Теплоснабжение промышленного района

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Энергетический факультет

Кафедра "Промышленная теплоэнергетика и теплотехника"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине "Источники и системы теплоснабжения

промышленных предприятий"

Тема: Теплоснабжение промышленного района

Минск

2015



• Оглавление
• Введение
• 1. Определение расчетных тепловых нагрузок
• 2. Построение графика расхода теплоты
• 3. Построение графика центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке
• 4. Построение расчетной схемы водяной тепловой сети и паропровода (согласно генплана предприятия)
• 5. Гидравлический расчет водяной тепловой сети
• 5.1 Определение расходов сетевой воды
• 5.2 Гидравлический расчет водяных тепловых сетей
• 6. Построение пьезометрического графика водяной тепловой сети
• 7. Выбор схемы присоединения абонентов
• 8. Гидравлический расчет паропроводов и конденсатопроводов
• 8.1 Гидравлический расчет паропровода
• 8.2 Гидравлический расчет конденсатопровода
• 9. Выбор типа и толщины изоляции теплопровода. Определение величины потерь
• Заключение
• Список используемых источников
• 
• Введение
• Для организации рационального энергоснабжения потребителей особенно большое значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным методом централизованного теплоснабжения и одним из основных путей снижения удельного расхода топлива на выработку электрической энергии.
• Под термином "теплофикация" понимается централизованное теплоснабжение на базе комбинированной, т.е. совместной выработки тепла и электрической энергии.
• При теплофикации реализуется два основных принципа рационального энергоснабжения:
• 1. Комбинированное производство теплоты и электрической энергии, осуществляемой на ТЭЦ.
• 2. Централизация теплоснабжения т.е. подача теплоты от одного источника многочисленным тепловым потребителям.
• Процесс централизованного теплоснабжения состоит из трех последовательных операций:
• 1. Подготовка теплоносителя.
• 2. Транспорт теплоносителя.
• 3. Использование теплоносителя.
• Подготовка теплоносителя производится в специальных теплоподготовительных установках (сетевые подогреватели, пиковые водогрейные котлы) на ТЭЦ, а также в районных или промышленных котельных.
• Транспортируется теплоноситель по тепловым сетям.
• Используется теплоноситель в теплоприемниках потребителей. Для транспорта тепла на большие расстояния применяется два теплоносителя: вода и водяной пар. Как правило, для удовлетворения сезонной нагрузки горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используется вода, а для промышленных технологий - пар. В настоящей курсовой работе производится расчет тепловых нагрузок предприятия, построение графика тепловых нагрузок и проектирования.
• Тепловые сети могут быть классифицированы по виду используемого в них теплоносителя, а также по его расчетным параметрам (давлениям и температурам). Практически единственными теплоносителями в тепловых сетях являются горячая вода и водяной пар.
• Водяной пар как теплоноситель повсеместно используется в теплоисточниках (котельных, ТЭЦ), а во многих случаях - и в системах теплоиспользования, особенно в промышленных. Коммунальные системы теплоснабжения оборудуются водяными тепловыми сетями; промышленные - либо только паровыми, либо паровыми в сочетании с водяными, используемыми для покрытия нагрузок систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Такое сочетание водяных и паровых тепловых сетей характерно также для общегородских систем теплоснабжения.
• Водяные тепловые сети большей частью выполняются двухтрубными с сочетанием подающих трубопроводов для подачи горячей воды от теплоисточников до систем теплоиспользования и обратных трубопроводов для возврата охлажденной в этих системах воды к теплоисточникам для повторного подогрева. Подающие и обратные трубопроводы водяных тепловых сетей вместе с соответствующими трубопроводами теплоисточников и систем теплоиспользования образуют замкнутые контуры циркуляции воды. Эта циркуляция поддерживается сетевыми насосами, установленными в теплоисточниках, а при больших дальностях транспорта воды - также и на трассе сетей (насосные станции).

• 1. Определение расчетных тепловых нагрузок
• Расчет расхода тепла на отопление промышленных зданий ведется по следующей формуле (1.1):
• кВт, (1.1)

где

V - объем здания по наружному обмеру, м³;

t_вр - внутренняя температура воздуха в здании, °С;

t_но- расчетная температура наружного воздуха для отопления, °С;

q₀ - величина удельной теплопотери здания, Вт/(м³·К);

- коэффициент инфильтрации, = 1 для общественных зданий, = 1,25 для промышленных зданий. [1]

В горячих цехах часть теплопотерь здания компенсируется внутренними тепловыделениями. В этом случае расход тепла на отопление должен быть уменьшен на величину тепловыделения , а расход остального подводимого тепла определится из выражения (1.2):

кВт, (1.2)

где

Q₀^max - расход тепла на отопление промышленных зданий, кВт.

- внутренние тепловыделения здания, кВт.

Расчет расходов тепла на вентиляции осуществляется по формуле (1.3):

кВт, (1.3)

где

q_в - вентиляционная характеристика здания, Вт/(м³К); t_нв - расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, ⁰С.

