Теплоснабжение района в г. Брянск

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Петрозаводский техникум городского хозяйства

Курсовой проект

Теплоснабжение района в г. Брянск

Введение

Проектом предусматривается теплоснабжение района в г. Брянск.

Для разработки проекта выдано задание, которое включает:

- план участка района с нанесением зданий и горизонталей. Рельеф местности спокойный. Здания гражданские: школа, детский сад, жилые дома, общежития и административное здание. Высота зданий до 5 этажей.

- источник теплоснабжения районная котельная, которая расположена в пределах

проектируемого района.

- проектом предусматривается бесканальная подземная прокладка.

- схема присоединения системы ГВС выбрана закрытая, как энергосберегающая и рекомендуемая.

- схема присоединения системы отопления зависимая с элеваторным смешением.

В данном проекте произведены расчеты по определению расходов тепла потребителями для различных целей. Построены графики расхода тепла часовые и годовой с учетом продолжительности стояния температур отопительного периода.

Произведен расчет температур теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха для построения температурных графиков по закрытой схеме ГВС. Определена точка излома температурного графика, при которой происходит смена видов регулирования. Произведен выбор схемы присоединения теплообменников, в зависимости от соотношения расходов тепла на ГВС и отопление. Принята к установке закрытая схема ГВС

В проекте произведены расчеты расходов воды и выполнен гидравлический расчет.

В результате окончательного гидравлического расчета произведена увязка потерь давления по кольцам и рассчитана шайба.

Разработана монтажная схема тепловой сети, с указанием компенсаторов, неподвижных опор, арматуры и теплофикационных камер.

В проекте построен продольный профиль тепловой сети с указанием уклонов трубопроводов и отметок верха трубы.

Для обеспечения необходимого давления у абонентов построен пьезометрический график.

Произведен расчет и подбор сетевых насосов, компенсаторов и составлена спецификация на материалы.

1. Исходные данные, задание

План участка с горизонталями - (Чертеж 1 - А4);

Источник теплоснабжения - котельная.

Вид теплоносителя - вода.

Параметры теплоносителя при расчетной температуре наружного воздуха:

· в подающей магистрали 130 °С

· в обратной магистрали 70 °С

· после элеватора 95 °С

Год постройки - после 1985.

Схема присоединения системы отопления к тепловой сети - зависимая с элеваторным смешением.

Схема присоединения системы ГВС к тепловой сети - закрытая.

Способ прокладки тепловой сети - подземная бесканальная.

Город - Брянск.

Согласно заданию заполнить таблицу, используя нормативную литературу (Л_3, табл. 1.3) по форме:

Табл.1

Наименование города	Расчетная температура наружного воздуха для проектирования ?C	Число суток за отопительный период со среднесуточными температурами наружного воздуха в ?С	Продолжительность отопительного периода в сутках
	tно	tнв	-45 -40	-40 -35	-35 -30	-30 -25	-25 -20	-20 -15	-15 -10	-10 -5	-5 0	0 +8	196
Брянск	-23	-12	-	-	0,1	0,6	3	11,1	21,6	35,8	60,8	63

2. Определение максимальных расходов тепла

2.1 На отопление жилых и общественных зданий

к₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий; при отсутствии данных принимают равным 0,25

q_o - удельный тепловой поток на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади, Вт/м² (Л_1, приложение 2)

А - площадь здания по наружному обмеру с учётом количества этажей, м²

Табл.2

№	Назначение здания	А, м2	q0, Вт/м2	1+ К1	Q'о max, Вт	Q'о max, КВт
1.	Общежитие 300 мест 3 этажа с душами при комнатах	1584	97	1,25	192060	192
2.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с душами	4125	81	1	334125	334
3.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с ваннами	3960	81	1	320760	321
4.	Детский сад 300 мест 2 этажа	3520	173	1,25	761200	761
5.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	3000	81	1	243000	243
6.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	2850	81	1	230850	231
7.	Административное здание 300 рабочих 3 этажа	1584	97	1,25	192060	192
8.	Общежитие 400 мест 4 этажа с душами при комнатах	2200	97	1,25	266750	267
9.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с душами	3000	81	1	243000	243
10.	Школа 600 учащихся 3 этажа	5790	81	1,25	702038	702

2.2 На вентиляцию общественных зданий

отопление вентиляция гидравлический тепловой

А - площадь здания по наружному обмеру с учетом количества этажей, м²

q_о - удельный тепловой поток на 1м² на вентиляцию, Вт/м² (Л_1, приложение 2)

к₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток общественных зданий, при отсутствии данных принимать 0,25

к₂ - поправочный коэффициент, принимать 0,6 постройка после 1985 г.

