Розрахунок теплового пункту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Загальні положення

1.1 Мета проекту

1.2 Опис індивідуального теплового пункту

2. Технологічна частина

2.1 Вихідні дані

2.2 Розрахунок витрат теплоносія на будинок

2.3 Розрахунок максимальної витрати мережної води на ГВП в опалювальний період

2.4 Розрахункова витрата мережної води у неопалювальний період

2.5 Вибір регуляторів перепаду тиску

2.6 Вибір регуляторів температури

2.7 Вибір циркуляційних насосів

2.8 Вибір баків розширювання для систем опалення

2.9 Вибір діаметрів дросельних шайб

2.10 Технічні характеристики допоміжного обладнання

Висновок

Література

тепловий вода водопостачання опалювальний

Вступ

Внаслідок особливостей клімату, на більшій частині території України в умовах сучасного міста, до 80% свого життя людина проводить в закритих приміщеннях. У цих умовах для забезпечення нормальних умов життєдіяльності людини, для збереження матеріальних цінностей необхідно підтримувати розрахункову температуру внутрішнього повітря.

Завдання підтримки такої температури покладається на опалювальні установки, системи теплопостачання, теплові пункти.

Питання конструктивного поліпшення, підвищення гідравлічної стійкості, використання нових видів теплової енергії, вдосконалення нових видів розрахунку на базі вивчення будівельної теплофізики та гідравліки є темами багатьох досліджень.

Схему системи опалення вибирають відповідно за планувальними, конструктивними і технологічними особливостями будівлі. Встановлюють режим дії і принципи управління роботою системи, доцільність окремого чергового опалення.

До системи опалення ставляться такі вимоги: санітарно-гігієнічні, техніко-економічні, будівельно-архітектурні, експлуатаційні.

Витрати на опалювальні роботи на знову споруджуваних будинках становить близько 6% від загальних капітальних вкладень у будівництві. Це ставить перед фахівцями, які працюють в галузі опалення завдання економної та ефективної витрати виділених коштів на обладнання будинків установками, що забезпечують розрахункові параметри внутрішнього повітря.

Успішне виконання санітарно-технічних робіт забезпечує своєчасне завершення всіх будівельно-монтажних робіт по об'єкту в цілому і здачу його в експлуатацію у встановлений термін. У свою чергу виконання санітарно-технічних робіт технологічно пов'язано з певною готовністю будівельних конструкцій та елементів будівлі.

До початку монтажу систем опалення повинні бути виконані наступні роботи: змонтовано каркас будівлі, встановлені конструкції перекриттів, звільнені від будівельних конструкцій і матеріалів проїзди і проходи до робочих місць, забезпечено штучне освітлення. В місцях прокладання трубопроводів повинні бути встановлені кронштейни та підвіски для кріплення труб.

Після закінчення монтажу і після усунення всіх виявлених дефектів системи опалення випробують на міцність і щільність гідравлічним способом - 0,7 МПа (7 кгс / смІ).

Важливу роль в оптимальній роботі системи опалення відіграє тепловий пункт. Комплекс пристроїв, який передає теплову енергію від централізованих теплових мереж до системи опалення називається тепловим пунктом. Теплопункт служить для розміщення різного устаткування - теплообмінників, насосів, датчиків тиску і температури, і різних виконавчих пристроїв, які дозволяють підтримувати на заданому рівні параметри теплоносія.

Енергозберігаючий ефект від роботи регулятора теплового потоку можливо отримати лише при наданні умов ефективної його роботи, головною умовою є надання можливості автоматичного керування потокоросподілення теплоносія.

Все з більшою упевненістю застосовують автоматичне обладнання, яке призване забезпечити тепловий комфорт у приміщеннях при мінімальних експлуатаційних витратах. Схема приєднання абонента до теплової мережі виконується, за параметрами теплоносія на вводі в будинок і характеристиками внутрішніх систем абонента. Параметри теплоносія на вводі вказують теплопостачальні організації. Аналіз взаємодії всіх елементів зовнішніх і внутрішніх інженерних систем на шляху від споживача до джерела теплоти дозволяє розкрити і реалізувати повною мірою потенціал в енергозбереженні.

1. Загальні положення

1.1 Мета проекту

Даним проектом передбачається встановлення модульних теплових блоків вузла регулювання теплоспоживання в жилому будинку для умов міста Київ.

Дипломним проектом передбачається пристрій насосної схеми змішування теплоносія з автоматичним пропорційним регулятором теплового потоку. У насосній схемі робота регулятора не призводить до впливу на витрату в системі опаленняя, а значить і не веде до гідравлічного розбалансування системи.

За допомогою автоматичного електронного програмованого регулятора котрий встановленній в модульному блоці буде вирішено ряд завдань з енергозбереження:

- підтримання необхідної витрати і тиску на вході в опалювальну систему;

- регулювання температури змішаної води на вході залежних і не залежних систем опалення в залежності від температури зовнішнього повітря або програмованого температурного графіка;

-автоматичне зниження температури в системах опалення, по програмованому графіку, що дає можливість економити споживання теплової енергії.

1.2 Опис індивідуального теплового пункту

Проектування центральної системи опалення здійснюється для двадцяти шести поверхового 207-й квартирного житлового будинку, розташованого в місті Київ.

Технічні рішення, прийняті в робочих кресленнях, відповідають вимогам екологічних, санітарно-гігієнічних, протипожежних та інших чинних норм і правил та забезпечують безпечне для життя і здоров'я людей експлуатацію об'єкта при дотриманні передбачених робочими кресленнями заходів.

