Реконструкция системы теплоснабжения посёлка городского типа Тайга
Обоснование выбора температурных графиков сетевой воды. Выбор схемы присоединения систем теплопотребления. Анализ резерва мощности на центральной котельной. Тепловые нагрузки котельной социальных объектов города. Гидравлический расчёт тепловой сети.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.02.2016 |
| Размер файла | 306,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Выпускная квалификационная работа
на соискание квалификации бакалавр
Реконструкция системы теплоснабжения посёлка городского типа Тайга
Реферат
Ключевые слова: теплоснабжение, система отопления, тепловые потери, гидравлический расчет, насос, котельная, зависимая схема, инфильтрация, температурный график, напор.
Объектом исследования и проектирования является система теплоснабжения посёлка городского типа Тайга, Кемеровской области.
Цель работы - расчёт и проектирование системы теплоснабжения на примере микрорайона от ЦТП 1, разработка рекомендаций по реконструкции системы теплоснабжения посёлка городского типа Тайга, Кемеровской области.
В процессе работы был произведен расчёт микрорайона теплоснабжения от ЦТП 1 и разработаны рекомендации по реконструкции системы теплоснабжения посёлка городского типа Тайга. На основе гидравлического расчета и расчета тепловых нагрузок микрорайона, было подобрано основное и вспомогательное оборудование теплового пункта.
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование района теплоснабжения первоначально начинается с технико-экономической оценки эффективности использования той или иной системы (открытая или закрытая, зависимая или независимая, системы ГВС).
Теплоснабжение городов имеет большое народнохозяйственное значение. Правильное решение вопросов теплоснабжения топливно-энергетических ресурсов.
От надежной работы систем теплоснабжения зависит обеспечение комфортных условий труда и быта во всех жилых, общественных и производственных зданиях.
Целью данной дипломной работы является проектирование и расчет микрорайона теплоснабжения присоединенного к ЦТП 1 и разработка рекомендаций по реконструкции системы теплоснабжения пгт. Тайга, Кемеровской области.
При проектирование тепловых сетей и тепловых пунктов необходимо руководствоваться нормативными документами, содержащими требования к проектной документации по тепловым сетям и тепловым пунктам, а также смежным с ними звеньями системы централизованного теплоснабжения - теплоисточникам и системам теплоиспользования.
Существенным элементом системы центрального теплоснабжения являются установки, размещаемые в узлах присоединения к тепловым сетям местных систем теплоиспользования, а также на стыках сетей различных категорий. В таких установках осуществляется контроль работы тепловых сетей и систем теплоиспользования и управление ими.
центральный котельный теплопотребление сетевой
1 РАСЧЁТ ЧАСОВЫХ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК И ГОДОВОГО ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ ЖИЛОГО МИКРОРАЙОНА ПРИСОЕДИНЕННОГО К ЦТП 1
Расчет тепловой нагрузки жилого района при отсутствии проектных данных будем производить по укрупненным показателям. К тепловой нагрузке относят отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
1.1 Отпуск теплоты на отопление
1.1.1 Жилой дом, пятиэтажный, 178 жителей
Расчетная нагрузка на отопление
(1)
где - укрупненный показатель максимального расхода теплоты на отопление 1 м3 объема жилых зданий, ккал/(м3•ч•0С)
в -коэффициент, учитывающий поправку на климатическую зону;
V - наружный объем здания, м3 ;
tвр - расчетная температура воздуха внутри помещения, 0С ;
tно- расчетная наружная температура воздуха для отопления, 0С .
м - коэффициент инфильтрации;
Кп - коэффициент, учитывающий потери через необогреваемый пол первого этажа, равный 0,46;
Для жилых зданий tв принимается
;
Расчетная наружная температура воздуха для отопления (г. Тайга)
Коэффициент инфильтрации
м=1,06;
Коэффициент в
в = 0,89;
Объем здания V
Отопительная характеристика равна в зависимости от наружного объема [1, С.138]
1.1.2 Жилой дом, двухэтажный, 54 жителя
Коэффициент инфильтрации
м=1,068;
Коэффициент в
в = 0,89;
Объем здания V
Отопительная характеристика равна в зависимости от наружного объема
ккал/(м3•ч•0С);
Для жилых зданий tвр принимается
;
1.1.3 Гараж Ж\Д больницы, одноэтажный, 15 мест
Для гаражей tвр принимается
Расчетная наружная температура воздуха для отопления (г. Тайга)
Коэффициент инфильтрации
м=1,06;
Коэффициент в
в = 0,89;
Объем здания V
Отопительная характеристика равна в зависимости от наружного объема
ккал/(м3•ч•0С);
1.1.4 Профилакторий, двухэтажный, 37 коек
Для лечебных заведений tвр принимается
Расчетная наружная температура воздуха для отопления (г. Тайга)
Коэффициент инфильтрации
м=1,06;
Коэффициент в
в = 0,89;
Объем здания V
Отопительная характеристика равна в зависимости от наружного объема
ккал/(м3•ч•0С);
Для остальных административных, лечебных, культурно- просветительных зданий и детских учреждений дальнейший расчет проводится аналогично. Расчетные значения тепловых нагрузок на отопление и вентиляцию для микрорайона от ЦТП 1 представлены в таблице 1.
1.2 Отпуск теплоты на вентиляцию
Для данного микрорайона от ЦТП 1 тепловая нагрузка на вентиляцию для административных, лечебных, культурно-просветительных зданий и детских учреждений отсутствует.
