Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Системы теплоснабжения делятся на децентрализованные и централизованные.

Децентрализованной называется система теплоснабжения, в которой источник теплоснабжения и теплоприемник совмещены в одном агрегате или находятся настолько близко, что для передачи тепла не требуется тепловая сеть.

Системы децентрализованного теплоснабжения делятся на индивидуальные и местные.

В индивидуальных системах теплоснабжения каждое помещение получает тепло от отдельного источника.

В местных системах теплоснабжения каждое здание обеспечивается от отдельного источника, например, местной котельной.

Централизованной называется система теплоснабжения, в которой источник теплоты и теплоприемник размещены отдельно, а передача теплоты между ними производится по тепловой сети.

Системы централизованного теплоснабжения в зависимости от количества обслуживаемых зданий делятся на четыре группы: групповые, районные, городские, межгородские.

Групповая система централизованного теплоснабжения предназначена для обеспечения теплом группы (нескольких близко расположенных) зданий;

районная - нескольких групп зданий; городская - нескольких районов; межгородская - нескольких городов.

Процесс централизованного теплоснабжения состоит из подготовки теплоносителя, транспорта теплоносителя, использования теплоносителя.

Подготовка теплоносителя производится на котельных или теплоэлектроцентралях (ТЭЦ).

Транспорт теплоносителя производится при помощи тепловых сетей.

Использование теплоносителя осуществляется в теплоприемниках потребителя.

В зависимости от используемого теплоносителя системы теплоснабжения делятся на водяные и паровые.

Для удовлетворения нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в качестве теплоносителя обычно используют воду; для технологической нагрузки - пар.

Для подготовки (подогрева) теплоносителя могут использоваться следующие источники теплоты: водогрейные котельные, паровые котельные, теплофикационные подогреватели ТЭЦ.

Принцип подготовки теплоносителя в водогрейной котельной заключается в том, что охлажденная в теплоприемниках теплопотребителей вода по обратной линии тепловой сети возвращается в котельную, подогревается в водогрейном котле за счет сжигания органического топлива и направляется к теплопотребителям.

Для восполнения утечек воды из тепловой сети (подпитки) на котельной имеется участок водоподготовки, на котором сырая водопроводная вода подвергается умягчению, деаэрации.

Подготовленная подпиточная вода домешивается к воде из обратной линии тепловой сети перед входом в водогрейный котел.

Паровая котельная в общем случае позволяет подготавливать два теплоносителя: пар и горячую воду.

Конденсат от потребителей пара, вернувшийся в котел по конденсатопроводу, вновь превращается в пар нужной кондиции за счет выделения тепла от сжигания органического топлива и по паропроводу направляется потребителям.

Для нагрева воды на паровой котельной имеются пароводяные подогреватели в сетевой воды, в которых охлажденная вода, вернувшаяся на котельную по обратной линии тепловой сети подогревается при помощи пара, произведенного в паровом котле.

Конденсат греющего пара из пароводяных теплообменников сливается в общий конденсатопровод и вместе с общим потоком конденсата направляется в паровой котел, где вновь превращается в пар нужной кондиции.

Теплофикацией называется использование энергии отработанного пара для нагрева воды, циркулирующей в тепловой сети.

Пар, полученный на выхлопе конденсационной турбины имеет температуру 29°С при давлении в конденсаторе 4 кПа, несмотря на значительное количество тепла конденсации, содержащееся в паре, оно не может быть использовано для передачи другому теплоносителю из-за низкой температуры пара.

Для использования скрытого тепла конденсации пара необходимо для подогрева теплоносителя использовать пар с более высоким давлением, а следовательно и температурой.

Тепловые электрические станции, на которых энергия пара используется не только для выработки электроэнергии, но и для подготовки теплоносителя систем теплоснабжения называются теплоэлектроцентралями ТЭЦ.

Подготовка теплоносителя на ТЭЦ заключается в подогреве воды, циркулирующей в тепловой сети при помощи пара низкого давления в специальных теплофикационных пароводяных подогревателях.