Будівля має неопалювальне технічне підпілля і тепле горище.

Технічне підпілля розбито на секції для установки ІТП, пожежних насосів, підвищувальних насосів для системи водопостачання та електрощитового приміщення.

Вентиляція передбачена природна. Повітря проникає в приміщення через не щільності огороджувальних конструкцій і вікон з потрійним скління і йде через вентиляційні шахти, встановлені в кухні і в санвузлі.

Опис теплопункту.

Приєднання систем теплоспоживання будинку до теплових мереж виконується по двотрубній схемі.

Проектом передбачено, що ІТП житлового будинку забезпечує теплопостачання систем опалення та ГВП житлових приміщень.

У відповідності із завданням проектом передбачається встановлення у приміщенні ІТП житлового будинку:

- автоматизованих вузлів керування системами опалення та ГВП;

- високоефективних теплообмінних апаратів системи опалення;

- високоефективних теплообмінних апаратів системи ГВП;

- системи автоматичного керування насосами опалення і ГВП та насосами підживлення системи опалення;

- системи автоматичного регулювання споживання тепла будівлі;

- системи автоматичного регулювання температури ГВП;

- системи обліку спожитої теплової енергії.

- встановлення частотного регулювання на насосах систем опалення.

Підготовка теплоносія та подача його у систему опалення житлових приміщень та у систему опалення вбудованих виконується по залежній схемі за допомогою насосного вузла змішування. Циркуляцію теплоносія по системі забезпечують циркуляційні насоси обладнані частотним регулюванням. Для керування циркуляційними насосами та їх захисту передбачається встановлення приладу керування.

Підготовка теплоносія та подача його у систему опалення житлових приміщень виконується по незалежній схемі за допомогою високоефективного теплообмінного апарату та циркуляційних насосів розташованих в приміщенні ІТП. Для керування циркуляційними насосами та їх захисту передбачається встановлення приладу керування з частотним регулюванням. Необхідний статичний тиск у системі опалення підтримується насосами підживлення.

Регулювання витрат води та погодна корекція температури теплоносія у системах опалення виконується за допомогою мікропроцесорних регуляторів опалення. Температура теплоносія в системі опалення регулюється за допомогою зміни кількості теплоносія який надходить з тепломереж до контуру змішувальних насосів або контуру теплообмінного апарату. Зміна кількості теплоносія здійснюється по командах електронного регулятора до електроприводу регулюючого клапану. Температура в подавальному трубопроводі підтримується регулятором відповідно до температури зовнішнього повітря та графіку теплоспоживання.

Підживлення системи опалення ведеться зі зворотного трубопроводу теплових мереж.

Для забезпечення оптимального режиму та стабілізації роботи клапана регулятора теплоспоживання проектом передбачено встановлення регулятора перепаду тиску. Регулятор тиску підтримує задане стале значення тиску між подавальним та зворотнім трубопроводом та забезпечує незалежність гідравлічного режиму системи опалення від коливань тиску в тепломережі. Підключення регулятора тиску передбачається до регулюючого клапану регулятора теплоспоживання системи опалення. Вибір зроблено по розрахунковим значенням максимально допустимих втрат тиску при максимальних значеннях витрат теплоносія. При повністю відкритому клапані регулятор тиску забезпечує проектне навантаження системи опалення, тобто витрати мережної води повністю відповідають розрахунковим. При цьому регулятор буде підтримувати витрати теплоносія на постійному рівні. Налагоджене таким чином положення регулятора фіксується та пломбується представником Енергопостачальної організації.

Кількість витрат тепла також додатково обмежується за допомогою лімітних шайб, що встановлюються перед кожним вузлом керування.

Системи гарячого водопостачання живляться від індивідуальних підігрівачів ГВП. У ІТП встановлено три окремих підігрівачів ГВП. Перший живить систему ГВП житлових приміщень зони 1. Другий живить систему ГВП житлових приміщень зони 2. Третій живить систему ГВП вбудованих приміщень. Всі теплообмінники ГВП підключаються до системи теплопостачання по двохступеневій змішаній схемі приєднання. Температура гарячої води підтримується за допомогою регулятора температури. Системи ГВП обладнуються циркуляційним трубопроводом та циркуляційними насосами.

Усі теплообмінники системи ГВП обладнуються приладами магнітної обробки води. Для запобігання утворення накипу усередині труб та на пластинах теплообмінників застосовується безреагентний спосіб водопідготовки, що запобігає утворенню накипу та захищає від корозії у водогрійних теплообмінниках усіх типів, а також запірній арматурі і комунікаціях з поступовим відмиванням і віднесенням старих відкладень. Прилади легко монтуються, не споживають енергії й практично не вимагають експлуатаційних витрат і обслуговування. Використання приладів магнітної обробки води має слідуючи переваги:

- зниження на 80 - 90% інтенсивності накипоутворення;

- збільшення в 1.5 - 2 рази терміну служби устаткування обладнання;

- зниження корозійних процесів;

- значне скорочення об'єму ремонтно-експлуатаційних робіт;

- зниження витрат хімреагентів;

- стабілізації роботи вузла хімводопідготовки.

Прилади установлюються перед бойлером ГВП на трубопроводі ХВП.