1.3 Отпуск теплоты на горячее водоснабжение
1.3.1 Жилой дом, пятиэтажный, 178 жителей
Расчетная средненедельная зимняя нагрузка на горячее водоснабжение (ГВС) жилых зданий определяется как
(2)
где 1,2 - коэффициент, учитывающий выстывание горячей воды в абонентских вводах;
m - количество людей;
a - норма расхода горячей воды с температурой tг = 55 0С на одного человека в сутки, л/сут;
tхз - температура холодной воды в зимний период, 0С;
- теплоемкость воды ккал/(кг •0С);
nc - расчетная длительность подачи теплоты на ГВС, с/сут.
Норма расхода горячей воды на 1 человека в сутки
a = 120 л/сут;
При отсутствии данных о температуре холодной воды, принимаем в зимний период [2, С.69]
tхз = 5 0С;
Средняя теплоемкость воды [1, С.69]
ккал/(кг •0С);
Расчетная длительность подачи теплоты на ГВС
nc = 24 ч.;
Зимний период
Максимальная нагрузка на ГВС
(3)
где коэффициент недельной неравномерности расхода теплоты,
для жилых и общественных зданий
коэффициент неравномерности расхода теплоты за сутки наибольшего водопотребления, при ориентировочных расчетах можно принимать для городов и населенных пунктов , принимаем
Летний период
(4)
где tхл - температура холодной воды в летний период, 0С;
в - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на
ГВС вне отопительного периода по отношению к отопительному.
При отсутствии данных о температуре холодной воды, принимаем в летний период [1, С.69]
tхл = 15 0С;
Коэффициент в принимается
в = 0,8;
1.3.2 Жилой дом, двухэтажный, 54 жителя
Коэффициент в принимается
в = 0,8;
Зимний период
Максимальная нагрузка на ГВС
Летний период
1.3.3 Гараж Ж\Д больницы, одноэтажный, 15 мест
Коэффициент в принимается
в = 0,8;
Зимний период
Максимальная нагрузка на ГВС
Летний период
1.3.4 Профилакторий, двухэтажный, 37 коек
Коэффициент в принимается
в = 1;
Зимний период
Максимальная нагрузка на ГВС
Летний период
Для остальных административных, лечебных, культурно- просветительных зданий и детских учреждений расчет нагрузок на горячее водоснабжение проводится аналогично. Расчетные значения тепловых нагрузок на горячее водоснабжение для района от ЦТП №1 представлены в таблице 1.
1.4 Суммарный отпуск теплоты
1.4.1 Отопление
Суммарный отпуск тепла на отопление для района от ЦТП 1 г.Тайга составляет:
где -расчетная тепловая нагрузка на отопление;
1.4.2 Горячее водоснабжение
Суммарный (средненедельный) отпуск тепла на ГВС
Суммарный (максимальный) отпуск тепла на ГВС
1.5 График тепловой нагрузки
Для установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования, выбора параметров теплоносителей, а также для других плановых и технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой нагрузки.
График зависимости тепловой нагрузки на отопление от наружной температуры воздуха
Таблица 2. Суммарные тепловые нагрузки на отопление
|
-39 |
+8 |
||
|
4,459 |
1,81 |
График зависимости тепловой нагрузки на вентиляцию от наружной температуры воздуха .
Таблица 3. Суммарные тепловые нагрузки на вентиляцию
|
-39 |
-24 |
+8 |
||
|
0 |
0 |
0 |
График зависимости тепловой нагрузки на ГВС от наружной температуры воздуха.
Таблица 4. Суммарные тепловые нагрузки на ГВС
|
-39 |
+8 |
||
|
QГВС, Гкал/ч |
0,3356 |
0,3356 |
Кривая длительности стояния n в течение отопительного периода наружных температур tно.
Таблица 5. Число часов за отопительный период
|
-39 |
-35 |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
+8 |
||
|
nx, c |
0,057 |
0,284 |
0,820 |
1,79 |
3,362 |
5,72 |
9,0 |
12,08 |
15,75 |
20,14 |
|
|
nх, час |
16 |
79 |
228 |
498 |
934 |
1589 |
2500 |
3360 |
4375 |
5597 |
Рисунок 1. График продолжительности сезонной тепловой нагрузки
2. РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
2.1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ГРАФИКОВ СЕТЕВОЙ ВОДЫ
В любой системе централизованного теплоснабжения регулирование отпуска теплоты в зависимости от изменяющейся потребности в ней присоединенных систем теплоиспользования осуществляется, по меньшей мере, как двухступенчатое. Первой ступенью является регулирование отпуска теплоты от теплоисточника в его тепловые сети. Такое регулирование называется центральным; им определяется график изменения температур, а иногда и расходов воды в подающих трубопроводах тепловых сетей. Вместе с тем наряду с центральным необходимо регулирование отпуска теплоты из сетей в различные системы теплоиспользования присоединенных групп зданий. Такое регулирование называется групповым и осуществляется на центральных тепловых пунктах (ЦТП) групп зданий. В соответствии со способами группового регулирования определяются расходы сетевой воды при ее заданной температуре в подающих трубопроводах, необходимые для отпуска количеств теплоты, требуемых системами теплоиспользования каждого здания. Затем по группам зданий, снабжаемых теплотой через рассматриваемый участок сетей, получаются необходимые при данном режиме расходы воды в подающих трубопроводах соответствующих участков. Тот режим, при котором эти расходы оказываются максимальными в годовом разрезе, называется расчетным, а получаемые применительно к нему расходы воды по участкам являются исходными для гидравлических расчетов сетей, в частности при определении диаметров труб по участкам.