Расчетная нагрузка горячего водоснабжения производится по формуле (1.4):

Вт, (1.4)

где

m - число душей в здании; a - норма расхода воды на 1 работающего в смену, а = 60 л/ч [1];

с = 4,19 кДж/(кг°С) - теплоемкость воды; t_см.1 - температура смеси горячей и холодной воды в душе, t_см.1 = 37 °С [1]; t_{х в} - температура холодной водопроводной воды, t_{х в} = 5 °С [1]; n - количество умывальников, шт;

b - норма расхода горячей воды на умывальник, b = 5 л/ч [1]; t_см.2 - температура смеси горячей и холодной воды в умывальнике, t_см.2 = 35 °С [1].

Сведем в таблицу 1.1 эксплуатационные характеристики зданий [1].

Таблица 1.1 - эксплуатационные характеристики зданий

Здание	Назначение здания	Объем здания, м3	Количество, шт	Расход пара, т/ч	Внутренние тепловыделения, кВт	Высота здания, м
			умывальников	душей
А	Административное здание	18750	6	-	-	-	36
Б	Столовая	8000	10	3	3	90	7
З	Механический цех	37500	6	7	2	-	12
Н	Меднолитейный цех	31000	13	14	-	250	25
Р	Бытовые помещения	6750	15	-	-	-	6

Сведем в таблицу 1.2 удельные отопительные и вентиляционные характеристики зданий, а также расчетные температуры [1-2].

Таблица 1.2 - удельные отопительные и вентиляционные характеристики зданий и используемые в расчете температуры

Назначение зданий	Удельная характеристика, Дж/(с?м3?°С)	Расчетная температура воздуха внутри помещений, tв.р, °С	Расчетная температура наружного воздуха для отопления, tно, °С	Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, tнв, 0С.
	для отопления qo	для вентиляции qв
Меднолитейные цехи	0,24	1,38	+16	-24	-11
Механические цехи	0,5	0,22	+16
Бытовые помещения	0,38	0,13	+18
Административные здания	0,3	0,11	+18
Столовые	0,67	0,8	+16

Результаты расчета сведем в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Расчетные тепловые нагрузки предприятия

Обозначение зданий	Назначение зданий	V, м3	Qвн, кВт	кВт	Qв.max, кВт	, кВт	УQ, кВт	Dп, т/ч
А	Административное здание	18750	-	236,3	59,8	1,3	297,3	-
Б	Столовая	8000	90	124,4	172,8	10,1	307,3	3
З	Механический цех	37500	-	937,5	222,8	20,0	1180,3	2
Р	Бытовое помещение	6750	-	107,7	25,4	3,1	136,3	-
Н	Меднолитейный цех	31000	250	122,0	1155,1	40,3	1317,3	-
Итого	102000	340	1527,9	1635,9	74,8	3238,6	5

• 
• 2. Построение графика расхода теплоты

График годового расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха строится на основании графика суммарных часовых расходов теплоты и состоит из двух частей. Одна часть - график зависимости суммарных часовых расходов теплоты по различным видам теплопотребления в зависимости от температуры наружного воздуха, вторая - годовой график расхода теплоты в зависимости от продолжительности стояния наружных температур. Минимальные расходы тепла на отопление и вентиляцию определяются пересчетом исходя из формул (2.1-2.2):

кВт, (2.1)

кВт (2.2)

где

t_н - температура наружного воздуха в конце отопительного периода (t_н = 8 ^оС).

Так как расчетная температура воздуха внутри помещений t_в.р разная для зданий различного назначения, расчеты расходов теплоты на отопление и вентиляцию были произведены раздельно по каждой группе с одинаковой t_в.р с последующим суммированием по типам нагрузки. График зависимости расхода теплоты по отдельным видам теплопотребления представлен на рисунке 2.1. Продолжительность стояния среднесуточных температур наружного воздуха за отопительный период представлена в таблице 2.1 [3]. Общий график расходов теплоты представлен в графической части проекта.



Таблица 2.1 - Продолжительность стояния среднесуточных температур наружного воздуха за отопительный период

Температура наружного воздуха tн,°С	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	8
Продолжительность стояния температур наружного воздуха	4	19	71	232	635	1344	2745	4860

Рисунок 2.1 - График расхода теплоты по отдельным видам теплопотребления

• 
• 3. Построение графика центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке
• Уравнение для построения температурных графиков (3.1-3.2): для подающей магистрали
• ^оС; (3.1)
• для обратной магистрали
• ^оС; (3.2)

Где t_вр - расчетная температура воздуха внутри помещения

- температурный напор в нагревательных приборах отопительной системы, ( = 95 °С; = 70 °С), °С [1];

_?

- температурный перепад в тепловой сети;

- температурный перепад в отопительной системе;

- относительная тепловая нагрузка;

t_н, t_но - текущая наружная температура воздуха и расчетная температура наружного воздуха по отоплению, ⁰С.

Задаваясь различными значениями t_н в пределах от +8 до t_но, определяют '_{0 ??} и строим график температур воды в тепловой сети. Поскольку температура воды для горячего водоснабжения должна быть 60...65 °С, то минимальная температура воды в подающей магистрали должна быть 70° для закрытых систем теплоснабжения. Поэтому отопительный график срезается на уровне 70° и носит название отопительно-бытового. Температура наружного воздуха, при которой график имеет излом, делит его на две части [1].

