Теплоснабжение города Суусамыр

Теплоснабжение графики.dwg

КГУСТА ИЭЭС ТВ0905014
Теплоснабжение города Сусамыр
разводка тепловой сети
температурные графики
см2 = 2000 мВт*ч 108.2695 см2 =х х=216539 мВт*ч
L1=700 м G1=925 тч T1 ø 478*7 T2 ø 478*7
L2=17 м G2=814 тч T1 ø 478*7 T2 ø 478*7
L3=301 м G3=497 тч T1 ø 426*7 T2 ø 426*7
L4=635 м G4=122 тч T1 ø 273*7 T2 ø 273*7
L5=54 м G5=66 тч T1 ø 219*6 T2 ø 219*6
L6=113 м G6=48 тч T1 ø 219*6 T2 ø 219*6
L7=188 м G1=31 тч T1 ø 194*5 T2 ø 194*5
L8=150 м G8=6 тч T1 ø 108*4 T2 ø 108*4
Пьезометрический график
Годовой график часовых расходов теплоты
Разводка тепловой сети М 1:5000
Отопительно-бытовой и повышенный графики
График годового потребления тепла по продолжительности стояния наружной температуры
Характерная точка земли
Профиль тепловой сети
Номер поперечного разреза
Отметка потолка канала
Натурная отметка земли.
Проектная отметка земли.
Электрический кабель
Профиль тепловой сети 1:500
Тепловой узел 8. Монтажная схема участка теплопровода
разрез по трассе 1-1;2-2.
Разрезы по трассе М 1:100
Монтажная схема участка теплопровода

Антонов ТС.doc

Кыргызский Государственный Университет Строительства Транспорта и Архитектуры им. Н. Исанова
Кафедра «Теплогазоснабжение и Вентиляция»
по дисциплине «Теплоснабжение»
“Теплоснабжение района города”
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Расчет численности населения по району города4
Определение расходов тепла6
Определение расчетных расходов теплоносителя 19
Гидравлический расчет водяной тепловой сети22
Подбор сетевых и подпиточных насосов24
Расчет компенсатора 26 8. Определение усилий на неподвижную опору.27
Разработать проект теплоснабжения района города Сусамыр расположенного в климатических условиях соответствующих городу Сусамыр. Источник тепла ТЭЦ удален от застройки на расстояние 700м. Система теплоснабжения закрытая. Расчетные температуры сетевой воды 150 70 .
В состав курсового проекта входят: расчетно-графическая записка и графическая часть.
РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ПО РАЙОНУ ГОРОДА
Численность населения для района города определяется следующим образом:
Определяется плотность жилого фонда в квадратных метрах жилой площади на площади квартала:
где а – площадь жилого фонда в м2 жилой площади на 1 га района определяется по Приложению 2 1 в зависимости от этажности застройки;
Sкв – площадь квартала в га.
Количество жителей на 1 га района
где b – количество жителей на 1 га района определяется также в зависимости от этажности застройки.
Расчет производится по каждому кварталу и определяется следующее:
а) общая площадь всего района
б) общая плотность жилого фонда в м2 жилой площади на общей площади района
в) количество жителей района на площади S
Результаты расчетов сводятся в табл.1.
Площадь квартала Sкв
Этажность зданий n Эт.
Плотность жилого фонда в м2 жилой площади на Sкв га Акв м2
Количество жителей на 1 га района м
Количество жителей на площади квартала mкв чел.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ТЕПЛА
Тепловые нагрузки разнородны по характеру поэтому расчетные расходы тепла определяются отдельно для отопления вентиляции горячего водоснабжения и технологии.
Расходы тепла на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение в районе города с неизвестной застройкой определяются следующим образом:
1. Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий
где q0 – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади принимаемый по Приложению 2 2 в зависимости от и этажности постройки;
А – плотность жилого фонда в м2 жилой площади на площади квартала Sкв;
k1 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий k1 = 025.
2. Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий
где k2 – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий k2 = 06.
3. Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий в отопительный период
где qh – укрупненный показатель среднего теплового потока горячего водоснабжения на одного человека в зависимости от среднего за отопительный период расхода воды при температуре 55 0С и от степени благоустройства;
m – количество жителей в одном квартале.