При автоматизации абонентских вводов основное применение в городах получило центральное качественное регулирование. Качественная работа отопительных установок жилых и общественных зданий при применение количественного регулирования возможна только при присоединение этих установок к тепловой сети по независимой схеме, так как только при этих схемах присоединения в местных отопительных установках может поддерживаться расчетный расход воды независимо от ее расхода из тепловой сети. В данном микрорайоне схема присоединения абонентских установок - зависимая, следовательно, применим центральное качественное регулирование.
В зависимости от соотношения нагрузок ГВС и отопления центральное регулирование разнородной нагрузки производится по совмещенной нагрузке отопления и ГВС от источника теплоснабжения до теплового пункта и от теплового пункта до систем теплопотребления- по отопительной нагрузке.
Для построения повышенного графика температур по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения в закрытой системе теплоснабжения необходимо определить разность температур сетевой по отопительному графику.
Температурный напор в нагревательных системах
(5)
где - расчетная температура воздуха внутри помещения,
- расчетная температура перед системой отопления.
Тогда
Перепад температур сетевой воды
(6)
Перепад температур в отопительных приборах
(7)
Относительная отопительная нагрузка
(8)
где - расчетная наружная температура воздуха для отопления (г. Тайга)
,
- текущая температура наружного воздуха, 0С.
Температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводе
(9)
(10)
Таблица 6. Расчёт повышенного графика температур по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения
|
+8 |
+5 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-39 |
||
|
0,203 |
0,254 |
0,339 |
0,42 |
0,508 |
0,59 |
0,678 |
0,763 |
0,84 |
0,93 |
1 |
||
|
45,01 |
49,5 |
57,7 |
65,7 |
73,5 |
81,1 |
88,6 |
95,6 |
103,6 |
110,3 |
115 |
||
|
35,1 |
38,1 |
42,5 |
46,7 |
50,1 |
54,4 |
58,1 |
61,1 |
65,0 |
68,4 |
70 |
2.1 ВЫБОР СХЕМЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
Для теплоснабжения городов применяются системы теплоснабжения двух типов: закрытые и открытые. В закрытых системах сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается. В открытых системах сетевая вода частично разбирается у абонентов для горячего водоснабжения. В закрытых системах дополнительно устанавливаются водоводяные подогревателеи горячего водоснабжения. В систему ГВС поступает водопроводная вода после подогревателя. Подогреватели ГВС могут быть включены в соответствии с одной из трех схем: параллельная, последовательная двухступенчатая и смешанная двухступенчатая.
На практике находят применение две принципиально различные схемы теплопотребляющих установок абонентов к тепловой сети - зависимая и независимая. По первой схеме присоединения вода из тепловой сети поступает непосредственно в приборы абонентской установки, по второй - проходит через теплообменник, в котором нагревает вторичный теплоноситель, используемый в абонентской установке.
Система теплоснабжения города Тайга закрытая, зависимая, подогреватели ГВС подключены по двухступенчатой последовательной схеме.
Рисунок 2. Присоединение подогревателей горячего водоснабжения по двухступенчатой последовательной схеме
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ПРИСОЕДИНЕННОЙ К ЦТП №1 И ВЫБОР НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
При проектировании тепловой сети основная задача гидравлического расчета состоит в определение диаметров труб по заданным расходам теплоносителя и располагаемым перепадам давления в сети.
При проектировании в гидравлический расчет входят следующие задачи:
· определение диаметров трубопроводов;
· определение падения давления (напора);
· определение давлений (напоров) в различных точках сети.
Перед гидравлическим расчетом определим расчетные расходы сетевой воды, а затем суммарные на основании результатов расчета тепловой нагрузки.
3.1 Расчетные и суммарные расходы сетевой воды
3.1.1 Расчетный расход сетевой воды на отопление
(11)
где - расчетная нагрузка на отопление,
- теплоемкость воды;
- температура сетевой воды в подающей и обратной линии, .
3.1.2 Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию
(12)
где - расчетная нагрузка на вентиляцию,
3.1.3 Расчетный максимальный расход сетевой воды на ГВС
(13)
где - расчетная максимальная нагрузка на ГВС,
3.1.4 Суммарный расчетный расход сетевой воды
(14)
Расчетные и суммарные расходы сетевой воды общественных и жилых зданий сведены в таблицу 8.