Робота ІТП передбачається з періодичною присутністю експлуатаційного персоналу.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Технологічна частина

2.1 Вихідні дані

- теплове навантаження на опалення:
Вбудовані приміщення.	Qоmax 1 = 0,035	[МВт]
Житлова зона №1. (2-12 пов.)	Qоmax 2 = 0,395	[МВт ]
Житлова зона №2. (13-26 пов.)	Qоmax 3 = 0,417	[МВт ]
Вбудовані приміщення.	Qhmax 1 = 0,026	[МВт ]
Житлова зона №1. (2-12 пов.)	Qhmax 2 = 0,304	[МВт ]
Житлова зона №2. (13-26 пов.)
- теплове навантаження на ГВП (середнє):
Вбудовані приміщення.	Qhср 1 = 0,004	[МВт ]
Житлова зона №1. (2-12 пов.)	Qhср 2 = 0,090	[МВт ]
Житлова зона №2. (13-25 пов.)	Qhср 3 = 0,090	[МВт ]
- розрахунковий температурний графік на систему теплопостачання в опалювальний період	150/70 [°С]
- розрахунковий температурний графік на систему теплопостачання в неопалювальний період	70/30 [°С]
- температурний графік у системі опалення	90/70 [°С]
- тиск у подавальному трубопроводі	8,5 [кг/см2]
- тиск у зворотному трубопроводі	3,0 [кг/см2]

2.2 Розрахунок витрат теплоносія на будинок

Виконуємо розрахунок з урахуванням вихідних даних.

Сумарні витрати мережної води складаються з витрат на опалення та ГВП і розраховуються за формулою:

G _max = G _{o max} + G _{h max} [т/год]; (2.1)

V _max = V_{o max} + V_{h max} [т/год]. (2.2)

Розрахункова максимальна витрата мережної води на опалення:

G_omax =0,86 Q_{omax 1} 10³ / ( c(t₁-t₂) ), [т/год] (2.3);

V_{o max} = G_omax / , [м³/год] (2.4).

де: Q_omax - теплове навантаження на опалення, [МВт].

t₁, t₂ - температура теплоносія в подавальному та зворотному трубопроводах при розрахунковій температурі зовнішнього повітря: t₁= 150 [°С], t₂= 70 [°С];

c - питома теплоємність води, с = 1 ккал/кг·[°C];

с - питома вага теплоносія; при t=150°C =0,917[т/м³].

- Вбудовані приміщення (цокольний та 1 поверх.):

G_{о max 1} = 0,86 0,035 10³/(1(150 - 70)) = 1,2130,38[ т/год] (2.3),

V_{о max 1} = 0,38 / 0,917 = 1,3230,41[ м³/год] (2.4)

- Житлова зона №1 (2-12 пов.):

G_{о max 2} = 0,86 0,395 10³/(1(150 - 70)) = 4,55884,25 [т/год] (2.3),

V_{о max 2} = 4,25 / 0,917 = 4,9714,63 [м³/год] (2.4)

- Житлова зона №2 (13-26 пов.):

G_{о max 3} = 0,86 0,417 10³/(1(150 - 70)) = 4,55884,48[ т/год] (2.3),

V_{о max 3} = 4,48 / 0,917 = 4,9714,89 [м³/год]

2.3 Розрахунок максимальної витрати мережної води на ГВП в опалювальний період

Розрахунок проводимо по формулі:

G_{h max} = 0,86 Q_{h max} · 10³ · 0,45 / (c · (t'₁ - t'₂)),[ т/год] (2.5);

V_{h max} = G_{h max} / , [м³/год] (2.6)

де: Q_{h max} - розрахункове максимальне теплове навантаження на ГВП, [МВт].

t'₁, - температура теплоносія у подавальному трубопроводі в точці зламу опалювального графіку, t'₁ = 70 [°С],

t'₂ - температура теплоносія в зворотному трубопроводі після системи опалення, t'₂ = 41,741,7 [°С],

с - питома теплоємність води, с = 1[ккал/кг·°C]

- питома вага теплоносія; при t = 70 °C = 0,978 [т/м³].

- Вбудовані приміщення (цокольний та 1 поверх.):

G_{h max 1} = 0,86 0,026 · 10³ 0,45 / (1(70 - 41,7)) = 0,38160,36 [т/год] (2.5);,

V_{h max 1} = 0,36 / 0,978 = 0,3900,37 [м³/год] (2.6);

- Житлова зона №1 (2-12 пов.):

G_{h max 2} = 0,86 0,304 · 10³ 0,45 / (1(70 - 41,7)) = 3,3714,16 [т/год] (2.5);,

V_{h max 2} = 4,16 / 0,978 = 3,4474,25 [м³/год] (2.6);

- Житлова зона №2 (13-26 пов.):

G_{h max 3} = 0,86 0,304 · 10³ 0,45 / (1(70 - 41,7)) = 3,3714,16 [т/год] (2.5);,

V_{h max 3} = 4,16 / 0,978 = 3,4474,25 [м³/год] (2.6);.

Сумарна витрата по ІТП у опалювальний період:

G _max = 9,11+8,68=17,79 т/год(2.7);;

V _max = 9,93+8,87= 18,8 [м³/год] (2.7);.

Розрахункова витрата мережної води у неопалювальний період

В неопалювальний період теплове навантаження складається з теплового навантаження на ГВП.

Визначамо розрахункову витрата мережної води на ГВП у неопалювальний період.

Розрахунок проводимо по формулі:

G_{hл max} = ?? Q_{h max} 10³ / ( c(?'₁-?'₃) ), [т/год] (2.8);;

V_{hл max} = G_{hл max} / , [м³/год] (2.9);

де:

Q_{h max} - розрахункове максимальне теплове навантаження на ГВП

t'₁, t'_з - температура теплоносія у подавальному та зворотному трубопроводах в літній період, t'₁ = 70 °С, t'₃ = 30 [°С],

с - питома теплоємкість води, с = 1[ккал/кг·°C]

- питома вага теплоносія; при t = 70 °C = 0,978[ т/м³].

