Эксплуатация и расчет централизованной системы теплоснабжения группы зданий микрорайона города Москва

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«Димитровградский механико-технологический техникум молочной промышленности»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по ПМ 01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения МДК 01. Эксплуатация, расчёт и выбор оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

на тему: Эксплуатация и расчёт централизованной системы теплоснабжения группы зданий микрорайона г. Москва

Димитровград 2014

Данный курсовой проект разработан на тему: Эксплуатация централизованной системы теплоснабжения группы зданий микрорайона г. Москва

Разработчик : Копьёв А.И.

Руководитель: Ворогушина И.А.

Курсовой проект носит учебный характер. Все разделы разработаны в соответствии с заданием на курсовое проектирование. Курсовой проект включает в себя: расчетно-пояснительную записку, выполненную на 31 листе формата А4 и графическую часть, выполненную на двух листах формата А1.

Исходным материалом для разработки курсового проекта являлись материалы производственной практики и данные согласно задания.

Расчётно - пояснительная записка включает все необходимые расчеты и описательную часть. Пояснительная записка сопровождается таблицами, схемами, рисунками.

В проекте было уделено внимание вопросам эксплуатации системы теплоснабжения, охраны труда.

Раздел графической части состоит из 2-х листов формата А1 на которых разработаны:

Лист 1.План с трассировкой тепловой сети. ГП.

Лист 2. Монтажная схема теплосети. С5

Содержание

Введение

1. Исходные и климатологические данные

1.1 Характеристика района города

2. Расчетная часть

2.1 Расчёт тепловых нагрузок микрорайона

2.2 Расчёт расчётных расходов теплоносителя

2.3 Разработка температурного графика

2.4 Гидравлический расчёт трубопроводов

2.5 Расчёт и подбор насосного оборудования

2.6 Расчет П-образного компенсатора

3. Технологическая часть

3.1 Описание проектируемой системы теплоснабжения

3.2 Эксплуатация системы теплоснабжения

Список информационных источников

Введение

Развитие теплоэнергетики всегда играло одну из ведущих ролей в процессах становления народного хозяйства во многих странах мира. Теплоэнергетика сегодня является ведущей отраслью мировой энергетики. Переработка нефти дает около 39% от мирового потребления электроэнергии, угля -- примерно 27%, газ -- до 24%. Получается, что на долю теплоэнергетики приходится 90% от суммарно выработанного объема электростанций мира. В России используется комбинированное производство, и треть мощности тепловых электростанций приходится на теплоэлектроцентрали, обеспечивающие не только производство электроэнергии, но и участвующие в системах централизованного теплоснабжения. При этом тепловые электростанции составляют основу нашей электроэнергетики, вырабатывая до 70% электроэнергетики. Развитие теплоэнергетики в России является важной составляющей развития экономики в целом и неотъемлемым условием для возможности нормальной жизнедеятельности граждан в связи с климатическими особенностями страны.

Особо бурное развитие теплоэнергетики в нашей стране пришлось на времена Советского Союза, когда экономика глобальными темпами наращивала свой потенциал, и происходило активное внедрение передовых технологий. К сожалению, в настоящее время развитие теплоэнергетики не столь масштабно и к тому же существует ряд проблем, требующих решения.

В частности экспертами выделяется несколько основных проблем, оказывающих влияние на развитие теплоэнергетики:

Износ фондов, по мнению специалистов, достигает 60%. Устарело не только оборудование, но и технологические процессы, что ведет к низкому КПД, потере тепла и многочисленным авариям и утечкам.

Долговременное отсутствие стратегических проектов, направленных на развитие теплоэнергетики.

Явная недостаточность нормативно-правовой базы в отрасли.

Несовершенные технологии по тепло- и энергосбережению, приводящие к росту тарифов.

На развитие теплоэнергетики влияет и кадровый вопрос. В стране не хватает грамотных специалистов технической квалификации, выпускники ВУЗов имеют лишь теоретические знания, совершенно не обладая практическими навыками.