В зависимости от способов отбора пара для нагрева сетевой воды в пароводяных подогревателях различают турбины с противодавлением, ухудшенным вакуумом и с регулируемыми отборами пара.

При работе с турбинами с противодавлением отработавший в турбине пар имеет достаточное давление (а, следовательно, и температуру) для того, чтобы достичь приборы теплоприемника и передать свое тепло для удовлетворения тепловой нагрузки.

При использовании турбин с ухудшенным вакуумом отработавший в турбине пар имеет достаточное давление незначительно меньшее атмосферного и температуру близкую к 100°С и передает свое тепло сетевой воде в конденсаторе, который в данном случае играет роль пароводяного подогревателя.

Недостатком турбин с противодавлением и ухудшенным вакуумом является жесткая зависимость количества вырабатываемой электроэнергии от тепловой нагрузки.

Этого недостатка лишены турбины с регулируемыми отборами пара, в которых предусмотрена возможность отбора из турбины частично отработанного пара для технологических нужд с давлением 2,5-30 атм и для нужд теплофикации с давлением 1,5-2,6 атм.

При комбинированной выработке тепла и электрической энергии при прочих равных условиях получают меньшее количество электроэнергии, чем при выработке только электроэнергии при помощи турбин конденсационного типа.

Однако поскольку при комбинированной выработке используется теплота отработанного пара, то общая эффективность использования энергии топлива получается выше.

Для оценки эффективности использования энергии на станции вводится специальный показатель - степень использования тепла, который представляет собой отношение полезно использованного тепла к количеству тепла, использованного для выработки пара.

При работе по конденсационному циклу степень использования тепла в пределе достигает 52-53%, в то время как в идеальном комбинированном цикле степень использования тепла достигает 100%.

В зависимости от источника поступления воды на горячее водоснабжение водяные системы теплоснабжения делятся на закрытые и открытые.

В закрытых системах теплоснабжения вода из тепловой сети не отбирается и используется только как теплоноситель, в том числе и для нагрева подготовленной водопроводной воды в специальных водоводяных теплообменниках, которая затем направляется в приборы горячего водоснабжения

В открытых системах теплоснабжения вода используется не только как теплоноситель для удовлетворения технологических нужд, отопления, вентиляции, но и непосредственно частично или полностью отбирается из тепловой сети для нужд горячего водоснабжения.

В зависимости от числа линий (труб) используемых для теплоснабжения водяные системы делятся на одно, двух и многотрубные.

Минимально возможное число линий для закрытой системы теплоснабжения - две, одна - прямая линия для подачи нагретой воды к теплопотребителям, вторая - обратная для возврата охлажденной воды к источнику тепла.

Минимально возможное число линий для открытой системы теплоснабжения - одна, такая ситуация достигается в случае, когда вода отработав как теплоноситель и имея достаточный тепловой потенциал, полностью направляется в приборы горячего водоснабжения.

Двухтрубные системы применяются, когда всем потребителям района требуется теплота одного потенциала.

В промышленных районах, где наряду с общественной имеется технологическая нагрузка повышенного потенциала, применяют трехтрубные системы: две подающих линии (по ним идут теплоносители с разным потенциалом) и одна общая обратная линия.

Курсовая работа представляет собой комплексный расчет расхода тепла на теплоснабжение, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, методику построения пьезометрического графика и расчетов вспомогательного оборудования тепловой сети.



1. Расчет расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных, производственных зданий

1.1 Расчет расхода теплоты жилыми зданиями

1.1.1 Отопление

Часовой расчетный расход тепла на отопление отдельного дома Q_оп определяют по тепловому балансу здания, кДж/ч:

где 1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительные расходы теплоты в местной системе отопления;

расход теплоты через наружные ограждения здания, кДж/ч;

тепловые выделения внутри дома, кДж/ч.