- коефіцієнт, який враховує зміну витрати води на гаряче водопостачання в неопалювальний період по відношенню до опалювального, для житлових будинків = 0,8

- Вбудовані приміщення (цокольний та 1 поверх.):

G_{hл max1} = 0,64 0,026 0,8610³/(1(70-30))=0,36 [т/год] (2.8);;

V_{hл max 1} = 0,36 / 0,978 = 0,37 [м³/год] (2.9);

- Житлова зона №1 (2-12 пов.):

G_{hл max 2} = 0,64 0,304 0,8610³/(1(70-30))=4,18 [т/год] (2.8);;

V_{hл max 2} = 4,18/ 0,978 = 4,27 [м³/год] (2.9);

- Житлова зона №2 (13-26 пов.):

G_{hл max 3} = 0,64 0,3040,8610³/(1(70-30))=4,18 [т/год] (2.9);;

V_{hл max 3} = 4,18/ 0,978 = 4,27 [м³/год] (2.8);

Визначаємо розрахункову витрату мережної води по ІТП у неопалювальний період:

G _max = 0,36+4,18+4,18=8,72 [т/год] (2.10);;

V _max = 0,37+4,27+4,27=8,91[ м³/год] (2.11);.

Визначаємо розрахункову мінімальна витрату теплоносія:

а) Мінімальна витрата теплоносія в системі буде в літній період коли працює лише система ГВП для підігріву циркуляційної води (в час відсутності водорозбору). Втрати розраховуються за формулою:

V _{hл min} = Q_{h сер} · 0,2 · 10³ /( c · Дt · ), [м³/год] (2.12);

- Вбудовані приміщення (цокольний та 1 поверх.):

V _{hл min 1} = 0,2•0,004• 0,86•10³ / (1•20•0,978)= 0,035 [м³/год] (2.12);

- Житлова зона №1 (2-12 пов.):

V _{hл min 2} =0,2•0,09• 0,86•10³ / (1•20•0,978)= 0,79 [м³/год] (2.12);

- Житлова зона №2 (13-25 пов.):

V _{hл min 3} =0,2•0,09• 0,86•10³ / (1•20•0,978)= 0,79 [ м³/год] (2.12);

б) Мінімальна витрата теплоносія на опалення в перехідний період при t_н=8[⁰С].

[т/год] (2.13);;

де Q_omin Q_вmin - теплове навантаження на опалення та вентиляцію мінімальне в перехідний період,

Q_omin = Q_omах· (18-8)/(18-(-22)),[ МВт] (2.14);;

Т'₁, T'₂ - температура теплоносія в подавальному та зворотному трубопроводах при температурі зовнішнього повітря t_н=8⁰С: Т'₁= 65 °С, T'₂= 39,5 °С, згідно температурного графіка теплової мережі «Київенерго».

c - питома теплоємність води, с = 1 ккал/кг·[°C];

- питома вага теплоносія; при Т'₁=65°C =0,981 т/м³.

- система опалення вбудованих приміщень (цокольний та 1 поверх):

G_omin =0,035·(18-8)/(18-(-22))·0,86 10³ / ( 1(65-39,5) )=0,30 т/год(2.14);

V_{o min} = 0,30/0,981 = 0,30 [м³/год];

- система опалення житлової зони №1:

G_omin =0,395·(18-8)/(18-(-22))·0,86 10³ / ( 1(65-39,5) )=3,33 [ т/год] (2.14);

V_{o min} = 3,33/0,981 = 3,39 [м³/год];

- система опалення житлової зони №2:

G_omin =0,417·(18-8)/(18-(-22))·0,86 10³ / ( 1(65-39,5) )=3,52 [т/год] (2.14);

V_{o min} = 3,52/0,981 = 3,58 м³/год(2.12);.

2.5 Вибір регуляторів перепаду тиску

Регулятор перепаду тиску підтримує задане стале значення тиску між подавальним та зворотним трубопроводом. При зміні вхідного тиску з тепломереж коефіцієнт змішування не змінюється, а також залишається не змінною температура теплоносія в системах.

Розраховуємо регулятора тиску прямої дії системи опалення вбудованих приміщень (цокольний та 1 поверх).

Визначаємо розрахункову необхідну пропускну спроможність регулятора тиску

[ мі/год] (2.15);

де: G - витрата теплоносія через клапан,[ мі/год]

P - падіння тиску на клапані, бар

[ мі/год] (2.15);

Обираємо регулятор перепаду тиску LDM RD122D/T Ду15 з максимальною пропускною спроможністю [мі/год].

Ступінь відкриття клапану:

(2.16);

де, - розрахункове значення пропускної спроможності, мі/год.,

- характеристика вибраного клапану, мі/год.

()(2.16);

Визначаємо швидкість на регуляторі тиску:

(2.17);

Визначаємо дійсне значення втрати тиску на повністю відкритому регуляторі:

м. вод. ст. (2.18);

Тиск, на який налагоджується регулятор = 20м.вод.ст

Вибір регулятора тиску прямої дії системи опалення житлової зони №1

Розрахункова необхідна пропускна спроможність регулятора тиску становить:

мі/год(2.19);

де: G - витрата теплоносія через клапан, мі/год

P - падіння тиску на клапані, бар

[мі/год] (2.20);

Обираємо регулятор перепаду тиску LDM RD122D/T Ду25 з максимальною пропускною спроможністю мі/год.

