Часть записки диплома Тепловые сети Основная часть

Таблица 1.docx

Таблица 1.2.1-Расчет теплопотребления в каналах
Площадь квартала Fкв га
Плотность жилого фонда Pм2га
Продолжение таблицы 1.2.1
Окончание таблицы 1.2.1
с учетом потерь теплоты в размере 5%

Дипломчик.doc

Дипломная работа: с. 9 рис. 15 табл. источников.
Источник тепла тепловые сети тепловые нагрузки гидравлический расчет гидравлический режим тепловая изоляция.
Объектом исследования являются разработка тепловых сетей горада Калуга от загородной ТЭЦ.
Цель проектирования: определение диаметров трубопроводов подбор основного оборудования теплоподготовительной установки источника теплоты и пиковой кательной.
В процессе проектирования выполнены следующие исследования: определение расчетных тепловых нагрузок города построение графиков расхода теплоты построение графика температур воды в подающей и обратной магистралях выбор метода регулирования отпуска теплоты определение расходов сетевой воды разработка монтажной схемы теплопроводов гидравлический расчет водяных тепловых сетей для зимнего и летнего периодов гидравлический расчет паровой сети и канденсатопроводов разработка пьезометрического графика водяной тепловой сети разработка гидравлического режима с насосной подстанцией на подающей магистрали построение продольного профиля теплосети подбор основного оборудования теплоподготовительной установки источника теплоты и пиковой котельной тепловой расчет теплоизоляционной конструкции механический расчет трубопроводов.
В течение последних лет значительно активизировалась деятельность по экономии топливно-энергетических ресурсов.
Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепла тепловых сетей и местных систем потребления – систем отопления вентиляции и горячего водоснабжения. Широко развита система централизованного теплоснабжения от местных групповых районных котельных (РК) а также от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепла и электроэнергии обеспечивающая существенное снижение удельных расходов топлива при получении электроэнергии.
Разработана новая концепция развития в городах крупных систем теплоснабжения. На первом этапе сооружаются крупные РК и их тепловые сети в зонах непосредственного теплопотребления. После набора ими тепловых нагрузок полностью сооружается ТЭЦ и тепломагистрали соединяющие ТЭЦ с РК которые начинают работать в пиковом режиме. Тепловая мощность современных РК составляет 100 – 1000 МВт.
Системы теплоснабжения от ТЭЦ характеризуются высокой экономичностью устойчивостью надёжностью экологическим эффектом. РК превращенные в пиковые котельные сокращают отпуск теплоты и расход топлива в 5 – 7 раз и работают 2 – 3 месяца в году.
В качестве теплоносителя для теплоснабжения городов используют горячую воду а для теплоснабжения промышленных предприятий – водяной пар. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает насосная станция источника тепла. Водяной пар поступает к промышленным потребителям по паропроводам под собственным давлением конденсируется в теплообменниках и отдаёт своё тепло. Образовавшейся конденсат возвращается к источнику тепла под действием избыточного давления или с помощью конденсатных насосов.
Для управления гидравлическим и тепловым режимами систему теплоснабжения автоматизируют а количество подаваемого тепла регулируют в соответствии с требованиями потребителей. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная нагрузка изменяется с изменением наружной температуры. Для поддержания соответствия подачи тепла потребностям в нём применяют центральное регулирование на источниках тепла. Добиться высокого качества теплоснабжения применяя только центральное регулирование не удаётся поэтому на тепловых пунктах и у потребителей применяют дополнительное автоматическое регулирование.
Для надёжности теплоснабжения необходимо резервировать основные элементы источника тепла и магистральные сети. Источники тепла должны иметь резервные агрегаты.
Важнейшими направлениями совершенствования систем теплоснабжения являются:
- переход на более совершенное оборудование (применение предизолированных труб пластинчатых теплообменников блочных тепловых пунктов замена элеваторных узлов системами с насосной циркуляцией и т. д.);
- оснащение абонентов приборами учёта и контроля расхода теплоты и теплоносителя и качества возвращаемого теплоносителя;
- переход на более гибкое управление гидравлическим и тепловым режимами путём установки на источнике тепла сетевых насосов с регулируемым электроприводом;
- внедрение автоматических систем управления технологическим процессом теплоснабжения.