Табл.3

№	Назначение здания	А, м2	qо, Вт/м2	К1	К2	Q'v max, Вт	Q'v max, КВт
1.	Общежитие 300 мест 3 этажа с душами при комнатах	1584	80	0,25	0,6	19008	19
4.	Детский сад 300 мест 2 этажа	3520	152	0,25	0,6	80256	80
7.	Административное здание 300 рабочих 3 этажа	1584	80	0,25	0,6	19008	19
8.	Общежитие 400 мест 4 этажа с душами при комнатах	2200	80	0,25	0,6	26400	26
10.	Школа 600 учащихся 3 этажа	5790	80	0,25	0,6	69480	69

2.3 На горячее водоснабжение зданий

Q`_{h max}=k* m*q_h

к - коэффициент неравномерности расхода тепла на горячее водоснабжение (принимать 2ч 2,4)

Q_{h ср,} - среднечасовой расход тепла на ГВС, Вт

m - количество потребителей, человек (средняя заселенность квартиры 4 человека)

q_h, - укрупненный показатель среднего теплового потока на ГВС, Вт/чел. (Л_1, приложение 3)

Табл.4

№	Назначение здания	m, чел.	qh, Вт/чел.	К	Q'h max, Вт	Q'h max, КВт
1.	Общежитие 300 мест 3 этажа с душами при комнатах	300	73	2	43800	44
2.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с душами	480	247	2	237120	237
3.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с ваннами	480	305	2	292800	293
4.	Детский сад 300 мест 2 этажа	300	73	2	43800	44
5.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	400	305	2	244000	244
6.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	400	305	2	244000	244
7.	Административное здание 300 рабочих 3 этажа	300	73	2	43800	44
8.	Общежитие 400 мест 4 этажа с душами при комнатах	400	73	2	58400	58
9.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с душами	400	247	2	197600	198
10.	Школа 600 учащихся 3 этажа	600	73	2	87600	88

3. Определение максимальных суммарных расходов тепла

Табл.5

№	Назначение здания	Q'о max, КВт	Q'v max, КВт	Q'h max, КВт	УQ' max, КВт
1.	Общежитие 300 мест 3 этажа с душами при комнатах	192	19	44	255
2.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с душами	334	-	237	571
3.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с ваннами	321	-	293	614
4.	Детский сад 300 мест 2 этажа	761	80	44	885
5.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	243	-	244	487
6.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	231	-	244	475
7.	Административное здание 300 рабочих 3 этажа	192	19	44	255
8.	Общежитие 400 мест 4 этажа с душами при комнатах	267	26	58	351
9.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с душами	243	-	198	441
10.	Школа 600 учащихся 3 этажа	702	69	88	859
	Итого:	УQ'о max =3486	УQ'v max =213	УQ'h max =1494	УQ' max =5193

4. Часовой график расхода тепла

Построение часовых графиков расхода тепла.

4.1 Часовой график на отопление

Строится график в осях по 2 точкам. Максимальный расход тепла на отопление отмечают на оси «Y».

Определяют расход тепла на отопление при +8^оС - начало отопительного сезона.

По оси «Х» - откладывают в масштабе температуру наружного воздуха от +8^оС до расчетной температуры на отопление t_но

По оси «Y» - отмечают в масштабе расход тепла (КВт)

3486 (кВт)

t_i - это средняя температура воздуха внутри помещения (для жилых и общественных зданий 18?С)

t_н - температура наружного воздуха +8⁰С - начало отопительного сезона.

t_но - расчетная температура наружного воздуха на отопление (Л_3, табл. 1.3.)

4.2 Часовой график на вентиляцию

График строится аналогично графику на отопление.

213 (кВт)



t_H.В-расчетная температура наружного воздуха на вентиляцию (Л_3, табл. 1.3.)

4.3 Часовой график на ГВС

По оси ординат откладывается значение количества тепла в КВт, по оси абсцисс значение температуры наружного воздуха. Расход тепла на ГВС не зависит от температуры наружного воздуха, поэтому график этой тепловой нагрузки представляется в виде линии параллельной оси температур. В летний период расход воды и соответственно тепла на ГВС уменьшается из-за отпускного периода и повышения температуры холодной воды летом.