Но все же в последние годы развитие теплоэнергетики имеет и положительные тенденции. Распоряжением Правительства РФ утверждена «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года», направленная на эффективное использование потенциала энергетической отрасли и природных энергетических ресурсов. Многие ведущие компании вносят свой вклад в развитие теплоэнергетики и осуществляют инвестиционные программы по модернизации объектов теплоэнергетики, рассчитывая снизить затраты по себестоимости.

Развитие теплоэнергетики можно наблюдать в реализации проектов по внедрению современных парогазовых энергоблоков, позволяющих увеличить КПД с 32% до 59%, что пока является рекордным показателем для нашей энергетической отрасли. Помимо ввода в эксплуатацию новых мощностей и реконструкции имеющихся ТЭС, особое внимание стало уделяться безопасности в данной отрасли, переходу на новые виды топлива, использованию нанотехнологий, а также проблемам экологической безопасности. В настоящее время уже внедряются технологии, позволяющие уменьшать выбросы вредных веществ в атмосферу и использовать их для дальнейшей переработки. Сегодня наблюдается активное развитие теплоэнергетики во всем мире. Инновационные программы направлены на более эффективное использование энергетических ресурсов, что способствует развитию экономики, повышению качества жизни населения и укреплению внешнеэкономических позиций.

1. Исходные и климатологические данные

Наименование показателей	Размерность	Величина
tн о	0C	-25
t н в	0C	-14
t ср	0C	-3.2
n0	часов	4910
tгрунта	0C	+4

Для Москвы и Подмосковья характерен умеренно-континентальный климат с относительно мягкой зимой и теплым сравнительно влажным летом.

На климат города оказывают влияние географическое положение (в зоне умеренного климата в центре Восточно-Европейской равнины, что позволяет свободно распространяться волнам тепла и холода); отсутствие крупных водоёмов, что способствует довольно большим колебаниям температуры; а также влияние Гольфстрима, вызванное атлантическими и средиземноморскими циклонами, обеспечивающими относительно высокую температуру в зимний период по сравнению с другими населёнными пунктами, расположенными восточнее на той же широте, и высокий уровень атмосферных осадков.

1.1 Характеристика района города

Москва находится в центре европейской части России, в междуречье Оки и Волги, на стыке Смоленско-Московской возвышенности (на западе), Москворецко-Окской равнины (на востоке) и Мещёрской низменности (на юго-востоке). Территория города после изменения городских границ составляет 2511 км. Средняя высота над уровнем моря составляет 156 м . Наивысшая точка находится на Теплостанской возвышенности и составляет 255 м[11], самая низкая точка -- вблизи Бесединских мостов, где река Москва покидает город, высота этой точки над уровнем моря составляет 114,2 м. Город располагается на обоих берегах реки Москвы в её среднем течении. Помимо этой реки, на территории города протекает несколько десятков других рек, наиболее крупные из которых -- притоки Москвы, в частностиСходня, Химка, Пресня, Неглинная, Яуза и Нищенка (левые), а также Сетунь, Котловка и Городня (правые). Москва -- крупнейший город России по количеству жителей и самый населённый из городов, полностью находящихся в Европе[93]. Её агломерация с численностью постоянного населения около 15 млн человек также является крупнейшей в России и Европе.

2. Расчетная часть

2.1 Расчёт тепловых нагрузок микрорайона

Определение расхода теплоты на отопление

Расчетные максимального расхода теплоты (Вт) на отопление жилых, общественных и административных зданий определяют по укрупненным показателям

= qo• V (tвtн.р.),

=1.07•0.38•19008(16-(-25))=239588.2

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.2.

Где qо удельная отопительная характеристика здания при tн.р.= 25С (Вт/мС);

поправочный коэффициент, учитывающий климатические условия района и применяемый в тех случаях, когда расчетная температура наружного воздуха, отличается от 25С, V объем здания по наружному обмеру, м3; tврасчетная температура воздуха внутри отапливаемого здания, tн.р. расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, С, см. Прилож.2.

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу

Средний тепловой поток (Вт) на отопление

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.2.

Где tн.р.ср. расчетная средняя температура наружного воздуха для проектирования отопления, С (приложение 2).

