Расчет системы теплоснабжения в сельском поселке

ДЗ ТПиПТ.doc

По дисциплине: «Теплоснабжение в сельских населённых пунктах»
Принял: Пономарев А. И.
Представление исходных данных
Исходные данные к расчёту системы теплоснабжения посёлка сельского типа.
Наименование объекта Количество шт.Номер квадрата Строительный
расположения объём м2
Школа (50 чел.) 1 38 3600
Жилое здание 12 кв. 3 19 – 21 1500
Жилое здание 24 кв. 3 4 – 6 3000
Жилое здание 36 кв. 2 29 30 5000
Коттедж одноэтажный 3 43 – 45 800
Торговый центр (2 душа) 2 48 34 1400
Детский сад-ясли на 30 мест1 10 2000
Больница на 20 мест 1 11 2500
Гараж (2 душа 20 1 18 2100
Ремонтная 1 50 6000
мастерская (3 душа)
Клуб (3 душа) 1 1 4000
Котельная (2 душа) 1 54 3500
Правление колхоза 1 27 500
Ферма КРС (200 голов 3 3 7 – 9 7000
Климатические данные по расположению города Волгоград
Посадка объектов населённого пункта на местности
Расчёт тепловых нагрузок системы теплоснабжения
Определение расходов теплоты на отопление
Определим расход теплоты на отопление каждого объекта:
q0 – удельная отопительная характеристика зданий Вт(м3·С);
V – строительный объём здания м3;
α – поправочный коэффициент учитывающий влияние не значение q0 местных
климатических условий;
n – количество объектов шт.;
tВ – расчётная температура воздуха внутри помещений С;
tН – расчётная зимняя температура наружного воздуха С.
Значение поправочного коэффициента определим по формуле:
Тепловые мощности системы отопления
Наименование зданий n V м3α q0 tВ tH Ф0 ·10-3
и сооружений Вт(м3С) C С кВт.
Школа (50 чел.) 1 3600 108 045 16 -25 7173
Жилое здание 12 кв. 3 1500 105 049 18 -25 995
Жилое здание 24 кв. 3 3000 105 056 18 -25 11379
Жилое здание 36 кв. 2 5000 105 044 18 -25 19866
Коттедж одноэтажный 3 800 105 058 18 -25 6285
Торговый центр 2 1400 109 038 15 -25 4639
Детский сад-ясли на 30 1 2000 103 044 20 -25 4079
Больница на 20 мест 1 2500 103 047 20 -25 5446
Гараж ( 20 автомобилей) 1 2100 117 064 10 -25 5504
Ремонтная 1 6000 103 062 20 -25 17242
Котельная (2 душа) 1 3500 098 033 25 -25 566
Клуб 1 4000 107 043 16 -25 7545
Правление колхоза 1 500 105 05 18 -25 1129
Ферма КРС (200 голов) 3 7000 117 0174 10 -25 14963
Суммарная тепловая мощность системы отопления посёлка составила:
Определение расходов теплоты на вентиляцию
Определим расход теплоты на вентиляцию каждого объекта:
qВ – удельная вентиляционная характеристика Вт(м3·С)
tНВ – расчётная зимняя температура наружного воздуха для проектирования
Тепловые мощности системы вентиляции
Здания n V м3qВ tB tHB Фв ·10-3
Школа 1 3600 01 18 -14 108
Торговый центр 2 1400 009 15 -14 731
Детский сад-ясли 1 2000 013 20 -14 884
Больница на 20 1 2500 034 20 -14 289
Ремонтная 1 6000 0182 16 -14 36
Клуб 1 4000 029 16 -14 348
Правление колхоза 1 500 01 18 -14 16
Ферма КРС (200 3 7000 1047 10 -14 70358
Суммарная тепловая мощность системы вентиляции посёлка составила:
Определение расходов теплоты системами горячего
Определим тепловую мощность систем горячего водоснабжения жилых и
общественных зданий:
m – число жителей в посёлке чел.;
с – удельная теплоёмкость воды равная 42 кДж(кг·С);
а – среднесуточные нормы расхода горячей воды в жилых зданиях на
одного человека кгсут.
b – нормы расхода горячей воды в общественных зданиях на одного
tГ – температура горячей воды С;
tX – температура холодной воды С;
Для этого вначале определим количество жителей в посёлке:
m = 60·3+120·3+180·2+10·3 = 930 чел.