1494 (кВт)

t_Г - температура горячей воды; (55-60^оС)

=0,8 поправочный коэффициент (для северных городов)

t_хл - температура холодной воды летом; (5-15^оС)

t_хз - температура холодной воды в зимой (2-5^оС)

5. Суммарный часовой график расхода тепла

Построение суммарного часового графика расхода тепла. (Чертеж 2 - А4)

Производится путем сложения ординат при соответствующей температуре наружного воздуха.

=5193 (кВт)

(отопление+ вентиляция+ ГВС(максимальная)=850+71+1494=2415 (кВт)

=978 (кВт)

6. Годовой график расхода тепла

Построение годового интегрального графика расхода тепла. (Чертеж 2_А4)

Годовые графики позволяют:

· Правильно запланировать время ввода и вывода котлов в ремонт,

· Определить период работы зимних и летних насосов,

· Определить возможность отключения отдельных участков тепловой сети на промывку и ремонт,

· Определить необходимое количество топлива.

Существует 2 вида годовых графиков:

Календарный - отражает расход тепла по месяцам.

Интегральный - расход тепла по продолжительности

Интегральный график строится по мере убывания тепловых нагрузок на основе суммарного часового графика расхода тепла.

По оси ординат откладываются значения расходов тепла (КВт, выбрать масштаб).

По оси абсцисс откладываются:

- слева температура наружного воздуха от t_но до t_н =+8^оС в диапазоне 5^оС. (градусы, выбрать масштаб)

- справа продолжительность стояния температур в диапазоне 5^оС. (сутки, выбрать масштаб)

Площадь, ограниченная осями координат и плавной кривой, показывает общее количество тепла, вырабатываемое за отопительный период.

Исходные данные для построения годового графика:

· Суммарный часовой график расхода тепла.

· Продолжительность стояния температур в сутках в диапазоне 5?С за отопительный период.

7. Температурный график

Для построения температурного графика необходимо определить температуры теплоносителя при различных температурах наружного воздуха в диапазоне 5^оС.

Исходные данные для расчета и построения графика:

T₁ - температура теплоносителя в подающей магистрали при расчетной температуре наружного воздуха (по заданию 130 °С)

T₂ - температура теплоносителя в обратной магистрали при расчетной температуре наружного воздуха (по заданию 70 °С)

T_см - температура теплоносителя после элеватора при расчетной температуре наружного воздуха (по заданию 95 °С)

t_н.о - расчетная температура наружного воздуха (по заданию -23 °С)

Эти температуры определяются по формулам:

1. Температура теплоносителя в подающей магистрали

T₁' - температура теплоносителя в подающей магистрали при соответствующей температуре наружного воздуха.

T₁ - температура теплоносителя в подающей магистрали при расчетной температуре наружного воздуха.

t_н t_н.о температура наружного воздуха (в интервале 5⁰С), для которой определяется температура теплоносителя.

t_н.о - расчетная температура наружного воздуха. (исходные данные)

t_i - средняя температура воздуха внутри помещения, принимаем 18^оС для гражданских зданий.

T_пр - средняя температура теплоносителя в нагревательных приборах.



2. Температура теплоносителя в обратной магистрали

T₂' - температура теплоносителя в обратной магистрали при соответствующей температуре наружного воздуха.

- перепад температуры в тепловой сети

Температура в точке излома определяется графически.

3. Температура теплоносителя после элеватора.

T'_см' - температура теплоносителя после элеватора при соответствующей температуре наружного воздуха.

Температура в точке излома определяется графически.

Расчет сводим в таблицу.

Табл.6

№ п/п	tн, 0С	T1 '0С	T2' 0С	Tсм '0С	Gh т/ч
1.	+8	70	46	57	30
2.	+5	70	46	57	30
3.	0	73	47	53	27
4.	-5	86	52	61	21
5.	-10	99	58	68	17
6.	-15	111	63	75	15
7.	-20	123	67	81	13
8.	-23	130	70	95	12

8. Определение расходов сетевой воды

Расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяется:

- С целью построения графика расхода сетевой воды на весь район;

- Для подбора диаметров труб в гидравлическом расчете.

8.1 Расход сетевой воды на отопление

- максимальный

Где:

с = 4,19 КДж/кг удельная теплоемкость воды

T₁ - температура теплоносителя в подающей магистрали при расчетной температуре наружного воздуха.

T₂ - температура теплоносителя в обратной магистрали при расчетной температуре наружного воздуха.

УQ'_{о max} - максимальный расход тепла на отопление. (табл. 5)

- при +8^оС в начале отопительного сезона

t_i =18^оС средняя температура в помещении.

t_н = +8^оС начало отопительного сезона.

t_но - расчетная температура наружного воздуха на отопление (по заданию)

8.2 Расход сетевой воды на вентиляцию

- максимальный

Где:

с = 4,19 КДж/кг удельная теплоемкость воды.

