Проектирование системы теплоснабжения жилого дома ЖК "Bright Star", расположенного в городе Нур-Султан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование системы теплоснабжения жилого дома ЖК "Bright Star", расположенного в городе Нур-Султан



Аннотация

В дипломном проекте рассматривалось проектирование системы теплоснабжения жилого дома ЖК «Bright Star», расположенного в г. Нур-Султан.

Задачей устанавливаемого автоматизированного теплового пункта является поддерживать температуры рабочего тела системы отопления в необходимых значениях, для создания комфортных условий проживания жителей дома, при любых значениях температуры наружного воздуха.

В экономической части дипломного проекта были определены материальные затраты на приобретение устройств и установок автоматизированного теплового пункта и рассчитан срок окупаемости проекта, который составил 6 месяцев.



Введение

Многоквартирные жилые комплексы являются высотными зданиями и предназначены для проживания большого количества людей. Обеспечение необходимым микроклиматом внутри помещения считается основной задачей системы теплоснабжения. Под микроклиматом помещения подразумевается поддержание требуемой температуры и влажности воздуха для комфортного нахождения в нем человека.

Значения температур в различных помещениях определено в СНиПах, касательно отопления и вентиляции.

Присоединения жилых зданий к тепловой сети обычно осуществляют по параметрам теплоносителя на вводе в здание, а также по характеристикам внутренних систем здания. Параметры теплоносителя на вводе в тепловой пункт здания задаются теплоснабжающей организацией. Основными параметрами непосредственно являются давление в подающей и обратной магистрали тепловых сетей, давление статическое, а также разница при колебаниях этих давлений, и естественно, расчетный температурный график тепловой сети.

Характеристики внутренних систем здания определяют по проекту жилого здания, или по необходимым показаниям измерительных приборов.

Централизованное теплоснабжение осуществляется от двух источников тепла: ТЭЦ и районных котельных. Как известно, ТЭЦ снабжает не только электрической, но и тепловой энергией, т.е. комбинированно вырабатывает два вида энергии. Теплоноситель, т.е. горячая вода, подается к потребителям по подающему трубопроводу в тепловой пункт, где нагревает своей теплотой воду системы отопления жилого здания, а затем вновь возвращается по обратному трубопроводу к источнику теплоты. Чтобы теплоноситель циркулировал между источником теплоты и потребителем в работе находится насосная станция.

Протяженность современных тепловых сетей города составляет десятки километров, а диаметр трубопровода достигает 1,4 метра. Тепловые сети или магистрали состоят не только из теплопроводов (труб), туда входят и компенсаторы, которые воспринимают тепловые удлинения, отключающее, регулирующее, предохранительное оборудование, насосные станции, тепловые пункты.

Большая часть тепла из тепловой сети расходуется на отопление. Отопительная нагрузка меняется в соответствии с температурой наружного воздуха. Обеспечение теплом для отопления жилых зданий является сезонной нагрузкой, горячего водоснабжения - круглогодичной. В жилых зданиях не устраивают специальной приточной вентиляции, так как свежий воздух может поступать через открытые окна или неплотности в наружных ограждениях.

Проектирование и расчет централизованного теплоснабжения осуществляют при нахождении максимальных часовых расходов тепла по отдельным видам тепловой нагрузки.

Осуществляя выбор схем присоединения жилого здания к системе централизованного теплоснабжения рассматривают работоспособность системы отопления с учетом изменений гидравлического режима тепловой сети, а также с возможностью модернизации самой системы отопления здания. Т.е. при увеличении потребителей, применении современных систем отопления с количественным регулированием наблюдаются колебания давления в тепловой сети. Это явление предусматривает техническую защиту систем отопления потребителя.

Важнейшим этапом при проектировании системы отопления жилого здания является расчет тепловых потерь. Чтобы определить максимальную тепловую мощность системы отопления при самой низкой температуре наружного воздуха, необходимо знать теплопотери здания при этой температуре. Теплопотери здания определяются в соответствии с теплозащитными качествами ограждающих конструкций здания, коэффициентами теплообмена на поверхностях стен, расчетными наружными и внутренними условиями.

Развитие города Нур-Султан обусловлено строительством новых жилых многоквартирных комплексов, и соответственно, подключением этих домов к централизованному теплоснабжению. 189-ая улица находится на правом берегу реки Ишим, в районе, подключенным к централизованному теплоснабжению от ТЭЦ-1 АО «Астана-Энергия».

Каждая новостройка требует увеличения тепловой мощности источника теплоснабжения, т.е. ТЭЦ, поэтому в данной работе при проектировании системы теплоснабжения, необходимо определить тепловую нагрузку здания на отопление и горячее водоснабжение, и рассчитать схему подключения жилого дома к магистрали тепловой сети от ТЭЦ-1, а также проверить способность ТЭЦ, обеспечить теплом, вновь подключаемый жилой дом.



1. Проектирование системы теплоснабжения жилого многоквартирного дома

1.1 Описание рассматриваемого многоквартирного жилого комплекса

Рассматриваемый многоквартирный жилой комплекс «Bright Star» находится в городе Нур-Султан, в районе Сарыарка, по адресу 189-я улица.

Рисунок 1.1 - Расположение ЖК «Bright Star» на карте

ЖК «Bright Star» - это новостройка в современном стиле с 1- и 2-комнатными квартирами комфорт класса, с удобными функциональными планировками площадью от 26 до 72 м2. В доме 135 квартир, с высотой потолков - 2,7 метра. В доме предусмотрен подземный паркинг на 78 автомобилей. Жилой комплекс состоит из 4-х секций, 7 этажей. Дом кирпичный с толщиной стены 60 см, утепление - 10 сантиметровый слой минеральной ваты, фасад - декоративная штукатурка под травертин, окна панорамные, с энергосберегающим остеклением. В квартирах предусмотрены просторные лоджии с панорамным остеклением, через которые ежедневно поступает достаточное количество естественного света. Большие окна, с двухкамерными стеклопакетами в металлопластиковых переплетах гарантируют высокие показатели энергоэффективности жилья.

На первых этажах жилого комплекса расположены коммерческие помещения, в которых можно расположить магазины и различные офисы для обслуживания населения дома.