В правой части осуществляется качественное регулирование отпуска теплоты, в левой части - местное регулирование (пропусками).

Результаты расчета сведем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты расчета для построения графика центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке

Расчетные параметры
tн	ф1	ф2	t	дф	И	Q0
8	53,9	34,8	65,5	80	25	0,24
5	63,5	38,8	65,5	80	25	0,31
0	79,2	44,9	65,5	80	25	0,43
-5	94,4	50,6	65,5	80	25	0,55
-10	109,4	56,0	65,5	80	25	0,67
-15	124,0	61,2	65,5	80	25	0,79
-20	138,5	66,2	65,5	80	25	0,90
-25	150,0	70,0	65,5	80	25	1,00

График центрального качественного регулирования представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - График температур воды в подающей и обратной магистрали при центральном регулировании по отопительной нугрузке

• 
• 4. Построение расчетной схемы водяной тепловой сети и паропровода (согласно генплана предприятия)
• В настоящей курсовой работе выбираем бесканальный способ прокладки теплотрассы согласно заданию, изоляция - асфальтокерамзитобетон. Построение расчетной схемы водяной тепловой сети представлено в графической части проекта согласно заданию.

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль. На продольном профиле показывают: отметки поверхности земли (проектные - сплошной линией, существующие - штриховой); пересекаемые инженерные сети и сооружения; отметки низа трубы тепловой сети, дна канала; глубину заложения теплопровода; уклон и длину участков тепловой сети; диаметр теплопровода и тип канала; кроме того, дается развернутый план трассы с указанием углов поворота, ответвлений. При подземном способе прокладки даются отметки дна канала теплопровода.

Уклон теплопровода независимо от способа прокладки должен составлять не менее 0,002. Количество сопряжений участков с обратными уклонами должно быть по возможности наименьшим.

В самых низших точках теплопровода предусматривают дренажные выпуски, а в высших - воздушники, которые размещаются в камерах.



• 5. Гидравлический расчет водяной тепловой сети
• Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования тепловых сетей. В его задачу входят: определение диаметров трубопроводов, определение потерь давления (напора); установление значений давлений (напоров) в различных точках сети, увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах для обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети абонента.
• Исходными данными для гидравлического расчета трубопроводов тепловой сети являются расчетные тепловые нагрузки и принятые параметры теплоносителя.
• 5.1 Определение расходов сетевой воды
• Расчетные расходы сетевой воды определяются отдельно для каждого вида нагрузки.
• Расчетный расход сетевой воды на отопление, (4.1):

,кг/с (4.1)

где

ф_п, ф_о - температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при температуре t_н.о, °С;

с - теплоемкость воды, кДж/(кг?К).

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию, (4.2):

,кг/с (4.2)

где

ф'_п, ф'_о - температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при температуре t_нв (кроме зданий Г,П, для которых расчетные расходы сетевой воды рассчитываются при температуре t_но), °С.

Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение (4.3):

,кг/с (4.3)

где

ф''_п, ф''_о - температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при температуре t_ни, °С.

Все значения ф определяются из графика центрального регулирования отпуска теплоты рисунок 3.1. Определенные по вышеизложенным формулам расчетные расходы сетевой воды для каждого здания сводятся в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Значения расходов воды по нагрузкам

Обозначение здания	Gот, кг/с	Gв, кг/с	Gг.в, кг/с	УGi, кг/с
А	0,70	0,25	0,01	0,97
Б	0,37	0,74	0,08	1,19
З	2,80	0,95	0,16	3,91
Р	0,32	0,11	0,03	0,46
Н	0,36	3,45	0,33	4,14
УGj, кг/с	4,56	5,50	0,62	10,67

Для проведения гидравлического расчета необходимо определить расстояния между абонентами. Для этого на генплане намечается план трассы теплопроводов (графическую часть). При выборе плана трассы и профиля руководствуемся положениями из [1].



• 5.2 Гидравлический расчет водяных тепловых сетей
• Гидравлический расчет водяных тепловых сетей разделяется на 2 этапа: предварительный и поверочный.
• Предварительный гидравлический расчет
• В проекте удельные потери давления в магистральных трубопроводах принимаем 80 Па/м, для ответвлений - 250 Па/м [1].
• Коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях рассчитывается по формуле (5.4):
• , (5.4)

где

- ориентировочный коэффициент местных потерь;

G - расход теплоносителя на рассматриваемом участке, кг/с;

z - постоянный коэффициент, для воды z = 0,019.

Предварительные удельные линейные потери давления могут быть найдены из выражения (5.5):

, Па/м (5.5)

где

Р- располагаемый перепад давлений на участке, Па;

l - общая длина трассы.