Ступінь відкриття клапану:

(2.21);

де, - розрахункове значення пропускної спроможності, [мі/год],

- характеристика вибраного клапану, мі/год.

()(2.21);

Швидкість на регуляторі тиску:

(2.22);

Дійсне значення втрати тиску на повністю відкритому регуляторі:

[м вод. ст. ] (2.23);

Тиск, на який налагоджується регулятор = 20 м.вод.ст

Вибір регулятора тиску прямої дії системи опалення житлової зони №2

Розрахункова необхідна пропускна спроможність регулятора тиску становить:

[мі/год] (2.14);

де: G - витрата теплоносія через клапан,[ мі/год]

P - падіння тиску на клапані, бар

[мі/год] (2.24);

Обираємо регулятор перепаду тиску LDM RD122D/T Ду25 з максимальною пропускною спроможністю [ мі/год].

Визначємо ступінь відкриття клапану:

(2,25);

де, - розрахункове значення пропускної спроможності, мі/год.,

- характеристика вибраного клапану, мі/год.

(2.25);

Визначаємо швидкість на регуляторі тиску:

(2.26);

Визначаємо дійсне значення втрати тиску на повністю відкритому регуляторі:

м вод. ст. (2.27);

Тиск, на який налагоджується регулятор = 20м.вод.ст

Вибір регулятора тиску «до себе» (підпору).

-Для системи опалення житлової зони №1:

Визначаємо розрахункову пропускну спроможність клапана.

[мі/год] (2.26);

Обираємо регулятор SAMSON тип 44-6B, Ду 25, Kvs = 5 м³/год, з діапазоном регулювання 2,0 - 6,0 бар.

Втрата тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (V /K_{vs рт})² = (4,63 / 5)² = 0,85[ кгс/см²]. (2.27);

Попередній тиск налагодження регулятора підпору складатиме 4,2 бар.

Остаточно тиск налагодження уточнити при налагоджені вузлів керування по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

2.6 Вибір регуляторів температури.

Задаємось втратою тиску на клапані враховуючи рекомендації виробника:

P_рт = 0,3 - 0,8 кгс/см²

- для системи опалення вбудованих приміщень (цокольний та 1 поверх):

Визначаємо розрахунковий коефіцієнт пропускної здатності клапана, м³/год:

K_{vs рт} = G _{о mах} /(P_рт^1/2) (2.28);

K_{vs рт} = 0,41/ (0,5^1/2) = 0,58 [м³/год].

Згідно цього вибираємо клапан:

RV111Т з електроприводом ANT 5.20 Ду15 з Kvs = 1 м³/год.

Визначаємо втрату тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (G _{о mах} /K_{vs рт})² (2.29);

P_рт = (0,41 /1)² = 0,17 [кгс/см²]

Швидкість на регуляторі тиску:

(2.30);

- для системи опалення житлової зони №1:

Розрахунковий коефіцієнт пропускної здатності клапана, [м³/год]:

K_{vs рт} = G _{о mах} /(P_рт^1/2) (2.31);

K_{vs рт} = 4,63 / (0,5^1/2) = 6,55 [м³/год].

Згідно цього вибираємо клапан:

RV111Т з електроприводом ANT 5.20 Ду25 з Kvs = 10[ м³/год].

Визначаємо втрату тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (G _{о mах} /K_{vs рт})² (2.32);

P_рт = (4,63 / 10)² = 0,214[кгс/см²]

Визначаємо шидкість на регуляторі тиску:

(2.33);

- для системи опалення житлової зони №2:

Розрахунковий коефіцієнт пропускної здатності клапана, м³/год:

K_{vs рт} = G _{о mах} /(P_рт^1/2) = 4,89/ (0,5^1/2) = 6,91 м³/год. (2.34);

Згідно цього вибираємо клапан:

RV111Т з електроприводом ANT 5.20 Ду25 з Kvs = 10 м³/год.

Визначаємо втрату тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (G _{о mах} /K_{vs рт})²

P_рт = (4,89 / 10)² = 0,239 [кгс/см²]

Швидкість на регуляторі тиску:

(2.35);

- Для системи ГВП вбудованих приміщень (цокольний та 1 поверх):

Розрахунковий коефіцієнт пропускної здатності клапана, [м³/год]

K_{vs рт} = G _{о mах} /(P_рт^1/2) = 0,37/ (0,5^1/2) = 0,52 [м³/год]. (2.36);

Згідно цього вибираємо клапан:

RV122Т з електроприводом ANT 11.20 Ду15 з Kvs = 0,63[ м³/год].

Втрата тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (G _{о mах} /K_{vs рт})² = (0,37 /0,63)² = 0,345 [кгс/см²](2.37);

Швидкість на клапані:

- для системи ГВП житлової зони №1:

Визначаємо розрахунковий коефіцієнт пропускної здатності клапана [м³/год]:

K_{vs рт} = G _{h mах} /(P_рт^1/2)

K_{vs рт} = 4,25 / (0,5^1/2) =6,01 [м³/год] (2.38);

Згідно цього вибираємо клапан:

Samson тип 43-1 Ду25 з Kvs = 7.2 [м³/год].