4. Определяется суммарный максимальный часовой тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий
5. Определяется суммарный максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий
6. Определяется суммарный часовой средний тепловой поток на горячее водоснабжение
7. Определяется суммарный часовой расход тепла
Результаты расчетов сведены в табл.2.
Определение расчетных тепловых нагрузок
Максимальный тепловой поток отопления Q0max Вт
Максимальный тепловой поток на вентиляцию QVmax Вт
Средний тепловой поток на горячее водоснабжение
Cуммарный часовой расход тепла Q Вт
Построение графиков температур обратной воды после теплопотребляющих установок
Построить график температур воды на выходе из калориферов
На основе отопительно-бытового графика устанавливаем что для расчетной температуры наружного воздуха для вентиляции tвр=123.7ос и на обратной t2.вр=61.2ос.
Здесь принято что расчетная температура воды на выходе из калорифера при tн.вр совпадает с температурой воды в обратной магистрали по отопительно-бытовому графикут.е.t2=t2.вр=61.2ос
Отметим что в период когда температура наружного воздуха измеряется в диапазоне между tн.в.р и tн.о.ррасход теплоты за счет рециркуляции внутреннего воздуха(Qвр=const).Это достигается за счет местного количественного регулирования-регулирования расхода сетевой воды поступающей в калорифер с помощью регулятора расхода по импульсу от датчика температуры приточного воздуха (Температура приточного воздуха принимается постоянной и равной tв=18ос)
ГОДОВЫЕ ГРАФИКИ ЧАСОВЫХ РАСХОДОВ
Годовые графики часовых расходов теплоты жилого района города на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение строятся в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха tн.
Для построения необходимо определить следующее.
Средний тепловой поток на отопление:
Qо max – суммарный максимальный тепловой часовой поток на отопление
ti – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий
tom – средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха +8 0С и менее (отопительный период) tom = 8 0С;
t0 = tPн.о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления to = -37 0C
Средний тепловой поток на вентиляцию:
QVmax – суммарный максимальный часовой тепловой поток на вентиляцию всего района Qv max = 56 мВт
Средний тепловой поток на горячее водоснабжение в неотопительный период:
Qhm – суммарный средний тепловой поток на горячее водоснабжение в отопительный период Qhm = 21.4 мВт;
- температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период = 15 0С;
tC – температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период
b - коэффициент учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду b = 08.
Соотношение между летней и зимней нагрузкой:
%=%=36% - летняя нагрузка ниже зимней на 36%
Суммарный часовой расход тепла (величины используемые для построения графиков):
- средний часовой расход тепла:
- максимальный часовой расход тепла:
Расходы тепла Q0 и QV равны 0 при tн = +18 0С так как расчетная температура внутреннего воздуха (tв) в зданиях города а также соответственно расчетная температура приточного воздуха (после его нагрева в калорифере) принимается равной 18 0С.
Линии и - наклонные прямые соединяющие точки и с их нулевыми значениями при соответствующих значениях tн.
Система отопления начинает и заканчивает свою работу при среднесуточной температуре воздуха tн = +8 0С при этой температуре:
Для расчета тепловых нагрузок вентиляции при проектировании системы теплоснабжения принимается что во всех зданиях города системы вентиляции работают при рециркуляции внутреннего воздуха при tн ниже . Причем такая экономия тепла осуществляется таким образом что расход тепла на вентиляцию в этом диапазоне температур сохраняется постоянным и равным отсюда следует что линия QV ниже параллельна оси абсцисс.
График суммарного часового расхода теплоты на отопление вентиляцию горячее водоснабжение строится по формуле:
путем сложения соответствующих ординат при tн = +8 0С .
Расход теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха tн поэтому линия параллельна оси абсцисс.
График годового расхода теплоты по продолжительности
стояния температур наружного воздуха
Этот график строится на основе графика суммарного часового расхода теплоты. Для рассматриваемого города выписываем данные по продолжительности стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом в 5 0С.
График годового расхода теплоты по продолжительности строится справа от графика часовых расходов теплоты в координата Q – n.
Для построения из точек на оси tн соответствующим температурам +8; 0; -5; -10; -15; -20; -25; -30; -35; -37 восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с линией
Основная цель построения графика – определение годового расхода теплоты на теплоснабжение района города
Эту величину можно определить двумя способами:
Графический способ (построение графика с помощью табл.3).
Аналитический способ (проверка по формулам).