Определение расхода теплоты на вентиляцию

Максимальный расход теплоты на вентиляцию, Qвmax, Вт

Qвmax= qв V (tв tн.в.)

Qвmax=1,07190080,29(16-(-14))

Где qв удельная характеристика здания для проектирования системы вентиляции.

Средний расход теплоты на вентиляцию, Qвср, Вт

Qвср = Qвmax

Qвср =176945,5

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.2.

Определение расхода теплоты на горячее водоснабжение.

Средний расход тепла на горячее водоснабжение промышленных зданий, Qсрг.в.с., Вт

Qг.в.с.ср =

где норма расхода горячей воды (л/сут) на единицу измерения (СниП 2.04.01.85),

m количество единиц измерений;

c теплоемкость воды С = 4187 Дж/кг С;

tг, tх температура горячей воды, соответственно подаваемой в систему горячего водоснабжения и холодной воды, С;

h расчетная длительность подачи тепла на горячее водоснабжение, С/сутки, ч/сутки.

Средний расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, Qг.в.с., Вт

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.2.

где m число человек,

норма расхода воды на г.в.с. при температуре 55 С на одного человека в сутки (СНиП 2.04.0185, приложение3)

в норма расхода воды на горячее водоснабжение принимаемая 25 л/сутки на 1 человека;

tх температура холодной воды (водопроводной) в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5С)

с теплоемкость воды, С = 4,187 кДж/(кгС)

Максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение, ,Вт

134332,9

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.2.

Таблица 2.1

Наименование потребителей	Объем, V, тыс.м 3	Колво проживающих m, человек	Удельная характеристика здания, Вт/м С	Норма расхода горячей воды, а, л/сут.
			qо	qв
1	2	3	4	5	6
Школа	19008	550	0,38	0,29	10
Дет. сад	17481,6	220	0,39	0,42	75
3. Котельная	1440	15	0,2	0,6	_
4. Общага	21600	360	0,43	-	85
5. 9 этажный дом 1	23328	388	0,42	-	85
6. 9 этажный дом 2	23328	388	0,42	-	85
7. Аптека	1705	15	0,44	0,38	12
8. Поликлиника	15015	350	0,35	0,29	13

Температура внутри помещения, tв	Расчетная температура	Расход теплоты	Суммарный расход теплоты, Q, Вт.
	для отоп ления	для вентиляции	на отопление	на вентиляцию	г.в.с.
7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1. Школа +16	-25	-14	239588	112196	176945	82861	55972	134332,9	550866	251030
2.Дет. сад +20	-25	-14	312938,1	161359	254630	173746,8	63968	153523,3	721091,4	399073,8
3. Котельная +16	-25	-14	12634,5	5916,6	27734,4	17750	1090,3	2616,72	42985,6	24756,9
4. Общага +18	-25	-14	419353,2	206749,5	_	_	115142.5	276342	695695,2	321892
5. 9 этажный дом 1 +18	-25	-14	442368,8	218096,6	_	_	124098	297835,2	740204	342194,6
6. 9 этажный дом 2 +18	-25	-14	442368,8	218096,6	_	_	124098	297835,2	740204	342194,6
7. Аптека +15	-25	-14	32708,7	14882,4	20480,1	12853,1	1613,7	3872,9	57061,7	29349,2
8. Поликлиника +20	-25	-14	241216	124361,3	151008,8	103040,8	38671	92811,04	485035,2	266073,1
Итог			2143176,3		630798,8			1259169,26

Годовые расходы тепла жилыми и общественными зданиями

а) На отопление

;

б) На вентиляцию

;

в) На горячее водоснабжение

где nо, nr - соответственно продолжительность отопительного периода и длительность работы системы горячего водоснабжения в сек/год, (час/год).

Обычно nr = 30,2·105 с-год (8400ч/год);

tr - температура горячей воды.