Втрата тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (G _{h mах} /K_{vs рт})²

P_рт = (4,25/7,2)² = 0,349[ кгс/см²] (2.339);

Визначаємо швидкість на клапані:

- для системи ГВП житлової зони №2:

Розрахунковий коефіцієнт пропускної здатності клапана, [м³/год]:

K_{vs рт} = G _{h mах} /(P_рт^1/2)

K_{vs рт} = 4,25 / (0,5^1/2) =6,01 [м³/год].

Згідно цього вибираємо клапан:

Samson тип 43-1 Ду25 з Kvs = 7.2 [м³/год].

Втрата тиску на відкритому повністю клапані становить:

P_рт = (G _{h mах} /K_{vs рт})² (2.40);

P_рт = (4,25/7,2)² = 0,349 [ кгс/см²].

Швидкість на клапані:

(2.41);

2.7 Вибір циркуляційних насосів

Підбираючи циркуляційний насос для системи гарячого водопостачання, передбачають запас потужності для компенсації гідравлічної розбалансованості, яка проявляється відсутністю циркуляції води через дальні кільця (стояки).

Для системи опалення вбудованих приміщень (цокольний та 1 поверх), визначаємо розрахункову витрату:

V _{ц max=} 0,86 0,035 10³ / ( 1(90-70)0,978)=40,1183131,53 м³/год (2.43);

(температурний графік 90-70⁰С)

Визначаємо напір насосу:

Н = Р_со + Р_{місц.оп} + 2

Н = 3,0+1,4+2 = 6,4 [м.в.ст]. (2.44);

Враховуючи розраховану витрату, вибираємо циркуляційний насос для системи опалення із номенклатурного каталогу фірми “WILO” - TOP-S 25/7.

Насосів встановлюється два: робочий та резервний.

- Для системи опалення житлової зони №1 визначаємо розрахункову витрату:

V _{ц max=} 0,86 0,395 10³ / ( 1(90-70)0,978)=40,11831317,32 [м³/год ] (2.45);

(температурний графік 90-70⁰С)

Визначаємо напір насосу:

Н = Р_со + Р_{місц.оп} + 3

Н = 4,6+3,2+3 = 10,8 [м.в.ст.] (2.45);

Враховуючи розраховану витрату, вибираємо циркуляційний насос для системи опалення із номенклатурного каталогу фірми “WILO” IPL 65/115-1.5/2

Насосів встановлюється два: робочий та резервний.

- Для системи опалення житлової зони №2:

V _{ц max=} 0,86 0,417 10³ / ( 1(90-70)0,978 )=40,11831318,28 [м³/год] (2.45);

(температурний графік 90-70⁰С)

Напір насосу:

Н = Р_со + Р_{місц.оп} + Р_то + 3 = 5,2+2,1 +2,8+3 = 13,1[ м.в.ст]. (2.46);

Враховуючи розраховану витрату, вибираємо циркуляційний насос для системи опалення із номенклатурного каталогу фірми “WILO” - IPL 65/115-1.5/2.

Насосів встановлюється два: робочий та резервний.

Для системи ГВП вбудованих приміщень (цокольний та 1 поверх):

Витрата на циркуляцію ГВП:

(згідно приложеного розрахунку)

Напір насосу: Н = 5,8 [м.в.ст.]Враховуючи розраховану витрату, вибираємо циркуляційний насос для системи ГВП із номенклатурного каталогу фірми

“ WILO ” - Star-Z 25/6.

Насосів встановлюється два: робочий та резервний.

Для системи ГВП житлової зони №1:

Витрата на циркуляцію ГВП:

(згідно приложеного розрахунку)

Напір насосу: Н = 8,5[ м.в.ст.]

Враховуючи розраховану витрату, вибираємо циркуляційний насос для системи ГВП із номенклатурного каталогу фірми

“ WILO ” - TOP- Z 25/10.

Насосів встановлюється два: робочий та резервний.

Для системи ГВП житлової зони №2:

Витрата на циркуляцію ГВП:

(згідно приложеного розрахунку)

Напір насосу: Н = 8,7 [м.в.ст.]

Враховуючи розраховану витрату, вибираємо циркуляційний насос для системи ГВП із номенклатурного каталогу фірми

“ WILO ” - TOP- Z 25/10.

Насосів встановлюється два: робочий та резервний.

Вибір насосів підживлення.

Продуктивність насосів підживлення становить 0,7[ м³/год.]

Напір: Р_підж= (Н_м+5)-Р2=(83+5)-30 = 58м.в.ст. (2.47);

Обираємо насос типу: “ GRUNDFOS ” - CR1-11.

Технічні характеристики насоса приведені у паспорті модуля системи підживлення.

2.8 Вибір баків розширювання для систем опалення

Для компенсації теплового розширення води у замкнутому контурі незалежної системи опалення передбачено встановлення мембранних розширювальних баків типу “ELBI”

- Для системи опалення житлової зони:

Об'єм розширювальних баків визначаємо за формулою:

, (2.48);

де

- критичний тиск води, ;

- початковий тиск води, ;

- середня температура в системі опалення, ;

- коефіцієнт враховуючий ступінь використання баку, приймаємо ;

- об'єм води в системі опалення, .

Обираємо бак ELBI 500 - 1 шт, що витримує тиск до 10 [ кгс/см²].

2.9 Вибір діаметрів дросельних шайб

Для системи опалення житлової зони №1:

Встановлення дросельної (лімітної) шайби передбачено на трубопроводі мережної води до клапану регулятора температури.

Розрахункові витрати теплоносія на опалення: V_{о max} = 4,25[ т/год.]

Перепад тиску, між подавальним та зворотним трубопроводами:

Р_п = 8,5 - 4,2 = 4,3 [ кгс/см²].