Продолжительность стояния температур
Площадь ограниченная графиком и будет являться величиной годового расхода теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение.
Из графика S = Qгод = 216539 мВт.
Аналитический способ.
Годовой расход теплоты на отопление:
- средний тепловой поток на отопление МВт.
Qгодо = 85*24*232 =47328 мВт
n0 – продолжительность отопительного периода n0=232сут.
Годовой расход теплоты на вентиляцию:
- средний тепловой поток на вентиляцию
z = 16 часов – время работы систем вентиляции в районе города (среднее); z=16 часов.
Qгодв = 102*16*232 = 378624 мВт.
Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение:
Определение невязки между значениями полученными графическим и аналитическим способами:
ГРАФИК ТЕМПЕРАТУР ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМ КАЧЕСТВЕННОМ РЕГУЛИРОВАНИИ
ЗАКРЫТОЙ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ ПО ОТОПИТЕЛЬНОЙ
При разработке режима центрального качественного регулирования строят график температур теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. На основании такого графика определяют расчетные расходы теплоносителя.
Режим центрального регулирования разрабатывают ориентируясь на характерную (наибольшую) тепловую нагрузку. В остальных потребителях с нагрузкой отличной от характерной осуществляют дорегулирование с помощью местного или индивидуального регулирования.
Наибольшей нагрузкой тепловых сетей в жилой зоне является отопительная нагрузка. Второй по величине будет нагрузка горячего водоснабжения.
График показывает изменение температуры сетевой воды на подающей и обратной линии теплосети в зависимости от изменения среднесуточной температуры наружного воздуха.
При температуре = -37 0С
Линия показывает изменение температуры в подающей магистрали а линия - изменение температуры воды в обратной магистрали.
Линии t1 t2 и t3 строятся по различным значениям tн по формулам:
Dt - температурный напор нагревательных приборов отопления.
DtP – расчетный перепад температур воды в теплосети
q - расчетный перепад температур в местной системе отопления
- относительный расход тепла на отопление меняется в зависимости от tн:
Полученные результаты сводятся в таблицу:
Табличные данные являются данными для построения графика качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке – линии и
Строим графики с учетом того что расход на отопление должен быть равен 0 когда теплопотери зданий равны 0. Этому условию соответствует режим работы отопления когда теплоотдача приборов отопления отсутствует т.е. на подающей и обратной линии температура воды +18 0С следовательно графики линий t1 t2 и t3 пересекаются на линии tн при температуре +18 0С.
Удовлетворяется следующее равенство:
Q0 = Qт.пот = 0 при tв = t1 = t2 = +18 0С.
Кроме систем отопления к тепловой сети подключают нагрузку горячего водоснабжения которая накладывает свои условия на температуру теплоносителя. Для горячего водоснабжения в подающем трубопроводе закрытой тепловой сети температура теплоносителя должна быть не ниже 70 0С. С учетом нагрузки горячего водоснабжения температурный график центрального качественного регулирования закрытой тепловой сети по отопительной нагрузке имеет вид представленный на листе.
При температурах наружного воздуха выше tн центральное качественное регулирование применить нельзя так как для отопления нужно было бы уменьшить температуру теплоносителя а для горячего водоснабжения ее уменьшить нельзя.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ГРАФИКАХ ТЕМПЕРАТУР
При наличии местных систем горячего водоснабжения не менее чем 75-80% жилых и общественных зданий применяют центральные качественные по повышенному графику температур теплоносителя.
Расчет температурного графика происходит при балансовом расходе тепла на горячее водоснабжение несколько превышающем среднюю нагрузку т. к. при расчете температурного графика по средней нагрузке в отопительной системе не обеспечивается суточный баланс тепла
где кб - баллансовый коэфициент кб=12
При расчете температурного графика при данном режиме регулирования следует определить:; перепады температуры сетевой воды в нагревателе первой ступени - ; второй ступени - ; по по известным значениям температур воды в сети при чисто отопительной нагрузке найти температуру воды в подающей и обратной линии сети при повышенном графике - t1п и t2п
Расчет производится следующим образом :
=1.2 * 13663 = 16396 кВт
Температура холодной воды зимой : tх.з. =5оС
Температура горячей воды у водозаборных приборов:tГ=60оС; t10=150 оС; t20=70 оС; t’’20=285 оС(из графика)
Расчет значений и производят следующим образом. Задаемся величиной недогрева и определяем температуру водопроводной воды после I ступени нагревателя
Перепад температур сетевой воды в I ступени при определяют по формуле:
Перепад температур сетевой воды в I ступени при по формуле:
Определяем температуру воды в обратном трубопроводе при по формуле:
Определяем суммарный перепад температур по формуле:
Перепад температур верхней ступени подогревателя при определяют по формуле:
Определяем температуру сетевой воды в подающем трубопроводе при по формуле:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты определяется отдельно для отопления вентиляции и горячего водоснабжения по формулам приведенным ниже с последующим суммированием этих расходов воды.