г) Суммарный годовой расход тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

2.2 Расчёт расчётных расходов теплоносителя

Определение расхода сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Расчетные расходы теплоносителя (воды) определяются в зависимости от назначения тепловой сети, вида системы теплоснабжения (открытая или закрытая) принимаемого графика температур, а также схемы включения подогревателей горячего водоснабжения при закрытых системах теплоснабжения

Расчетные расходы теплоносителя (воды) определяются в зависимости от назначения тепловой сети, вида системы теплоснабжения (открытая или закрытая) принимаемого графика температур, а также схемы включения подогревателей горячего водоснабжения при закрытых системах теплоснабжения.

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения

Расчетные расходы воды, кг/с, следует определять по формулам:

На отопление:

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.3.

На вентиляцию:

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.3.

На горячее водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:

Средний:

Максимальный:

Расчет производился для абонента-№1школы. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 2.3.

Наименование потребителей	Расход теплоты,G,Вт
	на отопление	на вентиляцию	г.в.с.
1	2	3	4	5	6	7
1 Школа	1.43	0.66	1.05	0.49	0.22	0.53
2 Дет. сад	1.86	0.96	1.52	1.03	0.25	0.6
3 Котельная	0.07	0.03	0.16	0.1	0.004	0.01
4 Общежитие	2.5	1.23	-	-	0.45	1.1
5 9-этажный дом (1)	2.64	1.3	-	-	0.49	1.18
6 9-этажный дом (2)	2.64	1.3	-	-	0.49	1.18
7 Аптека	0.19	0.08	0.12	0.07	0.006	0.01
8 Поликлиника	1.44	0.74	0.9	0.61	0.15	0.36
ИТОГО	12.77	6.3	3.75	2.3	2.06	4.97

Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях в открытых и закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле:

2.3 Разработка температурного графика

Общие сведения

Потребность в тепле у теплоиспользующих потребителей меняется в зависимости от метеорологических условий, числа пользующихся горячей водой в системах бытового горячего водоснабжения, режимов систем кондиционирования воздуха и вентиляции для калориферных установок. Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха главным фактором, влияющим на расход теплоты, является температура наружного воздуха. Расход теплоты, поступающий на покрытие нагрузок горячего водоснабжения и технологического потребления, от температуры наружного воздуха не зависит.

Методика изменения количества теплоты, подаваемой потребителям в соответствии с графиками их теплопотребления, называется системой регулирования отпуска тепла.

Различают центральное, групповое и местное регулирование отпуска теплоты.

Одна из важнейших задач регулирования систем теплоснабжения заключается в расчете режимных графиков при различных методах регулирования нагрузок.

Регулирование тепловой нагрузки возможно несколькими методами: изменение температуры теплоносителя - качественный метод; периодическим отключением систем - прерывистое регулирование; изменение поверхности теплообменника.

В тепловых сетях, как правило, принимается центральное качественное регулирование по основной тепловой нагрузке, которой обычно является нагрузка отопления малых и общественных зданий. Центральное качественное регулирования отпуска теплоты ограничивается наименьшими температурами воды в подающем трубопроводе, необходимыми для подогрева воды, поступающей в системы горячего водоснабжения потребителей: трубопровод насосный компенсатор теплоснабжение

для закрытых систем теплоснабжения - не менее 70°C;

для открытых систем теплоснабжения - не менее 60°С.

На основании полученных данных строится график изменения температуры сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха. Температурный график целесообразно выполнить на листе миллиметровой бумаги формата А4 или с использованием программы Microsoft Office Excel. На графике определяются по температуре точке излома диапазоны регулирования и выполняется их описание.

Центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке

Центральное качественное регулирование по нагрузке отопления целесообразно в случае, если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65 % от суммарной нагрузки района и при отношении

.

При таком способе регулирования, для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуру воды в подающей и обратной магистралях, а так же после элеватора в течение отопительного периода определяют по следующим выражениям:

Расчет производился для значения №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 3.

Расчет производился для значения №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 3.

Расчет производился для значения №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 3.