(де 4,2 - тиск налагодження регулятора підпору)

Втрати тиску на клапані регулятора тиску - 0,21 [ кгс/см²].

Перепад, встановлений на клапані регулятора температури - 2,0 [ кгс/см²].

Втрати тиску на вимірювальній ділянці P_вд = 0,1 [т/см².]

Втрати тиску на місцевих опорах (фільтр, шарові крани і т.п.) - 0,2 [ кгс/см²].

Надлишковий напір Р = 1,79 кгс/см² = 17,9 [м.в.ст.]

Діаметр дросельної шайби:

(2.49);

Остаточний розмір отвору дросельної шайби уточнити при налагодженні вузла керування системи опалення по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

Для системи опалення житлової зони №2:

Встановлення дросельної (лімітної) шайби передбачено на трубопроводі мережної води до клапану регулятора температури.

Розрахункові витрати теплоносія на опалення: V_{о max} = 4,48 [т/год].

Перепад тиску, між подавальним та зворотним трубопроводами:

Р_п = 8,5 - 3,0 = 5,5 [ кгс/см²].

Втрати тиску на клапані регулятора тиску - 0,24 [ кгс/см²].

Перепад, встановлений на клапані регулятора температури та теплообміннику опалення - 2,0 [ кгс/см²].

Втрати тиску на першій ступені теплообмінника ГВП - 0,29 [ кгс/см²].

Втрати тиску на вимірювальних ділянках P_вд = 0,2 [ кгс/см²].

Втрати тиску на місцевих опорах (фільтр, шарові крани і т.п.) - 0,2 [ кгс/см²].

Надлишковий напір Р = 2,57 кгс/см² = 25,7[ м.в.ст.]

Діаметр дросельної шайби:

(2.49);

Остаточний розмір отвору дросельної шайби уточнити при налагоджені вузла керування системи опалення по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

Для системи опалення вбудованих приміщень:

Розрахункові витрати теплоносія на опалення: V_{о max} = 0,38 [т/год.]

Перепад тиску, між подавальним та зворотним трубопроводами:

Р_п = 8,5 - 3,0 = 5,5 [ кгс/см²].

Втрати тиску на клапані регулятора тиску - 0,17 [ кгс/см²].

Перепад, встановлений на клапані регулятора температури - 2,0 [ кгс/см²]..

Втрати тиску на першій ступені теплообмінника ГВП- 0,1 [ кгс/см²].

Втрати тиску на вимірювальних ділянках P_вд = 0,37 [ кгс/см²].

Втрати тиску на місцевих опорах (фільтр, шарові крани і т.п.) - 0,2 [ кгс/см²].

Надлишковий напір Р = 2,66 кгс/см² = 26,6 [м.в.ст.]

Діаметр дросельної шайби:

(2.49);

До встановлення приймаємо пакет шайб (дві шайби по 3мм).

Остаточний розмір отвору дросельної шайби уточнити при налагоджені вузла керування системи опалення по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

Для системи ГВП зони №1:

Розрахункові витрати теплоносія на систему: V_{о max} = 9,50634,16 [т/год.]

Перепад тиску, між подавальним та зворотним трубопроводами:

Р_п = 8,5 - 3,0 = 5,5 кгс/см^2.

Втрати тиску на першій ступені теплообмінника ГВП - 0,29 [ кгс/см²].

Втрати тиску на другій ступені теплообмінника ГВП - 0,21 [ кгс/см²].

Втрати тиску на клапані регулятора температури - 0,349 [ кгс/см²].

Втрати тиску на вимірювальних ділянках P_вд = 0,2 [ кгс/см²].

Втрати тиску на місцевих опорах (фільтр, шарові крани) - 0,2 [ кгс/см²].

Надлишковий напір Р = 4,251 кгс/см² = 42,51 [м.в.ст.]

Діаметр дросельної шайби:

(2.49);

Остаточний розмір отвору дросельної шайби уточнити при налагоджені вузла керування системи ГВП по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

Для системи ГВП зони №2:

Розрахункові витрати теплоносія на систему: V_{о max} = 10,1894,16 [т/год.]

Перепад тиску, між подавальним та зворотним трубопроводами:

Р_п = 8,5 - 3,0 = 5,5 [ кгс/см²].

Втрати тиску на першій ступені теплообмінника ГВП - 0,29 [ кгс/см²].

Втрати тиску на другій ступені теплообмінника ГВП - 0,21 [ кгс/см²]..

Втрати тиску на клапані регулятора температури - 0,349 [ кгс/см²].

Втрати тиску на вимірювальних ділянках P_вд = 0,2 [ кгс/см²].

Втрати тиску на місцевих опорах (фільтр, шарові крани) - 0,2 [ кгс/см²].

Надлишковий напір Р = 4,251 кгс/см² = 42,51[ м.в.ст.]

Діаметр дросельної шайби:

(2.49);

Остаточний розмір отвору дросельної шайби уточнити при налагоджені вузла керування системи ГВП по показникам контрольно-вимірювальних приладів.

Для системи ГВП вбудованих приміщень:

Розрахункові витрати теплоносія на систему: V_{о max} = 10,1890,36 [т/год].

Перепад тиску, між подавальним та зворотним трубопроводами:

Р_п = 8,5 - 3,0 = 5,5 [ кгс/см²].

Втрати тиску на першій ступені теплообмінника ГВП - 0,1 [ кгс/см²].

Втрати тиску на другій ступені теплообмінника ГВП - 0,05 [ кгс/см²].