Найдём значение коэффициента [pic] часовой неравномерности потребления
Найдём среднесуточную норму расхода горячей воды в жилых зданиях на
В исходных данных не указано количество людей посещающих такие
общественные здания как поликлиника больница. Поэтому нормы расхода
горячей воды в общественных зданиях на одного человека принимаем равной:
Система теплоснабжения предполагается открытой: tГ = 65 С.
Температура холодной воды для зимнего периода: tX = 5 C.
Определим тепловую мощность на горячее водоснабжение производственных и
других зданий и помещений :
Q – расход горячей воды кгч.
Найдём количество душевых сеток в этих зданиях :
Найдём расход воды на одну сетку :
Определим расход воды:
W = 10·270·085 =2295 кгч.
Примем для душевых tГ = 65 С tX = 5 C.
Определим тепловую мощность ФГВЖ на горячее водоснабжение в
животноводческих помещениях:
ФГВЗ + ФГВП + ФГВЖ = 7984 + 16065 + 5468 = 101373 кВт
Определение расходов теплоты на технологические потребления
Определим тепловую мощность на технологическое потребление в ремонтных
– коэффициент спроса на тепло;
DП – расход пара кгч;
hП – удельная энтальпия пара 2700 кДжкг;
hвоз – удельная энтальпия обратной воды 280 кДжкг;
p – возврат конденсата или обратной воды [pic]
Принимаем для расчёта:
Определим тепловую мощность технологического потребления гаражом:
DВ – расход горячей воды;
hВ – удельная энтальпия горячей воды;
Найдём расход горячей воды:
n0 – количество автомобилей подвергающихся мойке в течение суток шт.
g0 – норма расхода воды на мойку одного автомобиля кг.
Определим удельную энтальпию горячей воды:
Определим тепловую мощность на запаривание кормов :
[pic]– коэффициент неравномерности потребления тепла на технологические
нужды в течении суток;
mj – удельный расход пара на обрабатываемый корм вида
Мj – количество подлежащей тепловой обработки корма вида j в суточном
рационе животных кгсут.;
nj – число голов животных потребляющих корм вида j шт.;
hК – удельная энтальпия конденсата водяного пара 1600 кДжкг.;
l – количество видов кормов подлежащих обработки шт.
Количество кормов подлежащих тепловой обработке:
концентрированные корма – 25 кг.;
удельный расход пара mсоломы = 032 кгкг.;
удельный расход пара mконц. корма. = 022кгкг.;
ФТ = ФТПР + ФТПГ + ФТПК = 5084 + 4014 + 5592 = 1469 кВт
Определим суммарную тепловую нагрузку системы теплоснабжения в зимнее
Определение тепловой нагрузки системы теплоснабжения в летнее время
Определим тепловую нагрузку в летнее время:
ФГВЛ – суммарная тепловая мощность горячего водоснабжения в летний
Обобщение расчётов тепловых нагрузок
Сводные данные по расходам теплоты потребителями
НаименованиКол-воОтоплениеВентиляцияГорячее Технологическое Итого ФЗ
е Шт. кВт кВт водоснабжение кВт потребление кВткВт
Подбор котлов. Годовой график тепловой нагрузки
Определим расчётную тепловую мощность котлов по тепловой нагрузке для
По тепловой нагрузке системы теплоснабжения в летнее время ФЛ подбираем тип
чугунного котла. Принимаем котел «Универсал – 6» типа КЧ – 2 . Мощность ФС
одной секции этого котла составляет 232 кВт. Следовательно необходимое
количество nСК секций для котла составляет:
Принимаем nСК = 36. Тогда общая тепловая мощность одного котла:
ФК = nСК·ФС = 36·232 = 8352 кВт
Определим общее количество котлов:
При выходе из строя одного котла оставшиеся обеспечат расчётную тепловую
мощность Ф4К = 4·8352=33408 что составляет 843[pic] от максимальной
мощности котельной установки при допустимой не менее 75[pic].