Наиболее эффективным решением поставленных выше проблем является широкое внедрение в практику строительства тепловых сетей предизолированных трубопроводов пенополиуретановой (ППУ) теплоизоляцией типа «труба в трубе». По мнению ведущих специалистов в области теплоснабжения применение новой технологии – это мощный рывок вперед в развитии систем теплоснабжения. Потери тепла в трубах новой конструкции минимальны. Сама конструкция «труба в трубе» позволяет полностью исключить наружную коррозию трубопровода. Это – надежность долговечность снижение к минимуму затрат ручного труда при строительстве и монтаже тепловых сетей с ППУ изоляцией а также значительное снижение эксплуатационных расходов после запуска теплосети в действие.
Кроме вышеупомянутых достоинств новые конструкции имеют еще одно важное преимущество – систему оперативного дистанционного контроля (ОДК) за увлажнением изоляции что позволяет своевременно реагировать на нарушение целостности стальной трубы или полиэтиленового гидроизоляционного покрытия и заранее предотвращать утечки и аварии.
Большое значение уделяется состоянию воздушного бассейна города которое зависит от правильного места расположения источника теплоты вида топлива полноты сгорания топлива правильного выбора высоты дымовой трубы.
В проекте ТЭЦ расположена за городом так что вредные выбросы источника теплоты не влияют на состояние воздушного бассейна города. В качестве топлива используется газ что позволяет значительно сократить количество вредных выбросов в атмосферу.
1 Характеристика потребителей теплоты и климатологические данные города
В дипломном проекте разрабатывается водяная система централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей.
Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника теплоты тепловых сетей и потребителей теплоты (системы отопления вентиляции и горячего водоснабжения).
Потребителей получающих тепло от централизованной системы теплоснабжения называют абонентами этой системы а расходуемое абонентами тепло- тепловой нагрузкой источника тепла. В зависимости от соотношения и режимов отдельных видов теплопотребления различают три характерные группы абонентов: жилые здания общественные здания промышленные здания и сооружения. Для жилых зданий характерны сезонные расходы тепла на отопление и вентиляцию и круглогодовой расход на горячее водоснабжение. В жилых зданиях не устанавливают специальной приточной вентиляции – свежий воздух поступает в помещение через форточки окон и неплотности в наружных ограждениях. Подогрев вентиляционного воздуха в этом случае возлагается на систему отопления. Для большинства общественных зданий основное значение имеют сезонные расходы тепла на отопление вентиляцию и кондиционирование воздуха. У промышленных абонентов в том числе и сельскохозяйственного направления обычно имеются все виды теплопотребления количественное соотношение между которыми определяется видом основного производства.
В рассматриваемом проекте преобладает первая группа абонентов. Кварталы застроены жилыми домами с застройкой от пяти до девяти этажей.
Прокладка трубопроводов осуществляется канальная бесканальная в черте города и надземная на низких опорах за чертой города. Система теплоснабжения - закрытая.
Тепловая нагрузка жилищно-коммунального сектора состоит из отопления вентиляции и горячего водоснабжения. Покрывается эта нагрузка теплоносителем – горячей водой температурой
В данном дипломном проекте необходимо запроектировать теплоснабжение города.
Климатологические данные города согласно [1] следующие:
– расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя наиболее холодной пятидневки) ;
– средняя температура наружного воздуха за отопительный период ;
– продолжительность отопительного периода nо=214 суток или 5136 часов;
– среднегодовая температура грунта на глубине вероятной прокладки теплопроводов tг=85°С.
2 Определение расчетных тепловых нагрузок города
Расчетные расходы теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение определяют для каждого квартала города по укрупненным показателям согласно [1п.2.4].
Максимальный тепловой поток Вт на отопление жилых и общественных зданий
где – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади Втм2: ;
– общая площадь жилых зданий м2;
– коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий: .
Общую площадь жилых зданий м2 определяют исходя из жилой площади и безразмерного планировочного коэффициента квартиры который принимается равным 07
Жилую площадь квартала м2 находим по плотности плотности жилого фонда м2га и площади квартала в гектарах
Плотность жилого фонда м2га принимаем в зависимости от типа жилой застройки по [5 табл.4.1а].
Максимальный тепловой поток Вт на вентиляцию общественных зданий
(1.4) где – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий: .
Средний тепловой поток Вт на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
где – укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека принимаемый по [3 прил. 3]: =376Втчел;
– число жителей в квартале.
Число жителей в квартале определяют по формуле:
Максимальный тепловой поток Вт на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
Определяя расчетный расход теплоты для района города учитывают что при транспорте теплоносителя происходят потери теплоты в окружающую среду которые принимаются равными 5% тепловой нагрузки. Поэтому суммарные расходы теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение умножают на коэффициент 105.