где t - расчетный температурный напор нагревательного прибора, 0С, определяемый по формуле:

,

здесь 3 и 2 - расчетные температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети определенные при (для жилых районов, как правило, 3= 95 0С; 2= 70 0С);

- расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети

= 1 - 2

=110-70=40

- расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления,

Задаваясь различными значениями температур наружного воздуха tн (обычно tн= +8; 0; -10; tнрv; tнро) определяют 01; 02; 03 и строят отопительный график температур воды. Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали 01 не может быть ниже 70 0С в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный график спрямляется на уровне указанных температур и становится отопительно-бытовым (см. пример решения).

Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома графиков температур воды tн ', делит отопительный период на диапазоны с различными режимами регулирования:

· в диапазоне I с интервалом температур наружного воздуха от +8 0С до tн' осуществляется групповое или местное регулирование, задачей которого является недопущение "перегрева" систем отопления и бесполезных потерь теплоты;

· в диапазонах II и III с интервалом температур наружного воздуха от tн' до tнро осуществляется центральное качественное регулирование.

Таблица 3- Температурный график

Qо	Температура наружного воздуха, tнр	Температура теплоносителя
		01	02	03
0.2	9,4	41,6	33,6	38,6
0.4	0,8	60	44	54
0.6	-7,8	77,1	53,1	68,1
0.8	-16,4	94,2	63	82,2
1	-25	110	70	95

2.4 Гидравлический расчёт трубопроводов

Предварительный расчет.

1.Определение приближенного диаметра трубопровода на расчетном участке, d, м

Расчет производился для участка №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 4.

где GВ - расход теплоносителя на участке, кг/с;

Аd - коэффициент, учитывающий абсолютную эквивалентную шероховатость внутренней поверхности труб м0,62/кг0,19 (рекомендуется принимать при kЭ = 0,0002 - 111,5 · 10-3, kЭ = 0,0005 - 117 · 10-3, kЭ = 0,001 - 121 · 10-3 )

RЛ - удельное падение давления, Па/м (рекомендуется принимать для магистральных трубопроводов 80 - 100 Па/м, для распределительных трубопроводов 250 - 300 Па/м)

Окончательный расчет.

1.Округляют предварительно рассчитанный диаметр трубопровода до ближайшего по стандарту (см. приложение 15, таблица 1), dО.

2.Уточняют значение удельного падения давления на расчётном участке по номограмме (см. Приложение 15-3), RЛ, Па/м.

3.Определяют эквивалентную длину трубопровода на расчётном участке, lэ,м (по формуле или по таблице 4,приложение 15)

=

=

Расчет производился для участка №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 4.

где Уж - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчётном участке трубопровода (см. приложение 15, таблица 2);

- коэффициент гидравлического трения по длине трубопровода для области квадратичного закона;о

dО - стандартный диаметр трубопровода, dО, м.



Расчет производился для участка №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 4.

4. Определяют приведенную длину трубопровода на расчётном участке, l1, м.

Расчет производился для участка №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 4.

где l - фактичёская длина трубопровода на расчётном участке, м.

5. Определять суммарные потери давления в трубопроводах на трение и в местных сопротивлениях, ДР, Па.

Расчет производился для участка №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 7.

где R - уточнённое значение линейного падения давления на расчётном участке, Па/м.(из пункта 2)

6. Определяют суммарное значение напора на расчётном участке, м.

;

Расчет производился для участка №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 7.

где г - удельный вес теплоносителя, Н/м3 ( г = с · q, с - плотность теплоносителя кг/м3, q - ускорение свободного падения, 9,81 м/с2 )