Для двухтрубной тепловой сети в качестве l принимается длину прямой линий. Однако в нашем курсовом проекте ввиду отсутствия данных по располагаемому перепаду давления на участках значение R_л принимаем для основных магистралей R_л = 30 Па/м, для ответвлений R_л = 120 Па/м. Ориентировочный внутренний диаметр трубопровода определится из выражения (5.6), м,

(5.6)

где

А_d^в - коэффициент, зависящий от шероховатости труб (k_э=0,005) [4], А_d^в = 117•10^-3.

Ориентировочно найденный диаметр трубопровода округляется до ближайшего большего стандартного диаметра. Расчеты сведены в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Предварительный гидравлический расчет

№ участков	Расход воды на участке, кг/с	Длина участка, м	Ориентировочные местные сопротивления	Ориентировочные удельные линейные потери давления, Па/м	Ориентировочный внутренний диаметр трубы, м	Внутренний диаметр стандартной трубы, м	Толщина стенки стандартной трубы, м
	G	l	б	R'л	d	dвн	s
1	2	3	4	5	6	7	8
Магистраль
1	10,67	50	0,062	30	0,151	0,15	4,5
2	8,51	75	0,055	30	0,138	0,15	4,5
Ответвления
А	0,97	20	0,019	120	0,047	0,05	3,5
Б	1,19	25	0,021	120	0,050	0,05	3,5
Н	4,14	45	0,039	120	0,081	0,082	3,5
З	3,91	5	0,038	120	0,079	0,082	3,5
Р	0,46	55	0,013	120	0,035	0,033	2,5

Поверочный расчет водяной тепловой сети

Число компенсаторов определяют в зависимости от диаметра трубопровода, рода теплоносителя и расстояния между неподвижными опорами L_x [1].

Эквивалентная длина всех местных сопротивлений определяется по формуле (5.7):

, м (5.7)

Где А_l - постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости труб А_l = 60,7; теплопровод трубопровод гидравлический конденсатопровод

Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений, установленных на участке [4].

Расчет суммарного коэффициента местных сопротивлений представлен по участкам в таблице 5.3.

Уточненные удельные линейные потери давления подсчитываются из выражения (5.8):

, Па/м (5.8)

где

А^в_R - постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости труб [4]. А^в_R = 13,62•10^-6 Полная потеря давления на участке сети (5.9)

, Па (5.9)

После определения потерь давления на каждом участке теплосети рассчитывают напоры в подающем Н_ni и обратном Н_oi трубопроводах, а также располагаемый напор Н_рi, в конце каждого участка (5.10-5.12):

Н_ni = Н_n(i-1) - Дp_i; (5.10)

Н_оi = Н_о(i-1) - Дp_i; (5.11)

Н_рi = Н_ni - Н_оi, (5.12)

где

Н_n(i-1), Н_о(i-1) - напоры в подающем и обратном трубопроводах в начале данного участка, м вод. ст.;

Дp_i - потеря давления на i-м участке, м вод. ст.

Таблица 5.3 - Местные потери на участках

Участок сети	Установленные на трассе местные сопротивления	Эквивалентная длина мест.сопр., м
	задвижки	компенса-торы	тройники	отводы 900
	число	коэф. мест. сопр.	число	коэф. мест. сопр.	число	коэф. мест. сопр.	число	коэф. мест. сопр.
	n	о	n	о	n	о	n	о	lэ
1	1	2	4	5	6	7	8	9	10
Магистраль
1	1	0,5	1	1,7	2	2,0			35,1
2	1	0,5	1	1,7	2	2,0			35,1
Ответвления
А	1	0,5							0,7
Б	1	0,5							0,7
Н	2	0,5	1	1,7					3,9
З	1	0,5							0,7
Р	2	0,5	1	1,7					7,2

Результаты расчета для всех участков аналогичен и сводится в таблицы 5.3 и 5.4.



Таблица 5.4 - Окончательный гидравлический расчёт тепловой водяной сети

Номер участка	G, кг/с	Lпр, м	dн, мм	Rґл, Па/м	Дp, Па	Нn, м вод. ст.	Но, м вод. ст.	Hp, м вод. ст.
Магистраль
1	21,2	85,1	0,15	32,8	2793	62,44	31,66	30,78
2	15,3	110,1	0,15	20,9	2298	62,20	31,90	30,30
Ответвления
А	12,8	20,7	0,05	86,7	1797	62,25	31,85	30,41
Б	10,3	25,7	0,05	130,7	3362	62,09	32,01	30,08
Н	9,4	48,9	0,082	117,7	5754	61,60	32,50	29,10
З	5,9	5,7	0,082	105,0	600	62,14	31,96	30,18
Р	2,5	62,2	0,033	169,6	10546	61,10	33,00	28,10



• 6. Построение пьезометрического графика водяной тепловой сети

После выполнения гидравлического расчета водяных тепловых сетей приступают к построению графика давлений для расчетной магистрали и характерных ответвлений. Напор, отсчитанный от оси прокладки теплопровода, называется пьезометрическим, а график давлений - пьезометрическим графиком.

Пьезометрический график позволяет: определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети; с учетом рельефа местности, располагаемого напора и высоты зданий выбрать схемы присоединения потребителей; подобрать авторегуляторы, сопла элеваторов, дроссельные устройства для местных систем теплопотребления; подобрать сетевые и подпиточные насосы.