Рисунок 1.2 - Вид жилого комплекса «Bright Star»

1.2 Нормативы для проектирования системы отопления

Отопление предназначено для искусственного обогрева помещений, чтобы возместить все тепловые потери через остекление окон, дверные проемы и наружные стены, а также поддержания на заданном уровне внутренней температуры воздуха.

Для грамотного проектирования и составления проектной документации необходимо держать ориентир на нормативы, указанные в СНиПах, с указанием необходимых значений температур в различных видах помещений. В соответствии с этими значениями температур проектируют отопление жилых и общественных зданий.

Согласно действующему СНиП внутренняя температура воздуха в жилых комнатах будет составлять +(20 - 22) °C, на кухне и в санузлах + (19 - 21) °C, в ванной комнате + (24 - 26) °C, в подъезде и кладовках + (16 - 18) °C.

Чтобы спроектировать систему теплоснабжения многоэтажного дома нужно соблюдать данные нормативы по температурам внутри помещения, тем самым обеспечить хороший микроклимат для жителей дома.

Для обеспечения теплом нового построенного дома, необходимо подключение дома к источнику теплоты, т.е. к существующей ТЭЦ. Теплофикация района рассчитывается на расчетную температуру наружного воздуха, для города Нур-Султан температура составит -35 0С. Температурный график тепловой сети составит 150-70 0С, температура воды в системе отопления жилого дома находится в пределах 60-80 0С, в системе вентиляции 130-70 0С и в системе горячего водоснабжения - 70 0С.

Для сохранения тепла внутри помещения разрабатываются ограждающие конструкции в виде нескольких слоев различных материалов.

Теплопоступления и теплопотери, от которых зависит температурный режим в помещениях и соответственно, комфортное самочувствие людей, непосредственно зависят от физических свойств строительных материалов, таких как теплопроводность, термическое сопротивление, коэффициент излучения (радиационная характеристика) поверхности ограждающей конструкции, коэффициент конвективной теплоотдачи ограждающей поверхности теплоемкость материала ограждения.

Интенсивность теплового потока, проходящего через крышу, стены или пол, зависит от так называемого коэффициента общей теплопередачи ограждающей конструкции.

Теплопотери через наружные ограждения зависят также от скорости ветра и от состояния воздуха в помещении, контактирующего с внутренними поверхностями ограждений. Внутренние поверхности ограждающих конструкций зимой обычно имеют более низкую температуру, чем воздух в помещении. Вследствие конвекции теплый воздух соприкасается с более холодной поверхностью стены и нагревает ее. Температура наружного воздуха зимой ниже, чем температура наружной поверхности стены. При ветре стена охлаждается, что приводит к увеличению теплопотерь. Таким образом, воздух в помещении и наружный воздух обладают собственными коэффициентами термического сопротивления. От значений этих коэффициентов зависит теплоотдача с поверхности ограждений в воздушную среду. Неподвижный воздух имеет лучшие теплоизоляционные свойства, чем воздух при наличии ветра.

Правильно устроенные воздушные прослойки в стенах, перекрытиях и полах здания помогут значительно снизить теплопотери.

Расход энергии в зданиях сильнее всего зависит от типа остекления; это объясняется теплопередачей через поверхность стекол, притоком инсоляционного тепла и инфильтрацией наружного воздуха. Теплопередача через стекло происходит гораздо интенсивнее, чем через самую непрозрачную перегородку.

У большинства подвальных помещений площадь соприкосновения с наружным воздухом не настолько велика, чтобы это вызывало тепловые потери за счет конвекции. Поэтому потери тепла через пол обычно невелики, а температура в подпольном помещении лишь незначительно колеблется в течение года. Грунт является хорошим приемником тепла и может поглотить большое его количество, практически не меняя при этом своей температуры.

1.3 Система отопления здания

Прежде чем вода попадет в систему отопления здания, необходимо ее нагреть в специальных теплообменниках, где греющей средой является вода из тепловых сетей города от источника теплоснабжения. В здании имеется тепловой пункт, в котором размещены подогреватели воды для системы отопления, узел приготовления воды для горячего водоснабжения. Также в тепловых пунктах имеются различная запорно-регулирующая арматура, контрольно-измерительные приборы, приборы учета тепла и погодные компенсаторы.

Системы отопления обычно бывают одно- и двухтрубными, в зависимости от исполнения трубной разводки.

При однотрубной системе отопления горячий теплоноситель проходит последовательно все радиаторы и после крайнего радиатора поступает в обратную магистраль. Существенным недостатком такой системы отопления является то, что в каждый последующий радиатор поступает вода с температурой ниже предыдущего. Поэтому в крайнем радиаторе вода будет существенно охлажденной и соответственно помещение, в котором находится этот радиатор не будет получать требуемое количество теплоты для соблюдения требований микроклимата внутри помещения и поддержания требуемой для помещения внутренней температуры.

При двухтрубной системе отопления теплоноситель будет возвращаться в обратную магистраль после каждого радиатора. Но при такой организации движения теплоносителя будут более высокие затраты. Зато достигается высокая эффективность отопления жилого помещения, так как температура теплоносителя перед радиаторами будет во всех помещениях одинаковой.

Чтобы все квартиры в доме получали необходимые объемы тепловой энергии, сеть должна иметь качественную систему регулировки. Регулировка системы теплоснабжения обеспечивается путем монтажа труб разного диаметра. От размера трубы зависит скорость прохождения через сеть нагретого теплоносителя.

В подвальных помещениях многоквартирных домов принято устанавливать трубы наибольшего диаметра, примерно 100 мм. Для передачи тепловой энергии по подъездам используются диаметры трубы составят от 50 до 75 мм. Через эти трубы теплоноситель поступает к общим стоякам системы отопления здания. Диаметр труб стояка обычно составляет от 20 до 35 мм, при этом на концах труб установлены специальные шаровые краны, расположенные на небольшом расстоянии от крайних стояков.

Описанный способ распределения тепловой энергии по квартирам является самым простым из всех вариантов, но имеет существенные недостатки. Это сложность в выравнивании давлений на всех элементах и участках сети. Т.е. температура в квартирах на верхних этажах будет намного ниже, чем в других, это при нижней разводке. При верхней разводки наоборот температура в квартирах на нижних этажах будет ниже, чем на других этажах.

Данная проблема решается установкой специальных циркуляционных насосов и автоматизированных систем регулирования давления. Они устанавливаются в коллекторах каждого многоквартирного дома.