Таблица 7

№ расчётного участка	характеристика участка	расход теплоносителя, G, кг/с	расчётные данные участка	потери
	диаметр расчетный, стандартный, d / d0, мм	длина участка l, м	сумма коэффициентов местных сопротивлений Уж		удельное падение давления ДР, Па/м	эквивалентная длина, lЭ, м	коэффициент гидравлич. сопротивления л	эквивалентная шероховатость kэ,мм	приведенная длина l, м	давления на участке, ДР, Па	напора на участке ДН, м
1	0,175	90	1,9	21,25	59	12,4	0,026	0,0005	102,4	60416	0,62
2	0,125	54	2,9	6,03	30	11	0,029	0,0005	65	1950	0,2
3	0,08	36	2,5	3,02	67	6,25	0,032	0,0005	42,25	2830	0,29
4	0,08	57,6	2,9	2,7	70	7,25	0,032	0,0005	64,85	4539	0,47
5	0,032	24	1,5	0,32	70	1,1	0,044	0,0005	25,1	1757	0,18
6	0,07	67	2	3,01	150	4,1	0,034	0,0005	71,4	10710	1,1
7	0,08	18	2	7,64	320	5	0,032	0,0005	23	7360	0,76
8	0,07	48	1,9	3,82	220	3,9	0,034	0,0005	51,9	11418	1,2
9	0,08	72	4,5	7,58	390	11,2	0,032	0,0005	83,2	32448	3,4
10	0,07	96	4,1	3,98	220	8,4	0,034	0,0005	104,4	22968	2,4
11	0,07	78	4,5	3,6	180	9,2	0,034	0,0005	87,2	15696	1,6

2.5 Расчёт и подбор насосного оборудования

Расчёт и подбор сетевых насосов

Напор сетевых насосов следует отдельно определять для отопительного и неотопительного периодов по формуле:

=25+12,2+12,2+15=64,4

где - потери напора в установках на источнике теплоты (при отсутствии более точных данных, могут быть приняты равными 30 м);

- потери напора в подающем трубопроводе;

- потери напора в обратном трубопроводе;

- потери напора в местной системе теплопотребления (в зависимости от схемы подключения ).

Потери напора в подающем и обратном трубопроводах для отопительного периода принимают по результатам гидравлического расчета при пропуске суммарных расчетных расходов воды.

Подача (производительность) рабочих насосов

а) сетевых насосов для закрытых систем теплоснабжения в отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды, определяемому по формуле (46) учебного пособия;

б) сетевых насосов для открытых систем теплоснабжения в отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды, определяемому при k4 =1,4 по формуле

Gd= 12.77+3.75+1.4 ·2.06=19.4 ·3600/977.8=71.4

По данным расчета определена марка рабочего насоса 4K-6

в) сетевых насосов для закрытых и открытых систем теплоснабжения в неотопительный период - по максимальному расходу воды на горячее водоснабжение в неотопительный период (формула (48)).

Число сетевых насосов следует принимать не менее двух, один из которых - резервный; при пяти рабочих сетевых насосах, соединённых параллельно в одной группе, допускается резервный насос не устанавливать.

Подача подпиточных насосов

а). в закрытых системах теплоснабжения принимается равной расчетному расходу воды на компенсацию утечки из тепловой сети :

б). в открытых системах - равной сумме максимального расхода воды на горячее водоснабжение и расчетного расхода воды на компенсацию утечки :

=2,75·273,9/100=7,53

=4,97·3600/977,8=18,29

=18,29+7,53=25,82

Расчетный расход воды на компенсацию утечки , принимается в размере 0,75% от объема воды в системе теплоснабжения, аварийный расход на компенсацию утечки принимается в размере 2% от объема воды в системе теплоснабжения. Объем воды в системе теплоснабжения допускается принимать равным 65 м3 на 1 МВт расчетного теплового потока при закрытой системе теплоснабжения и 70 м3 на 1 МВт - при открытой системе теплоснабжения.

Напор подпиточных насосов

Напор подпиточных насосов Hпн должен определяться из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического напора Нст и преодоления потерь напора в подпиточной линии Hпл, величина которых, при отсутствии более точных данных, принимается равной 10-20 м.

Hпн=60+15-5=70

здесь z - разность отметок уровня воды в подпиточном баке и оси подпиточных насосов.

По данным расчета определена марка подпиточного насоса 3K-6

2.6 Расчет П-образного компенсатора

Исходные данные:

диаметр трубы с гнутыми отводами радиусом R = 1 м, температура теплоносителя = 110°С, а температура грунта tгр. = 4°С;

Решение:

1. Линейное удлинение компенсируемого участка теплопровода.

