на качественно-количественное регулирование температуры теплоносителя в соответствии с температурным графиком;

ь гидравлическая изолированность водопроводной воды, поступающей на ГВС, что повышает её качество и упрощает санитарный контроль за ГВС;

ь Снижение аварийности систем теплоснабжения

ь Снижение внутренней коррозии трубопровода и отложения солей

Открытые системы теплоснабжения допускается применять при обеспечении источника тепла исходной водой подпитки тепловой сети из системы хозяйственно - питьевого водопровода. Качество воды для подпитки водяных тепловых сетей должно удовлетворять требованиям норм. В больших системах теплоснабжения в условиях открытой схемы водоразбора добиться соответствия горячей воды питьевому стандарту качества затруднительно. Для обеспечения необходимого качества горячей воды необходим перевод системы теплоснабжения на закрытый водоразбор. Исходя из того, что в настоящее время большое значение выдвигается к качеству воды, рациональнее выбирать закрытую систему теплоснабжения.

Основные преимущества открытых систем теплоснабжения;

Ш возможность использования для ГВС низкопотенциального тепла;

Ш упрощение и удешевление абонентских вводов (подстанций) и повышение долговечности местных установок ГВС.

Температура теплоносителя на входе в систему отопления при качественном регулировании отпуска тепла зависит от температуры наружного воздуха, другими словами, чем ниже температура наружного воздуха, тем с более высокой температурой должен прийти теплоноситель в систему отопления. Температурный график выбирается при проектировании системы отопления здания, от него зависит размер отопительных приборов, расход теплоносителя в системе, а следовательно и диаметр разводящих трубопроводов.

Таким образом, при проектировании системы теплоснабжения на основании анализа характера теплопотребителей, источника теплоснабжения, качества природных вод, производим выбор теплоносителя - горячая вода, типа системы теплоснабжения - закрытая, с температурным графиком , источник теплоснабжения - модульная водогрейная котельная.



Выбор способа регулирования тепловой нагрузки

Тепловая нагрузка в течение отопительного сезона непостоянна. Она изменяется в зависимости от метеоусловий, режима расхода воды на ГВС, режима работы технологического оборудования и других факторов. Исходя из этого, для поддержания требуемого теплового режима тепловую нагрузку необходимо регулировать. Различают центральное, местное, групповое и индивидуальное регулирование.

Центральное регулирование осуществляется по типовой тепловой нагрузке, характерной для большинства абонентов района. Такой нагрузкой может быть отопление или совместная нагрузка отопления и горячего водоснабжения. На ряде технологических предприятий преобладающим может являться технологическое потребление.

Местное регулирование предусматривается на абонентском вводе для дополнительной корректировки параметров с учетом местных факторов.

Групповое регулирование осуществляется в центральных тепловых пунктах для однородных групп потребителей. В ЦТП поддерживается необходимый расход и температура теплоносителя.

Индивидуальное регулирование производиться непосредственно у теплопотребляющих приборов.

По способу регулирование может быть автоматическим или ручным.

Так как к тепловым сетям центрального теплоснабжения присоединяются сразу разные тепловые потребители: системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения, технологические установки, температурные режимы должны удовлетворять запросам и учитывать требования систем горячего водоснабжения. Температурные графики устанавливают язь текущих температур воды в системах отопления и и в тепловых сетях в зависимости от температуры наружного воздуха.

В современных реалиях наибольшее применение нашло центральное регулирование дополняемое местным регулирование на индивидуальных тепловых пунктах.

В водяных системах центрального теплоснабжения на количество поступающей теплоты можно влиять различными методами:

ь непосредственным изменением расхода воды (количественное регулирование)

ь изменением температуры ходящей воды (качественное регулирование)

ь изменением времени подачи теплоты

ь изменением поверхности теплообменного аппарата (редко применяется)

Качественное регулирование осуществляется изменением температуры при неизменном расходе теплоносителя. Это метод является наиболее распространенным центрального регулирования водяных сетей.

Количественное регулирование производится изменением расхода теплоносителя при постоянной его температуре в подающем трубопроводе.