Пьезометрические графики строятся для гидростатического и гидродинамического режимов системы теплоснабжения. За начало координат принимают низшую отметку горизонталей рельефа местности. В принятых масштабах изображается рельеф местности вдоль теплотрассы и высоты присоединенных зданий. Под пьезометрическим графиком располагают спрямленную однолинейную схему теплотрассы с ответвлениями, указывают номера и длины участков, диаметры трубопроводов, расходы теплоносителя, располагаемые напоры в узловых точках.

Пьезометрический график представлен в графической части работы.



• 7. Выбор схемы присоединения абонентов
• На пьезометрический график распределения напоров в водяной тепловой сети наносятся профиль местности, где проложен теплопровод, и высоты присоединенных абонентов.
• В зависимости от профиля местности, расстояния до источника теплоты, соотношения напоров в сети и высоты присоединенных зданий выбирается схема присоединения для каждого абонента. Также следует отметить, что в зависимых системах теплоснабжения нет промежуточных теплообменников, тепловых пунктов. Это системы, в которых теплоноситель поступает непосредственно в систему отопления потребителя. В нашем случае при заданном температурном графике 150/70 это не допустимо.
• В данном случае все абоненты присоединяются по независимой схеме.

• 8. Гидравлический расчет паропроводов и конденсатопроводовГидравлический расчет паропровода
• 8.1 Гидравлический расчет паропровода
• Расчет производится по заданным расходам и параметрам пара:
• - для столовой D=3 т/ч;
• - для механического цеха D=2 т/ч;
• - начальное и конечное давление соответственно P_н=0,65 МПа; P_к=0,48 Мпа.
• В расчетах эквивалентная шероховатость труб принимается: k_э = 0,0002 м.
• Предварительный растет паропровода

В предварительном расчете считают, что потери давления по длине паропровода происходят равномерно. Тогда среднее удельное падение давления находят по формуле (8.1):

,Па/м (8.1)

Где Р_н, Р_к - давление пара в начале и в конце паропровода, Па;

Уl - длина паропровода (от камеры подключения до самого отдаленного потребителя), Уl = 130 м;

б_ср - средний коэффициент местных потерь давления.

Па/м

Для паропровода, состоящего из участков с различными расходами пара, определяется средний коэффициент местных потерь (8.2):

б_ср = У(б_i?l_i)/Уl, (8.2)

где

б_i, l_i - коэффициент местных потерь давления и длина участка (8.3):

(8.3)

где

z - коэффициент, принимаемый для паровых сетей равным 0,1 [3];

G - расход пара на рассматриваемом участке, т/ч.

Тогда средний коэффициент местных потерь давления (8.3):

Ориентировочное падение давления пара на участке (8.4):

, Па (8.4)

Давление пара в конце расчетного участка (8.5):

Pкi = Pнi - ДPi, Па (8.5)

Гидравлический расчет паропроводов производят по средней плотности пара на расчетном участке (8.6):

_ср = (_н + _к)/2, кг/м³ (8.6)

где

_н, _к - плотность пара в начале и в конце участка, определяемая по соответствующему давлению и температуре пара, кг/м³.

В предварительном расчете падение температуры перегретого пара на каждые 100 м принимают Дф = 2,0...2,5 °С. За начальную температуру от теплового источника принимаем 350 °С. [1].

Температура пара в конце расчетного участка, (8.7):

ф_кi = ф_нi - Дф ? l_i / 100, °С (8.7)

Средняя температура пара на участке (8.8):

ф_срi = (ф_нi + ф_кi)/2, °С (8.8)

Диаметр паропровода (8.9):

, м (8.9)

Где A_d = 0,414.

Расчетные значения сводим в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 - Результаты предварительного расчета

Участок	?p, Па	Pк, Па	фк, °С	фср, °С	сн, кг/м3	ск, кг/м3	сср, кг/м3	d, м
1	54500	595500	348,8	349,4	2,29	2,10	2,19	0,174
2	27250	568250	348,1	349,1	2,10	2,00	2,05	0,145
3	87200	508300	346,8	348,4	2,10	1,79	1,95	0,126

Поверочный расчет

По аналогии с гидравлическим расчетом тепловой сети, определяется стандартный диаметр паропровода и составляется его монтажная схема.

Находятся действительные значения удельных потерь давления (8.10):

,Па/м (8.10)

Где A_R = 0,0106. По формулам (5.7) и (5.9) определяется эквивалентная длина местных сопротивлений l_э, действительные потери давления на участках ДР' и давления пара в конце расчетного участка Р_к'. Действительная температура перегретого пара в конце расчетного участка (8.11):

, °С (8.11)

где q_i - удельные потери теплоты изолированным паропроводом [4], кВт/м. q₁ = 0,184 кВт/м; q₂ = 0,170 кВт/м; q₃ = 0,151 кВт/м.