Определение расчетных расходов теплоносителя для всего района
Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение района города в отопительный период:
Присоединение водоподогревателей горячего водоснабжения по двухступенчатой последовательной схеме (2) п.11 17.
Расчетный расход воды на отопление:
где с – удельная теплоемкость воды с = 4187 кДж(кг×0С);
t1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при tрно
t1 = 150 0С; t2 – температура воды в обратном трубопроводе теплосети при tрно t2 = 70 0С; Q0max – суммарный максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий.
Расчетный расход воды на вентиляцию:
где QVmax – максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий при tрно.
Расчетный расход воды на горячее водоснабжение:
а) средний при двухступенчатой схеме:
где Qhm – средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий Вт;
t1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке излома графика температур по повышенному графику t1 = 771 0С;
t2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети после системы отопления зданий t2 = 39 0С;
t - температура воды после 1-й ступени подогрева при двухступенчатой схеме присоединения водоподогревателей t =29 0С;
tс – температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период tс = 5 0С;
б) максимальный при двухступенчатой схеме:
Суммарный расчетный расход сетевой воды в двухтрубной тепловой сети в закрытой сети теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты:
Расчетный расход воды в двухтрубной теплосети в неотопительный период:
где b - коэффициент учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду b = 08.
Расчетные расходы по кварталам определяются по этим же формулам и результаты заносятся в табл.4.
Расчетные расходы теплоносителя по кварталам
Расчетный расход на отопление G0max кгч
Расчетный расход на вентиляцию GVmax кгч
Расчетный средний расход на горячее водоснабжение Ghm кгч
Суммарный расчетный расход в теплосети Gd кгч
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДЯНОЙ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
При проектировании тепловой сети основная задача гидравлического расчета состоит в определении диаметров труб по расчетным расходам теплоносителя и располагаемым перепадам давления во всей сети или в отдельных ее участках.
Последовательность расчета
Разветвленная сеть разбивается на участки. Расчетным участком разветвленной сети считается трубопровод в котором расход теплоносителя не изменяется. Расчетный участок располагается между соседними ответвлениями.
На каждом участке проставляется расход теплоносителя и длина участка.
Принимаются удельные потери давления:
-вдоль главной магистрали до 80 Пам;
-для ответвлений – не более 300 Пам.
По номограмме в зависимости от расчетного расхода теплоносителя и удельных потерь давления определяются наружный диаметр трубопровода и скорость теплоносителя на каждом участке.
Определяются эквивалентные длины всех местных сопротивлений на расчетных участках lэ1 lэ2 lэ3 lэn и общая эквивалентная длина на участке путем суммирования всех эквивалентных длин.
Определяются потери давления на участке:
где Rл – линейные удельные потери давления или в линейных единицах измерения при r = 1000 кгм3 потери давления на участке:
где g = 981 – ускорение свободного падения мс2.
Результаты расчетов сводятся в табл.5.
Предварительный расчет
Окончательный расчет
расчетные расходы G т4
диаметр трубы DнS мм
удельные потери давления
суммарная эквивалент-ная длина lэ м
потери давления на участке Р кПа
Ответвление (участок УТ 2-УТ 3) располагаемый напор 17 м вод.ст.
Избыток напора на ответвлении 17-08=09 м вод.ст.
Избыток напора на ответвлении 17-06=11м вод.ст.
Ответвление (участок УТ 1-УТ2 ) располагаемый напор 17+12=29 м вод.ст.
Избыток напора на ответвлении 29-18=11 м вод.ст.
Ответвление (участок УТ 1-УТ ) располагаемый напор 17+12+01=3 м вод.ст.
Избыток напора на ответвлении 3-13=17 м вод.ст.