Таблица 8. Расчётные и суммарные расходы сетевой воды
|
Здание |
, т/ч |
, т/ч |
, т/ч |
, т/ч |
|
|
ул.Ключевая 1 |
12,64 |
0 |
1,72 |
14,36 |
|
|
ул.Ключевая 3 |
21,6 |
0 |
2,52 |
24,12 |
|
|
ул.Тилемзейгера 10 |
5,8 |
0 |
0,52 |
6,32 |
|
|
ул.Тилемзейгера 14 |
3,92 |
0 |
0,32 |
4,24 |
|
|
ул.Тилемзейгера 16 |
2,16 |
0 |
1,8 |
3,96 |
|
|
ул.Тилемзейгера 18 |
2 |
0 |
0,12 |
2,12 |
|
|
ул.Тилемзейгера 19 |
5,68 |
0 |
0,36 |
6,04 |
|
|
ул.Тилемзейгера 20 |
3,64 |
0 |
0,32 |
3,96 |
|
|
ул.Тилемзейгера 21 |
6,72 |
0 |
0,28 |
7,0 |
|
|
ул.Тилемзейгера 13 |
6,16 |
0 |
0,16 |
6,32 |
|
|
ул.Тилемзейгера 15 |
3,92 |
0 |
0,2 |
4,12 |
|
|
ул.Тилемзейгера 17 |
2,12 |
0 |
0,12 |
2,24 |
|
|
ул.Чкалова 30 |
2,24 |
0 |
0,2 |
2,44 |
|
|
ул.Чкалова 30а |
8,68 |
0 |
0,76 |
9,44 |
|
|
ул.40 лет Октября 5 |
2,68 |
0 |
0,38 |
2,96 |
|
|
ул.Октябрьская 14 |
7,28 |
0 |
0,6 |
7,88 |
|
|
ул.Октябрьская 16 |
3,08 |
0 |
0,88 |
3,96 |
|
|
ул.Октябрьская 37 |
7,76 |
0 |
0,72 |
8,48 |
|
|
ул.Октябрьская 39 |
6,96 |
0 |
0,64 |
7,6 |
|
|
Гараж Ж\Д больницы |
2,0 |
0 |
0,04 |
2,04 |
|
|
Детское отделение |
3,0 |
0 |
0,2 |
3,2 |
|
|
Ж\Д больница |
15,64 |
0 |
0,8 |
16,44 |
|
|
Морг |
1,48 |
0 |
0 |
1,48 |
|
|
Прачечная |
0,8 |
0 |
0,36 |
1,16 |
|
|
Столовая |
0,24 |
0 |
0,6 |
0,84 |
|
|
Склад ГО |
4,2 |
0 |
0 |
4,2 |
|
|
Хирургический корпус |
17,4 |
0 |
0,84 |
18,24 |
|
|
Гараж ЭЧ |
0,92 |
0 |
0 |
0,92 |
|
|
Детский сад №167 |
7,84 |
0 |
0,24 |
8,08 |
|
|
Профилакторий |
3,12 |
0 |
0,08 |
3,2 |
|
|
Подстанция ЭЧ |
3,16 |
0 |
0 |
3,16 |
|
|
Магазин |
1,32 |
0 |
0 |
1,32 |
|
|
Здание скорой помощи |
2,16 |
0 |
0,04 |
2,2 |
3.2 Методика гидравлического расчета тепловой сети
3.2.1 Гидравлический расчет главной магистрали и ответвлений
В ходе расчета принимаем, что эквивалентная шероховатость водопроводов равна:
а плотность воды при температуре 100:
.
Располагаемый перепад давлений в тепловой сети необходимо обосновывать технико-экономическими расчетами. Так как отсутствуют данные для экономического обоснования, удельные потери давления вдоль главной магистрали принимаем [3, С.163]
Вдоль ответвлений
По номограмме V1.2 [1, С.194], при для главной магистрали и для ответвлений, а также расчетным расходам участков тепловой сети определяем ближайший стандартный диаметр трубы для данного участка. При уже выбранном значении стандартного диаметра и известного расчетного расхода определяем действительные удельные потери давления на участках,а также скорость теплоносителя (сетевая вода)
Объемный расход воды в трубопроводе:
(15)
Скорость воды в трубопроводе:
(16)
Предельное число Рейнольдса:
(17)
Действительное число Рейнольдса:
(18)
Коэффициент гидравлического трения при
(19)
Коэффициент гидравлического трения при
(20)
где эквивалентная шероховатость трубопровода
Действительное удельное падение давления:
(21)
Суммарная эквивалентная длина местных сопротивлений на участках определяется в зависимости от наименования местных сопротивлений (задвижка, тройник при делении потоков, компенсаторы, внезапное сужение, отводы крутоизогнутые и т.д.) и значении наружных диаметров труб .
Потери давления на участке [3, С.164]
(22)
В линейных единицах потери давления составляют [3, С.159]
(23)
где - ускорение свободного падения.
Результаты гидравлического расчёта микрорайона, присоединенного к ЦТП 1 представлены в таблице 9.
Таблица 9
|
№ участка |
Расход, т/ч |
Длина, м |
Диаметр, м |
Сум.коэф. местн.сопр |
Скорость, м/с |
Потери напора на участке |
||||||
|
Центральная магистраль падающего трубопровода |
||||||||||||
|
6 |
16,360 |
35 |
0,15 |
4,7 |
0,264 |
0,051 |
0,016 |
0,067 |
0,134 |
19,688 |
15,312 |
|
|
8 |
23,960 |
11 |
0,07 |
3,0 |
0,219 |
0,030 |
0,007 |
0,037 |
0,074 |
19,555 |
15,445 |