В рассматриваемом жилом многоквартирном жилом комплексе проектируется двухтрубная горизонтальная система отопления. В качестве радиаторов выбраны панельные отопительные радиаторы производства ТОО «Сантехпром».

Рисунок 1.3 - Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Так как здание только сдается в эксплуатацию, как жилой комплекс современного типа, необходимо предусмотреть энергосберегающие мероприятия, такие как:

- установить терморегулирующую арматуру у нагревательных приборов и датчиков температуры - для обеспечения комфортных условий в помещениях, а также экономии энергопотребления в системах отопления и вентиляции;

- установить приборы учета тепла на вводе в здание, при этом снизить потери тепла за счет применения теплоизоляции для трубопроводов;

- установить электронные регуляторы для регулирования работы систем отопления от датчика температуры наружного воздуха.



2. Расчет системы теплоснабжения

2.1 Исходные данные для проектирования системы теплоснабжения

Район строительства - г.Нур-Султан, район Сарыарка.

Расчетные зимние температуры наружного воздуха:

- температура самой холодной пятидневки t5 = -35C

- температура самых холодных суток tc = -21C

Наружные стены толщиной 0,6 м.

Расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях здания: tвср.ж=20 0С; tвуг.ж=22 0С; tкух=18 0С; tл.к.=16 0С; tмус.=5 0С

Расчетное значение относительной влажности внутреннего воздуха: в=55 % Средняя температура наиболее холодной пятидневки: t= -32 0С

Средняя температура отопительного периода: t=-10,3 0С

Средняя температура наиболее холодного месяца: t=-22,4 0С

Относительная влажность наружного воздуха для самого холодного месяца: н=66 %

Расчетная скорость ветра для холодного периода года: =3,2 м/с

На первом этаже жилого дома расположены магазины и офисные помещения.

Таблица 2.1 Теплофизические свойства ограждающих конструкций

№	Наименование слоев	Толщина , м	Коэф. тепло-провод-ности , Вт/мК	Средняя плотность S, кг/м3
1	Кирпич керамический красный пористый	0,6	0,44	1500
2	Утеплитель «минеральная вата»	0,1	0,054	106
3	Декоративная штукатурка под травертин	0,15	1,2	1800

Теплотехнический расчет выполняется по СНиП РК2.04-03-2002 «Строительная теплотехника»

Тепловая нагрузка любой отопительной установки складывается из полезной нагрузки, т.е. того количества тепла, которое должно быть доставлено в обогреваемые помещения, и неизбежных потерь тепла при его транспортировании от мест выработки к местам потребления. Потери тепла при транспортировании составляют сравнительно малую часть общей теплопроизводительности установки и обычно оцениваются некоторой долей полезной нагрузки.

В зданиях и сооружениях с постоянным тепловым режимом в течении отопительного сезона для поддержания температуры на заданном уровне сопоставляют тепловые потери и теплопоступления в расчетном установившемся режиме, когда возможен наибольший дефицит теплоты. Тепловая мощность отопительной установки помещения Qпот для компенсации дефицита теплоты равна:

где

, - тепловые потери и тепловые выделения в помещении в заданный момент времени.

Тепловые потери в помещениях в общем виде слагаются из тепловых потерь через ограждающие конструкции тепловых затрат на нагревание наружного воздуха, поступающего через открываемые ворота, двери и другие проемы и щели в ограждениях, , а также на нагревание поступающих снаружи материалов, оборудования и транспорта .

Тепловые затраты могут также быть при испарении жидкости в других эндотермических технологических процессах, при подаче воздуха для вентиляции с пониженной температурой по сравнению с температурой помещения , Вт.



Тепловыделения в помещениях в общем виде составляются из теплоотдачи людьми , теплопроводов и нагревательного технологического оборудования , тепловыделений источниками искусственного освещения и работающим электрическим оборудованием , нагретыми материалами и изделиями , теплопоступлений от экзотермических технологических процессов и солнечной радиации , т.е.

Определяем термическое сопротивление материала:

R0=Rв+Rк+Rн

где

- расчётный коэффициент теплопроводности [1].

Условия эксплуатации - А.

Сопротивление тепловосприятию Rв, м2С/Вт:

Rв=1/в

Rв =1/8,7=0,115

где

в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций. Сопротивление теплоотдаче Rн, м2С/Вт:



Rн=1/н

Rн =1/23=0,043

где

н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции.

Термическое сопротивление Rк:

Rк=R1+R2+R3

Rк =1/1+2/2+3/3

Rтр=n(tв-tн)/tн ав

где

n=1 - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху (табл.3, [1]).

tв= +18 0С - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно [1].

tн = 4,5 - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (табл.2, [1]).

ав = 8,7 Вт/м2*0С - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, (табл.4, [1]).

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха.

Тогда

R0 тр=1·(+18-(-26))/4,5·8,7=1,12

R0= Rтр

Термически сопротивления R м2С/Вт, многослойны ограждающей конструкций определяют по формуле R=/.

а) Кирпич керамический красный пористый

R=/

R1 = 0,6/0,44=1,36

б) Утеплитель «минеральная вата»

R2 =0,1/0,054=1,85

в) Декоративная штукатурка под травертин

R3 =0,15/1,2=0,125

R0=R1+R2+R3

R0 =1,36 + 1,85 + 0,125 = 3,335

Полученный результат сравниваем R0 тр

R0тр =1,12 < R0 =3,335

Запроектированная многослойная ограждающая конструкция отвечает требованиям.

Теплопередача через ограждения помещений при наличии разности температур между внутренним и наружным воздухом происходит в результате трех видов переноса теплоты: конвекции, теплового излучения и теплопроводности.

Тепловые потери через наружные ограждения здания при заданном тепловом режиме определяются величиной теплового потока и зависят от архитектурно-планировочного решения здания.

Таким образом, правильный выбор теплозащитных качеств наружных ограждений и хорошо продуманная строительная часть здания позволяют получить экономичную расчетную тепловую нагрузку на отопительную установку. Влияние ветра учитывают добавками к расчетным тепловым потерям.

Тепловые потери через ограждающие поверхности конструкции помещений складываются из теплопотерь через отдельные ограждения помещения, Вт:

где - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м2К,

- сопротивление теплопередачи ограждения, Км2/Вт;

- температура внутри помещения, 0С;

- температура наружного воздуха проектная для отопления, 0С;

- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

- коэффициент добавочных тепловых потерь.