Расходы тепла через наружные ограждения здания

Исходными данными для определения составляющих теплового баланса здания служит одна из его строительных характеристик (жилая площадь F_ж, полезная площадь F_п, объем здания по внешнему контуру V_н) или число жителей N.

Для расчета удобно использовать объем здания по внешнему контуру V_н, что определяется в зависимости от его геометрических размеров. В этой работе считаем, что все общественные и жилые здания выполнены в форме параллелепипеда.

Расчетные потери тепла через наружные ограждения рассчитываем по следующей формуле:



где удельные потери тепла через внешние ограждения здания, отнесенные к 1м³ его объема и 1 С разницы температур внутреннего и внешнего воздуха кДж/(м³?час? С);

усредненная расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений, С;

расчетное значение внешней температуры для отопления, С.

Значение расчетной температуры внутреннего воздуха зависит от назначения здания и приведены ниже в таблице.

Таблица 1.1. Значение расчетной температуры внутреннего воздуха для некоторых видов зданий.

В качестве расчетного значения внешней температуры отопления t_ноберут не минимальное значение внешней температуры, а более высокое значение, равное средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми самых холодных зим за 50-летний период.

В приложении 1 [1] приведены расчетные внешние температуры для ряда городов Украины. Для пунктов, не указанных в данном приложении, расчетная температура может быть ориентировочно принята на основании карты климатического районирования, приведенной на рис. 2.1 [1]. В этой работе принимаем t_но равным -23 ° С. Приблизительное значение для типичных домов формы параллелепипеда можно найти с помощью уравнения:

Найденное значение является реперным и соответствует принятом в расчетной практике реперной температуре внешнего воздуха

Для зданий, которые находятся в климатических зонах с расчетной внешней температурой для отопления t_но отличной от реперной внешней температуры, значение находят по формуле:

где температурный коэффициент, учитывающий изменение термического сопротивления внешних стен в зависимости от t_но

Таблица 1.2. Различные значения коэффициента в зависимости от температуры

Внутренние тепловыделения

К внутренним (бытовым) тепловыделениям относят тепло, выделяемое самими жителями и разного рода бытовыми приборами. Общие тепловыделение в здании , кДж/ч, находят по следующей формуле:



где жилая площадь здания , м²;

плотность внутренних тепловыделений ( в этой роботе принять значение этой величины для жилых зданий в диапазоне 15-30 Вт/м²),кДж/(м²ч).

Суммарныйрасход теплоты на отопление всех жилых домов определяется по формуле:

где n - количество домов.

Для 2-х секционных зданий:

Для 3-х секционных зданий:



Для 4-х секционных зданий:

1.1.2 Горячее водоснабжение

Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение в сутки отопительного периода, кДж/ч, определяют, согласно выражению:

где N - количество жителей,

n - количество зданий,

расход горячей воды одним жителем на сутки отопительного сезона, кг/(сутки жителей). Для жилых домов кг/(сутки жителей),

с - удельная теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/(кг

средняя температура воды в водоразборных стояках систем горячего водоснабжения, принята равной 55

температура холодной воды в водопроводе, принята равной 5

значение принимаем равным 0,1.

Суммарный расход теплоты на горячее водоснабжение всех жилых домов определяется по формуле:

Рассчитаем расход тепла на горячее водоснабжение для жилых домов:

для 2-х секционных

для 3-х секционных

для 4-х секционных

1.2 Расчет расхода тепла жилыми зданиями

1.2.1 Отопление

Часовой расход тепла на отопление отдельной общественного здания кДж/ч, определяется таким же образом как и для жилых зданий. Плотность внутренних тепловыделений принять равной 0.

По формулам приведенным выше делаем расчеты затрат тепоты на отопление для общественных зданий: школа



общественно-бытовой центр

торговый центр



Поликлиника

1.2.2 Вентиляция

Расход тепла на подогрев потокового воздуха, кДж/ч, примерно находят по формуле:

где вентиляционно-тепловая характеристика здания кДж/(м³?час? С).

