Теплоснабжение района города

Камалетдинов(2).dwg

График регулирогвания температуры воды
в подающем и обратном трубопроводе тепловых сетей
в зависимости от температуры наружного воздуха.
График относительного расхода воды
в подающем и обратном трубопроводе системы вентиляции
График относительного расхода воды на
горячее водоснабжение из подающего и
обратного трубопровода
График зависимости тепловых
График годового потребления
Монтажная схема М 1:2500
Теплоснабжение района города Красноярск
Отметка потолка канала
Продольный профиль участка
Номер поперечного разреза
Схема присоединения систем горячего водоснабжения и отопления в ИТП
при зависимом присоединании системы отопления с циркуляционным насосом
с учетом теплоты по тепломеру.
водогрейной котельной
Принципиальная схема
-рециркуляционные насосы
-подогреватель хим.очищенной воды
-подогреватель сырой воды
-вакуумный деаэратор
-эжектор водоструйный
-бак рабочей жидкости
Т2-обратный трубопровод
Т1-подающий трубопровод
после Na-катионирования Iступени
В12-трубопровод водопроводной воды
В1-трубопровод водопроводной воды
Т5-трубопровод рабочей воды
Т94-трубопровод подпиточной воды
Т98-трубопровод паровоздушной смеси
Подключение системы вентиляции
План камеры УТ3 М 1:25 Разрез 1-1
Продольный профиль УТ3-УТ7
Принципиальная схема котельной
План тепловой камеры УТ3 М1:25
Режим водоразбора на ГВС из
подающего трубопровода
Режим водоразбора на ГВС
Неотапливаемый период при
из обратного трубопровода
Пьезометрический график
Мверт. 1:400 Мгор. 1:5000
статического давления

Камалетдинов.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образовании
“Самарский государственный
архитектурно-строительный университет”
Кафедра Строительства.
Расчетно-пояснительная записка
Теплоснабжение района города.
Источником теплоснабжения для потребителей жилых и общественных зданий микрорайонов является центральная отопительная котельная. Система централизованного теплоснабжения: водяная двухтрубная открытая. Прокладка трубопроводов подземная в непроходных каналах. Система тупиковая (радиальная с закрытыми перемычками). Теплоносителем является вода с параметрами:
Т1 – подающий трубопровод .
Т2 – обратный трубопровод .
Подача тепла осуществляется одновременно на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение. Система отопления подключена по наиболее применяемой зависимой схеме со смешением в элеваторном узле. Система горячего водоснабжения принята открытая т.е. водоразбор осуществляется непосредственно из тепловых сетей.
Трасса тепловых сетей выбирается с учётом геодезической съёмки и тепловой карты района учитывающая существующие и намечаемые подземные и наземные сооружения. При выборе трассы руководствуются надежностью систем теплоснабжения быстротой ликвидации аварий безопасностью работы обслуживающего персонала а также наименьшей длиной тепловых сетей минимальной стоимостью и объёмом работ. Конструктивно непроходные каналы должны обеспечивать свободное перемещение трубопроводов от температурных удлинений. Наличие воздушного зазора между поверхностью трубопровода и стенкой канала обеспечивает поддержание тепловой изоляции в хорошем состоянии. В качестве изоляционного материала применяются маты из минеральной ваты которые сверху покрывают гидроизоляцией. В настоящее время непроходные каналы изготавливают из лотковых железобетонных элементов. Выбираемая трасса наносится на план геодезической съёмки местности. По трассе на основании тепловых нагрузок определяются ориентировочные диаметры труб. Выбирают наиболее длинную трассу от источников тепла до последнего потребителя. После оформления расчётной схемы приступают к проектированию монтажных схем. На ней показывают: запорные и секционирующие задвижки переходы диаметров труб компенсационные устройства (при диаметре труб меньше или равной 200 мм – П-образные компенсаторы; при диаметре труб больше 200 мм – сальниковые) повороты трассы спускники воды и воздуха неподвижные опоры. Оформленная монтажная схема должна содержать: маркировку трубопроводов Т1 и Т2 привязки трассы по неподвижным опорам величины диаметров на выносках номера поперечных размеров номера промежуточных неподвижных опор номера тепловых узлов. В нижних точках трассы устанавливают устройства для спуска воды в верхних – для спуска воздуха. Для тепловых сетей используют стальные горячекатаные трубы трубы соединяются при помощи электросварки. Фланцы применяют при присоединении труб и арматуры. Для снижения затрат следует выбирать минимальное количество тепловых камер сооружая их в местах установки приборов и оборудования (сальниковые компенсаторы). Запорная арматура устанавливается на выходе из теплового источника ответвлений в тепловом пункте на всех ответвлениях от основной магистрали и для удобства эксплуатации и ремонта тепловых сетей устанавливаются секционирующие задвижки на магистрали на расстоянии не более 1000 м. друг от друга. Секционирующие задвижки устанавливаются с перемычками на которых устанавливают две задвижки с контрольным вентилем между ними. Задвижки используются стальные при диаметре труб более 500 мм устанавливаются с электроприводом.