ПОДБОР СЕТЕВЫХ И ПОДПИТОЧНЫХ НАСОСОВ
В водяных тепловых сетях насосы используются для создания заданных давлений и подачи необходимого количества воды к потребителям тепла.
Сетевые насосы создают циркуляцию воды в системе теплоснабжения а подпиточные компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий как при статическом так и при динамическом режимах.
Производительность насоса определяется по расчетному расходу воды в головном участке теплосети:
=49925+5991+36598=92514
Напор сетевого насоса:
где DНт – потери напора в тепловом центре;
DНп DН0 – потери напора в подающем и обратном магистральном трубопроводе;
DНа – необходимый напор на вводе концевого абонента.
Выбираю два насоса марки Евромаш СЭ1250-70-11. Напором 70 м в ст расходом 1250 м3ч
Производительность подпиточных насосов принимается из расчета компенсации утечек в количестве 05 % от объема воды находящейся в трубопроводах и в непосредственно присоединенных абонентских системах:
где V – объем воды в трубопроводах теплосети определяется в зависимости от удельной емкости в зависимости от диаметра участков uуд м3км 3.
Расчетная величина напора подпиточного насоса
где Нс – статический напор в сети по отношению к оси подпиточного насоса; DН – потери напора в трубопроводах подпиточной линии от питательного бака до точки присоединения к теплосети; Z – разность отметок между осью насоса и нижним уровнем воды в питательном баке.
Подбор насоса производится по 4. Выбираю два насоса Евромаш СЭ 2500-180-25. Напором 180 м в ст подача 2500 м3ч. Один рабочий второй - резервный.
РАСЧЕТ КОМПЕНСАТОРА НА УЧАСТКЕ 7-8
Величина теплового удлинения трубопровода
где L – коэффициент линейного расширения углеродистой стали L = 125×10-2 ммм×0С; t1 = 150 0С – максимальная температура стенки трубы принимаемая равной максимальной температуре теплоносителя = =-37 0С;
Dl = 150*00125*(150+37)=350 мм.
Dl = 150×00125*(70+37)=200 мм.
Расчетное тепловое удлинение участка с учетом предварительной растяжки в размере 100 %:
Dlрасч = 05×Dl = 05×350 = 175 мм.
Dlрасч = 05×Dl = 05×200 = 100 мм.
При спинке компенсатора равной половине вылета компенсатора т.е. при В = 05Н и при Dlрасч = 175 и Dlрасч = 100 мм по номограмме VI.12 3 находим вылет компенсатора Н = 1000 и силу упругости деформации Рк = 052 mс. Тогда
В = 05×1000 = 500 мм.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ НА ПОДВИЖНУЮ ОПОРУ
НА 7-8 УЧАСТКЕ (ДЛЯ ПРИМЕРА)
Здесь Н0 – осевая сила на неподвижную опору;
где Рк1 Рк2 – сила упругой деформации Рк1 = Рк2 = 034m; Д1 Д2 – условные диаметры участков Д1 = 108*4 мм; Д2 = 108*4 мм; m = 03 – коэффициент трения; L1 L2 – длина трубопровода по обе стороны неподвижной опоры L1 = 75 м L2 = 75 м q1 q2 – вес 1 м трубопровода q1 = 135 кгссм2; q2 = 135 кгссм2;
Н01 = 034 + 135×03×75 = 3.04m
H02 = 034 + 135×03×75 = 3.04m.
Выбираем большее Н0 = 3.04m.
Козин В.Е. Теплоснабжение: Учебное пособие для вузов. М.: высшая школа 1980. 408 с.
СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР 1987. 48 с.
Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Из. 4-е перераб. и доп. Кн.1. Р.В.Щекин и др. Киев: Будивельник 1976. 416 с.
Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник В.И.Манюк и др. Изд.3-е перераб. и доп. М.: Стройиздат 1988. 432 с.
Теплоснабжение: Учебник для вузов Под ред. А.А.Ионина. М.: Стройиздат 1982. 336 с.
Внутренние и санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика. В 3-х ч. Ч.2. Водопровод и канализация Под ред. И.Г.Староверова и Ю.И.Шиллера. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат 1990. 247 с.
Строй А.Ф. Скольский В.Л. Расчет и проектирование тепловых сетей. Киев: Будивельник 1981. 144 с.
ГОСТ 21.605-82. Система проектной документации для строительства. Тепловые сети Госстандарт СССР. М. 1983. 10 с.