Физический смысл вентиляционно-тепловой характеристики здания раскрывается выражением:

где m = V_в/V_н - коэффициент, равный отношению вентилируемого объема здания V_в к объему здания по внешнему обмеру V_н;

n - средняя кратность воздухообмена в вентилируемых помещениях, ч^-1

c - удельная объемная теплоемкость воздуха, равная 1,26 кДж/(м3?ч?C)

t_нв - расчетная для вентиляции температура наружного воздуха (в этой работе принимаем значение этой величины -7 С), С.

Значение вентиляционно-тепловой характеристики здания для всех общественных зданий принимаем равным кДж/(м3?ч?C).

Согласно формуле выше, получим:

для школы

торговый центр

общественно-бытовой центр

Поликлиника

1.2.3 Горячее водоснабжение

Потребление горячей воды в общественных зданиях отличается по величине и зависит в основном от назначения здания.



Нормы расхода горячей воды на 1 человека для каждого из типов общественного здания q_доб.ср можно увидеть в справочной литературе, например в приложении 4 [1].

Другие величины в выражении имеют такое же значение, как и при вычислении расхода тепла на горячее водоснабжение жилых домов.

Школа:

общественно-бытовой центр:

торговый центр:

поликлиника:

Результаты расчета расхода теплоты на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию сводим в таблице 1.3.



Таблица 1.3. Результаты расчета расхода теплоты разными потребителями

теплоснабжение производственный расход



2. Регулирование тепловых нагрузок

Отопление в большинстве случаев является основным видом тепловой нагрузки.

Часть других видов тепловой нагрузки, например, горячее водоснабжение, вентиляция в период отопительного сезона обычно существенно ниже отопительной нагрузки. Поэтому в основе центрального регулирования часто закладывается закон изменения отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха.

Текущее значение тепловой нагрузки отопления определяют по следующему выражению:

где удельные тепловые потери зданий( отопительная характеристика здания), Вт/м³,

расчетна температура внутри помещения, ,

текущее значение температуры наружного воздуха, ,

объем здания по внешним замерам, м³.

Часть текущего значения тепловой нагрузки () от расчетной максимальной тепловой нагрузки (Q_оп) при текущем значении температуры наружного воздуха:

Часть текущего значения тепловой нагрузки от расчетной максимальной тепловой нагрузки принято называть безразмерной текущей тепловой нагрузкой.

Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше безразмерная текущая тепловая нагрузка. При текущем значении температуры наружного воздуха равном расчетному значению наружной температуры для отопления безразмерная текущая тепловая нагрузка равна единице.

По безразмерной текущей тепловой нагрузке (которая была вичислена в зависимости от текущего значения температуры наружного воздуха t_тн.) определяем температуру воды в прямой и обратной линии сети

Где расчетные температуры воды в прямой и обратной линиях В этой роботе принимаем

Для установок (например отопления) в которых коэффициент теплоотдачи б зависит от температуры теплоносителя n = 0,8.

Необходимо вычислить значение безразмерных текущих тепловых нагрузок и соответствующих им температур воды в подающей и обратной линиях для всего диапазона температур наружного воздуха, которые могут быть в течение отопительного сезона. Принимаем в качестве границ этого диапазона значения температур наружного воздуха t_но (нижняя граница) и + 8С (верхняя граница). Расчеты выполняются через каждые два градуса Цельсия. Результаты расчета сводим в таблицу 2.1.



Таблица 2.1. Относительная нагрузка отопления

Для практического регулирования тепловой нагрузки необходимо построить температурный график зависимости температуры воды в сети в прямой и обратной линиях от внешней температуры воздуха.

Рисунок 1. Температурный график зависимости температуры воды в сети в прямой и обратной линиях от внешней температуры воздуха.