Коэффициент теплопередачи для каждой зоны равна: для наружных стен (1 зона) - 2,1, для следующей полосы (2 зона) - 4,3, для третьей полосы (3 зона) - 8,6, для остальной площади пола в глубине помещений (4 зона) - 14,2 Км2/Вт

Добавочные теплопотери через ограждающие конструкции помещений, зданий и сооружений определяют в долях от основных теплопотерь, рассчитанных по формуле (1.12) при в = 0.

Добавка на ориентацию ограждений по сторонам горизонта - принимают на всех наружных вертикальных и наклонных ограждений, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,10, на запад и юго-восток - 0,05 от основных теплопотерь через эти ограждения.

Добавка в угловых помещениях общественных зданий, административно-бытовых и производственных зданий и сооружений -принимают в размере 0,05 основных теплопотерь.

Добавка на высоту помещений жилых, общественных зданий принимается в размере 0,02 на каждый 1 м высоты сверх 4 м.

Результаты расчетов тепловых потерь через ограждающие конструкции сведены в таблицу 1.2. В доме 4 секции, по площади равные друг с другом, планировка квартир со 2 по 7 этажи одинакова, расчеты тепловых потерь имеют одинаковые значения, поэтому проведем расчет на 1 секцию.

Таблица 2.2 Теплопотери через ограждающие поверхности (подвал)

№	Характеристика ограждения	Расчетная разность температуры 0С	Коэффициент добавочных теплопотерь,	Основные тепловые потери , Вт
	Номер зоны	Площадь А, м2	Коэф. тепло передачи, , Вт/м2К
1	1 зона	311,5	0,462	53	-	7627,389
2	2 зона	277,33	0,233	53	-	3424,74817
3	3 зона	262,37	0,116	53	-	1613,05076
4	4 зона	102,05	0,07	53	-	378,6055
У тепловых потерь		13043,79

Рисунок 2.1 - Добавки на ориентацию по сторонам света



Расчет определения тепловых потерь жилого дома представлены в Приложении 1.

Так как планировка квартир одинакова по всем этажам, следовательно, с 3 по 7 этаж принимаем также, как и на втором этаже.

Тогда общие тепловые потери через ограждение по одной секции составит, Вт:

,

Удельный расход тепла на отопление 1 м2 общей площади здания, Вт/м2:

2.2 Выбор отопительных приборов

Отопительный прибор - основной элемент отопительной системы, предназначен для передачи тепла от теплоносителя к воздуху в помещении. Основная задача отопительных приборов - обеспечение равномерного обогревания помещения

Для создания необходимого теплового режима большое значение имеет рациональное размещение нагревательных приборов. Преимущественным является размещение приборов под световыми проемами у наружных ограждений. Такое расположение способствует повышению температуры в нижней части наружной стены и уменьшает радиационное охлаждение.

Потоки теплого воздуха, поднимаются по стене, уменьшают проникновение холодного воздуха в рабочую зону. При установке приборов следует учитывать удобства осмотра, очистки и ремонта. Разрешается устанавливать приборы у наружных стен в нишах; глубина ниши принимается до 130 мм.

Радиаторы должны обеспечивать равномерное обогревание помещения.

Выбираем к установке алюминиевые радиаторы Сиалко-500, для технических помещений - регистры из гладких труб, а для торговых залов конвекторы типа РКО-3.973-419 п.

Радиаторы «Сиалко» изготовлены из коррозионо-стойкого алюминиевого сплава АД31, методом прессования. При выполнении радиаторов таким методом прессования исключается появление пористости материала стенок (как в литых радиаторах), что позволяет получить гладкую внутреннюю поверхность, защищенную стойкой оксидной пленкой, при обеспечении высокой пористости изделия.

Преимущества радиаторов «Сиалко» является:

- оригинальный дизайн, прекрасно дополняющий любой интерьер;

- малый вес, что важно при транспортировке, хранении и монтаже;

- низкая термическая инерционность и малый внутренний объем позволяют быстро запускать систему и регулировать тепловой поток радиатора в автоматическом режиме;

- полная универсальность (открытые и замкнутые системы отопления);

- высокое качество окраски гарантирует безупречность покрытия на весь срок эксплуатации;

- широкий модульный ряд позволяет удовлетворить любые потребности покупателя (включая индивидуальное проектирование и изготовление);

- скрытый крепежи малые габариты экономят пространство и облегчают проектирование и монтаж;

- высокая теплопередача (на 10 - 15 % выше чугунных и стальных радиаторов, при тех же геометрических размерах).

Характеристики этих радиаторов следующие:

- рабочее давление - 1,6 МПа;

- разрушающее давление не менее - 4,4 МПа;

- температура теплоносителя - до 130 оС.

2.3 Выбор системы отопления

Требования, которые предъявляются к системам централизованного теплоснабжения, бывают санитарно-гигиеническими и экономическими.

Санитарно-гигиенические требования обеспечивают в помещении равномерное распределение температуры воздуха и поддержание на поверхности радиаторов такой температуры, при которой отсутствует подгорание пыли, осевшей на поверхности радиаторов. А также колебания температуры в отапливаемом помещении очень вредно сказываются на самочувствии людей и приводят к частым простудным заболеваниям. Поэтому необходимо поддержание температуры внутри помещения.

Экономические требования заключаются в том, чтобы стоимость устройства системы отопления и ее эксплуатация была наименьшей. Также нужно придерживаться того, чтобы системы отопления требовали минимального расхода металла и наименьших затрат труда.

Район Сарыарка, в котором расположен рассматриваемый жилой комплекс отапливается от ТЭЦ-1, т.е. централизованно, как и положено в городской местности. Поэтому для разработки системы теплоснабжения и отопления данного жилого дома необходимо увеличить тепловую сеть для транспортировки теплоносителя.

Бывают низкотемпературные виды систем отопления, где температура теплоносителя ниже 100 0С, и высокотемпературные - с температурой более 100 0С.



Рисунок 2.2 - Расположение ЖК «Bright Star» на схеме тепловых сетей г.Нур-Султан

Согласно информации о наличии свободных мощностей и пропускной способности тепловых сетей г.Нур-Султан отпуск от ТЭЦ-1 тепла составляет 839 Гкал/ч.