с, - удельная теплоемкость пара, соответствующая среднему давлению пара на участке [2], кДж/(кг?К); G_i - расход пара на участке, т/ч. Окончательные значения расчета заносим в таблицу 8.2

Таблица 8.2 - Окончательные результаты расчета

Уч	R'л, Па/м	?о	lэ, м	с, кДж/ (кг•К)	Pcр	?Р, Па	P'к, Па	ф'к, °С	сн, кг/м3	ск, кг/м3	сср, кг/м3
1	573,34	4,2	80,72	2,08	626859	46282	603718	346,8	2,29	2,13	2,21
2	612,98	0,5	27,83	2,08	595188	17061	586657	344,4	2,13	2,08	2,11
3	714,33	2,7	92,18	2,08	570794	65847	537871	336,4	2,13	1,93	2,03

Сравнивая средние плотности из предварительного и поверочного расчета, убеждаемся, что погрешность расчета не превышает 10%.



• 8.2 Гидравлический расчет конденсатопровода
• Гидравлический расчет конденсатопровода разделяется на 2 этапа: предварительный и поверочный.
• Предварительный гидравлический расчет
• В проекте удельные потери давления в магистральных трубопроводах принимаем 30 Па/м. Коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях определяем по формуле (5.4). Предварительные удельные линейные потери давления могут быть найдены из выражения (5.5). Ориентировочный внутренний диаметр трубопровода определится из выражения (5.6). А_d^в = 0,121.
• Расчеты аналогичны расчетам водяных сетей и сведены в таблицу 8.3:
• Таблица 8.3 - Предварительный гидравлический расчет

№ участков	Расход воды на участке, кг/с	Длина участка, м	Ориентировочные местные сопротивления	Ориентировочные удельные линейные потери давления, Па/м	Ориентировочный внутренний диаметр трубы, м	Внутренний диаметр стандартной трубы, м
	G	l	б	R'л	d	dвн
1	2	3	4	5	6	7
1	1,39	50	0,022	30	0,072	0,069
2	0,83	25	0,017	30	0,059	0,05
3	0,56	80	0,014	30	0,050	0,05

Поверочный расчет конденсатопровода

Число компенсаторов определяют в зависимости от диаметра трубопровода, рода теплоносителя и расстояния между неподвижными опорами L_x.

Эквивалентная длина всех местных сопротивлений определяется по формуле (5.7), А_l = 51,1. Расчет суммарного коэффициента местных сопротивлений представлен по участкам в таблице 8.4. Уточненные удельные линейные потери давления подсчитываются из выражения (5.8), А^в_R = 16,3•10^-6. Полная потеря давления на участке сети определяем по (5.9). После определения потерь давления на каждом участке теплосети рассчитывают напоры в подающем Н_ni и обратном Н_oi трубопроводах, а также располагаемый напор Н_рi, в конце каждого участка по формулам (5.10-5.12). Результаты расчета для всех участков аналогичен и сводится в таблицы 8.4 и 8.5.

Таблица 8.4 - Местные потери на участках

Участок сети	Установленные на трассе местные сопротивления	Эквивалентная длина мест.сопр., м
	задвижки	компенса-торы	тройники	отводы 900
	число	коэф. мест.сопр.	число	коэф. мест.сопр.	число	коэф. мест.сопр.	число	коэф. мест.сопр.
	n	о	n	о	n	о	n	о	lэ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1	0,5	1	1,7	1	2			7,6
2	1	0,5							0,6
3	2	0,5	1	1,7					3,3

Таблица 8.5 - Окончательный гидравлический расчёт конденсатопровода

Номер участка	G, кг/с	l, м	lэ, м	dн, мм	Rґл, Па/м	Дp, Па (м вод. ст.)	Но, м вод. ст.
1	1,39	50	7,6	69	39,23	2259	0,236
2	0,83	25	0,6	50	76,60	1961	0,205
3	0,56	80	3,3	50	34,04	2835	0,296


• 9. Выбор типа и толщины изоляции теплопровода. Определение величины потерь
• В задачу теплового расчета входит выбор толщины основного слоя изоляционной конструкции, расчет потерь теплоты теплопроводами и определение эффективности изоляции.
• Расчет ведем для подземной бесканальной прокладки.

Принимаем температуру грунта на глубине заложения теплопровода t_о = 2°С. Задаемся теплопроводностью грунта: л_гр = 2,3 Вт/(м?°С). [1].

Принимаем толщину тепловой изоляции заданного материала в пределах (9.1):

д_из = (0,8 - 0,9)д_пред, м (9.1)

В качестве изоляции используем асфальтокерамзитобетон, теплопроводность которого составляет

0,085 Вт/(м?К) [3]

Рассчитываем термическое сопротивление грунта для глубокой закладки h/d_н >2 - 2,5, (9.2):

(9.2)

Найдем термическое сопротивление изоляции подающего и обратного трубопроводов R_из1 и R_из2, (9.3):

(9.3)

Полное термическое сопротивление, (9.4):

, (9.4)

Термическое сопротивление взаимного влияния двух трубопроводов друг на друга, (9.5):

, (9.5)

где

в - расстояние между осями трубопроводов.