Качественно-количественное регулирование выполняется путем совместного изменения температуры и расхода теплоносителя.

В данном курсовом проекте для проектирования района теплоснабжения квартала мы принимаем центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, дополняемое в ИТП местным количественным регулированием и строим повышенный или скорректированный температурный график сетевой воды.

При суммарном среднечасовом расходе теплоты на ГВС более 15% от расчётного расхода теплоты на отопление принимаем центральное регулирование по суммарной нагрузке отопления и ГВС и строим повышенный температурный график.

Построение температурного графика

Температурным графиком называется зависимость температур сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах от температуры наружного воздуха или относительной нагрузки . Построение и расчет температурного графика производится по преобладающей тепловой нагрузке района (отопление и ГВС).Для покрытия нагрузки ГВС температура воды в падающем трубопроводе должна быть выше, чем по отопительному графику. Необходимость подогрева оды до уровня . Для нагрева до такого уровня вторичного теплоносителя первичная сетевая вода должна иметь температуру не ниже , поэтому на температурном отопительном графике возникает “излом” температуры падающей линии на уровне .

Некоторые недостатки в подачи теплоты в систему отопления в часы максимального водоразбора компенсируется в ночное время при отсутствии водоразбора на ГВС. Здания служат аккумуляторами теплоты, выравнивающие недостатки в подачу теплоты на отопление.

Построение температурного графика для закрытой системы теплоснабжения;

Конкретный вид температурного графика определяется типом и схемой присоединения отопительных установок и принятым законом регулирования. Наиболее удобным с эксплуатационной точки зрения является качественной закон регулирования тепловой нагрузки, принимаемый за основу в двухтрубных водяных тепловых сетях. В этих условиях уравнения температурного графика примут следующий вид:

где

- коэффициент расхода теплоты

Принимаем расчетные температуры сетевой воды в подающей и обратной магистрали

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления . Расчетная температура воздуха в помещении .

Температура горячей воды в системах горячего водоснабжения

Температура холодной воды

Табл. 4

Построение отопительного графика.

tнв
8	0,27
-1,3	0,48
-6,6	0,61
-11	0,71

Произведем регулирование отпуска теплоты по температурным зонам и корректировку температурного графика. При одновременной подаче теплоты по двухтрубным водяным сетям на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение весь диапазон температур наружного воздуха в отопительный периоде делиться на три зоны.

Первая зона начала/конца отопительного периода до некоторой температуры , называемой температурой излома

Вторая температурная зона от температуры излома до температуры наружного воздуха для проектирования систем вентиляции

Третья зона от температуры наружного воздуха для проектирования систем вентиляции до температуры наружного воздуха для проектирования систем отопления.

Построение повышенного температурного графика для закрытой системы теплоснабжения

Определяем балансовый расход тепла на ГВС, так как при средненедельной отопительной нагрузке на ГВС в отопительной системе не обеспечивается суточный тепловой баланс

-балансовый коэффициент для нагрузки горячего водоснабжения

Определяем полный температурный перепад температур в верхней и нижней ступенях в течение отопительного периода

Находим перепад температур в нижней ступени водоподогревателя для температурной зоны



где - температура горячей воды, поступающей из нижнего подогревателя

Перепад температур в верхней ступени водоподогревателя для первой температурной зоны

Температура сетевой воды в подающей магистрали по повышенному температурному графику

Температура сетевой воды в подающей магистрали по повышенному температурному графику

Перепад температур в нижней ступени водоподогревателя для и температурных зон.

(-11)

(-24)

Перепад температур в верхней ступени водоподогревателя для и температурных зон.



(-11)

(-24)

Температура сетевой воды в подающей магистрали по повышенному температурному графику

(-11)

(-24)

Температура сетевой воды в обратной магистрали по повышенному температурному графику

(-11)

(-24)

Определение температуры сетевой воды на вентиляцию после калориферов системы вентиляции

При построении графиков температур сетевой воды для систем вентиляции основной задачей является определение температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после калориферов для различных диапазонов отопительного периода

Первая температурная зона

Где - температурный напор в калорифере, определяемый при температуре



- температура напор в калорифере, определяемый при температуре

- температура сетевой воды в подающем трубопроводе перед калорифером и в обратном трубопроводе после калорифера при

-температура сетевой воды в падающем трубопроводе перед калорифером и в обратном трубопроводе после калорифера при температуре точки излома.