3. Определение расчетных расходов воды у потребителей тепловой сети

Основной исходной величиной для гидравлического расчета сети является расчетный расход воды G, кг/с, которая определяется следующим образом:

где Q - значение тепловой нагрузки, кВт,

с - теплоемкость воды, кДж/(кг?К),

- расчетная разница между температурами сетевой воды в прямой и обратной линиях. При принятых значениях она равна 80

По формуле делаем расчет расхода воды для всех потребителей, а так же суммарный расход воды для всех потребителей района. Результаты расчета представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Расход воды у потребителей тепловой сети



4. Гидравлический расчет тепловой сети

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.

При проектировании в задачу гидравлического расчета входит:

1) определение диаметров трубопроводов;

2) определение падения давления (напора)

3) определение давлений (напоров) в различных точках сети;

4) согласование всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и необходимых напоров в сети и абонентских системах. Для проведения гидравлического расчета должны быть заданы схема и профиль тепловой сети, указанное размещения станции и потребителей и расчетные расходы теплоносителя (рисунок 2).

В этой работе необходимо выполнить гидравлический расчет двух участков тепловой сети: магистрального участка (предложено обозначить его 0-1) и участка от конца магистрального участка к наиболее удаленному потребителю (предложено обозначить его 1-6). В качестве потребителя присоединенного к концу участка 1-6 студент произвольно выбирает любого потребителя с его расчетным расходом воды. Расход воды через участок 0-1 равен суммарному расходу воды на тепловой район G_?, определенный в предыдущем разделе.

Рисунок 2. схема тепловой сети



Гидравлический расчет состоит из двух этапов: предварительного и проверочного.

Предварительный расчет (УЧАСТОК 0-1):

Часть местных потерь давления определяем по формуле:

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке 0-1,

- длина соответственных участков трубопровода, м,

G - расход воды на участке, кг/с,

- коэффициент, значение которого дано в таблице 4.1,

- размещаемый перепад давлений на участке 0-1, Па,

где - средний удельный вес воды, принимаем

- потери напора в прямой или обратной магистралях, м,

где - напор теплоносителя между прямой и обратной линиями тепловой сети на выходе из котельной, в этой работе

- минимальное значение напора у самого удаленного потребителя, в этой роботе



Таблица 4.1. значения коэффициентов для гидравлического расчета

Определяем удельное линейное падение давления по формуле:

Определяем диаметр трубопровода из предположения его работы в квадратичной области по формуле:



Проверочный расчет (УЧАСТОК 0-1):

Округляем предварительно рассчитанный диаметр к большему из ближайших значений d, приведенных в стандарте. Таблица стандартных диаметров труб, применяемых при транспорте воды и водяного пара, приведена в приложении 11 [1]

Определяем удельное линейное падение давления

Определяем эквивалентную длину местных сопротивлений участка 0-1

Определяем падение давления на участке 0-1:



Потери напора на участке 0-1

Поскольку потери напора на участке 0-1 для прямой и обратной линий сети одинаковы, то располагаемый напор в точке 1 тепловой сети:

Расчет 0-1 магистрали на этом заканчивается.

Аналогично рассчитывается участок магистрали 1-6.

При проведении проверочного расчета для участка 1-6 в последнюю формулу вместо Н_с (как это было для участка 0-1) подставляем то есть имеющийся напор в точке 1, а величина, которая будет получена из этой формулы представляет собой имеющийся напор в точке 6 . Если расчеты выполнены верно его величина должна быть не менее 15 м.

Предварительный и проверочный расчет участка 1-6:



Результаты расчета участков магистрали представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 Гидравлический расчет участков магистрали



5. Пьезометрический график

При проектировании и эксплуатации разветвленных тепловых сетей широко используется пьезометрический график, на котором в определенном масштабе нанесен рельеф местности, высоту присоединенных домов, напор в сети; по нему легко определить напор (давление) и располагаемый напор (перепад давления) в любой точке сети и абонентских системах.

Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей при условии надежности работы системы теплоснабжения сводятся к следующему:

1.Непревышение допустимых давлений в оборудовании источника теплоснабжения, тепловых сетей и абонентских установок. Допустимое избыточное (более атмосферного) давление в стальных трубопроводах и арматуре тепловых сетей зависит от применяемого сортамента труб и в большинстве случаев составляет 1,6 - 2,5 МПа.