Определяем линейные удельные теплопотери подающего и обратного трубопроводов, (9.6-9.7):

(9.6)

(9.7)

Сравним удельные линейные теплопотери с нормативными, если q₁ > q_нор, то даем приращение толщины тепловой изоляции Д ~ 5 мм и повторяем расчеты до совпадения q₁ = q_нор, q₂ = q_нор. Значения выражений сводим в таблицу 9.1.

Условием для выбора изоляции является: q₁ = q_нор, q₂ = q_нор. По таблице 9.1 видно, что данное условие соблюдается.

Таблица 9.1 - Результаты расчета тепловой изоляции

Участок сети	Способ прокладки	Теплоноситель	Наружный диаметр трубопровода, м	Темпера-тура теплоносителя, 0С	Коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(м·К)	Толщина изоляции, м	Термич. сопротивление изоляции, (м·К)/Вт	Термическое сопротивление взаимного влияния,(м*К)/Вт	Термическое сопротивление грунта, (м*К)/Вт	Суммарное термическое сопротивление, (м*К)/Вт	Линейные тепловые потери трубопровода, Вт /м	Норма линейных тепловых потерь трубопровода, Вт /м	Погрешность
1	подземная бесканальная	вод, под	0,15	100	0,085	0,075	1,298	0,116	0,179	1,477	64,8	65	0,24%
		вод, обр	0,15	50	0,085	0,14	1,972	0,116	0,154	2,126	19,0	19	-0,12%
		пар	0,184	300	0,085	0,14	1,732	0,116	0,149	1,881	156,9	157	0,04%
		конденс	0,069	100	0,085	0,15	3,139	0,116	0,165	3,304	24,1	24	-0,52%
2		вод, под	0,15	100	0,085	0,075	1,298	0,116	0,179	1,477	64,8	65	0,24%
		вод, обр	0,15	50	0,085	0,14	1,972	0,116	0,154	2,126	19,0	19	-0,12%
		пар	0,125	300	0,085	0,135	2,154	0,116	0,160	2,315	127,6	128	0,28%
		конденс	0,05	100	0,085	0,145	3,589	0,116	0,171	3,760	22,1	22	-0,50%
А		вод, под	0,05	100	0,085	0,055	2,178	0,116	0,223	2,401	40,2	40	-0,49%
		вод, обр	0,05	50	0,085	0,11	3,158	0,116	0,187	3,344	13,0	13	0,36%
Б		вод, под	0,05	100	0,085	0,055	2,178	0,116	0,223	2,401	40,2	40	-0,49%
		вод, обр	0,05	50	0,085	0,11	3,158	0,116	0,187	3,344	13,0	13	0,36%
		пар	0,15	300	0,085	0,14	1,972	0,116	0,154	2,126	138,9	138	-0,68%
		конденс	0,05	100	0,085	0,14	3,533	0,116	0,173	3,706	22,1	22	-0,35%
Н		вод, под	0,082	100	0,085	0,06	1,688	0,116	0,207	1,895	50,8	51	0,40%
		вод, обр	0,082	50	0,085	0,125	2,618	0,116	0,172	2,791	15,1	15 ...

курсовая работа "Теплоснабжение промышленного района" скачать



Подобные документы

• Теплоснабжение района города

  Определение расчётных тепловых нагрузок района города. Построение графиков расхода теплоты. Регулирование отпуска теплоты. Расчётные расходы теплоносителя в тепловых сетях. Гидравлический и механический расчёт водяных тепловых сетей, подбор насосов.
  
  курсовая работа [187,6 K], добавлен 22.05.2012
  

• Теплоснабжение абонентов г. Пенза

  Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, максимального расхода сетевой воды. Гидравлический расчет тепловых сетей. Параметры насосов и их выбор. Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов, объема подачи теплоносителя.
  
  курсовая работа [85,6 K], добавлен 18.10.2014
  

• Теплоснабжение районов г. Казани

  Расчетные тепловые нагрузки района. Выбор системы регулирования отпуска теплоты. Построение графика для отпуска теплоты. Определение расчетных расходов сетевой воды. Подбор компенсаторов и расчет тепловой изоляции. Подбор сетевых и подпиточных насосов.
  
  курсовая работа [227,7 K], добавлен 10.12.2010
  

• Теплоснабжение промышленного предприятия

  График центрального качественного регулирования отпуска теплоты. Определение расчетных расходов тепла и сетевой воды, отопительной нагрузки. Построение графика расходов тепла по отдельным видам теплопотребления и суммарного графика расхода теплоты.
  
  курсовая работа [176,5 K], добавлен 06.04.2015
  

• Теплоснабжение жилого района

  Построение графиков регулирования отпуска теплоты. Определение расходов сетевой воды аналитическим методом. Потери напора в домовой системе теплопотребления. Гидравлический расчет трубопровода тепловых сетей. Подбор подпиточного и сетевого насоса.
  
  курсовая работа [112,4 K], добавлен 14.05.2015
  

• Проектирование производственно-отопительной котельной

  Определение сезонных и круглогодичных тепловых нагрузок, температуры и расходов сетевой воды в подающем и обратном трубопроводе. Гидравлический и тепловой расчет паропровода, конденсатопровода и водяных тепловых сетей. Выбор оборудования для котельной.
  