Теплоснабжение жилого района города Красноярск.
Из [2] табл.1 (графы 21 22 23) выписываем следующие данные:
Расчётная температура наружного воздуха для системы отопления: ;
Средняя температура отопительного периода наружного воздуха: ;
Продолжительность отопительного периода: ;
Из [5] табл. 1.3 выписываем продолжительность температур наружного воздуха. Таблица №1.
Плотность жилого фонда для городов на 1га территории принимаем по [6] табл.2. При средней степени застройки (7-9 этажей) норма человек на гектар зависит от общего числа жителей в городе. При числе жителей в г. Красноярск св. 1000 тыс.чел. принимаем 210 челга.
По [3] по укрупнённым показателям на одного жителя в настоящее время приходится 18 м² при более комфортной застройке 235 м².
Определение расчётных расходов тепла.
Максимальные тепловые потоки на отопление Q'o вентиляцию Q'v и горячее водоснабжение Q'hm зданий следует принимать из проектов отопления и вентиляции. При отсутствии проектной документации тепловые потоки для жилых зданий на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение допускается по укрупнённым показателям по [1] в зависимости от общей площади и численности населения.
Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий определяется по формуле:
где - укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади. Принимаем по [1] прилож.2; .
k1- коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий. При отсутствии данных принимаем .
A-общая площадь жилого фонда м2.
где m – количество жителей в квартале:
F – общая площадь квартала га. Определяется по генплану.
Максимальный тепловой поток на вентиляцию жилых и общественных зданий:
где k2- коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий. При отсутствии данных для общественных зданий построенных после 1985 г принимаем .
Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:
где - укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека. Принимаем по [1] прилож.3; .
m- число жителей одного микрорайона.
Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:
Средний тепловой поток на горячее водоснабжение в тёплый период года. Рассчитывается для всего города в целом:
где - температура холодной воды в неотопительный период.
- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период года.
- коэффициент учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду года. При отсутствии данных для жилищно-коммунального хозяйства принимаем .
Результаты расчётов сводим в таблицу №2 «Расчётные расходы тепла».
Тепловые нагрузки Вт
на горячее водоснабжение
Расчёт и построение графика тепловых нагрузок зависимости от наружных температур и годового графика продолжительности нагрузок.
Для удобства построения часовой график расхода тепла в зависимости от температуры наружного воздуха и годовой график расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха совмещают. В этом случае по оси ординат откладывают часовой расход тепла (для удобства примем размерность Гкалч) по оси абсцисс влево – температуры наружного воздуха через каждые 5ºС. За начало отсчета принимают расчетную температуру наружного воздуха для проектирования отопления . Вправо от вертикальной оси – длительность стояния температур наружного воздуха в часах .
При построении зависимости следует знать как меняются расходы тепла на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение при изменении температуры наружного воздуха. Отопительный период наступает при падении среднесуточной температуры наружного воздуха ниже +8°С. В течение отопительного периода расход тепла на горячее водоснабжение остается постоянным. В летний период он также постоянен но ниже. На графике при температуре наружного воздуха больше +8°С расход тепла на горячее водоснабжение будет изображаться прямой параллельной оси абсцисс с ординатой равной среднечасовому расходу тепла в летний период . В интервале температур от +8 °С до расход тепла на горячее водоснабжение – прямая параллельная оси абсцисс с другой ординатой равной среднечасовому расходу тепла на горячее водоснабжение за отопительный период .