|
|
10 |
26,200 |
23 |
0,100 |
3,5 |
0,950 |
0,867 |
0,157 |
1,024 |
2,049 |
19,481 |
15,519 |
|
|
14 |
34,920 |
25 |
0,125 |
4,0 |
0,811 |
0,435 |
0,131 |
0,566 |
1,132 |
17,432 |
17,568 |
|
|
16 |
39,04 |
22 |
0,125 |
3,9 |
0,906 |
0,479 |
0,159 |
0,638 |
1,276 |
16,301 |
18,699 |
|
|
17 |
48,320 |
39 |
0,150 |
3,7 |
0,779 |
0,648 |
0,112 |
0,759 |
1,519 |
15,025 |
19,975 |
|
|
19 |
52,560 |
27 |
0,150 |
2,0 |
0,847 |
0,530 |
0,071 |
0,602 |
1,204 |
13,506 |
21,494 |
|
|
21 |
56,52 |
35 |
0,150 |
2,9 |
0,911 |
0,795 |
0,120 |
0,915 |
1,830 |
12,302 |
22,698 |
|
|
24 |
64,680 |
21 |
0,150 |
2,1 |
1,043 |
0,625 |
0,114 |
0,738 |
1,477 |
10,473 |
24,527 |
|
|
26 |
68,640 |
28 |
0,150 |
3,7 |
1,107 |
0,837 |
0,225 |
1,063 |
2,125 |
8,996 |
26,004 |
|
|
28 |
75,64 |
26 |
0,175 |
3,7 |
0,896 |
0,418 |
0,148 |
0,566 |
1,131 |
6,870 |
28,130 |
|
|
30 |
77,68 |
32 |
0,175 |
3,7 |
0,920 |
0,599 |
0,156 |
0,754 |
1,509 |
5,739 |
29,261 |
|
|
32 |
79,88 |
19 |
0,200 |
3,5 |
0,724 |
0,184 |
0,091 |
0,276 |
0,552 |
4,230 |
30,770 |
|
|
36 |
85,56 |
17 |
0,200 |
2,7 |
0,776 |
0,146 |
0,081 |
0,227 |
0,455 |
3,679 |
31,321 |
|
|
39 |
102,84 |
22 |
0,200 |
2,7 |
0,933 |
0,274 |
0,117 |
0,391 |
0,781 |
3,224 |
31,776 |
|
|
43 |
121,43 |
37 |
0,200 |
4,7 |
1,101 |
0,830 |
0,283 |
1,114 |
2,227 |
2,443 |
32,557 |
|
|
61 |
191,70 |
7 |
0,300 |
2,4 |
0,773 |
0,037 |
0,071 |
0,108 |
0,216 |
0,216 |
34,784 |
|
|
Ответвление падающего трубопровода |
||||||||||||
|
1 |
2,96 |
42 |
0,07 |
2,7 |
0,219 |
0,113 |
0,006 |
0,120 |
0,240 |
15,310 |
16,690 |
|
|
2 |
6,32 |
2 |
0,07 |
3,0 |
0,468 |
0,025 |
0,033 |
0,057 |
0,115 |
15,185 |
19,815 |
|
|
3 |
9,28 |
38 |
0,15 |
4,4 |
0,15 |
0,018 |
0,005 |
0,023 |
0,045 |
15,070 |
19,930 |
|
|
4 |
7,88 |
12 |
0,08 |
2,0 |
0,447 |
0,113 |
0,020 |
0,133 |
0,266 |
19,954 |
15,046 |
|
|
5 |
8,48 |
8 |
0,125 |
4,2 |
0,197 |
0,008 |
0,008 |
0,016 |
0,033 |
19,721 |
15,279 |
|
|
7 |
7, |
24 |
0,08 |
8,0 |
0,431 |
0,210 |
0,074 |
0,284 |
0,568 |
20,123 |
14,877 |
|
|
9 |
2,24 |
24 |
0,07 |
2,5 |
0,166 |
0,037 |
0,003 |
0,040 |
0,081 |
19,562 |
15,438 |
|
|
11 |
6,32 |
14 |
0,08 |
2,7 |
0,358 |
0,101 |
0,017 |
0,119 |
0,237 |
18,440 |
16,560 |
|
|
12 |
2,4 |
20 |
0,07 |
3,7 |
0,178 |
0,035 |
0,006 |
0,041 |
0,083 |
18,285 |
16,715 |
|
|
13 |
8,72 |
13 |
0,07 |
3,9 |
0,646 |
0,304 |
0,081 |
0,385 |
0,770 |
18,203 |
16,797 |
|
|
15 |
4,12 |
4 |
0,07 |
3,7 |
0,305 |
0,021 |
0,017 |
0,038 |
0,076 |
16,377 |
18,623 |
|
|
18 |
4,24 |
7 |
0,07 |
2,5 |
0,314 |
0,054 |
0,012 |
0,066 |
0,132 |
13,638 |
21,362 |
|
|
20 |
3,96 |
4 |
0,05 |
1,9 |
0,575 |
0,165 |
0,031 |
0,196 |
0,392 |
12,695 |
22,305 |
|
|
22 |
2,12 |
6 |
0,05 |
2,4 |
0,308 |
0,071 |
0,011 |
0,082 |
0,164 |
10,637 |
24,363 |
|
|
23 |
6,04 |
5 |
0,1 |
2,9 |
0,219 |
0,011 |
0,007 |
0,018 |
0,037 |
10,509 |
24,491 |
|
|
25 |
3,96 |
2 |
0,05 |
3,7 |
0,575 |
0,082 |
0,061 |
0,143 |
0,286 |
9,282 |
25,718 |
|
|
27 |
7,00 |
7 |
0,08 |
3,7 |
0,397 |
0,062 |
0,029 |
0,091 |
0,182 |
7,053 |
27,947 |
|
|
29 |
2,04 |
5 |
0,05 |
3,7 |
0,296 |
0,055 |
0,016 |
0,071 |
0,142 |
5,881 |
29,119 |
|
|
31 |
2,2 |
5 |
0,05 |
8,1 |
0,319 |
0,064 |
0,041 |
0,105 |
0,209 |
4,440 |
30,560 |
|
|
33 |
4,2 |
17 |
0,05 |
2,5 |
0,609 |
0,551 |
0,046 |
0,597 |
1,195 |
6,119 |
28,881 |
|
|
34 |
1,4 |
7 |
0,05 |
4,2 |
0,215 |
0,028 |
0,010 |
0,038 |
0,076 |
5,000 |
30,000 |
|
|
35 |
5,68 |
61 |
0,07 |
1,9 |
0,420 |
0,606 |
0,017 |
0,623 |
1,245 |
4,924 |
30,076 |
|
|
37 |
0,84 |
14 |
0,05 |
2,7 |
0,122 |
0,018 |
0,002 |
0,020 |
0,040 |
3,265 |
31,735 |
|
|
38 |
16,44 |
28 |
0,15 |
2,4 |
0,265 |
0,041 |
0,008 |
0,049 |
0,099 |
3,323 |
31,677 |
|
|
40 |
18 |
15 |
0,15 |
2,7 |
0,294 |
0,027 |
0,012 |
0,039 |
0,077 |