?L=a*l(t1-tвк), мм

?L=1.2·0.01(110-(-25)) ·48=81.64

1. Учитывая предварительное растяжение компенсатора

?Х=е*?L

?Х=0.5·81.64=40.82

Расчет производился для участка 11 с диаметром труб равным 0,07

3. Технологическая часть

3.1 Описание проектируемой системы теплоснабжения

В курсовом проекте разработана открытая. централизованная. водяная. зависимая система ТС состоящая из трех элементов:

-источник теплоты

-потребителей теплоты

-тепловых сетей

Открытые системы теплоснабжения - системы, в которых происходит водоразбор горячей воды для нужд потребителя непосредственно из теплосети. При этом водоразбор может быть частичным или полным. Оставшаяся в системе горячая вода используется для отопления и вентиляции. Расход воды в теплосети при этом компенсируется дополнительным количеством воды, подающимся в тепловую сеть. Основное преимущество открытой системы теплоснабжения - ее экономическая выгода. Производство тепловой энергии осуществляется следующим образом: схема водогрейной котельной.

По условиям предупреждения коррозии металла температура воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения, то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом. В коллектор сетевого насоса из бака поступает подпиточная вода (насос, компенсирующая расход воды у потребителей). Исходная вода, подаваемая насосом, проходит через подогреватель, фильтры химводоочистки и после умягчения через второй подогреватель, где нагревается до 75- 80 °С. Далее вода поступает в колонку вакуумного деаэратора. Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора. Рабочей жидкостью эжектора служит вода, подаваемая насосом из бака эжекторной установки. Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник - охладитель выпара. В этом теплообменнике происходит конденсация паров воды, и конденсат стекает обратно в колонку деаэратора. Деаэрированная вода самотеком поступает к подпиточному насосу, который подает ее во всасывающий коллектор сетевых насосов или в бак подпиточной воды.

Подогрев в теплообменниках химически очищенной и исходной воды осуществляется водой, поступающей из котлов. Во многих случаях насос, установленный на этом трубопроводе (показан штриховой линией), используется также и в качестве рециркуляционного. Если отопительная котельная оборудована паровыми котлами, то горячую воду для системы теплоснабжения получают в поверхностных пароводяных подогревателях. Пароводяные водоподогреватели чаще всего бывают отдельно стоящие, но в некоторых случаях применяются подогреватели, включенные в циркуляционный контур котла, а также надстроенные над котлами или встроенные в котлы. В проекте принято схема совмесного подключения систем отопления и гвс, по принципу связанного регулирования (см.Лист 2).Трассировка тепловой энергии осуществляется о двух трубным водяным, тупиковым тепловым сетям(см Лист1,2). Протяженность тепловых сетей от котельной до наиболее удаленного потребителя составляет 262м. Диаметр трубопроводов подобран в соответствии с гидравлическим расчетом(см пункт 2.4)и составляет от 50 до 380мм.По трассе ТС на участках 9 и 11 установлены П образный компенсатор. Для распределения теплоты, его учета по трассе предусматривается узлами трубопроводов, где устанавливаются задвижки. В советский период примерно 50% всех систем теплоснабжения были открытого типа. Недостатков у такой системы несколько. Прежде всего - невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы, трубопроводные сети придают воде цветность, запах, появляются различные примеси, бактерии. Для очистки воды в открытой системе применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