Текущие тепловые потоки на отопление и вентиляцию при любых температурах наружного воздуха отличных от расчётных можно определить по формуле:
где - расчётный максимальный тепловой поток;
- средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений. Для жилых зданий принимаем +18ºС.
При анализе этой формулы видно что изменение тепловых потоков на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха носит линейный характер и графически может быть представлено прямой линией построенной по координатам двух точек:
Минимальный расход тепла имеет место при температуре наружного воздуха +8 °С.
Максимальный расход тепла при . Принимаем из табл. №2. .
Исходные данные из табл. №2 с учётом что :
Минимальный расход тепла на отопление определяется как:
Минимальный расход тепла на вентиляцию:
С тепло источника тепло отпускается одновременно на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение. Определяем их суммарные величины:
Линия в правой части графика даёт зависимость суммарного теплового потока от длительности стояния температур наружного воздуха. Площадь ограниченная этой замкнутой линией представляет собой годовой расход тепла на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение всего района.
Регулирование отпуска тепла.
В проекте принято центральное качественное регулирование (изменение температуры сетевой воды) по отопительной нагрузке. График строится по температурам воды в зависимости от наружных температур.
Температура воды в подающем трубопроводе определяется по формуле:
Температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления:
Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления после смешения:
-относительный расход тепла на отопление.
Все значения со штрихом относятся к расчётной температуре наружного воздуха (т.е. самые высокие значения по воде) все значения без штриха относятся к текущим температурам воздуха или воды.
– расчётная температура внутреннего воздуха.
– произвольная текущая температура наружного воздуха для которой определяют температуру и расход воды. Из формулы получим:
– расчётная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления.
- температура воды в системе отопления после смесительного устройства.
- среднее арифметическое значение температуры воды на входе и выходе из отопительного прибора:
Результаты расчёта сводятся в таблицу № 3.
Таблица №3. График регулирования отпуска тепла.
Расчёт и построение графика относительного расхода воды на
Расчёт относительного расхода воды в период года когда наружная температура колеблется от +8 0С до tн=184 0С (точка излома).
Относительный расход воды на отопление при определяется по формуле:
- температура сетевой воды в подающем трубопроводе в точке излома.
- температура сетевой воды в обратном трубопроводе в точке излома.
Просчитаем для 2х точек графика:
При температуре наружного воздуха относительный расход воды на отопление остаётся постоянным .
Регулирование отпуска тепла в системе вентиляции.
Тепло в системе вентиляции затрачивается на нагрев наружного воздуха до температуры +18ºС в калориферных установках. В период температур от до количество тепла зависящее от температуры наружного воздуха регулируется путём изменения температуры теплоносителя оставляя его расход постоянным – центральное качественное регулирование. В этот период:
температура воды в обратном трубопроводе систем вентиляции равна температуре обратной воды тепловых сетей.
В период температур от +8ºС до производится автоматическая дорегулировка расхода сетевой воды на калорифер с помощью регулировочного клапана РК. В этот период .
Значение температуры обратной воды определяется методом последовательных приближений из уравнения:
где - температура сетевой воды в подающем трубопроводе системы вентиляции.
- среднее арифметическое значение температуры воды на входе и выходе из калориферной установки.
- среднеарифметическое значение температуры воздуха на входе и выходе из калорифера при .
- среднеарифметическое значение температуры воздуха на входе и выходе из калорифера для точки излома.
При температуре наружного воздуха относительный расход воды на вентиляцию остаётся постоянным - текущий расход воды равен расчётному.