Окончательно для котельной установки выбираем 5 котлов типа КЧ – 2
«Универсал – 6». При выходе из строя одного котла оставшиеся обеспечат
надёжную работу котельной установки при допустимом запасе мощности.
Определим годовой расход теплоты:
mФ = 20 кВтмм – масштаб расхода теплоты
mn = 25 чмм – масштаб времени работы котельной
F = 27061 мм2 – значение площади правой части графика
Если в качестве топлива применять мазут с низшей теплотой сгорания топлива
000 кДжкг или 40000 МДжт то для отопления населённого пункта в
течении года потребуется 12175 т.
Гидравлический расчёт теплосетей
В качестве главной расчётной магистрали выбираем ветвь с участками 1 – 8
общей длиной L = 2666 м.
Ф1 = 330068 кВт – мощность теплового потока
l1 = 289 м – длина участка
tП = 95 С – среднее значение расчётной температуры теплоносителя в подающем
t0 = 50 С – среднее значение расчётной температуры теплоносителя в обратном
Определим расход теплоносителя:
Определим среднюю плотность рср теплоносителя:
Определим внутренний диаметр трубопровода:
Принимаем d = 015 м.
Уточним скорость движения теплоносителя по трубопроводу:
Определим коэффициент трения:
Определим удельные потери давления:
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений для одной трубы
Определим дополнительную длину прямых труб:
Определим общую потерю давления в подающем и обратном трубопроводах :
Удлинение стальной трубы при нагревание:
Количество компенсаторов.
[pic]-расчетная температура теплоносителя.
[pic]-компенсатор стальных труб.
Принимаем [pic] равное 3
Результаты расчётов по остальным участкам магистрали тепловой сети сведены
N ТепловойДлина Расход Внутренний Скорость Коэффициент
поток участкатеплоносителдиаметр теплоносителтрения
кВт м я кгс трубопроводя мс
N Удельные Количество Σ ДополнительнаПотеря Количество
потери (сопротивление) я длина трубдавлениякомпенсатор
давления задвижек м Па ов
Общие потери давления в тепловой магистрали длиной 2666м ( с учётом длины
подающего и обратного трубопроводов ) составили:
Определим расчётное циркуляционное давление создаваемое сетевым насосом
в теплосети из расчёта 100 Пам:
Согласно рекомендуемого соотношения:
Тепловой расчёт теплопроводов
Определим наружный диаметр изоляции:
[pic]– толщина слоя изоляции м
Определим теплопроводность изоляции для подающего и обратного
[pic] – средняя температура изоляции
[pic] – температура поверхности изоляции.
Для подающего трубопровода:
Для обратного трубопровода:
Определим термическое сопротивление теплопроводности слоя изоляции для
подающего теплопровода:
обратного теплопровода:
Определим эквивалентные наружные и внутренне диаметры канала:
f – площадь наружного или внутреннего поперечного сечения с учётом
Р – натужней или внутренний периметр канала м.
Определим коэффициент теплоотдачи поверхности изоляции:
[pic] – скорость воздуха у поверхности изоляции мс Принимаем равной 0.
Определим термическое сопротивление теплоотдачи от воздуха канала к его
внутренней поверхности :
Определим термическое сопротивление стенок бетонного канала:
Определим отношение:
Определим термическое сопротивление грунта:
Определим общее термическое сопротивление всего канала:
Определим общее термическое сопротивление :
Определим дополнительное термическое сопротивление:
Определим действительную температуру воздуха в канале:
Определим окончательное удельные потери теплоты подающим теплопроводом:
Определены тепловые мощности потребителей которые составили: 12086
кВт (система отопления); 83183 кВт (система вентиляции); 101373 кВт
(горячее водоснабжение); 146.9 кВт (технологические требования).
Суммарная тепловая нагрузка системы теплоснабжения в зимнее время
-330068 кВт в летнее время 84343 кВт.
Для котельной подобрано 5 котлов типа КЧ – 2 «Универсал – 6» мощность
одного котла 8352 кВт.
В тепловом расчете системы теплоснабжения выбрана конструкция изоляции
трубопроводов которая обеспечила удельные потери теплоты подающим
трубопроводам-45 Втм что в 127 раза меньше допустимых.

Посадка объектов населённого пункта на местности.frw

Чертеж.cdw