2. Обеспечение избыточного (более атмосферного) давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреждения кавитации насосов (сетевых, подпитывающих, смесительных) и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Невыполнение этого требования приводит к коррозии оборудования и нарушение циркуляции воды. Как минимальное значение избыточного давления принимают 0,05 МПа (5 мм. вод. ст.).

3. Обеспечение не закипания воды при гидродинамическом режиме системы теплоснабжения, то есть при циркуляции воды в системе.

Во всех точках системы теплоснабжения должно поддерживаться давление, превышающее давление насыщения водяного пара при температуре воды в системе.

На рисунке 3 приведены схема и пьезометрический график двухтрубных тепловых сетей.



Рисунок 3. схема (а) и пьезометрический график (б) двух турбинной тепловой сети.

За горизонтальную плоскость отсчета напоров принят уровень 1-1, который имеет горизонтальную отметку В; П1 - П4 - график напоров линии сети, которая падает; О1 - О4 - график напоров обратной линии сети; H_о1 - полный напор на обратном коллекторе источника теплоснабжения; Н_н - напор, развиваемый сетевым насосом I; Н_СТ - полный напор, развиваемый подпитываемым насосом (полный статический напор в тепловой сети) принять равным 50 м; Н_к - полный напор в точке К на нагнетательном патрубке сетевого насоса I; дН_т - потеря напора сетевой воды в тепло подготовительной установке III; Н_П1 - полный напор на коллекторе источника теплоснабжения, который падает; H_п1 = Н_к - Н_т. Имеющийся напор сетевой воды на коллекторе ТЭЦ Н₁ = Н_П1 - H_о1. Напор в любой точке тепловой сети, например, в точке 3, обозначается следующим образом: Н_п3 - полный напор в точке 3 линии сети, который падает, H_о3 - полный напор в обратной линии сети в точке 3.

Если геодезическая высота оси трубопровода над плоскостью отсчета в этой точке сети равна Z₃, то пьезометрический напор в точке 3,который падает, равен Н_п3-Z₃, а пьезометрический напор в обратной линии Н_о3-Z₃. Имеющийсянапор в точке 3 тепловой сети равен разности пьезометрических напоров в прямой и обратной линиях тепловой сети, или, что то же самое, разницы полных напоров Н₃ = Н_п3 -Н_о3. Имеющийся напор в тепловой сети в узле присоединения абонента D: Н₄ = Hп4-Но4, где Н_п4 и Н_о4 - полные напоры в прямой и обратной линиях тепловой сети в точке 4. Потеря напора в линии тепловой сети, падающей на участке между коллектором источника теплоснабжения и абонентом D (Н_п1-4 = Н_п1- Н_п4.

Потеря напора в обратной линии на этом участке тепловой сети

д = H_o4-H_ol.

При работе сетевого насоса I напор Н_СТ развивающийся подпитывающим насосом II, дросселируется регулятором давления IV к H_о1.

При остановке сетевого насоса I в тепловой сети устанавливается статическое давление Н_СТ, развивающееся подпитывающим насосом.



6. Расчет элеватора смешения для одной секции жилого дома

Схема отопительного абонентского подвода со смешиванием приведена на рисунке 4.

Стандартную конструкцию элеватора удобно подбирать по диаметру горловины d₃, так как он определяет все размеры элеватора.

Диаметр горловины элеватора:

где - напор, создаваемый элеватором (принимаем 2 мм. в. ст.), Па,

G₃ - расход воды через горловину элеватора, кг/с,

А - коэффициент, зависящий от коэффициента потерь, коэффициента эжекции и плотности воды, принимаем его равным 0,16.

Рисунок 4 - Узел присоединения отопительной установки к тепловой сети по зависимой схеме со струйным смешением.