В период температур от +8 0С до tн=+184 0С это отношение можно рассчитать по формуле в которой переменными являются 2 величины :
Рассчитаем для 2х точек графика:
Расчет и построение графика относительного расхода воды
В открытых системах теплоснабжения водоразбор на горячее водоснабжение осуществляется в зависимости от температуры воды в сети. При температуре воды в подающем трубопроводе вода забирается только из подающей магистрали. При повышении температуры сетевой воды водоразбор осуществляется одновременно из обоих трубопроводов в таком соотношении чтобы температура воды поступающей потребителю была равна 60ºС. В холодный период отопительного сезона при разбор воды ведется только из обратной магистрали. Для смешения воды на абонентских узлах предусматривается установка терморегулятора.
Водоразбор на горячее водоснабжение из тепловых сетей равен:
Величина водоразбора из подающей линии: .
Из обратной линии: .
b1= где - температура горячей воды.
b1= b2 = 1 – 051=049
b1= b2 = 1 – 0311=0689
b1= b2 = 1 – 0176=0824
Расчетные расходы воды отдельно по потребителям тепла
Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления вентиляции и горячего водоснабжения по формулам:
Расчётный расход воды на отопление:
где - максимальный тепловой поток на отопление;
- максимальная температура сетевой воды в подающем трубопроводе;
- максимальная температура сетевой воды в обратном трубопроводе;
- удельная теплоёмкость воды.
Расчётный расход воды на вентиляцию:
где - максимальный тепловой поток на вентиляцию.
Среднечасовой расход воды на горячее водоснабжение:
где - средний тепловой поток на ГВС;
- температура горячей воды поступающей в местную систему ГВС;
- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период.
Максимальный расход воды на горячее водоснабжение:
Расчётный расход воды на горячее водоснабжение в неотопительный период:
где - температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период.
Результаты расчётов сводятся в таблицу № 4. Расчётные расходы воды на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение.
Расчетные расходы воды на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение.
Суммарные расчетные расходы сетевой воды
Суммарные расчетные расходы сетевой воды тч в двухтрубных тепловых сетях в открытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле (расчётный режим):
где - коэффициент учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления. Его значение зависит от мощности системы теплоснабжения. В курсовом проекте принимаем .
При открытых схемах горячего водоснабжения кроме расчётного рассматриваются следующие режимы и определяются для них расходы воды:
I режим – водоразбор на ГВС только из подающего трубопровода:
II режим – водоразбор на ГВС только из обратного трубопровода:
неотопительный период:
Результаты расчёта сводятся в таблицу № 5. Суммарные расчётные расходы воды
Суммарные расчетные расходы вода тч
не отапливаемый период
Гидравлический расчет
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов по заданным расходам теплоносителя и располагаемым перепадам давлений на участках.
Гидравлический расчет тепловых сетей ведется от тепло источника до наиболее удаленного потребителя - магистраль. Затем рассчитываются ответвления. Вся трасса разбивается на участки с постоянным расходом теплоносителя и постоянным диаметром трубопровода. Для каждого участка указывается расход воды G в тч длина участка L в м и диаметр трубопровода d с толщиной стенки в мм.
В курсовом проекте определяем диаметры по номограммам [6] прилож.1 рис. 1-4 так чтобы удельные потери давления на трение для магистрали не превышали 80 (8 ) а для ответвлений располагаемое давлению но не более 300 (30 ). Скорость воды не должна превышать 35 мс.
При движении теплоносителя по трубам потери давления складываются из линейных потерь на трение и потерь в местных сопротивлениях:
Линейные потери напора на трение пропорциональны длине трубопровода и определяются по формуле:
где R – удельные потери напора на участке;
Коэффициенты местных сопротивлений на участках трубопровода определяем по [6] табл.11. В зависимости от суммы коэффициентов местных сопротивлений и скорости движения воды на расчётном участке по номограммам [6] прилож.1 рис. 5 определяем потери напора в местных сопротивлениях.
Результаты расчёта сводятся в таблицу № 6. «Потери давления в местных сопротивлениях».
Результаты гидравлического расчёта заносим в таблицу № 7. «Гидравлический расчёт».
В конце расчета проверяем правильность выбора диаметров. Делаем увязку ответвлений с магистралью. Невязка не должна превышать 8%.
Гидравлическим режимом определяется взаимосвязь между расходом теплоносителя и давлением в различных точках системы в данный момент времени.