От ТЭЦ-1 отходит 4 тепломагистрали ТМ-1, ТМ-1А, ТМ-11 и ТМ-13. Расходы воды и пропуская способность трубопровода представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Пропускная способность тепловой сети от ТЭЦ-1

№	Наименование тепломагистрали	Фактический расход, т/ч	Пропускная способность трубопровода, т/ч
1	ТМ-1	14057	12500
2	ТМ-1А
3	ТМ-12	1158	1500
4	ТМ-13	1442	1700

Для построенного жилого комплекса «Bright Star» по расчетам для отопления требуется 210795,6 Вт или 0,21 МВт, что составляет 0,18 Гкал/ч. Продолжительность отопительного периода со средней температурой воздуха в течение 5 дней не более 8 0С для г.Нур-Султан составляет 215 суток или 5160 часов.



Таблица 2.4 Климатические параметры холодного периода года для г.Нур-Султан [5]

Температура воздуха
Абсолютная минимальная	Наиболее холодных суток обеспеченностью	Наиболее холодной пятидневки обеспеченностью	Обеспеченностью 0,94
	0,98	0,92	0,98	0,92
-51,6	-40,2	-35,8	-37,7	-31,2	-20,4

Таблица 2.5 Средняя в месяц и за год температуры воздуха для г.Нур-Султан, 0С [5]

Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	Год
-15,1	-14,4	-6,5	7,9	16,6	22,6	24,7	22,3	15,6	6,0	-3,3	-10,8	5,5

Как видно, из схемы тепловых сетей г.Нур-Султан ЖК «Bright Star» получает тепло из тепломагистрали ТМ-3, которая является ответвлением от ТМ-1. Диаметр труб ТМ-1 составляет 1000 мм [4], а диаметр труб ТМ-3 - 800 мм.

Для обеспечения перспективной тепловой нагрузки с учетом построенного жилого комплекса «Bright Star» необходимо провести проверку существующего диаметра тепловой магистрали ТМ-3, чтобы определить возможность подключения ЖК «Bright Star» к теплотрассе. В случае невозможности подключения к существующему диаметру теплотрассы провести мероприятия по перекладке участков тепловых сетей с увеличением диаметра труб, в районе пересечения улиц Бейсековой и Сейфуллина. Длина ответвления магистрали ТМ-3 от ул.Сейфуллина до ЖК «Bright Star» составляет всего 350 м.



2.4 Расчет расхода сетевой воды

Тепловая нагрузка на отопление ЖК «Bright Star» по расчетам составляет 0,18 Гкал/час. Так как система теплоснабжения закрытая, то расходы воды в прямом и обратном трубопроводе будут одинаковыми, как и их диаметры. Температурный график тепловой сети составляет 130/70 0С.

Расход воды определяется по следующему выражению, т/час:

Где - тепловая нагрузка по отоплению на жилой комплекс «Bright Star», Гкал/ч; - температуры воды в тепломагистрали (подающего и обратного трубопровода соответственно), 0С;

2.5 Гидравлический расчет трубопроводов

Многоквартирный жилой комплекс, находящийся по улице 189-ая в г.Нур-Султан подключен к централизованному теплоснабжению от ТЭЦ. Для подачи горячей воды от источника теплоты используют магистральный трубопровод тепловых сетей. При движении воды в трубе имеются местные сопротивления, что снижают напор воды, поэтому для определения необходимых давлений нужно провести гидравлический расчет. Гидравлический расчет проведем для участка от ответвления трубопровода к жилому дому.

Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов и потерь давления на участках. В качестве исходных данных для расчета заданы: схема тепловой сети, расход теплоносителя и длина участков сети.

Гидравлический расчет трубопроводов произведен на расчетные суммарные зимние расходы теплоносителя.

На преодоление величины трения, возникающего при движении теплоносителя по трубам, влияет затрачиваемая энергия, определяемая падением давления (напора) теплоносителя.

На прямолинейных участках трубопровода потери давления на трение называются линейными.

2.5.1 Суммарные падения напора до абонентов

При гидравлических расчетах определяем диаметры трубопроводов и суммарного падения напора до потребителей по расчетным расходам теплоносителя. При расчете тепловой сети приняты следующие данные потерь удельных давления при трении:

а) для тепловой магистрали и на ответвлениях от нее до наиболее удаленных потребителей - 80 Па/м (8 кгс/мм);

б) для остальных участков по максимально допустимым - 300 Па/м (30 кгс/мм). Вода должна двигаться со скоростью не выше, чем 3,5 м/с.

Рассчитаем участок для температурного графика 130/70.

Порядок гидравлического расчета на примере участка ТМ-12 - до теплового пункта жилого здания:

Гидравлические испытания материалов трубопроводов теплотрасс проводят согласно СНиП 2-04-07-86, принимая при этом рекомендуемые СНиПом данные по абсолютной эквивалентной шероховатости в трубопроводах горячего водообеспечения м.

1. По расходу теплоносителя и удельным потерям давления на трение определяется диаметр трубопровода на участок:



где

м0,62/кг0,19 - коэффициент,

- расход теплоносителя на участке,

- удельные потери давления на трение.

мм

2. Диаметр округляется до ближайшего стандартного значения, после чего определяется с какой скоростью движется вода на участке и действительные удельные потери давления по таблице:

мм;

м/с;

гс/м2м.

По действительным удельным потерям давления и приведенной длине участка определяется потеря давления на участке:

где

- приведенная длина - это сумма длины участка по плану и эквивалентной длины, которая рассчитывается параллельно гидравлическому расчету.



Где - эквивалентная длина рассчитывается по формуле:

,

Где - коэффициент, принимаемый по таблице 2.6.

Тогда получаем:

м

м

кгс/м2

Па

Tаблица 2.6 Значения коэффициента б для расчета эквивалентной длины участка

d, мм	150	200	250	300	400	600
б	0,3	0,4	0,6	0,6	0,9	1

На остальных участках приведенные и эквивалентные длины рассчитываются аналогично.

4. По потере давления и плотности воды на участке определяется потеря напора:

H=др/с•g H = 40102,2/1000•9,8=4,01 м

Для следующих участков производят такие же расчеты, результаты которых сводятся в таблицу 2.7.