Определение значение для Предварительно задаемся температурой

Так как численные значения правой и левой частей уравнения близки по значению примем значение в качестве окончательного.

Третья температурная зона

Для системы вентиляции с рециркуляции воздуха определим температуру сетевой воды после калориферов для

Где и - температура сетевой воды в подающем и в обратном трубопроводе при температуре . Принимаем значение

Расчет температурных графиков регулирования для закрытой системы теплоснабжения

+8	70	55	2.3	5.7			19
-1.3	70	55	2.3	5.7
-6.6	70	55	2.3	5.7
-7	70	55	2.3	5.7
-11	76	58.5	1.8	6.2
-24	95	70	0.6	7.4			38

Построение графиков расхода теплоносителя

Определяем расчетный расход сетевой воды на отопление

В зоне при расход сетевой воды меняется количественно:

(+8)

Исходя из того, что расход сетевой воды на отопление линейно зависит от температуры наружного воздуха, то расчет для -ой температурной зоны достаточно провести только для температуры

Во -ой и -ой зоне при качественном регулировании отопительной нагрузки расход воды равен расчетному

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию равен:

В -ой зоне применяется местное количественное регулирование

Во -ой зоне зоне регулирование осуществляется по качественному методу регулирования

В зоне применяется местное количественное регулирование.

При центральном качественном регулировании по совместной нагрузке отопления и ГВС расход воды на ГВС не учитывается.

Расход, кг/с

Гидравлический расчет тепловой сети

Целью гидравлического расчета является:

1. Определение диаметров трубопровода

2. Определение падения давления(напора)

3. Определение давлений(напоров) в различных точка сети

4. Увязка всех точек сети при статическом динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

По результатам гидравлического расчета разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов.

На первоначальном этапе гидравлического расчета была разработана гидравлическая схема тепловых сетей. За главную магистраль принята наиболее протяженная и нагруженная ветвь сети от источника теплоты (точки подключения) до наиболее удаленного потребителя.

Первоначально определяются расчетные расходы на каждый квартал. Расчет производится в соответствии с схемой теплоснабжения и методом регулирования отпуска теплота При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, суммарный расход:

Расход на отопления:

Расход на вентиляцию:



Табл. 7

Определение расхода теплоносителя

№	Адрес	Qро, КВт	Qвр, КВт	Go, кг/с	Gв, кг/с	G, кг/с
1	Ириновский пр., 21/1	276.588	84.864	2,64	0.88	3.52
2	Ириновский пр., 21/2	685.306		6,54		6,54
3	Ириновский пр., 23/1	1046.758		9,99		9,99
4	Ириновский пр., 23/2	328.153	20.726	3,13	0,22	3,35
5	Ириновский пр., 25	578.849		5,526		5,526
6	Ириновский пр., 25/1	685.306		6,54		6,54
7	Ириновский пр., 25/3	578.807	53.428	5,525	0.559	6,084
8	Ириновский пр., 27/1	284.382	13.835	2,71	0,144	2,854
9	Ириновский пр., 29/1	366.928	18.56	3,50	0,193	3,693
10	Ириновский пр., 29/2	267.529		2,55		2,55
11	Ириновский пр., 31	1046.758		9,99		9,99
12	Пр Наставников., 40/1	1539.007		14,69		14,69
13	Пр Наставников., 40/2	538.650	208.494	5,14	2.16	7,3
14	Пр Наставников., 42	426.518		4,07		4,07
15	Пр Наставников., 44	249.037	15.729	2,38	0,16	2,54
16	Пр Наставников., 46/2	656.779		6,26		6,26
17	Пр Наставников., 48	731.918		6,99		6,99
18	Пр Ударников., 38/2	1048.567		10,01		10,01
19	Пр Ударников, 42	731.918		6,99		6,99

Алгоритм расчёта главной магистрали

Для каждого участка при известной его длине и рассчитанного расхода теплоносителя определяются:

1. Диаметр трубопровода.