Расчетный гидравлический режим характеризуется распределением теплоносителя в соответствии с расчетной тепловой нагрузкой абонентов. Однако в процессе эксплуатации расход воды в системе изменяется. Переменный расход вызывается неравномерностью водопотребления на горячее водоснабжение.
Гидравлические режимы разрабатываются для отопительного и летнего периодов времени при максимальном водоразборе из обратного и подающего трубопроводов.
Потери давления на участках при других гидравлических режимах определяются во формуле:
Потери давления в местных сопротивлениях.
Сальниковый компенсатор
П-образный компенсатор
Таблица 7 Таблица гидравлического расчета.
Характеристика участка
Коэффициент местных сопротивлений Σ
Удельные потери напора R кгс(м²·м)
Потери напора на участке
Сумма по трассе ΣΔН м.вод.ст.
линейные ΔНЛИН м.вод.ст.
местные ΔНМ м.вод.ст.
общие ΔНУЧ м.вод.ст.
Ответвление УТ3-УТ44
Таблица гидравлического расчета (потерь напора) при расчетном режиме при режиме водоразбора на ГВС только из подающего трубопровода при режиме водоразбора на ГВС только из обратного трубопровода и в неотопительный период.
Построение пьезометрического графика
Для изучения давления в тепловых сетях широко применяются пьезометрические графики. На нем можно показать значения давления по всей длине трассы. Пьезометрический график строится по результатам гидравлического расчета.
В масштабе 1:5000 (горизонтальный масштаб) и 1:250 (вертикальный масштаб) строится продольный профиль. Откладываем высоты зданий в расчете 3 м на этаж.
Выбирается и наносится линия статического давления (режим когда отсутствует циркуляция воды в трубопроводе но трубопровод находится под избыточным давлением называют статическим режимом). Полный напор в статическом режиме одинаков для подающего и обратного трубопроводов. Линию статического напора наносят с условием чтобы на всех точках системы обеспечивался достаточный пьезометрический напор не менее 5 м. вод. ст. но не более прочности отопительных приборов.
Определяем давление на всасывающем патрубке сетевых насосов.
Строится линия падения давления в обратном трубопроводе тепловых сетей.
Откладывается вверх минимальный располагаемый напор учитывая потери напора во внутриквартальной тепловой сети элеваторе и местной системе отопления:
где - потери напора во внутриквартальной сети. Принимаем
- расчётный напор у абонента. Определяется по формуле:
где - потери напора в местной системе отопления. Принимаем
- коэффициент смешения элеватора:
От этой точки строится линия падения давления в подающем трубопроводе.
Падение давления на тепло источнике откладывается резко вверх на величину потерь напора в источнике. При отсутствии данных принять DНист= 15 – 20 м.вод.ст.
Рассчитываем величину полного напора между подающим и обратным трубопроводом:
Он откладывается от общей линии статического давления нулевого уровня но он не отражает действительного давления в трубопроводе т.к. не учитывает зависимость давления от геодезической отметки земли. С его помощью удобно производить построение пьезометрического графика и определять по графику пьезометрические напоры. За линию нулевого уровня принимаем нулевую геодезическую отметку земли.
Проанализировать напоры во всех точках системы по допустимым величинам.
При построении пьезометрического графика условно принято что отметки оси трубопроводов земли и отопительных приборов совпадают. Высшее положение воды в здании соответствует высоте здания.
Графики также строятся для следующих режимов: водоразбор на ГВС из подающего трубопровода водоразбор из обратного трубопровода летний режим.
Проверка на допустимое давление в тепловых сетях:
Максимальное давление в подающем трубопроводе не должно быть больше предела прочности трубопроводов и арматуры т.е.
Во избежание вскипания воды в подающем трубопроводе давление в низших точках труб должно быть выше давления насыщенных паров. При
Допустимый располагаемый напор должен быть заложен с учётом потерь во внутриквартальных сетях и абонентском вводе:
Максимальное давление в обратном трубопроводе зависит от предельной прочности отопительных приборов (радиаторы 50÷60 м вод.ст.; конвекторы 80 м.вод.ст.; теплообменники 100 м.вод.ст.):
Во избежание вскипания воды и подсоса воздуха на верхних этажах во всех точках обратного трубопровода должно поддерживаться давление не менее 5 м.вод.ст.