T₁ - температура воды в подающей магистрали при расчетной температуре наружного воздуха.

T₂ - температура воды в обратной магистрали при расчетной температуре наружного воздуха.

УQ'_{v. max} - максимальный расход тепла на вентиляцию. (табл. 5)

- при +8^оС в начале отопительного сезона

t_i = 18^оС средняя температура в помещении.

t_н = +8^оС начало отопительного сезона.

t_нв - расчетная температура наружного воздуха на вентиляцию (-23 °C)

8.3 Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию

- максимальный

- при +8^оС в начале отопительного сезона.

G_о.v= G_o + G_v

8.4 Расход сетевой на горячее водоснабжение

Закрытые системы ГВС

В закрытых системах расход сетевой воды на ГВС зависит от схемы присоединения теплообменников. В закрытых системах вода на горячее водоснабжение используется из системы холодного водоснабжения и нагревается в теплообменниках за счет теплоносителя

Выбор схемы присоединения зависит от соотношения расходов тепла на горячее водоснабжение и отопление.

Q'_{h max} /Q'_{o max} ? 0,2 (применяется одноступенчатая предвключенная применяется в детских садах, административных зданиях)

0,2<Q'_{h max} /Q'_{o max} < 1,0 (применяются двухступенчатые смешанные или последовательные (для жилых микрорайонов)

Q'_{h max} /Q'_{o max} > 1,0 (применяется одноступенчатая параллельная применяется в банях, прачечных, крупных гостиницах).

Соотношение расходов теплоты на ГВС и отопление составляет:

Выбираем двухступенчатую смешанную схему присоединения ГВС.

Для двухступенчатой схемы присоединения:

T'₁ - определяется по температурному графику.

T'₂ - определяется по температурному графику.

8.5 График расхода сетевой воды

Строится совместно с температурным графиком. По оси «Х» откладывается температура наружного воздуха от +8^оС до в диапазоне 5^оС с учетом масштаба.

По оси «Y» откладывается расход сетевой воды т/ч с учетом выбранного масштаба.

· Строится линия изменения расхода воды для системы отопления и вентиляции по двум точкам (G_о.v.max; G_о.v)

· Строится линия изменения расхода в закрытой системе ГВС, по данным табл. 6 и значениям расхода (G_h)

8.6 Суммарный максимальный расход сетевой воды

- максимальный для открытых и закрытых схем

8.7 Определение максимального расхода сетевой воды по зданиям

Определяются максимальные расходы сетевой воды для каждого здания по формулам, предложенным выше с учетом схемы присоединения системы ГВС. Расчет сводим в таблицу.

Табл.7

№ здания	Назначение здания	Go.max т/ч	Gv.max т/ч	Gh.max т/ч	Gd т/ч
1.	Общежитие 300 мест 3 этажа с душами при комнатах	2,7	0,3	0,9	3,9
2.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с душами	4,8	-	4,7	9,5
3.	Жилой дом 120 квартир 5 этажей с ваннами	4,6	-	5,8	10,4
4.	Детский сад 300 мест 2 этажа	10,9	1,1	0,9	12,9
5.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	3,5	-	4,8	8,3
6.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с ваннами	3,3	-	4,8	8,1
7.	Административное здание 300 рабочих 3 этажа	2,8	0,3	0,9	4
8.	Общежитие 400 мест 4 этажа с душами при комнатах	3,8	0,4	1,1	5,3
9.	Жилой дом 100 квартир 5 этажей с душами	3,5	-	3,9	7,4
10.	Школа 600 учащихся 3 этажа	10	1	1,6	12,6
Итого:	49,9	3,1	29,4	82,4

Список литературы

1. (Л_1) СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети»

2. (Л_2) СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»

3. (Л_3) Р.В. Щекин, Справочник по теплоснабжению и вентиляции, часть 1, Киев, 1976

4. (Л_4) ГОСТ 2165-82 «Сети тепловые» (тепломеханическая часть)

5. (Л_5) Справочник мастера сантехника. Б.А. Журавлёв, М., Стройиздат, 1987

6. (Л_6) Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий под редакцией Голубкова Б.Н., М., Энергоиздат, 1993

7. (Л_7) Отопление и тепловые сети. Ю.М. Варфоломеев, О.Я. Кокорин М., ИНФРА, 2007

Размещено на Allbest.ru

...