2. Фактические удельные линейные потери давления:

3. Скорость движения теплоносителя



5. Количество компенсаторов и других местных сопротивлений.

- количество компенсаторов;

?о - значения коэффициентов местных сопротивлений берутся в справочных данных

6. Полные потери давления

где - приведенная длина участка, равная сумме действительной длины участка и его эквивалентной длины

- эквивалентная длина при (определяется по таблице).

Расчет ответвлений

Где

1. Диаметр трубопровода.

2. Фактические удельные линейные потери давления ( при расчете ответвлений R_лф < 300 Па/м )



3. Скорость движения теплоносителя

4. Количество компенсаторов и других местных сопротивлений.

5. Полные потери давления

Участок № 1(Главная магистраль)

- удельные линейные потери давления теплотрассы.

- диаметр трубопровода по сортаменту

-условный диаметр трубы

Фактические удельные линейные потери давления:

Скорость движения теплоносителя:

Количество компенсаторов и других местных сопротивлений.

Определение коэффициентов местных сопротивлении, имеющихся на участке:

1 задвижка

1 сильфонный компенсатор

Остальные участки главной магистрали рассчитываются аналогично, полученные данные сведены в таблицу 8.

Участок № 15 (ответвление)

- диаметр трубопровода по сортаменту;

- условный диаметр трубы.

Фактические удельные линейные потери давления:

Скорость движения теплоносителя:

Определение количества компенсаторов для данного участка трубопровода

1 задвижка

Тройник при разделение потока на ответвление

Остальные участки ответвлений рассчитываются аналогично, полученные данные сведены в таблицу 9



Табл. 8

Расчёт главной магистрали

№ уч.	G, кг/с	Длина	dнхS	Wв, м/с	Rлф, Па/м	ДР, Па	УР, Па
		L	Lэкв	Lпр
ГЛАВНАЯ МАГИСТРАЛЬ
1	119,49	100	57,46	157,5	377х9	1,21	42,19	6643	73961
2	112,5	167,5	74,36	241.8	377х9	1,14	37,39	9043	67318
3	90,51	145	65,91	210.9	377х9	0,92	24,2	5104	58275
4	86,44	82.5	25,35	107,85	377х9	0,88	22,1	2383	53171
5	83,9	107.5	65,9	173,4	377х9	0,85	20,8	3607	50788
6	77,64	107.5	68,6	176,1	325х8	1,06	39,14	6892	47181
7	70,65	200	81,2	281,2	325х8	0,97	32,41	9114	40289
8	60,66	100	54,6	154,6	325х8	0,83	23,89	3693	31175
9	54,41	67.5	16,8	84,3	273х7	1,05	48,57	4094	27482
10	51,56	107.5	16,8	124.3	273х7	1,00	43,61	5420	23388
11	13,41	142,5	27,93	170,43	159х4.5	0,77	51,9	8845	17968
12	6,87	50	9,04	59,04	133х4	0,57	35,5	2096	9123
13	3,35	225	23,17	258	108х4	0,44	27,22	7027	7027

Табл. 9

Расчёт ответвлений

№ участка	G, кг/с	Длина	dнхS	Wв, м/с	Rлф, Па/м	ДР, Па	УР, Па
		L	Lэкв	Lпр
ОТВЕТВЛЕНИЯ
14	7, 3	70	15,05	85,05	108х4	0,953	129,6	11022	11022
15	2,55	115	14.9	129.9	76х3	0,68	102,6	13327	13327
16	28,16	75	21,5	96.25	219х6	0,86	42.19	4061	15238
17	21,62	62.5	8,55	71,05	194х5	0,83	46.1	3275	11177
18	16,09	72,5	24,8	97,32	194х5	0,62	25,6	2491	7902
19	10,01	165	22,2	187,2	159х4.5	0,58	28,9	5411	5411

Построение пьезометрического графика

Пьезометрический график строится для определения давлений в любой точке сети и систем потребителей теплоты с целью проверки соответствия предельных давлений прочности элементов, систем теплоснабжения. По графику выбираются схемы присоединения потребителей к тепловой сети, и подбирается оборудование тепловых сетей (сетевые и подпиточные насосы).