Расход тепла через горловину элеватора определяется по следующему выражению:



где- расчетный расход теплоты на отопление одной секции жилого дома, кг/с,

u - массовый коэффициент эжекции (смешения), принимаем равным 2,2.

Исходя из значения (округление делаем в ближайшую сторону) выбираем номер элеватора в роботе [1].

Площадь сечения сопла:

где k - коэффициент, учитывающий потери энергии на трение в камере смешения, потери энергии в диффузоре и неравномерность скоростного поля, принимаем равным 1,3,

- коэффициент, учитывающий потери энергии во всасывающем коллекторе и влияние камеры смешения на эти потери, принимаем 0,9.

Необходимый перепад давлений в тепловой сети:

где - коэффициент расхода сопла, принимаем 0,96.

Рассчитываем элеватор смешения исходя из формул выше.



Округляем до и выбираем элеватор № 1,



7. Расчет падения температуры теплоносителя по теплотрассе

В процессе движения по трубопроводу энтальпия теплоносителя падает. Вследствие этого происходит снижение температуры теплоносителя вдоль теплопровода, а при транспорте насыщенного пара выпадает конденсат. Для коротких теплопроводов, когда ожидаемый спад температуры не превышает 3-4% от значения температуры в начале участка, расчет может производиться в предположении постоянства удельных тепловых потерь.

Расчет выполняется для участка 0-1.

Уравнение теплового баланса в этом случае имеет вид:

где расход теплоносителя на участке, кг/с,

с - теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг?К),

температуры теплоносителя в начале и конце участка, ( принимаем равной 150), ,

длина участка 0-1, м,

q - удельные линейные тепловые потери, Вт/м,

коэффициент местных потерь тепла, учитывает потери тепла на неизолированных участках трубопровода.

Удельные линейные тепловые потери определяем при помощи следующего выражения:

где -температура окружающей среды , принимаем равной -30

R - суммарное термическое сопротивление теплопровода, м²?К/Вт,



термическое сопротивление изоляции,

термическое сопротивление внешней поверхности изоляции.

Термическое сопротивление изоляции определяется по следующей формуле:

где л - коэффициент теплопроводности изоляции, принимаем равным 0,07 Вт/мК,

внутренний и внешний диаметр шара изоляции.

Термическое сопротивление внешней поверхности изоляции определяется из следующего выражения:

Искомую величину температуры теплоносителя в конце участка 0-1 определяем с помощью следующего выражения:

Расчет падения температуры теплоносителя проводим для трех значений толщины изоляции 40, 50, 60мм.

Толщина изоляции д = 40мм.:



Толщина изоляции д = 50мм.:



Толщина изоляции д = 60мм.:



Выводы

теплоснабжение производственный расход

В процессе выполнения курсовой работы расширили и закрепили теоретические и практические знания, приобретенные в процессе изучения курса «Источники и системы теплоснабжения »

Были проведены расчеты расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных, производственных зданий, результаты расчета приведены в таблице 1.1. Определил расчётный расход воды у потребителей тепловой сети, G_У=79,09кг/с. Расчитал падения температуры теплоносителя по теплотрассе:t=2,8^oC (при д = 40мм),t =2,6^oC (при д = 50мм), t=2,2^oC (при д = 60мм).Проведен гидравлический расчет тепловой сети, данные расчеты приведены в таблице 2.



Список используемой литературы

1.Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Источники теплоснабжения и тепловые сети» / Бирюков А.Б., Дробышевская И.П. - Донецк: ДонНТУ, 2016. - 27 с.

2.Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов.- М.: Энергоиздат, 1982.- 360с.

3.Теплотехнический справочник. Том 2 / Под общей ред. В.Н.Юренева и П.Д. Лебедева. - М.: Энергия, 1976. - 896 с.

4.Курбатов Ю.Л., Шелудченко В.І., Кравцов В.В. Технічна механіка рідини і газу: Навчальний посібник.- Севастополь: “Вебер”, 2003. - 223с.

Размещено на Allbest.ru

...