4,524 |
30,476 |
|
|
41 |
0,35 |
12 |
0,05 |
3,5 |
0,051 |
0,004 |
0,001 |
0,004 |
0,009 |
4,456 |
30,544 |
|
|
42 |
18,59 |
41 |
0,1 |
5,1 |
0,674 |
0,887 |
0,115 |
1,002 |
2,004 |
4,447 |
30,553 |
|
|
44 |
1,32 |
25 |
0,05 |
2,7 |
0,192 |
0,115 |
0,005 |
0,119 |
0,239 |
6,460 |
28,540 |
|
|
45 |
14,36 |
18 |
0,125 |
3,6 |
0,333 |
0,070 |
0,02 |
0,090 |
0,180 |
6,401 |
28,599 |
|
|
46 |
21,120 |
31 |
0,1 |
1,0 |
0,875 |
0,991 |
0,038 |
1,029 |
2,057 |
8,278 |
26,722 |
|
|
47 |
39,8 |
52 |
0,125 |
2,7 |
0,924 |
1,378 |
0,115 |
1,492 |
2,985 |
6,221 |
28,779 |
|
|
48 |
3,2 |
12 |
0,1 |
4,7 |
0,116 |
0,008 |
0,003 |
0,011 |
0,022 |
3,257 |
31,743 |
|
|
49 |
43,0 |
36 |
0,125 |
3,5 |
0,693 |
0,446 |
0,084 |
0,530 |
1,059 |
3,236 |
31,764 |
|
|
50 |
9,44 |
16 |
0,1 |
2,5 |
0,342 |
0,084 |
0,015 |
0,098 |
0,197 |
6,457 |
28,543 |
|
|
51 |
2,44 |
17 |
0,07 |
7,7 |
0,181 |
0,04 |
0,012 |
0,053 |
0,106 |
6,367 |
28,633 |
|
|
52 |
11,880 |
29 |
0,1 |
2,7 |
0,431 |
0,256 |
0,025 |
0,281 |
0,562 |
6,261 |
28,739 |
|
|
53 |
3,160 |
18 |
0,07 |
8,4 |
0,234 |
0,061 |
0,023 |
0,083 |
0,167 |
6,234 |
28,766 |
|
|
54 |
0,92 |
13 |
0,07 |
9,1 |
0,068 |
0,005 |
0,002 |
0,007 |
0,014 |
6,081 |
28,919 |
|
|
55 |
4,08 |
26 |
0,07 |
2,5 |
0,302 |
0,173 |
0,011 |
0,184 |
0,369 |
6,067 |
28,933 |
|
|
56 |
15,96 |
28 |
0,1 |
3,5 |
0,579 |
0,446 |
0,058 |
0,505 |
1,009 |
5,699 |
29,301 |
|
|
57 |
8,08 |
34 |
0,07 |
2,7 |
0,598 |
0,948 |
0,048 |
0,996 |
1,993 |
6,682 |
28,318 |
|
|
58 |
24,04 |
34 |
0,1 |
2,7 |
0,872 |
1,154 |
0,102 |
1,257 |
2,513 |
4,689 |
30,311 |
|
|
59 |
67,07 |
25 |
0,15 |
3,1 |
1,081 |
0,800 |
0,180 |
0,980 |
1,960 |
2,176 |
32,824 |
|
|
60 |
3,2 |
4 |
0,07 |
2,2 |
0,237 |
0,018 |
0,006 |
0,024 |
0,047 |
0,263 |
34,737 |
3.3 Выбор насосного оборудования
Одной из задач гидравлического расчёта сети заключается в определении характеристик насосов.
1. При выборе корректирующих насосов для систем отопления, устанавливаемых в ЦТП, следует принимать:
· напор - на 2 - 3 м.в.ст. больше потерь давления в системе отопления;
· подачу насоса G:
(24)
где - расчётный максимальный расход воды на отопление из тепловой сети;
(25)
где - максимальный поток на отопление, Гкал/ч;
с - удельная теплоёмкость воды, ккал/(кг • оС);
u - коэффициент смешения
(26)
где -температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха для проектирования отопления ;
- температура воды в подающем трубопроводе системы отопления, оС;
- температура воды в обратном трубопроводе от системы отопления, оС.
Расчётный максимальный расход воды на отопление:
т/ч;
Коэффициент смешения:
;
Подача насоса:
т/ч.
Для подачи микрорайону, присоединенному к ЦТП 1, воды и жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, содержащих твердые включения не более 0,05 процентов по массе и размером до 0,2 мм, с температурой до 85 оС выбираем центробежный насос с двусторонним подводом воды марки Д200-36, подачей 200 м3/ч , с напором 36 м и типом электродвигателя А200М4 с частотой вращения 1500 об/мин и мощностью 40 кВт.
Число выбираемых насосов следует принимать не менее двух, один из которых является резервным.
2. При выборе циркуляционных насосов системы горячего водоснабжения следует принимать:
· подачу насоса - по расчётным расходам воды в системе, на трубопроводах которой он устанавливается;
· напор - в зависимости от расчетного давления в сети и требующегося давления в присоединяемых системах потребления;
Для обеспечения циркуляции воды в системе горячего водоснабжения микрорайона, присоединенного к ЦТП 1 выбираем центробежный консольный насос марки К45/30 с производительностью 45 м3/ч, развиваемым напором 30 м.в.ст. и электродвигателем с частотой вращения 3000 об/мин и мощностью 7,5 кВт.
Число выбираемых насосов следует принимать не менее двух, один из которых является резервным.
3. При выборе подпиточных насосов системы горячего водоснабжения следует принимать:
· подачу насоса - по расчётному расходу воды при максимальном водопотреблении микрорайона:
Gгвс макс= 13,34 м3/час;
· напор - по правилам технической эксплуатации в системе должен быть выше статического не менее чем на 5 м.в.ст.:
Нст= 20мв.ст. (принимаем по высотности зданий);
Для подпитки воды в систему горячего водоснабжения микрорайона, присоединенного к ЦТП 1 выбираем центробежный консольный насос марки К20/30 с производительностью 20 м3/ч, развиваемым напором 30 м.в.ст. и типом электродвигателя АИР100Л2ж с частотой вращения 3000 об/мин и мощностью 4 кВт.
Число выбираемых насосов следует принимать не менее двух, один из которых является резервным.
4. АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Г.ТАЙГА
Для эффективной эксплуатации системы теплоснабжения необходимо обеспечивать:
· учет топливно-энергетических ресурсов;
· разработку энергетических характеристик тепловых энергоустановок;
· контроль и анализ соблюдения нормативных энергетических характеристик и оценку технического состояния тепловых энергоустановок;
· анализ энергоэффективности проводимых организационно-технических мероприятий;
· сбалансированность графика отпуска и потребления тепловой энергии.
Планирование режимов работы системы теплоснабжения производится на долгосрочные и кратковременные периоды и осуществляется на основе:
· данных суточных ведомостей и статистических данных за предыдущие дни и периоды;
· прогноза теплопотребления на планируемый период;
· данных о перспективных изменениях систем теплоснабжения;
· данных об изменении заявленных нагрузок.
Периодически проводятся режимно-наладочные испытания и работы, по результатам которых составляются режимные карты, а также разрабатываются нормативные характеристики работы элементов системы теплоснабжения. По окончании испытаний разрабатывается и проводится анализ энергетических балансов и принимаются меры к их оптимизации.
Энергетические характеристики тепловых сетей составляются по следующим показателям: тепловые потери, потери теплоносителя, удельный расход электроэнергии на транспорт теплоносителя, максимальный и среднечасовой расход сетевой воды, разность температур в подающем и обратном трубопроводах.
4.1 СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКА CИСТЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Г. ТАЙГА
В состав системы централизованного теплоснабжения г. Тайга входят:
· центральная котельная - источник;
· магистральные тепловые сети;
· центральные тепловые пункты -8 штук;
· внутриквартальные распределительные тепловые сети систем отопления и горячего водоснабжения.
В качестве теплоносителя используется вода.
4.1.1 Центральная котельная
Центральная котельная обеспечивает покрытие тепловых нагрузок (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение, паровая технологическая нагрузка) жилищно-коммунального, социального и промышленного сектора города Тайга.
Теплогенерирующими установками являются паровые котлы типа
КЕ-25/14С, вырабатывающими пар с параметрами:
- давление 1,4 МПа;
- температура 194 0С.
Суммарная паропроизводительность установленных шести котлоагрегатов 150 т/час (85,8 Гкал/час).
В качестве топлива на котельной используются угли Кузнецкого бассейна различных месторождений, доставляемых на котельную железнодорожным транспортом.
Топливоподача котлов состоит из закрытого склада угля, системы первого и второго подъемов с дробильным отделением. Очаговые остатки из топки котла сбрасываются в каналы золошлакоудаления, оборудованные скреперно-ковшовыми подъемниками.
Для золоудаления снаружи здания котельной установлены батарейные циклоны. Уловленная в циклонах зола попадает в промежуточный бункер, откуда отгружается в специальный автотранспорт и вывозится в отведенное место.
Для обеспечения работы водяных тепловых сетей схемой котельной предусмотрено две группы теплосетевых установок предназначенных для раздельного теплоснабжения потребителей города и промзоны. Каждая из групп имеет в своём составе:
· подогреватели сетевой воды (ПСВ);
· охладители конденсата (ОК);
· сетевые насосы;
· трубопроводы технологической обвязки.
Подпитка водой обоих групп осуществляется через один узел имеющий две независимые линии регулирования. Схемой предусмотрено осуществление гидравлической связи между теплосетевыми установками через секционирующие задвижки. Такая схема позволяет осуществлять несколько режимов работы:
· раздельное теплоснабжение потребителей города и промышленной зоны основной режим;
· теплоснабжение ЦТП от теплосетевой установки промышленной зоны используется в межотопительный период для нужд горячего водоснабжения;
· теплоснабжение потребителей промышленной зоны (с корректировкой температуры теплоносителя) от теплосетевой установки города используется в периоды снижения общего теплопотребления.
Работа теплосетевых установок котельной осуществляется по следующей схеме:
1. сетевая вода по обратному трубопроводу из теплосети через головные задвижки и грязевики поступает на на всас сетевых насосов;
2. сетевые насосы подают сетевую воду через охладители конденсата и сетевые подогреватели в подающий трубопровод теплосети, при этом насосы должны обеспечивать расчетные расходы циркуляции воды и давление в подающем трубопроводе теплосети;
3. восполнение потерь воды в т/сетях и поддержание заданного давления в обратном трубопроводе производится системой подпитки. Работа системы подпитки осуществляется в автоматическом режиме по заданному давлению.
Технические характеристики оборудования теплосетевых установок котельной:
1. Тепловая сеть промышленной зоны:
а) сетевые подогреватели :
· Паровой кожухотрубный
- Тип - ПП -1 - 53 - II;
- Количество ходов сетевой воды - 2 штуки;
- Поверхность нагрева - 53,9 м2 ;
- Максимальная температура воды на выходе - 150 оС ;
- Тепловая мощность - 9 Гкал/час ;
- Номинальный расход сетевой воды - 200 м 3/час.
· Паровой пластинчатый
- Тип- СВ300;
- Количество пластин - 110 штук;
- Поверхность нагрева - 125 м2;
- Максимальная температура воды на выходе - 150 0С;
- Номинальный расход сетевой воды - 60 м 3/час;
- Тепловая мощность - 4,8 Гкал/час.
б) охладители конденсата
- Водоводянной скоростной № 16;
- Количество секций- 2шт;
- Поверхность нагрева - 28 м 2;
- Максимальная температура сетевой воды на выходе - 150 оС.
в) сетевые насосы
Тип -Д 200-90б , центробежный двустороннего входа, горизонтальный с полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу двустороннего входа и спиральным отводом.
- Количество в группе- 3 штуки;
- Номинальная подача насоса -160 м3 /ч;
- Номинальный напор насоса - 62 м.вод.ст ;
- Мощность электродвигателя -55кВт;
- Скорость вращения-3000 об/мин;
2. Тепловая сеть города:
а) сетевые подогреватели -3 штуки
- Тип ПСВ-125-7-15, паровой кожухотрубный;
- Количество ходов сетевой воды - 4;
- Поверхность нагрева - 125 м2;
- Максимальная температура воды на выходе - 150 0С;
- Номинальный расход сетевой воды - 250 м 3/час;
- Тепловая мощность - 20 Гкал/час.
б) охладители конденсата
- Водоводянной скоростной № 16;
- Количество секций в группе- 3 штуки;
- Поверхность нагрева - 28 м.
в) сетевые насосы
Тип- ЦН-400-105-центробежный, горизонтальный с полуспиральным подводом и спиральным отводами, с переводными каналами между ступенями , с рабочими колесами одностороннего входа, установленными симметрично основными дисками навстречу друг другу двухступенчатый.
- Количество в группе - 3 штуки;
- Максимально допустимое давление на входе - 2,5кгс/см2;
- Номинальная подача насоса - 400 м3 /ч;
- Номинальный напор насоса, 105 м. вод. ст;
- Мощность электродвигателя -200 кВт;
- Скорость вращения- 1500 об/мин.
Магистральные тепловые сети города несут разнородную тепловую нагрузку, поэтому для обеспечения требований горячего водоснабжения отпуск тепла производится по повышенному температурному графику, который предусматривает в диапазоне температур наружного воздуха от +10 до -8 0 С - количественное регулирование и в диапазоне температур наружного воздуха от -8 до -39 0 С - качественное регулирование отпуска.
Технологические параметры работы водогрейной части котельной
I Сетевая вода
1. Городская тепловая сеть :
- Давление обратной сетевой воды : максимальное - 3 кгс/см2, минимальное - 2 кгс/см2;
- Максимальное давление подающей сетевой воды - 10 кгс/см2;
- Максимальная температура обратной сетевой воды - 70 оС;
- Максимальная температура сетевой воды на выходе из подогревателей сетевой воды /ПСВ/ - 150оС;
- Температура подающей сетевой воды регламентируется температурным графиком;
- Расход циркулирующей сетевой воды регламентируется температурным графиком.
2. Тепловая сеть промышленной зоны:
- Давление обратной сетевой воды: максимальное - 3 кгс/см2, минимальное - 1 кгс/см2;
- Максимальное давление подающей сетевой воды - 6 кгс/см2;
- Максимальная температура обратной сетевой воды - 70 оС;
- Максимальное давление на входе в ПСВ - 10 кгс/см2;
- Температура подающей сетевой воды регламентируется температурным графиком.
II Подпиточная вода
- Качество воды: деаэрированная, максимальная жесткость 700 мкг - экв/л;
- Давление перед регулятором подпитки: максимальное - 5 кгс/см2, минимальное - 2,5 кгс/см2;
- Температура подпиточной воды при работе деаэратора составляет от 40-60 0С.
В качестве исходной (сырой) воды используется вода из городского водопровода, которая на водоподготовительной установке умягчается по двухступенчатой схеме Na-катионирования. Деаэрация подпиточной воды осуществляется в деаэраторах атмосферного типа.
Котельная имеет два вывода :
1. первый двухтрубный - обеспечивает теплоснабжением через магистральную теплосеть и ЦТП 8 жилые районы г. Тайга по температурному графику t1/t2 = 115/70 0С, теплоснабжение жилых и общественных зданий города осуществляется через сеть ЦТП по зависимой схеме, а горячее водоснабжение - по закрытой схеме.
2. второй четырёхтрубный - обеспечивает теплоснабжение отопительных нагрузок промышленных объектов г. Тайги (локомотивное, вагонное депо, производственные базы и т.д) сетевой водой по температурному графику 95/70 0С и выдает пар производственным потребителям от коллектора собственных нужд с давлением 0,6 МПа с частичным возвратом конденсата.
В качестве исходной (сырой) воды используется вода из городского водопровода, которая на ВПУ умягчается по двухступенчатой схеме Na-катионирования. Деаэрация подпиточной воды осуществляется в деаэраторах атмосферного типа.
Таблица 10. Показатели работы центральной котельной
|
Наименование показателей |
Разм-ть |
Значение |
|