Напор у всасывающих патрубков сетевых насосов

Принимаем

Потери напора в местной системе теплоснабжения:

Принимаем

Потери напора на источнике теплоснабжения:

Принимаем

Статический напор:

- максимальная высота зданий.

Напор сетевого насоса:

Расчетный расход воды:



Выбор схем присоединения абонентов к тепловой сети

Отопительные установки могу быть подключены к тепловым сетям по зависимой и независимой схемам. При зависимой схеме подключения в отопительных установках абонентов используется тот же теплоноситель, который циркулирует в прямом и обратном трубопроводах. При независимой схеме в отопительных установках абонентов используется отдельный теплоноситель, нагреваемый в водоводяном теплообменнике потоком горячей воды, циркулирующей в прямом и обратном трубопроводах теплосети. В зависимости от месторасположения абонентов, высоты зданий, располагаемого перепада давлений и других факторов применяются различные схемы подключения абонентов. Отопительная установка абонентов может быть присоединена к тепловой сети по зависимой схеме, в данном случае. При этой схеме используют наиболее простое и дешевое оборудование теплового пункта. Применяют его при совпадении температур теплоносителя в системе отопления и в системе теплоснабжения (температура сетевой воды не более 95єС).

Здания присоединяются непосредственно, без смешения. Достаточно иметь задвижки на подающем и обратном трубопроводах системы отопления. Давление в тепловой сети в точке присоединения должно быть меньше допустимого. Предполагается, что система отопления оборудована чугунными радиаторами, не выдерживающими напор выше 60 м.вод.ст.

При закрытой системе теплоснабжения в зависимости от соотношения максимальных расходов теплоты на ГВС и на отопление присоединение водоподогревателей ГВС принимаем двухступенчатой последовательной схеме.

Преимущество схемы заключается в выравнивании суточного графика тепловой нагрузки, лучшем использовании теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети.



Выбор сетевых и подпиточных насосов

Выбор сетевых насосов

Требуемая подача:

Требуемый напор:

Выбираем 2 сетевых насоса марки К290/30а, устанавливаем их параллельно и один насос этой же марки устанавливаем в резерв.

Характеристики:

Подача

Напор

Частота вращения n = 1500 об/мин;

Мощность N = 30 кВт;

Выбор подпиточных насосов

Напор подпиточных насосов должен определятся из условия поддержания в водяных тепловых сетях статического давления, и проверяться для условий работы сетевых насосов в отопительный и неотопительный периода, допускается предусматривать установку отдельных групп подпиточных насосов с различными напорами для отопительного, неотопительного периодов и статического режима.

Расход, который должен обеспечить подпиточный насос:

; где

-принимаем равным 0.75% от на 1 МВт

Требуемая подача: Q=27 м³/ч.

Требуемый напор: Н=35 м вод. ст.

Выбираем 2 подпиточных насоса марки К 45/30а, устанавливаем их последовательно и один насос этой же марки в резерв.

Характеристики:

Подача Q = 35 м³/ч;

Напор Н = 22 м;

Частота вращения n = 3000 об/мин;

Мощность N = 4,3 кВт;

Обоснование и выбор способов прокладки тепловых сетей

Тепловые сети могут прокладываються подземными и надземными способами. К подземным способам относятся прокладки; в непроходных, полупроходных и проходных каналах, а так же бесканальные прокладки. Надземная прокладка осуществляется на эстакадах со сплошным пролётным строением, на высоких отдельно стоящих опорах и на низких опорах.

На территории населённых пунктов применяется, как правило, подземная прокладка, которая не нарушает архитектурного облика, не мешает движению транспорта, снижает потери теплоты за счёт теплоизолирующих свойств грунта.