Толщину теплоизоляции принимаем по [5] табл. 2.4 в зависимости от условного диаметра трубопровода . Расстояние от трубопроводов до конструкций принимаем по [1] прилож. VII табл.1 в зависимости от .
Минимальные требуемые размеры канала определяем по формулам:
Принимаем ближайший больший типоразмер канала. Марки каналов КЛ принимаем по [6] прилож. I табл. 2. Цифры перед буквами определяют количество ячеек канала цифры после букв означают внутренние размеры каналов в см.
Подбор ведём в табличной форме.
Таблица № 8. Каналы лотковые.
Выбор конструкции тепловой изоляции и её расчет
Целью расчёта тепловой изоляции является подбор такой толщины изоляции чтобы потеря тепла трубопроводом в окружающую среду не превышала нормы.
За расчётный принимаем подающий трубопровод . В качестве покровного слоя принимаем стеклопластик рулонный толщиной которого в расчётах можно пренебречь. Поэтому .
В качестве основного слоя принимаем минераловатные прошивные изделия. По [6] табл.13 коэффициент теплопроводности при средней температуре теплоносителя :
С учётом возможности увлажнённого состояния [1] рекомендует вводить поправочный коэффициент 13. Тогда:
Принимаем в расчётах вид грунтов – влажные суглинки. Коэффициент теплопроводности грунта принимаем по [6] табл. 14:
Расчётный участок трубопровода прокладывается в непроходном канале типа КЛ180х90. Периметр канала:
Эквивалентный диаметр канала:
- глубина заложения трубопровода от поверхности земли до его оси (принимаем по профилю участка).
- температура окружающей среды. Принимаем по климатическим данным для города. При отсутствии данных принимаем .
По [6] табл. 15 выписываем норму потерь тепла:
- подающим трубопроводом
- обратным трубопроводом
Полное термическое сопротивление подлежащего изоляции трубопровода определяется по нормам потерь тепла:
Полное термическое сопротивление трубопровода можно определить суммой:
где - сумма частных термических сопротивлений изолированного теплопровода без сопротивления основного слоя изолированной конструкции:
1 - термическое сопротивление покровного слоя. При применении рулонного стеклопластика им можно пренебречь.
2 Термическое сопротивление теплоотдачи в окружающий воздух:
где - коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляционной конструкции в окружающую среду.
3 Термическое сопротивление теплоотдачи от воздуха к стенке канала:
где - коэффициент теплоотдачи от воздуха внутри канала к стенке канала.
4 Термическое сопротивление грунта для канала:
5 Термическое сопротивление взаимного влияния трубопроводов для подающего при двух трубной прокладке:
где - коэффициент определения для подающего трубопровода дополнительного термического сопротивления взаимного влияния тепловых труб при двухтрубной прокладке труб в одноячейковом канале. Определяется по формуле:
Определяем теоретическую толщину слоя изоляции:
С учётом уплотнения определяем фактическую толщину основного слоя изоляции:
По номограммам графическим методом проверяем полученную величину:
Проверка: выполняем пересчёт с фактическими значениями.
Определяем температуру на поверхности основного слоя изоляционного покрытия:
Расчет на компенсацию тепловых удлинений участка трубопровода с
П-образным компенсатором.
Принимаю к расчету компенсатор К-1
- условный диаметр трубопровода на расчётном участке;
L = 80 м - расстояние между неподвижными опорами;
Lп - длина свободных плеч м определяется по формуле:
Размеры П-образного компенсатора равны Н=4м; .
Определяем приведенную длину осевой линии участка трубопровода по формуле:
Координаты упругого центра тяжести:
При этом должно выполняться неравенство:
Центральный момент инерции относительно оси Хо определим по формуле:
Расчетное тепловое удлинение вдоль оси Х определяют по формуле:
где - полное тепловое удлинение:
где e = 05 - коэффициент учитывающий релаксацию компенсационных напряжений и предварительную растяжку компенсаторов 50 % полного теплового удлинения при температуре теплоносителя менее 400ºС;
- коэффициент линейного расширения;
Сила упругой деформации определяется по формуле:
где - принимаем по [6] табл.17.