2.5.2 Рассчитаем располагаемые напоры в характерных точках тепловой сети

Располагаемый напор - определяется разностью напоров в прямой и обратной тепловой сети. Полный напор складывается из геометрического, пьезометрического и динамического напоров. При расчете не учитывается динамический напор, потому как его роль незначительна и на практике им пренебрегают.

Порядок расчета располагаемого напора на примере участка Советского района.

Для того чтобы хватило напора, обеспечить теплоносителем абонента, находящегося на самой высокой отметке, полный напор в начале участка подающего трубопровода принимается 58 метров, а полный напор в начале участка обратного трубопровода принимается 28 метров.

1. Полный напор в конце участка обратного трубопровода есть сумма полного напора в начале, потери напора на участке и разности отметок оси трубопровода в начале и в конце участка:

м

Остальные участки обратного трубопровода главной теплотрассы рассчитаем также, как и предыдущие и сведем в таблицу 1.6.

2. Полный напор в конце участка подающего трубопровода есть разность полного напора в начале и потери напора на участке и разности отметок в конце и в начале участка:



м

3. Располагаемые напоры определяются разностью между полными напорами в прямом и обратном трубопроводе в характерных точках теплотрассы:

м

м

Результаты расчета сводятся в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 Гидравлический расчет участка трубопровода

№ участка	т/ч	, мм	м	м	м	м/с	кгс/м2м	кгс/м2	м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
189-ая улица
ТМ-12 - ЖК «Bright Star»	446,6	377x9	295	236	531	1,27	7,55	4010,32	4,01

При выполнении гидравлического расчета на участке трубопровода получились большие линейные потери напора. Следовательно, необходимо увеличить диаметры трубопроводов, вследствие чего линейные потери уменьшатся.

2.5.3 Выбор оборудования

Насосы выбираются по расходу теплоносителя и по наибольшему напору.

G=270 т/ч - расход теплоносителя на жилой дом;

V=515 м3 - объем системы теплоснабжения;

Gподп=12,875 м3/ч - среднее значение расхода добавочной воды тепловой сети;

H2н= 58 м.вод.ст. - полный напор на прямом теплопроводе в самом начале участка;

Н2н = 28 м.вод.ст. - полный напор в обратном теплопроводе в самом начале участка;

Рстат. д. = 50 м. вод. ст. - линия статического давления.

Выбираем 4-полюсный сетевой насос Wilo-CronoLine-IL 150/335- 45/4 и 2-полюсных подпиточный насос Wilo-CronoLine-IL 40/220-11/2.

Принимаем насос с сухим ротором в исполнении Inline с фланцевым соединением, в целях перекачки холодной и горячей воды без абразивных включений в системе отопления, кондиционирования и охлаждения.

Описание/конструкция насоса:

Насос по конструкции - одноступенчатый низконапорный центробежный, в исполнении Inline со следующими элементами:

- устройство с скользящим торцевым уплотнением;

- фланцевое соединение с патрубком при замере давления R 1/8;

- соединяющий элемент;

- муфта;

- мотор согласно норме IEC.

Технические характеристики насоса Wilo-CronoLineTL 150/335-45/4:

- тип насоса - WILO-CronoLine- IL150/330-45/4;

- артикул-2088431;

- специальное исполнение для рабочего давления рмакс-25 бар;

- диапазон температур при +40 °С - -20...+140 °С;

- температура воздуха снаружи, tмакс. - 40 °С;

- номинальный диаметр фланца изнутри - DN 150;

- фланец (по EN 1092-2) - PN 16;

- фланец с отверстием для манометра - R 1/8;

- частота вращения n - 1450 об/мин;

- подключение к сети - 3-400 В, 50 Гц;

- номинальный ток (прим.) IN 3-400 В - 83,30 А;

- коэффициент мощности cos - 0,83;

- номинальная мощность мотора Р2 -45 кВт;

- обмотка мотора мощностью до 3 кВт - 230 В А/400 В Y, 50 Гц;

- обмотка мотора мощностью от 4 кВт - 400 V А/690 V Y, 50 Hz;

- степень защиты - IP 55.

2.6 Охрана труда

2.6.1 Опасные и вредные производственные факторы при обслуживании тепловых сетей

В дипломном проекте выполнена реконструкция тепловых сетей города Нур-Султан с целью протянуть трубопровод до жилого здания «Bright Star».

Для поддержания и восстановления до нужного состояния отдельных элементов тепловой трассы, насосов и прочего оборудования необходимо совершать ряд действий, названных ремонтом, а также периодически проводить модернизацию оборудования для повышения надежности и качества работы тепловых сетей. Участок магистрали теплотрассы или индивидуальный тепловой пункт, подлежащий ремонту, до начала ремонтных работ отключают с помощью запорной арматуры, а давление на ремонтируемом участке снижают до нуля по манометру.

Не допускается осуществлять ремонт трассы при избытке давления в сети и на тепловых пунктах. В случае неплотности запорной арматуры, участок теплотрассы или ИТП, подлежащий ремонту, отключают посредством заглушек. По окончании ремонта теплотрассу и ИТП промывают и испытывают на герметичность. Кроме того, тепловые сети подвергают испытаниям на расчетную температуру.

Слесарь-ремонтник участвует в ремонте следующего оборудования:

- замена поломок теплотрассы с увеличением диаметра трубопровода (не более чем на два типоразмера).

- восстановление или замена участка тепловой изоляции, дополнительного нанесения антикоррозионных покрытий и гидроизоляции на существующие и находящиеся в работе трубопроводы; использование современных видом материалов для тепловой изоляции и гидроизоляционных конструкций и материалов с дальнейшим изменением прокладки трубопроводов теплотрассы (замена канальной прокладки теплотрассы на бесканальную). - замена задвижек или другой запорной арматуры, требуемой дополнительно, а также замена поломанных деталей на компенсаторах и фасонных частях; смена самих компенсаторов и запорной арматуры на современные типы конструкций; устранение пришедших в полную негодность регулировочной и предохранительной арматуры и САУ, или ремонтные работы с заменой поношенных деталей.

- замена деталей электрических, электромагнитных, гидравлических и других приводов задвижек, авторегуляторов, насосов, вентиляторов, а также пусковой аппаратуры к ним; замена деталей силовых и осветительных аппаратур и шкафов рабочего освещения в камерах, каналах, коллекторах, павильонах, на эстакадах и насосных станциях, ремонт, дооборудование и смена тепловых щитов и теплоизмерительных приборов.