Втрати тиску на клапані регулятора температури - 0,345 [ кгс/см²].

Втрати тиску на вимірювальних ділянках P_вд = 0,37 [ кгс/см²].

Втрати тиску на місцевих опорах (фільтр, шарові крани) - 0,2[ кгс/см²].

Надлишковий напір Р = 4,435 кгс/см² = 44,35[ м.в.ст.]

Діаметр дросельної шайби:

(2.49);

2.10 Технічні характеристики допоміжного обладнання

Обладнання теплового пункту розподіляє теплоносій, і складається з змішувальних пристроїв, за допомогою яких досягається оптимальна температура. Вибір обладнання залежить і від того, яким є тепловий пункт - індивідуальним, тобто обслуговуючим одна будівля, або центральним, який розподіляє тепло на кілька об'єктів.

Вузол керування обладнують слідуючими пристроями:

- засувками, які відокремлюють вузол керування системи від зовнішньої теплової мережі;

- засувками на всіх подавальних і зворотних відгалуженнях трубопроводів;

- редукційним клапаном, відрегульованим на робочий тиск місцевої системи парового опалення;

- запобіжним клапаном, установленим на лінії редукованої пари;

- грязьовиками на подавальних і зворотних теплопроводах водяних систем;

- пристроєм для спорожнення і наповнення системи;

- автоматичним регулятором температури і витрати води в системі гарячого водопостачання та регулятором витрати в системі опалення.

Обмеження максимальної розрахункової витрати теплоносія виконуватиметься за допомогою балансувального клапана Zetkama.

Балансувальний клапан (вентиль) - це трубопровідна арматура з регульованим гідравлічним опором призначена для дроселювання потоку води. Принцип роботи балансувального клапана заснований на налаштуванні необхідного гідравлічного опору за рахунок зміни прохідного перетину клапана.

Конструктивно балансувальний клапан схожий на запірний вентиль, але на відміну від вентиля він має специфічну форму затвора визначальну фіксовану залежність між ходом штока і витратою води через клапан, яку можна описати за лінійним або логарифмічною закону, крім того для балансування клапана допускається робота з проміжним положенням затвора, а рукоятка обладнана настроювальної шкалою.

Балансувальні клапани застосовують в системах зі статичним гідравлічним режимом. Вони дозволяють вручну, плавно змінити витрата води і підтримувати його на заданому рівні лише при незмінному перепаді тисків між вхідним і вихідним патрубком вентиля. Ручні балансувальні клапани не рекомендується застосовувати в системах з пристроями автоматично змінюють витрата або тиск води.

Рис. 2.1 Технічний паспорт на пластинчастий теплообмінник

Рис. 2.2 Технічний паспорт на балансувальні клапани

Висновок

В ході роботи над дипломним проектом, мною були узагальнені значення, які я отримав в процесі навчання і виконання курсових проектів, а також навиків, які я отримав під час проходження виробничої і переддипломної практик.

Темою мого дипломного проекту є виконати розрахунок теплового пункту жилого дому для умов міста Київ. Під час виконання проекту я виконав основні розрахунки та визначив, розрахункові витрати як для системи опалення так і для системи гарячого водопостачання. На основі отриманнихрозрахункових витрат я підібрав основне обладнання теплового пункту. Проаналізувавши систему вузла регулювання системи теплопостачання я дійшов до висновку, що завдяки регуляторам температури, циркуляційним насосам, балансувальним клапанам та іншого обладнання, можливе якісно- кількісне регулювання теплопостачання що позитивно вплине на систему в цілому. Теплоносій буде рівномірно розподілятися між зонами системи згідно розрахункових витрат, завдяки чому в приміщеннях температура буде в межах санітарно - гігієнічних норм, що позитивно вплине мікроклімат в цілому.

В процесі виконання дипломного проекту, я розглянув питання з охорони праці.

Література

1. "Тимчасові правила обліку відпускання і споживання теплової енергії". Київ, 1996 р.

2. Сорокін та інші. " Наладка систем централізованого теплопостачання". Довідник, 1979 р.

3. "Справочник проектировщика" под ред. И.Г. Староверов. часть І. "Отопление", 1990 г.

4. БНіП 2.04.01-85 "Внутрішній водопровід і каналізація споруд"

5. ДБН В.2.5-39:2008 "Теплові мережі".

6. "Правила устройств электроустановок". Москва, 1987 г.

7. "Правила пользования тепловой энергией". Киев, 1999 г.

8. "Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживача".

9. "Положення про розрахунки та встановлення обмежувальних пристроїв у системах теплопостачання". Київенерго, 2000 р.

10. "Пособие по проектированию систем водяного отопления". Киев ЗНИИЭП, 2001 г.

11. Регуляторы перепада давления AIP, AGP-F. Каталог автоматических регуляторов для систем теплоснабжения зданий. Техническое описание. ТОВ “Данфосс”, 2001 г.

12. "Инструкция по учету отпускаемого тепла электростанциями и предприятиями тепловых сетей". Москва, 1976г.

13. "Методические указания по определению тепловых потерь в водяных и паровых тепловых сетях. МУ 34-70-080-84".

14. В.І. Манюк та інш. "Довідник з налагодження і експлуатації теплових мереж".

15. В.И. Классен. Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем, М., 1971.

16. Миненко В.И. и др. Магнитная обработка воды. Харьков: Б. и., 1962. 40 с.

17. «Методические указания по определению расходов топлива и воды на выработку тепла отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий».

Размещено на Allbest.ru

...