Для тепловых сетей D_у=32ч400мм следует предусматривать преимущественно бесканальную прокладку. Тепловые сети под городскими проездами и площадями с усовершенствованным покрытием, а так же при пересечении крупных автомагистралей следует прокладывать в тоннелях или футлярах.

В данной работе мы используем бесканальную прокладку трубопроводов. Для облегчения дренажа теплопроводов их прокладывают с уклоном к горизонту. Для передачи веса трубопровода с теплоносителем и тепловой изоляцией на грунт, строительные конструкции или фундамент применяются опоры, которые в зависимости от назначения и конструкции подразделяются на неподвижные и подвижные. Места установки неподвижных опор совмещают, как правило, с узлами ответвлений труб, местами установки на трубопроводах запорной арматуры, грязевиков и другого оборудования.

В нашем случае, выбираются упорные неподвижные опоры, так как они применяются при всех способах прокладки трубопроводов. Для компенсации тепловых удлинений и уменьшения напряжений, возникающих при нагреве трубопровода, применяем сильфонные компенсаторы. Осевые сильфонные компенсаторы применяют на прямолинейных участках при любых способах прокладки тепловых сетей. Сильфонные компенсаторы выпускаются для трубопроводов диаметром от 50 до 1000 мм. Данные компенсаторы не требуют обслуживания и сохраняют работоспособность в условиях кратковременного затопления. Средний срок службы сильфонных компенсаторов не менее 10 лет. Компенсаторы размещаем между двумя неподвижными опорами, причем между 2-мя опорами должен размещаться, только один компенсатор.

Выбор тепловой изоляции и описание теплоизоляционных конструкций

Надежность, ключевой пункт при проведении проектных и монтажных работ. Для увеличения срока службы теплопроводов и повышения эффективности их работы тепловые сети должны быть обеспечены надёжной гидро-, тепло- и электроизоляцией. Использование тепловой изоляции на трубопроводах позволяет уменьшить тепловые потери в 10-15 раз при надземной прокладке, а при подземной в 3-5 раз по сравнению с неизолированными трубопроводами. Основными требованиями, предъявляемыми к теплоизоляционным материалам, являются высокие термоизоляционные свойства при низкой влагопоглощаемости, достаточная механическая прочность и малая стоимость. Выбор материала и теплоизоляционной конструкции зависит от его физических свойств, способа прокладки, диаметра труб и максимальной температуры теплоносителя.

Перспективными являются теплоизоляционные материалы и изделия, получаемые из синтетических полимерных материалов (полистирола, поливинилхлорида, полиуретана) с искусственно создаваемой пористостью за счёт введения в жидкую массу порообразующих веществ. Такие теплоизоляционные материалы называют пенопластами или поропластами. По конструкции тепловая изоляция делится на: сегментную, оберточную, набивную, литую и мастичную.

1. Сегментная изоляция выполняется из заранее изготовленных формованных сегментов различной формы, которые накладываются на покрытую антикоррозийной защитой поверхность трубопровода, обвязываются проволокой, а снаружи покрываются асбоцементной штукатуркой.

2. Оберточная изоляция выполняется из минерального войлока, асбестового термоизоляционного шнура, асбестовых листовых материалов и др. указанными материалами покрывают трубы в один или несколько слоёв и крепят бандажами из полостного материла. Поверхность изоляции покрывают мешковиной и красят. Обёрточные изоляционные материалы применяют главным образом для изоляции арматуры, компенсаторов, фланцевых соединений.

3. Набивная изоляция применяется в виде матов, чехлов, оболочек, сеток, с заполненным порошкообразным сыпучим и волокнистым материалом. Для набивки применяется: минеральная вата, пенобетонная крошка и другие материалы.

4. Литая изоляция применяется при бесканальной прокладке. В качестве материалов для литой изоляции используется большей частью пенобетон, перлитобетон.