- замена деталей насосов, грязевиков, конденсатоотводчиков, аккумулирующих емкостей и другого тепломеханического оборудования насосных и аккумуляторных станций.

- ремонтные работы с заменой пришедших в негодность деталей и сооружений на работающих сетях устройств защиты от электрохимической коррозии. - работы по ликвидации перекосов арматуры, образовавшихся в результате осадок трубопроводов при бесканальной прокладке, связанная с переваркой конструкций трубопроводов (компенсаторов, фланцевых соединений, ответвлений) или опор.



Таблица 2.8 График температуры и силы ветра, при которых применяются перерывы и прекращения работ на открытом воздухе в холодное время по Уральску

Температура наружного	Сила ветра, балл	Период для обогрева, мин	Работа чередования	Прекращение работы
-20 -25	0-6 6-7 > 7	10 через 60 15 через 60	через 4	-
-26--30	0-4 4-5> 5	10 через 60 15 через 60	через 4	прекращение работы
-31- -35	0-2 2-3 >3	10 через 60 15 через 60	через 4	прекращение работы
- 36 - -40	0-1 > 1	15 через 60	через 4	прекращение работы

К травмоопасным факторам относятся:

1) избыточное давление, под которым находятся трубопроводы пара и воды.

2) механические опасности, связанные с эксплуатацией подъёмно- транспортного оборудования.

3) электрический ток.

4) возможность падения с высоты различных падающих деталей и предметов. Если в результате воздействия производственного фактора рабочий потерял работоспособность или заболел, то этот фактор считают вредным производственным фактором.

Для котельного помещения с установленными в нем котлами и вспомогательным оборудованием, вредным производственным фактором для оператора котла будет:

а) физические факторы:

- тепловое излучение от нагретых поверхностей котлоагрегатов, трубопроводов пара и горячей воды;

- увеличенная температура воздуха рабочей зоны;

- сниженная влажность воздуха (менее 40 %);

- увеличенный уровень шума, вследствие резких перепадов давления в трубах тепловых сетей, вследствие работы предохранительных клапанов, пробивание прокладок фланцевых соединений, движения газов в трубопроводе с повышенной скоростью, которые имеют название аэродинамического шума; - вибрация, возникающая в результате работы котлоагрегатов, при движении газов в трубопроводах с увеличенной скоростью; - тусклое освещение, при естественном из-за тени соседнего оборудования, искусственное - из-за недостаточно хорошей работы приборов освещения.

б) биологические факторы - отсутствуют.

в) химические факторы:

- NO, NO2;

- CO, CO2;

- CH4.

г) психо-физиологические:

- при тяжести рабочего процесса;

- при напряженности рабочего процесса.

д) травмо-небезопасные:

- при работе под давлением оборудования, к ним относятся котлоагрегаты, трубопроводы пара;

- при работе оборудования с высокими температурами, к ним относятся трубопроводы пара и горячей воды).

Аварийно возможные ситуации:

-взрыв в топке котла;- пробой теплообменника;

- утечка топлива;

- сбой в работе тяго-дутьевых машин;

- пожар; - пробой в паропровода.



2.6.2 Нормирование факторов трудовой деятельности и трудового процесса и организация мероприятий защиты

Воздух в зонах трудовой деятельности

Воздух в зонах трудовой деятельности оценивается по метеорологическим и атмосферным условиям на рабочих местах, а именно параметрами микроклимата, к которому относят температуру воздуха, относительную влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение, а также состав воздуха, которые определяются спецификой производственной среды.

Микроклимат

Микроклимат производственной среды определяется сочетанием основных параметров: температуры воздуха, относительной влажности и скорости движения воздуха.

При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, при неблагоприятных - организм человека стремится сохранить постоянство температуры тела за счет терморегуляции, что может привести к ряду физиологических нарушений. На основании санитарных норм ГОСТ 12.1.005-88 установлены оптимальные метеорологические условия в рабочей зоне пространство до 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места в котельном зале.

Нормы микроклимата для работ категории Iа и Iб приведены в таблице 2.9. отопление сетевой гидравлический трубопровод

Iб, Iа - эксплуатационный персонал

Таблица 2.9 Нормы микроклимата

Период года	Категория работ	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость, м/с
		Оптимальная	Допустимая	Оптимальная	Допустимая	Оптимальная	Допустимая
			Постоянные рабочие места	Непостоянные рабочие места
Холодный	Легкий Iа	22-24	21-25	18-26	40-60	75	0,1	не более 0,1
	Легкий Iб	21-23	20-24	17-20	40-60	75	0,1	не более 0,1
Теплый	Легкий Iа	23-25	22-28	20-30	40-60	55 при 28 °С	0,1	0,1-0,2
	Легкий Iб	22-24	21-28	19-30	40-60	60	0,2	0,2-0,5

В таблице 2.9 приведены оптимальные и допустимые параметры. При допустимых параметрах могут наблюдаться дискомфортные тепловые ощущения, снижение работоспособности, но эти отклонения быстро нормализуются, не вызывая нарушения здоровья человека.

Нормы на содержание вредных примесей в воздухе рабочей зоны:

- оксид углерода: класс опасности - 4, допустимое значение концентрации - 20 мг/м3, О - остронаправленное действие

- оксиды азота в пересчёте на NO2: класс опасности - 3, допустимое значение концентрации - 5 мг/м, О - остронаправленное действие

- диоксид азота: класс опасности - 3, допустимое значение концентрации - 2мг/м3, О - остронаправленное действие

- метан (парниковый газ, CH4) - предельно допустимая концентрация (ПДК) содержания метана (СН4) в воздухе рабочей зоны -7000 мг/м2.

В тяжелых случаях может наступить тепловой удар - резкое, внезапное расстройство нервной системы (обморок), перегрев тела человека происходит от воздушной среды, а также от стен помещения и оборудования и окружающих предметов.

Эти факторы (температура воздуха, влажность, скорость движения воздушного потока) образуют микроклимат на рабочем месте.