Суммарное теплопотребление квартала складывается из расходов теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение
Средний тепловой поток на горячее водоснабжение в неотопительный период Вт
где 55 - температура горячей воды в системе горячего водоснабжения
tc - температура холодной воды в отопительный период принимается
tsс - температура холодной воды в неотопительный период принимает-
- коэффициент учитывающий изменение среднего расхода горячей воды летом по сравнению с зимним периодом для жилищно-коммунального сектора = 08
Результаты расчёта сводим в таблицу 1.1.
Таблица 1.1-Расчет теплопотребления в каналах
Площадь квартала Fкв га
Плотность жилого фонда Pм2га
Продолжение таблицы 1.1
Продолжение таблицы 1. 1
с учетом потерь теплоты в размере 5%
3 Построение графиков расхода теплоты
После определения расчетного теплопотребления строим графики часовых расходов теплоты на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха и на горячее водоснабжение. По оси абсцисс откладываем температуру наружного воздуха от до по оси ординат — часовые расходы теплоты. Поскольку часовые расходы теплоты на отопление и вентиляцию представляют собой линейные зависимости от температуры наружного воздуха то графики и строят по двум точкам:
) при расходы теплоты на отопление и вентиляцию определяют по формулам:
где - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий (для жилых и общественных зданий равна 18°С;
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления °С.
Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение — круглогодовая. В течение отопительного периода она условно принимается постоянной и не зависящей от температуры наружного воздуха. Поэтому график часового расхода теплоты на горячее водоснабжение представляет собой прямую параллельную оси абсцисс.
Суммарный график часовых расходов теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение строится путем сложения соответствующих ординат при и .
Средний тепловой поток на горячее водоснабжение в летний период кВт:
где 55 - температура горячей воды в системе горячего водоснабжения;
- температура холодной воды в летний период =5;
- температура холодной воды в отопительный период =15 ;
- коэффициент учитывающий изменение среднего расхода горячей воды летом по сравнению с зимним периодом для жилищно-коммунального сектора =08.
Годовые расходы теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение определяют по формулам:
где – средние тепловые потоки на отопление и вентиляцию за отопительный период Вт рассчитываются по формулам:
где – средняя температура воздуха за отопительный период 0С;
00 – количество часов работы системы горячего водоснабжения в году;
z-усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течение суток (при отсутствии данных принимается равным 16 ч).
В летний период нагрузки на отопление и вентиляцию отсутствуют остается только тепловая нагрузка на горячее водоснабжение. Продолжительность летнего периода составляет час.
График годового расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха строится на основании графика суммарных часовых расходов теплоты и состоит из двух частей: правой - графика зависимости суммарных часовых расходов теплоты от температуры наружного воздуха и левой – годового графика расхода теплоты. На последнем по оси ординат откладывается расход теплоты по оси абсцисс – число часов стояния температур наружного воздуха которое за отопительный период для заданного города определяем по таблице 1.2. Площадь ограниченная осями координат и кривой расхода теплоты представляет собой годовой расход теплоты районом города.
Графики расходов теплоты приведены на рисунке 1. 1.
Таблица1.2- Продолжительность стояния температур наружного воздуха
Продолжительность стоянияn час
Температура наружного воздуха
Рисунок 1. 1 – График часового и годового расходов теплоты
4 Выбор метода регулирования отпуска теплоты
Согласно [3] в водяных тепловых сетях следует применять центральное качественное регулирование отпуска теплоты путем изменения температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.
В водяных тепловых сетях применяют центральное качественное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления или по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет более 65% от суммарной тепловой нагрузки а также при отношении QhmQo max >015 принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При этом в тепловой сети поддерживается повышенный температурный график который строится на основании отопительно-бытового температурного графика.
Расчет повышнного температурного графика основан на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях от температуры наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего водоснабжения.
Qhm Qo max= 65227= 029>015.
Принимаем центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
Применение данного метода регулирования позволяет рассчитывать магистральные теплопроводы по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию не учитывая расход воды на горячее водоснабжение. Для удовлетворения же нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем теплопроводе принимается выше чем по отопительному графику и большинство потребителей системы отопления и горячего водоснабжения должны присоединяться к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты. При этом строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты выравнивающими неравномерность суточного графика тепловой нагрузки горячего водоснабжения.
Водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки горячего водоснабжения Qh max к расчетной отопительной нагрузке Qo max и типа регуляторов по следующим схемам:
при Qh ma то же – с электронным регулятором расхода теплоты – по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод; при остальных отношениях – по параллельной схеме.