3.2 Эксплуатация системы теплоснабжения

Комплекс работ по поддержанию в исправном состоянии и использованию по назначению системы теплоснабжения. В крупных городах и промышленных районах создаются специальные предприятия по эксплуатации тепловых сетей от районной котельной, котельных и тепловых сетей от них. Организационная структура эксплуатации предприятий теплоснабжения зависит от их мощности, характера потребителей и источников теплоты. Непосредственно связаны с эксплуатацией такие структурные подразделения, как сетевые районы, инженерные службы и производственно-технические отделы. Основным производственно-техническим подразделением является сетевой район, который осуществляет всю эксплуатацию сетей и их сооружений, проводит тепловой надзор за потребителями, распределяет и учитывает теплоту. Сетевые районы располагают штатом обходчиков сетей и тепловых пунктов, ремонтным персоналом и наладчиками. Оперативную деятельность районов по взаимоотношению с потребителями выполняет дежурный персонал, работающий круглосуточно. Сетевым районам оказывают содействие следующие инженерные службы: ремонта тепловых сетей, аварийно-восстановительная служба системы теплоснабжения, электрохозяйства, присоединений, диспетчерская, тепловая инспекция, производственная лаборатория, контрольно-измерительных приборов и автоматики, отдел АСУ. Диспетчерская служба и отдел АСУ создаются для диспетчерского управления теплоснабжением и функционирования автоматизированной систеы диспетчерского управления централизованным теплоснабжением и автоматизированной системы управления технологическими процессами централизованного теплоснабжения. Для обслуживания теплоэнергетических объединений создаются ремонтно-производственные базы, которые обеспечивают: средний и капитальный ремонт оборудования, восстановительный ремонт строительных конструкций тепловых сетей; аварийно-восстановительные работы с помощью выездных бригад; наладку и испытания оборудования котельных, насосных станций, тепловых пунктов; изготовление запасных деталей и изделий; хранение приборов, материалов, аппаратуры. При эксплуатации систем теплоснабжения большое значение имеют систематически проводимые гидравлические и температурные испытания. Цель гидравлических испытаний -- выявление участков теплопроводов, подвергшихся наружной или внутренней коррозии. Ежегодно в летний период все теплопроводы испытывают на герметичность и прочность с помощью стационарных опрессовочных пунктов и передвижных насосов-прессов. Цель температурных испытаний -- проверка прочности оборудования тепловых сетей в условиях температурных деформаций и определение фактической компенсирующей способности сетевых компенсаторов. Во время испытаний температуpa воды в подающих трубопроводах поддерживается равной расчетной, в обратных трубопроводах -- не выше 90°С. Все вновь присоединяемые и реконструируемые системы теплопотребления должны быть выполнены в соответствии с действующими Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, другими правилами Госгортехнадзора России, Правилами эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей, Правилами техники безопасности при эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей, строительными нормами и правилами (СНиП), настоящими Правилами, а также обеспечены проектной и технической документацией.

До пуска в эксплуатацию новых тепловых сетей и систем теплопотребления должны быть проведены их приемо - сдаточные испытания и они должны быть приняты заказчиком от монтажной организации по акту в соответствии с действующими правилами, после чего они должны быть предъявлены для осмотра и допуска в эксплуатацию органу государственного энергетического надзора и теплоснабжающей организации. Одновременно должны быть представлены проектная и исполнительная документация.

Допуск систем теплопотребления строящихся зданий и тепловых сетей во временную эксплуатацию для проведения отделочных работ разрешается при условии выполнения работ по утвержденной пусковой схеме и заключения договора на теплоснабжение.

Допуск систем теплопотребления и тепловых сетей как в постоянную, так и во временную эксплуатацию возможен только при наличии подготовленного персонала, прошедшего проверку знаний в установленном порядке, и назначении приказом по предприятию (организации) ответственного за тепловое хозяйство лица, прошедшего проверку знаний в установленном порядке.

Список информационных источников

1. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика.1982

2. СНиП 41-02-2003Тепловые сети.2003.

3. СНиП 2.04.01-85*.Внутренний водопровод и канализация зданий.1985

4. СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования трубопроводов.2003

5. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.1999

6. ГОСТ 21.605-82. Сети тепловые (Тепломеханическая часть) рабочие чертежи. 1986

7. Е.Я.Соколов., Теплофикация и тепловые сети; М., Энергоиздат, 2009., -472

8. Б.Н.Голубков., Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий - М., Энергия, 2008

9. Манюк В.И., Каплинский Я.И., Хиж Э.Б. И др. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Cправочник. Изд.4 Ид:Лань.,2009, -432.

10. Боровков В.М. Ремонт теплотехнического оборудования и тепловых сетей (1-е изд.) учебник., Ид: Лань., 2011, -208 (гриф СПО)

11. Теплотехнический справочник. Под общей редакцией В.Н.Гренева и П.Д.Лебедева. М., «Энергия», 1975.

Размещено на Allbest.ru

...