5. Мастичная изоляция применяется только при ремонте тепловых сетей, проложенных в помещениях или в проходных каналах. Изоляция из мастик накладывается слоями по 10-15 мм на горячий трубопровод по мере высыхания предшествующих слоёв. Мастичную изоляцию нельзя выполнить индустриальными методами, поэтому её применяют для новых трубопроводов. Для изоляции используют; совелит, асбестотрепел, вулканит. Вследствие вышесказанного в предыдущих пунктах выбираем бесканальную прокладку с устройством попутного дренажа и выпуском дренируемых вод в водостоки или водоёмы с трубами из теплоизоляционного материала - пенополиуретана.

Преимущества труб в пенополиуретановой полиэтиленовой изоляции:

· Долговечность

· Низкая токсичность

· Звукопоглощение

· Низкоеводопоглащение (устойчивость к набуханию в различных растворителях и маслах)

· Низкий коэффициент теплопроводности

· ППУ сохраняет тепловую энергию в широком температурном диапазоне от 100 до 140



Заключение

Целью данного проекта является расчет теплоснабжения жилого микрорайона от автономного источника в квартале № 13 в районе Ржевка-Пороховые г. Санкт-Петербурга. Источником водоснабжения является река Нева с карбонатной жёсткостью Жк = 0,43 мг-экв/л, при которой рекомендуется открытая система теплоснабжения. Рельеф ровный, грунт - суглинок.

В ходе расчета были определены тепловые нагрузки потребителей и построены графики расхода теплоты и график продолжительности. На основании анализа характера теплопотребителей, источника теплоснабжения, качества природных вод, был произведен выбор теплоносителя - горячая вода, типа системы теплоснабжения - закрытая, с температурным графиком 95/70.

Так как тепловая нагрузка на ГВС составляет более 15% от расхода теплоты на отопление в работе выбрано центральное регулирование по суммарной нагрузке отопления и ГВС, построен повышенный температурный график и график расхода теплоносителя.

Следующим пунктом проекта является гидравлический расчет тепловой сети, в результате которого были определены диаметры трубопроводов, потери давления в любой течке тепловой сети, а так же суммарные потери.

Затем, после построения пьезометрического графика, был определен способ подключения абонентских установок: все дома - по зависимой схеме без смешения.

Пользуясь пьезометрическим графиком, выбраны сетевые насосы марки

К290/30а (два рабочих и один в резерв, устанавливаемые параллельно) и подпиточные насосы марки К 45/30а (два рабочих и один в резерв, устанавливаемые последовательно).

После чего был выбран способ прокладки тепловых сетей и выбрана тепловая изоляция. В проекте используем бесканальную прокладку трубопроводов с устройством попутного дренажа и выпуском дренируемых вод в водостоки или водоёмы с трубами из теплоизоляционного материала - пенополиуретана.

Для компенсирования температурных расширений и удлинений были выбраны сильфонные компенсаторы, так как они обладают хорошей компенсирующей способностью.

Под проездами выполняем прокладку в стальных футлярах с усиленной изоляцией из пенополиуретана.



Список литературы

1. Справочное пособие теплоэнергетика жилищно-коммунального предприятия Гладышев Н.Н., Короткова Т.Ю., Иванов В.Д., Смородин С.Н., Иванов А.Н., Белоусов В.Н./ ГОУВПО СПбГТУ РП. СПб., 2006. 505 с.: ил.174 ISBN 5 - 230- - 14370 - 3.

2. СНиП 31-01-99 «Строительная климатологиа»./ Госстрой России, 2000.

3. Организационно-методическое рекомендации по подготовке к проведению отопительного периода и повышению надежности систем коммунального теплоснабжения в городах и населенных пунктах Российской Федерации (утверждены приказом Госстроя России от 06.09.00 №203).

4. Рекомендации Минэнерго России и Госстроя России по типовой схеме взаимодействия эксплуатационных, ремонтных, строймонтажных и наладочных организаций при устранении аварий на объектах электроэнергетики и коммунального хозяйства (октябрь 2001 г.).

5. Инструкция по оценке готовности муниципальных образований, предприятий и организаций, обеспечивающих энергоснабжения населения и объектов социальной сферы, к работе в осеннее-зимний период (август 2001 г.).

Размещено на Allbest.ru

...