Qh max – максимальный тепловой поток Вт на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется по формуле:
Qh max Qo max=156227=069.
Следовательно принимаем двухступенчатую последовательную схему.
5 Построение графика температур воды в подающей и обратной магисталях
В системах теплоснабжения с разнородными тепловыми нагрузками применяют многоступенчатую систему регулирования отпуска теплоты имеющую следующий принцип построения:
- центральное регулирование производят на ТЭЦ или в котельной по преобладающей тепловой нагрузке района;
- групповое или местное регулирование - в узлах присоединения отдельных видов тепловых нагрузок;
- индивидуальное регулирование - непосредственно у теплопотребляющих приборов.
Применение многоступенчатого регулирования приводит к снижению расхода теплоты на отопление за счет ликвидации "перетопов" зданий в диапазоне от +8°С до температуры наружного воздуха соответствующей точке излома графика температур воды и к снижению расхода теплоносителя на единицу отпущенной теплоты.
В водяных тепловых сетях следует применять центральное качественное регулирование отпуска теплоты путем изменения температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.
В водяных тепловых сетях принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления или по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет более 65% от суммарной тепловой нагрузки а также при отношении регулирование отпуска теплоты принимают по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. При этом в тепловой сети поддерживается повышенный температурный график который строится на основании отопительно-бытового температурного графика.
Расчет повыщенного температурного графика заключается в определении перепада температур сетевой воды в подагревателях верхней и нижней ступеней при различных температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячечего водоснабжения.
Для зависимых схем присоединения отопительных установок к тепловым сетям температуру воды в подающей t10 и обратной t20 магистралях в течение отопительного периода т.е. в диапазоне температур наружного воздуха +8 рассчитывают по выражениям:
где – температурный напор нагревательного прибора 0С:
– температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления при ;
– температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети после системы отопления при t0 ;
Dt - расчетный перепад температур воды в тепловой сети 0С
где - температура воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха ;
Q - расчетный перепад температур воды в местной системе отопления
Задаваясь различными значениями в пределах от +8 0С до определяют и и строят отопительный график температур воды в тепловой сети.
Результаты расчёта сводим в таблицу 1.3.
Таблица 1.3-Температура сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах
Температура наружного воздуха °С
График показан на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – график температур сетевой воды при регулировании по отопительной нагрузке. повышенный температурный график центрального качественного регулирования
Так как по тепловым сетям одновременно подаётся теплота на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабжения необходимо внести коррективы в отопительный график температур воды. Температура нагреваемой воды на выходе из водоподогревателя горячего водоснабжения должна быть 60-65 0С поэтому минимальная температура сетевой воды в подающей магистрали принимается равной 70 0С для закрытых систем теплоснабжения. Для этого отопительный график срезается на уровне 70 0С полученный график температур воды в тепловой сети называется отопительно-бытовым. Температура наружного воздуха соответствующая точке излома графика обозначается . Точка излома графика делит его на две части с различными режимами регулирования : в диапазоне температур наружного воздуха от до осуществляется центральное качественное регулирование отпуска теплоты в диапазоне +8 0С - - местное регулирование.
При регулировании по отопительной нагрузке водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки горячего водоснабжения к расчетной отопительной нагрузке и типа регуляторов по следующей схеме:
– при - по двухступенчатым схемам;
– при остальных соотношениях – по параллельной схеме.
Значит водоподогреватели горячего водоснабжения необходимо присоединять к тепловым сетям по двухступенчатой схеме.
Расчет повышенного температурного графика заключается в определении перепада температур сетевой воды в подогрнвателях верхней и нижней ступени при различных температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего водоснабжения.
где - балансовый коэффициент учитывающий неравномерность расхода теплоты на горячее водоснабжение в течение суток для закрытых систем теплоснабжения
Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступеней в течение всего отопительного периода постоянен и определяется по формуле:
Задаваясь велечиной недогрева водопроводной воды до температуры греющей воды в нижней ступени подогревателя определяем температуру нагреваемой водопроводной воды после нижней (первой) сту-
пени подогревателя t' при температуре наружного воздуха соответствую-
щей точке излома графика t'H
где '(штрих) означает что значения величин взяты при t'H.
Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подогревателя
при различных температурах наружного воздуха определяют по выражениям:
где th - температура воды поступающей в систему горячего водоснабже-
tс - температура водопроводной воды в отопительный период °С.
Зная и ’ находят температуру сетевой воды в обратной магистрали
по повышенному температурному графику:
Строим график показаный на рисунке 1.2.