Для защиты рабочих от воздействия тепловой энергии эти тепловыделения должны быть устранены или уменьшены. Излучающие поверхности покрываются тепловой изоляцией, т.е. материалами с малой теплопроводностью: шамотом, изделиями из диатомитового кирпича, шлаковатой, минеральной ватой. Другой способ уменьшения лучистого теплообмена - применение отражающих экранов. Так, тепловую изоляцию облицовывают гладким, блестящим, светлым материалом с очень малой степенью черноты -- белой жестью, листовым алюминием. Лучистая энергия при этом почти, полностью отражается в направлении к излучателем, она не проникает в окружающую среду.

Тепловой изоляции подлежат все объекты, у которых температура воды превышает 45 °С, находящиеся в помещении, и с температурой выше 60 °С, расположенные вне помещения. Для изоляции оборудования с температурой теплоносителя до 300 °С предусматривается применение матов из плит минераловатных на синтетическом связывающем материале марки 125 в обкладке из стекловаты марки Т-13.

Интенсивность теплового облучения не должна превышать 140 Вт/м2 при наличии спецодежды.

Поверхности газовоздухопроводов при температуре 50-300 °С изолируется плитами минераловатными на синтетическом связующем марки 125 типа «НП» с каркасом из стальной сетки 1,5-1,6 мм с покрытием по наружной поверхности алюминиевой фольгой, толщиной 8=0,8 мм.

Кроме того, трубопроводы, воздуховоды, газопроводы природного, доменного и коксового газов, расположенные в помещении, должны быть изолированы с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на холодных поверхностях. При расположении их вне помещения изоляция служит защитой от замерзания в случае аварийного (кратковременного) прекращения движения воды.

Избыточное тепло удаляется из помещения с помощью вентиляции.

Для восстановления водно-солевого обмена работающим рекомендуется подсоленная газированная вода.



2.6.3 Производственная безопасность в тепловых пунктах

Анализ выявленных вредных факторов производственной среды

Вредными факторами при работе в помещении теплового пункта являются шум, недостаточная освещенность, состояние воздушной среды и электромагнитное излучение.

Шум в помещении теплового пункта

Источниками шума числятся отдельные агрегаты блочного теплового пункта, это и запорно-регулирующая арматура, и трубопроводы, и циркуляционные насосы систем отопления и горячего водоснабжения. Шум отрицательно влияет на организм человека, снижая самочувствие и производительность труда человека. Дозволенная степень шума по нормам равна 50 дБ.

Защита от шумов циркуляционных насосов блочного теплового пункта выполняется при помощи обшивки стен материалами со свойствами шумоизоляции, такими как пористые полимерные материалы, разрешенные к применению органами санитарно-эпидемиологического контроля. Шумы, возникающие в трубопроводе систем отопления и горячего водоснабжения можно снизить применением кожухов со свойством шумоизоляции. Нужно вовремя смазывать подшипники и валы двигателей циркуляционных насосов, дабы понизить грубое трение и в соответствии с этим понизить шум.

Освещение в помещении теплового пункта

К очередному вредноносному фактору относится недостаточная освещенность рабочего пространства. Так как помещение теплового пункта располагается на цокольном этаже, в нем не имеется естественное освещение. Освещение выполняется лишь только за счет искусственных источников светового излучения, т.е. 2-мя лампами накаливания по 100 Вт, которые не выделяют необходимого количества света. Освещенность помещения достигает 200 лк (по СНиП-23-05-95 для зрительной работы IV разряда освещенность должна быть не менее 300 лк). Дефецитность освещения приводит к понижению зрения, к понижению производительности труда, утомлению, боли в голове и головокружениям и в последующем к абсолютной потери зрения.

Организация необходимого уровня освещения в тепловом пункте возможно добиться за счет замены ламп накаливания на люминесцентные лампы, которые по сопоставлению с лампами накаливания имеют немаловажные преимущества:

- по спектральному составу света они близки к дневному освещению;

- обладают более высоким КПД и увеличенной светоотдачей (в 3-4 раза больше, чем у ламп накаливания);

- более длительный срок службы.

Тепловые пункты всегда необходимо оборудовать аварийным освещением.

Электромагнитное излучение

Тепловой пункт оборудован аппаратурой учета теплоносителя, электрическим регулятором теплопотребления и термосопротивлениями установленными на трубопроводах, которые считаются источниками электронного и магнитного излучения. Электромагнитное излучение негативно воздействует на организм человека, бывает замечена головная боль, головокружения, плохое самочувствие человека и приводит к сердечно - сосудистым болезням, а после этого может привести приводит к потере трудоспособности.

Понижение вредноносного влияния электромагнитного излучения на организм человека излучающими оборудованием узла учета и электронным регулятором выполняется за счет защитных экранов. Защитные экраны (их необходимо обязательно заземлять) используются в виде камер или шкафов, в которые помещают аппаратуру узла учета и электрический регулятор теплопотребления. Защитные экраны выполняются из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. В случае слишком большой интенсивности ЭМИ узла учета и электрического регулятора надлежащие установки необходимо располагать в отдельных помещениях, имеющих непосредственный выход в коридор или же наружу. Нужно 4 раза по 20 минут в течении рабочего дня выводит персонал на улицу, что тоже понизит воздействие ЭМИ на организм рабочего.

2.6.4 Расчет защитного зануления

Защитное зануление оборудования насосного зала выполняется для электроустановок (четырех насосов перекачки нефти) установленной силы 45 кВт каждый. Расчет защитного зануления сводится к проверке условия обеспечения отключающей способности зануления

Iкз? 3Iнпл.вст ? 1,25Iнавт

Расчет тока короткого замыкания Iкз производится по формуле

Iкз= Uф/(Zт/3+Zп)

где

Uф - фазное напряжение, В;

Zт - сопротивление трансформатора, Ом;

Zп - сопротивление петли «фаза-нуль».

Расчет сопротивления петли производится по формуле

Zn=

где

Rн, Rф- активное сопротивление нулевого и фазного проводников, Ом;

Xф; Xо- внутренние индуктивные сопротивления, Ом;

Хн- внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль».

Значение Zт находится в зависимости от силы трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления Zт берется по таблицам. В данном случае Zт= 0,562 Ом. Зная мощность Р электродвигателя:

Р=

Рассчитаем номинальный ток электродвигателя .

где

Р - номинальная мощность двигателя, кВт;

Uн - номинальное напряжение, В;

cos = 0,89 - коэффициент силы.

Подставив ценности в формулу (4.8), получим

= 76,82 А

Для расчета активного сопротивлений Rф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников.

Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле

...