Максимальный изгибающий момент при определяется по формуле:
Изгибающее компенсационное напряжение на спинке компенсатора:
где W- момент сопротивления поперечного сечения стенки трубки принимается по [6] табл. 16.
Должно выполнятся условие
Изгибающие компенсационные напряжения на прямых участках:
Расчет усилий действующих на неподвижные опоры(
Нагрузки на неподвижные опоры делят на вертикальные и горизонтальные.
Вертикальные нагрузки определяются по формуле:
где – вес 1 метра трубопровода (вес трубы с водой и изоляцией). Принимаем по [5] табл.2.11.
- пролёт между подвижными опорами. Принимаем по [6] табл.19. Табличное значение уменьшаем в 2 раза т.к. установлен сальниковый компенсатор.
При размещении опоры в тепловой камере дополнительно учитывают вес арматуры сальниковых компенсаторов и вес ответвлений приходящихся на данную опору с коэффициентом 05 т.к. вес распределяется между двумя опорами. Т.е.:
Горизонтальные нагрузки делятся на боковые и осевые.
Горизонтальные осевые нагрузки на неподвижные опоры возникают под действием сил:
- трения в опорах при тепловом удлинении трубопроводов;
- трения в сальниковых компенсаторах при тепловом удлинении трубопроводов;
- упругой деформации гибких компенсаторов или самокомпенсации при растяжке в холодном состоянии или тепловом удлинении трубопроводов.
На опору действует только горизонтальная осевая нагрузка т.к. ответвление закреплено опорой. Горизонтальная осевая нагрузка на опору при определяется по формуле [6] табл.18:
где - сила трения в сальниковых компенсаторах.
- площадь по наружному диаметру стакана сальникового компенсатора.
Расчет усилий действующих на подвижные опоры
Нагрузки на подвижные опоры подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Они зависят от веса участка трубопровода приходящегося на опору и типа опоры.
Вертикальную нагрузка определяют по формуле:
где – вес 1 метра трубопровода (вес трубы с водой и изоляцией). Принимаем по [5] табл.2.11 для .
- пролёт между подвижными опорами. Принимаем по [6] табл.19.
Горизонтальные нагрузки возникают за счёт реакции трения опоры при её перемещении из-за теплового удлинения трубопровода. Горизонтальная нагрузка на подвижную опору определяется по формуле:
где - коэффициент трения подвижных опор. Для скользящего типа опор
Подбор оборудования источника тепла
Подбор типовых котлов.
Тепловой поток вырабатываемый ЦОК:
Принимаем к установке 4 котла КВ-ГМ-35-150
Подбор баков-аккумуляторов.
Требуемая ёмкость баков-аккумуляторов определяется по формуле:
К установке принимаем 2 бака-аккумулятора ёмкостью по 1000м³ каждый включённых параллельно.
Подбор сетевых насосов
Подбираем по производительности и напору
К установке принимаем 3 сетевых насоса марки 12СД-9 один из которых резервный.
Подбор подпиточных насосов
Численное значение напора снимаем с пьезометрического графика (от земли до напора на источнике в летний режим):
Производительность подпиточных насосов в тепловых сетях определяется:
К установке принимаем 3 подпиточных насоса типа ПЭ-150-53 один из которых резервный.
СНиП 2.04.07 – 86*. Тепловые сети. М.: Стройиздат 1988.
СНиП 2.01.01 - 99. Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат 2000.
СНиП 2.07.01 - 89. Планировка и застройка городских и сельских населенных пунктов. М.: Стройиздат 1991.
СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. М.: Стройиздат 1995.
«Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей»: СправочникПод ред. Манюка В.И М.: Стройиздат 1988.
«Теплоснабжение района города». Методические указания к курсовому проекту. Сост.: Богачук С.М Полонский В.М. Минкина С.А. Ватузов Д.Н. СГАСУ Самара 2006.
Расчет на компенсацию тепловых удлинений участка трубопровода с П-образным компенсатором.