  курсовая работа [408,7 K], добавлен 10.02.2015
  

• Проектирование тепловой сети жилого района

  Расчёт расхода сетевой воды для отпуска тепла. Определение потерь напора в тепловых сетях. Выбор опор трубопровода, секционирующих задвижек и каналов для прокладки трубопроводов. Определение нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
  
  курсовая работа [988,5 K], добавлен 02.04.2014
  

• Централизованная система теплоснабжения города Калуга

  Описание системы теплоснабжения. Климатологические данные города Калуга. Определение расчетных тепловых нагрузок района города на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей. Эффективность тепловой изоляции.
  
  курсовая работа [146,6 K], добавлен 09.05.2015
  

• Методика расчета теплоснабжения промышленного жилого района

  Централизованное теплоснабжение промышленного района: расчет тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых районов и промышленного предприятия, гидравлический расчет всех трубопроводов и тепловой нагрузки на отопление.
  
  методичка [1,2 M], добавлен 13.05.2008
  

• Гидравлический расчет системы теплоснабжения

  Параметры наружного воздуха. Расчет нагрузок потребителей теплоты. Выбор системы теплоснабжения. Определение расходов сетевой воды. Построение пьезометрического графика. Температурный график регулирования закрытой независимой системы теплоснабжения.
  
  курсовая работа [321,4 K], добавлен 23.05.2014
  

• Теплоснабжение жилых микрорайонов города Иркутска от котельной

  Определение тепловых нагрузок для каждого потребителя теплоты. Вычисление годового расхода теплоты для всех потребителей (графическим и расчетным способом). Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Выбор оборудования и принципиальной схемы котельной.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.08.2014
  

• Проектирование закрытой системы теплоснабжения микрорайона города Томск

  Планировка микрорайона и трассировка тепловых сетей, тепловые нагрузки. Расчет тепловой схемы котельной, оборудование. Пьезометрический и температурный график. Гидравлический, механический расчет трубопроводов, схемы присоединения тепловых потребителей.
  
  курсовая работа [532,9 K], добавлен 08.09.2010
  

• Расчет тепловой сети

  Определение величин тепловых нагрузок района и годового расхода теплоты. Выбор тепловой мощности источника. Гидравлический расчет тепловой сети, подбор сетевых и подпиточных насосов. Расчет тепловых потерь, паровой сети, компенсаторов и усилий на опоры.
  
  курсовая работа [458,5 K], добавлен 11.07.2012
  

• Способы прокладки тепловых сетей

  Подземная и надземная прокладка тепловых сетей, их пересечение с газопроводами, водопроводом и электричеством. Расстояние от строительных конструкций тепловых сетей (оболочка изоляции трубопроводов) при бесканальной прокладке до зданий и инженерных сетей.
  
  контрольная работа [26,4 K], добавлен 16.09.2010
  

• Теплоснабжение района города

  Определение расчетных тепловых нагрузок, схемы присоединения водоподогревателя к тепловой сети и метода регулирования. График регулирования по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Гидравлический расчет тепловых сетей района города.
  
  курсовая работа [329,8 K], добавлен 02.05.2016
  

• Теплоснабжение района города от котельной

  Тепловая нагрузка жилого района, график подачи теплоты, годовой запас условного топлива. Выбор вида теплоносителей и их параметров, системы теплоснабжения, метода регулирования. Расход сетевой воды по объектам и в сумме. Выбор необходимого оборудования.
  
  курсовая работа [3,2 M], добавлен 12.01.2014
  

• Расчет тепловых затрат на коммунально-бытовые нужды

  Характеристика тепловой нагрузки. Определение расчётной температуры воздуха, расходов теплоты. Гидравлический расчёт тепловой сети. Расчет тепловой изоляции. Расчет и выбор оборудования теплового пункта для одного из зданий. Экономия тепловой энергии.
  
  курсовая работа [134,1 K], добавлен 01.02.2016
  

• Теплоснабжение района города

  Расчет численности населения по району города. Определение расходов тепла. График теплопотреблений. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Подбор сетевых, подпиточных насосов. Определение усилий на неподвижную опору. Расчет параметров компенсатора.
  
  курсовая работа [61,3 K], добавлен 05.06.2013
  

• Проектирование централизованной системы теплоснабжения

  Расчет отопительной нагрузки, тепловой нагрузки на горячее водоснабжение поселка. Определение расхода и температуры теплоносителя по видам теплопотребления в зависимости от температуры наружного воздуха. Гидравлический расчет двухтрубных тепловых сетей.
  
  курсовая работа [729,5 K], добавлен 26.08.2013
  

• Выбор и обоснование структуры оборудования источника теплоснабжения крупного промышленного предприятия

  Производственно-технологические потребители пара, горячей воды. Отпуск теплоты по сетевой воде. Выбор паровых турбин. Расчетные, годовые и средние тепловые нагрузки. Построение графика нагрузки по продолжительности. Выбор основного оборудования ТЭЦ.
  
  курсовая работа [223,4 K], добавлен 09.06.2015
  

Другие документы, подобные "Теплоснабжение промышленного района"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам