Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Разработка рекомендаций по повышению энергетической эффективности района Шексна - Южная

Разработка рекомендаций по повышению энергетической эффективности района Шексна - Южная

Характеристика системы теплоснабжения, описание котельной, тепловых сетей и потребителей. Регулировка гидравлического режима тепловой сети, определение расхода и скорости движения теплоносителя. Технологическая схема автоматизации котельного агрегата.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	20.03.2017
Размер файла	895,6 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение
1. Исходные данные для дипломной работы
1.1 Общая характеристика системы теплоснабжения
1.2 Описание котельной
1.3 Описание тепловых сетей
1.4 Описание потребителей
1.5 Общие выводы и уточнение целей дипломной работы
2. Регулировка гидравлического режима тепловой сети
2.1 Анализ потребителей
2.1.1 Определение расхода теплоносителя
2.1.2 Скорость движения теплоносителя
2.1.3 Тепловые потери на участках
2.2 Гидравлический режим тепловой сети
2.2.1 Расчёт гидравлического режима тепловой сети
2.2.2 Пьезометрический график
3. Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности системы теплоснабжения
3.1 Рекомендации по регулировке гидравлического режима
3.2 Рекомендации по замене отводящих трубопроводов
4. Расчет экономической эффективности рекомендаций
4.1 ТЭО регулировки
4.2 ТЭО замены отводящих трубопроводов
5. Безопасность жизнедеятельности при работе с газовым оборудованием котельной
5.1 Общие требования безопасности
5.2 Требования безопасности перед началом работы
5.3 Требования безопасности во время работы
5.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях
5.5 Требования безопасности по окончании работы
6. Автоматизация котельного агрегата ТВГ - 8М
6.1 Общие данные
6.2 Контрольно-измерительные приборы
6.3 Технологическая схема автоматизации котельного агрегата
6.4 Расчёт регулирующего органа
6.5 Технико-экономическая оценка автоматизации
Заключение
Список использованных источников

Введение

Долгое время из-за низкой стоимости энергоресурсов в нашей стране вопросам энергосбережения не уделялось должного внимания. Поэтому из-за целого ряда недостатков, допускаемых при проектировании, строительстве и эксплуатации отечественных систем теплоснабжения, до 25% выработанной на котельных тепловой энергии теряется напрасно. Детальные обследования систем теплоснабжения в ряде районов показывают, что большинство из обследованных систем имеют примерно одинаковые недостатки в устройстве и эксплуатации, частичное устранение которых позволило бы снизить расход тепловой энергии на теплоснабжение зданий. Поэтому разработка и внедрение энергосберегающих мероприятий является актуальными вопросами рациональной эксплуатации теплоэнергетических установок.

На сегодняшний день значимость энергетики в экономическом и техническом развитии России очень велика, потому что в настоящее время Россия занимает второе место в мире по потреблению энергоресурсов. При этом Россия является обладателем одного из самых больших в мире потенциалов топливно-энергетических ресурсов - это её несомненное конкурентное преимущество [1].

В системах теплоснабжения городов России в настоящее время накоплено множество проблем, рассматривать которые следует одновременно с позиций энергобезопасности и энергоэффективности. Чтобы повышать безопасность и эффективность теплоснабжения, необходимо решать серьезные проблемы.

Путь повышения эффективности энергетического хозяйства - внедрение программ и мероприятий позволяющих получить качественное, бесперебойное, дешёвое снабжение потребителей теплом и горячей водой.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что проблемы жилищно-коммунального комплекса имеют не только экономический и структурный характер. Одним из "слабых мест" является энергетическая составляющая. Неэффективное энергоиспользование ведёт к увеличению расхода топливных ресурсов, росту тарифов. Необходимы срочные меры по повышению эффективности работы энергетических составляющих всего жилищно-коммунального комплекса.

Целью дипломной работы является разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности системы теплоснабжения поселка Шексна-Южная от котельной "Южная". Котельная снабжает потребителей тепловой энергией на отопление. В районе котельной основными потребителями являются жилые и административные здания. Жилой и нежилой фонд различается этажностью от 1-5 этажей.

С этой целью в рамках данной дипломной работы проводятся следующие действия:

- обследование и описание системы теплоснабжения в целом, основных ее составляющих, расчет гидравлического режима тепловой сети;

- разработка рекомендаций по регулировке теплового режима и замене отводящих трубопроводов;

- расчет технико-экономической эффективности предложенных мероприятий;

- раздел по технике безопасности при работе с газовым оборудованием котельной;

- автоматизация котельного агрегата.

Дипломная работа выполняется в двух вариантах: первый - стандартный, выполненный на листах формата А 4 в печатном виде, второй - компакт-диск, содержащий информацию, отраженную в первом варианте дипломной работы.

1. Исходные данные для дипломной работы

1.1 Общая характеристика системы теплоснабжения

Рассматриваемая котельная расположена по адресу: Вологодская область, поселок Шексна, ул. Социалистическая.

На данный момент котельная снабжает тепловой энергией 143 объекта только на нужды отопления, среди которых в основном жиле дома, а также школы, дом культуры, детские сады, магазины, суд, РОВД и многое другое. Этот микрорайон поселка, имеет здания различной этажности - жилые дома от двух до пяти этажей, а также несколько зданий с помещениями общехозяйственного и складского назначения и другие сооружения. Водоснабжение котельной производится из городского водопровода - МУП "Шекснаводоканал", два ввода диаметром 108 мм.

Основные параметры климата для города Вологды согласно [2] следующие: средняя температура наиболее холодной пятидневки - 32°С; средняя температура наиболее холодного месяца (январь) - 11,7°С; средняя температура за отопительный период - 4°С; продолжительность отопительного периода - 228 дней.

В основном по району применяется подземная прокладка трубопроводов. Система теплоснабжения потребителей закрытого типа, тепловая сеть двухтрубная тупиковая. Около 50 % объектов, подключенных к тепловой сети, принадлежат старому жилищному фонду. Отпуск тепловой энергии осуществляется в виде горячей воды по температурному графику 130-70 °С. Полный перечень объектов, снабжаемых теплотой, приведен таблице 1.1, также приведены значения тепловых нагрузок для каждого потребителя в отдельности.

1.2 Описание котельной

Источник теплоты представляет собой производственно-отопительную газовую котельную. Котельная работает на природном газе, снабжая тепловой энергией всех потребителей и обеспечивает присоединенную нагрузку.

Для выработки тепловой энергии на котельной используется 3 (три) котла. Два котла марки КВ-Г-7,56 и один котел марки ТВГ 8М. По маркировке очень легко расшифровать основные характеристики котлоагрегата: КВ - котел водогрейный; Г - на газе; 7,56 - теплопроизводительность в системе "СИ" 7,56 Вт. Рабочее давление составляет 0,8-1,4 МПа.

Данные котлы производительностью 7,56 МВт (6,5 Гкал/ч) оборудованы подовыми щелевыми горелками, воздух подводится под решетку, установленную ниже подовых горелок. Диапазон регулирования нагрузки 25-100%, расчетный коэффициент избытка воздуха 1,1.

Технические характеристика котлов типа КВ-Г-7,56: тепловая мощность 7,56 МВт; рабочее давление от 0,8 до 1,4 МПа; температура воды на входе/выходе 70/150°С; температура уходящих газов 140°С; расход воды через котел 80,4 т/ч; сопротивление газового тракта 0,98 кПа; сопротивление воздушного короба с горелкой 0,30 кПа; гидравлическое сопротивление котла 90 кПа; КПД котла брутто 92,2 %.

Котлы типа ТВГ выпускались в значительном количестве для относительно небольших водогрейных котельных. Расчетные характеристики котлов типа ТВГ: номинальная тепловая мощность - 8,3 Гкал/ч; рабочее давление от 0,9 до 1,5 МПа; расчетная температура воды на входе/выходе 70/150°С; температура уходящих газов - 140°С; расход воды через котел - 104 т/ч; давление газа перед горелками - 20 кПа; КПД котла брутто 90,3 %.

Режимные карты работы котлов приведены в таблицах 1.2.1, 1.2.2.

Таблица 1.2.1 - Режимная карта работы котла КВГ-7,56

№ п/п	Наименование параметра	Единицы измерения	Нагрузка
			30	49	61	66
1	2	3	4	5	6	7
1	Теплопроизводительность	Гкал/ч	2,26	3,73	4,63	4,96
2	Температура сетевой воды
	а) перед котлом	°С	60…70
3	Теплоемкость воды	ккал/м³	966	959	950	949
4	Расход воды через котел	м³/ч	80	80	80	80
5	Давление сетевой воды перед котлом	кгс/см²	10,3
6	Давление сетевой воды после котла	кгс/см²	9,4
7	Давление газа в коллекторе	кгс/м²	4000
8	Давление газа на горелках	кгс/м²	300	900	1400	1600
9	Давление воздуха на вентиляторе	кгс/м²	9	46	77	90
10	Разрежение в топке	кгс/м²	2,5	2,5	2,5	2,5
11	Разрежение за котлом	кгс/м²	16	32	42	56
12	Число работающих горелок	шт	3
13	Приведенный расход газа	м³/ч	310	516	643	689
14	Состав уходящих газов
	CO₂	%	7,4	7,8	8	8,1
	O₂	%	7,8	7,1	6,8	6,6
	CO	мг/м³	17	87	93	74
	NO_x	мг/м³	58	58	58	55
15	Коэффициент избытка воздуха за котлом	-	1,53	1,46	1,43	1,42
16	Коэффициент разброса сухих продуктов горения	-	1,36	1,37	1,31	1,34
17	Температура уходящих газов за котлом	°С	101	147	164	167
18	Состав уходящих газов за дымососом
	CO₂	%	6,8	7,6	7,8	7,8
	O2	%	8,9	7,5	7,1	7,1
	CO	мг/м³	23	28	44	76
	NO_x	мг/м³	59	48	50	52
19	Коэффициент избытка воздуха у дымососа	-	1,68	1,5	1,46	1,46
20	Коэффициент разброса сухих продуктов горения	%	1,73	1,55	1,51	1,51
21	Температура уходящих газов	°С	142	173	198	208
22	Потери тепла с уходящими газами	%	4,55	6,99	7,79	7,91
23	Потери тепла в окружающую среду	%	4,34	2,6	2,09	1,95
24	Суммарные потери тепла	%	8,88	9,60	9,88	9,86

Таблица 1.2.2 - Режимная карта котла ТВГ-8М

№ п/п	Наименование параметра	Единицы измерения	Нагрузка
			57	67	78	94
1	2	3	4	5	6	7
1	Теплопроизводительность	Гкал/ч	4,31	5,04	5,88	7,10
2	Температура сетевой воды
	а) перед котлом	°С	55-65
	б) после котла	°С	93-103	105-115	113-123	126-136
3	Теплоемкость воды	ккал/м³	966	959	950	949
4	Расход воды через котел	м³/ч	105
5	Давление сетевой воды перед котлом	кгс/см²	10,3
6	Давление сетевой воды после котла	кгс/см²	7,3
7	Давление газа в коллекторе	кгс/м²	4300	4200	4100	3900
8	Давление газа на горелках	кгс/м²	500	700	900	1300
9	Давление воздуха на вентиляторе	кгс/м²	5	11	17	28
10	Разрежение в топке	кгс/м²	2,5	2,5	2,5	2,5
11	Разрежение за котлом	кгс/м²	12	24	36	44
12	Число работающих горелок	шт	4
13	Приведенный расход газа	м³/ч	585	684	799	973
14	Состав уходящих газов
	CO₂	%	8,7	8,8	8,8	8,9
	O2	%	5,5	5,4	5,3	5,2
	CO	мг/м³	13	4	8	23
	NO_x	мг/м³	76	86	87	74
15	Коэффициент избытка воздуха за котлом	-	1,32	1,31	1,3	1,29
16	Коэффициент разброса сухих продуктов горения	-	1,47	1,23	1,23	1,23
17	Температура уходящих газов за котлом		112	122	133	155
18	Состав уходящих газов у дымососа
	CO₂	%	6,8	7,8	7,8	7,8
	O2	%	8,9	7,1	7,1	7,1
	CO	мг/м³	3	17	60	76
	NO_x	мг/м³	45	51	53	55
19	Коэффициент избытка воздуха у дымососа	-	1,68	1,46	1,46	1,46
20	Коэффициент разброса сухих продуктов горения	-	1,73	1,51	1,51	1,51
21	Температура уходящих газов за котлом		100	122	130	138
22	Потери тепла с уходящими газами	%	4,72	5,21	5,71	6,81
23	Потери тепла в окружающую среду	%	3,01	2,57	2,20	1,81
24	Суммарные потери тепла	%	7,73	7,79	7,91	8,62
25	КПД котла "брутто"	%	92,27	92,21	92,09	91,38

Суммарная тепловая нагрузка в сети на отопление составляет 11,3 Гкал/ч. Тепловая мощность котельной составляет 21,3 Гкал/ч. Дефицит мощности отсутствует.

Для обеспечения необходимого напора в тепловой сети используются 6 насосов К 100-65-250 производительностью L=100 м³/ч, создаваемым напором P=80 м.

Для отвода дымовых газов при сжигании топлива (природного газа) от котельных агрегатов предназначена кирпичная дымовая труба. К дымовой трубе продукты сгорания топлива подводятся подземными газоходами. Степень агрессивности отводимых дымовых газов - не агрессивные. Ствол дымовой трубы выполнен из глиняного кирпича полнотелого пластического прессования М 100, на цементно-песчаном растворе М 75.

Техническая характеристика дымовой трубы. Фундамент монолитный железобетонный, выполненный из бетона марки не менее М 200, имеет круглую форму и представляет собой стакан, опертый на круглую плиту. Кирпичный ствол дымовой трубы выполнен в виде полого усеченного конуса. Уклон образующей наружной поверхности ствола равен 3,0 %. Кладка ствола выполнена из глиняного обыкновенного кирпича марки М 100 на растворе марки М 50. Наружный диаметр переменный: от 4080 мм в цокольной части до 2475 мм в верхней части трубы; толщина стенки трубы переменная: 510 мм (в цокольной части от отметки 0.000 м до отметки плюс 3.400 м); 380 мм (от отметки плюс 3.400 м до отметки плюс 15.200 м); 250 мм (от отметки плюс 15.200 м до отметки плюс 28.000 м). Высота ствола дымовой трубы (от уровня земли) 28,3 м, диаметр устья 1,715 м. Для зашиты несущего ствола от агрессивного воздействия и температуры дымовых газов внутри ствола по всей высоте трубы выполнена из обыкновенного глиняного кирпича пластического прессования марки М 100 на глиноцементном растворе толщиной 120 мм. Высота футеровки 28,3 м, выполняется отдельными звеньями, опирающимися на консольные выступы несущего кирпичного ствола. Между стволом и футеровкой предусмотрен воздушный зазор толщиной 50 мм. В стволе дымовой трубы на отметке 0.000 м и в фундаменте на отметке -1.660 м выполнены проемы для подводящих газоходов размером 0,80Ч1,24 м и 0,68Ч1,10 м. Ограждающие конструкции подземных газоходов выполнены из обыкновенного глиняного кирпича марки М 75 на растворе марки М 25. Перекрытие газоходов - сборные железобетонные плоские плиты. Молниезащита дымовой трубы состоит из одного молниеприемника на оголовке трубы, токоотводящего провода, проложенного по всей высоте трубы и заземляющего контура.

Так как естественной тяги недостаточно чтобы удалить, продукты сгорания из котла на котельной установлены дымососы марки ДН-11,2 производительностью 11200 м³/ч. Часть газового тракта, расположенная перед дымососом по ходу газов, находится под разрежением, а за дымососом - под избыточным давлением.

Подача воздуха в топку и преодоление сопротивления по длине воздушного тракта осуществляется вентиляторами марки Ц-13 и Ц-13-50. Для компенсации утечек теплоносителя используются два насоса 4КМ-8А производительностью 90 м³/ч, полным напором 43 м.

1.3 Описание тепловых сетей

котельная потребитель гидравлический автоматизация

Тепловая сеть рассматриваемого района представляют собой двухтрубную замкнутую систему теплоснабжения с тупиковой разводкой.

Из здания котельной выходит одна отдельная ветка теплотрассы, которая разветвляется на множество ответвлений.

По территории района везде применяется подземная прокладка теплопроводов.

Конструктивно сеть выполнена двухтрубной тупиковой из труб стальных электросварных по ГОСТ 10704 - 91 [3]. Отпуск тепла осуществляется в виде горячей воды по температурному графику 130-700°С.

Общее количество объектов теплопотребления - 143. Общая длина тепловых сетей - 9931 метров. Условные диаметры трубопроводов от 50 до 300 мм. Минимальное расстояние от котельной до потребителя 10 метров. Тепловая изоляция трубопроводов выполнена из минеральной ваты, покрывной слой из 2-3 слоев изола или бризола при подземной прокладке трасс. Для устранения усилий, возникающих при тепловых удлинениях труб, используют П-образные гнутые и сварные компенсаторы, а также повороты трассы с углом поворота не более 135°С.

Для закрепления трубопроводов в отдельных точках, и разделения его на независимые по температурным деформациям участки используют неподвижные опоры. При подземной прокладке в непроходных каналах - щитовые, а при надземной прокладке лобовые и хомутовые. Также применяются подвижные опоры для восприятия и передачи на грунт веса трубопроводов. Для обеспечения свободного перемещения трубопровода при температурных деформациях - скользящие опоры. Запорная арматура в тепловой сети применяется с ручным приводов, в основном стальная, а также из ковкого чугуна с фланцевым соединением к трубопроводу. Для обслуживания ответвлений тепловой сети используются тепловые камеры из сборного железобетона. В камерах установлена запорная арматура, а также дренажные и воздушные краны. На вводе абонентов имеются тепловые пункты.

1.4 Описание потребителей

Централизованная система теплоснабжения осуществляет снабжением тепловой энергией 143 объекта. Большинство из них составляют жилые здания этажностью от 2 до 5 этажей. Так же имеются несколько административно-общественного назначения (школы, детские сады, дом культуры, дом детского творчества и др.). Имеются склады, гаражи, бани, пожарная часть и др.

Полный перечень объектов, снабжаемых теплотой, приведен таблице 1.4 Значения тепловых нагрузок для каждого потребителя в отдельности представлены на рисунке 1.4 в виде диаграммы.

Таблица 1.4 - Значения тепловых нагрузок

№ п/п	Потребитель	Тип здания	Тепловая нагрузка на отопление, Мкал/ч
1	2	3	4
1	Ул. Детская д.2	ж/д	11,03
2	Ул. Детская д.20	ж/д	63,37
3	Ул. Детская д.22	ж/д	63,37
4	Ул. Детская д.24	ж/д	84,18
5	Ул. Детская д.24-А	ж/д	84,18
6	Ул. Детская д.26	ж/д	72,79
7	Ул. Детская д.28	ж/д	72,5
8	Ул. Детская д.30	ж/д	72,3
9	Ул. Детская д.32	ж/д	72,36
10	Ул. Полевая д.2	ж/д	46,58
11	Ул. Садовая д.18	ж/д	16,2
12	Ул. Садовая д.19	ж/д	79,67
13	Ул. Садовая д.20	ж/д	16,31
14	Ул. Садовая д.21	ж/д	84,18
15	Ул. Садовая д.22	ж/д	16,4
16	Ул. Садовая д.23	ж/д	111,51
17	Ул. Садовая д.24	ж/д	16,37
18	Ул. Садовая д.25	ж/д	143,62
19	Ул. Садовая д.26	ж/д	16,57
20	Ул. Садовая д.27	ж/д	107,16
21	Ул. Садовая д.28	ж/д	16,37
22	Ул. Садовая д.29	ж/д	107,38
23	Ул. Садовая д.30	ж/д	16,4
24	Баня №3		31,51
25	Ул. Ленина д.1	ж/д	5,66
26	Ул. Ленина д.5	ж/д	4,48
27	Ул. Ленина д.7	ж/д	5,63
28	Ул. Ленина д.13	ж/д	25,08
29	Ул. Ленина д.15	ж/д	10,66
30	Ул. Ленина д.27	ж/д	16,37
31	Ул. Ленина д.29	ж/д	16,2
32	Ул. Ленина д.31	ж/д	16,29
33	Ул. Ленина д.33	ж/д	36,62
34	Ул. Ленина д.35	ж/д	36,54
35	Ул. Ленина д.37	ж/д	36,52
36	Д/с "Зоренька"		108,51
37	Гараж центра занятости		3,24
38	Контора центра занятости		7,64
39	Поликлиника + лечебный корпус		236,66
40	Палатный корпус		256,62
41	Хозяйственный корпус ЦРБ		59,57
42	Ул. Парковая д.2	ж/д	5,23
43	Ул. Парковая д.5	ж/д	12,54
44	Ул. Парковая д.7	ж/д	17,08
45	Ул. Парковая д.9	ж/д	17,08
46	Ул. Парковая д.11	ж/д	15,81
47	Ул. Парковая д.13	ж/д	157,85
48	Ул. Пролетарская д.2	ж/д	48,4
49	Ул. Пролетарская д.4	ж/д	193,28
50	Ул. Пролетарская д.6	ж/д	213,83
51	Ул. Пролетарская д.17	ж/д	195,57
52	Ул. Пролетарская д.23	ж/д	26,85
53	Гараж ЭТУС		47,93
54	ЭТУС		109,52
55	РУФПС		55,05
56	Сбербанк		95,81
57	Контора РПС		38,13
58	Магазин-контора ПОСПО		46,5
59	Гаражи администрации		46,77
60	Кафе "Шексна"		57,85
61	Администрация района		138,82
62	Налоговая инспекция		95,86
63	Комитет самоуправления		33,04
64	Универмаг		83,06
65	Магазин ПОСПО		22,19
66	Отдел вневедомственной охраны		2
67	Народный суд		49,69
68	Ул. Октябрьская д.48	ж/д	8,55
69	Дом Культуры		315,02
70	РОВД		87,67
71	Гаражи РОВД		66,66
72	Контора склада РПС		1,28
73	Магазин "Пайщик"		5,14
74	Устье-Угольская школа		672,22
75	Фильмотека		5,96
76	Школа №5		116,98
77	Гаражи рядом со школой №2		26,85
78	Школа №2		22,48
79	Вечерняя школа		29,14
80	Ул. Железнодорожная д.2	ж/д	252,93
81	Ул. Железнодорожная д.4	ж/д	132,56
82	Ул. Железнодорожная д.6	ж/д	149,62
83	Ул. Железнодорожная д.8	ж/д	216,47
84	Д/с "Аленушка"		67,65
85	Общественный туалет		1,33
86	Пожарная часть + Гараж		54,5
87	Гараж РОНО		22,79
88	Детский театр "Чебурашка"		7,75
89	Магазин "Бытовая химия"		3,34
90	Магазин КХП		3,05
91	Типография + склад бумаги		69,94
92	Гараж типографии		5,82
93	Ул. Исполкомовская д.11	ж/д	5,7
94	Ул. Исполкомовская д.20	ж/д	8,26
95	Детская консультация		34,85
96	Киносеть		5,01
97	Ул. Покровского д.4	ж/д	8,98
98	Ул. Покровского д.6	ж/д	5,6
99	Ул. Покровского д.8	ж/д	8,39
100	Гараж ЦРБ		19,35
101	Вспомогательная школа		90,55
102	Гараж киносети		9,94
103	Ул. Гагарина д.2	ж/д	74,08
104	Ул. Гагарина д.3 (1-й узел)	ж/д	116,91
105	Ул. Гагарина д.3 (2-й узел)	ж/д	135,38
106	Ул. Гагарина д.3 (3-й узел)	ж/д	116,91
107	Ул. Гагарина д.4	ж/д	74,24
108	Ул. Гагарина д.6	ж/д	166,4
109	Ул. Гагарина д.8	ж/д	64,98
110	Ул. Гагарина д.9	ж/д	209,07
111	Ул. Гагарина д.10	ж/д	4,71
112	Ул. Социалистическая д.3	ж/д	64,96
113	Ул. Социалистическая д.5	ж/д	54,94
114	Ул. Социалистическая д.11	ж/д	206,14
115	Ул. Социалистическая д.18	ж/д	38,71
116	Ул. Социалистическая д.20	ж/д	37,47
117	Ул. Социалистическая д.22	ж/д	39,39
118	Д/с "Гусельки"		92,54
119	Военкомат		40,53
120	Гараж военкомата		4,6
121	Охотообщество		2,88
122	Церковь		8,3
123	Контора ГЭП ВОКЭ		7,01
124	Гараж ВОКЭ		69,17
125	Ул. Береговая д.1		1,59
126	Ул. Береговая д.4	ж/д	17,64
127	Гаражи 1-й ввод		4,77
128	Гаражи 2-й ввод		9,55
129	Гаражи 3-й ввод		14,32
130	Баня №1		34,37
131	Ул. Советская д.15 (1-й ввод)	ж/д	3,85
132	Ул. Советская д.15 (2-й ввод)		22,4
133	Ул. Советская д.18	ж/д	55,93
134	Ул. Советская д.8	ж/д	60,59
135	Ул. Комсомольская д.1	ж/д	7,66
136	РКЦ		7,84
137	Мастерская РОНО		19,38
138	Магазин "Сириус"		2,67
139	Лыжная база		9,04
140	Гараж МКХ		12,5
141	Ул. Пионерская д.1	ж/д	13,68
142	Детская библиотека		4,86
143	Спортзал		35,09

Рисунок 1.4 - Тепловая нагрузка здания на отопление

Максимальную нагрузку имеет Устье-Угольская школа, она составляет 672,22 Мкал/ч. Из рейтинговой диаграммы видно, объекты теплопотребления имеют резко неравномерную нагрузку, что позволяет судить о проблемах с регулировкой сети и эксплуатацией отдельных участков сети.

1.5 Общие выводы и уточнение целей дипломной работы

Уже по предварительно выявленным параметрам тепловой сети видно, что большая мощность котельного оборудования вкупе с суммарной протяженностью трубопроводов около 9,93 км, являются явно не оптимальный решением в вопросе теплоснабжения южного района поселка Шексна. Значительная удаленность теплового источника от наиболее мощных потребителей, теплопотребление каждого из которых составляет примерно по 11% от общей нагрузки, требует перекачки больших объемов сетевой воды на большие расстояние. Это напрямую ведет к дополнительным затратам на электроэнергию для мощных сетевых насосов, увеличению диаметров трубопроводов и огромным тепловым потерям.

В целом можно сразу же выделить основные конструктивные недостатки тепловой сети. Потребители находится на значительном удалении от источника теплоты, и тепловые сети имеют относительно большую протяженность, что ухудшает условия теплоснабжения.

По результатам обследования тепловой сети можно сделать следующие выводы: в тепловых сетях не применяется наиболее выгодная и оправданная прокладка трубопроводов в изоляции из ППУ с бесканальной прокладкой; в сетях не осуществляется регулировка гидравлического режима, что приводит к завышенному расходу теплоносителя, а следовательно - к излишним затратам на перекачку теплоносителя.

Целью моей последующей работы в рамках данной дипломной работы является оптимизация данной тепловой сети, с помощью проведения энергоэффективных мероприятий по регулировке гидравлического режима и замене отводящих трубопроводов, а также технико-экономическая оценка данных мероприятий.

2. Регулировка гидравлического режима тепловой сети

2.1 Анализ потребителей

2.1.1 Определение расхода теплоносителя

При расчете систем теплоснабжения различают два вида тепловых нагрузок: расчетные тепловые нагрузки и тепловые нагрузки, отличные от расчетных. Об их сопоставлении в практике эксплуатации систем отопления зданий и тепловых сетей возникает необходимость при регулировании систем отопления и тепловых сетей. Расчетные тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию зданий зависят от температуры наружного воздуха для данного района, наружного объема зданий и их удельных тепловых характеристик. Под расчетной тепловой нагрузкой на горячее водоснабжение понимают максимальный часовой расход теплоты за сутки наибольшего водопотребления.

Расчетные тепловые нагрузки позволяют определить расход теплоносителя, мощность источника теплоснабжения, расход топлива на выработку тепловой энергии источником теплоснабжения, диаметры трубопроводов тепловых сетей. Однако при наличии проектной документации расчетные тепловые нагрузки и расходы теплоносителя следует принимать по проектным данным. Все приведенные далее расчеты касаются количества тепла, потребляемого непосредственно на объектах, а не отпущенного в сеть (тепловые нагрузки потребителей).

Часовой расход теплоты на отопление определяется, если известны строительные размеры зданий, по формуле [6]:

, . (2.1.1.1)

В данной дипломной работе расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период определяется по формуле [8]:

, Гкал, (2.1.1.2)

где -поправочный коэффициент, учитывающий зависимость тепловой характеристики здания q_o от расчетной температуры наружного воздуха, =0,98;

- наружный строительный объем зданий, м³;

- удельная отопительная характеристика здания, зависящая от его назначения и объема, ккал/(м³ ч °С);

- усредненная расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, °С;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92), °С [2];

- средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон, °С [2];

- продолжительность отопительного периода, сут [2].

Зная общую нагрузку для теплоснабжения можно определить расход сетевой воды для обеспечения теплоснабжения [8]:

, т/ч, (2.1.1.3)

где - температура сетевой воды в подающем трубопроводе, °С;

- температура сетевой воды в обратном трубопроводе, °С.

Общий часовой расход теплоносителя определяется по формуле:

, т/ч, (2.1.1.4)

где - расход сетевой воды на горячее водоснабжение, т/ч.

Фрагмент результатов расчета часовых расходов теплоносителя потребителей тепловой энергии приведены в таблице 2.1.1.1. Полная таблица находится в электронном файле на листе "Отопление".

Таблица 2.1.1.1 - Фрагмент часовых расходов теплоносителя

Потребители	Тепловая нагрузка, ккал/ч	Расход сетевой воды на отопление,G₀,т/ч	Расход сетевой воды на нужды ГВ, G_г_в, т/ч	Общий расход сетевой воды, G_ч, т/ч
1	2	3	4	5
ул. Социалистическая д.22	48,46	0,81	0,00	0,81
Д/с "Гусельки"	60,94	1,02	0,00	1,02
Военкомат	43,12	0,72	0,00	0,72
Гараж военкомата	4,72	0,08	0,00	0,08
Охотообщество	3,79	0,06	0,00	0,06
Церковь	16,57	0,28	0,00	0,28
Контора ГЭП ВОКЭ	5,32	0,09	0,00	0,09
Гараж ВОКЭ	69,17	1,15	0,00	1,15
ул. Береговая д.1	44,02	0,73	0,00	0,73
ул. Береговая д.4	22,1	0,37	0,00	0,37
Гаражи 1-й ввод	4,77	0,08	0,00	0,08
Гаражи 2-й ввод	9,55	0,16	0,00	0,16
Гаражи 3-й ввод	14,32	0,24	0,00	0,24
Баня №1	34,37	0,57	0,00	0,57
ул. Советская д.15(1-й ввод)	7,57	0,13	0,00	0,13
ул. Советская д.15(2-й ввод)	6,99	0,12	0,00	0,12
ул. Советская д.18	74,73	1,25	0,00	1,25
ул. Советская д.8	82,29	1,37	0,00	1,37
ул. Комсомольская д.1	7,47	0,12	0,00	0,12
РКЦ	16,49	0,27	0,00	0,27
Мастерская РОНО	19,96	0,33	0,00	0,33
Магазин "Сириус"	2,67	0,04	0,00	0,04

2.1.2 Скорость движения теплоносителя

Для проверки значений расходов сетевой воды используется величина скорости теплоносителя, которая нормируется [7] не и равна 1,5 м/с.

Скорость движения сетевой воды в м/с на расчетном участке трубопровода определяется по формуле:

, м/с, (2.1.2)

где - расчетный расход сетевой воды на участке, найден по формуле (2.1.1.4), т/ч;

d_уч - диаметр расчетного участка трубопровода, м.

Исходя из расчетов скорости движения теплоносителя по магистральным трубопроводам (таблица 2.1.2.1), построим диаграмму (рисунок 2.1.2.1).

Таблица 2.1.2.1 - Скорость движения теплоносителя в магистральных трубопроводах

№ расч. Уч

Диаме...