Перепад температур сетевой воды в верхней (второй) ступени подог-
ревателя при to и t'H:
Температура сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети для
повышенного температурного графика:
Строим график показанный на рисунке 1.2.
6 Определение расчётных расходов сетевой воды
При качественном регулировании отпуска теплоты расчетные расходы сетевой воды на отопление и вентиляцию тч согласно [2] определяются по следующим формулам:
где и — расчетные температуры сетевой воды соответственно в подающем и обратном теплопроводах при 0С;
- соответственно максимальные тепловые потоки на отопление и вентиляцию при кВт;
- удельная теплоемкость воды кДж(кг×К).
Расчетные расходы сетевой воды на горячее водоснабжение тч зависят от схемы присоединения водоподогревателей и определяются при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей:
где и - температура воды в подающем и обратном теплопроводах в точке излома графика температур воды 0С.
Суммарный расчётный расход сетевой воды тч в двухтрубных тепловых сетях при качественном регулировании по отопительной нагрузке
где – коэффициент учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение принимается в зависимости от мощности системы теплоснабжения.
При центральном качественном регулировании отпуска теплоты по
совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения расчетный
расход сетевой воды в двухтрубных тепловых сетях определяется как сум-
ма расходов воды на отопление и вентиляцию без учета нагрузки горячего
водоснабжения (К3=0)
Расчетный расход воды тч в неотопительный период определяют по
где G2h max - максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабже-
ние при всех схемах присоединения водоподогревателей горячего во-
доснабжения где тепловую нагрузку на горячее водоснабжение согласно [2 форм. 8] определяют с учетом повышения температуры холодной воды до 15°С;
- коэффициент учитывающий изменение расхода воды на горячее
водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопитель-
ному принимаемый для жилищно-коммунального сектора равным 08
(для курортных и южных городов = 15 для промышленных пред-
где- температура воды после параллельно включенного водоподогревателя при рекомендуется принимать .
Все расчёты сведены в таблицу 1.4.
Таблица 1.4-Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях
Продолжение таблицы 1.4
7 Разработка монтажной схемы теплопроводов
Монтажная схема разрабатывается после выбора трассы способа прокладки тепловых сетей и предварительного гидравлического расчета по которому определяют диаметры теплопроводов.
Монтажная схема вычерчивается в две линии для канальной пракладки причем подающий теплопровод располагается с правой стороны по ходу движения теплоносителя от источника теплоты и в одну линию для бесканальной. В местах ответвлений к кварталам предусматриваются теплофикационные узлы.
Составление монтажной схемы канальной покладки трубопроводов заключается в расстановке на трассе тепловых сетей неподвижных опор компенсаторов и запорно-регулирующей арматуры. На участках между теплофикационными узлами размещают неподвижные опоры расстояние между которыми зависит от диаметра теплопровода типа компенсатора и способа прокладки тепловых сетей [5 табл.4.7]. На участке между двумя неподвижными опорами предусматривают компенсатор. Повороты трассы теплосети под углом от 90 до 130 градусов используются для самокомпенсации температурных удлинений а в местах поворотов под углом более 130 градусов устанавливают неподвижные опоры.
В каналах трубопроводы укладываются на скользящие опоры. Они воспринимают вес трубопровода и обеспечивают его свободное перемещение при температурных деформациях.
Неподвижные опоры фиксируют положение трубопровода в определенных точках и воспринимают усилия возникающие в местах фиксации под действием температурных деформаций и внутреннего давления.
В данном дипломном проекте используются сильфонные компенсаторы.
Магистральные тепловые сети ветки В и Г уложены в непроходных каналах традиционным методом. В дипломном проекте также предусматриваем предизолированные трубы (при бесканальной прокладке) состоящие из: внутренней стальной трубы и наружной концентрически расположенной полиэтиленовой оболочкой из полиэтилена высокого давления. Марку стали трубопровода выбираем согласно требованиям [3] исходя из условия обеспечения расчётной прочности и безопасности эксплуатации теплопровода при принятых параметрах теплоносителя. Пространство между внутренней трубой и водонепроницаемой оболочкой заполняется пенополиуретаном. Соединение стыков наружных полиэтиленовых труб выполняется при помощи специальной оболочки надеваемой на трубопровод выполненной из полиэтилена низкого давления.
При устройстве на предизолированных трубопроводах шаровых кранов устройство камер для их обслуживани не требуется. Управление шаровыми кранами осуществляется через коверы съемным механизмом.
Неподвижную опору располагают на теплопроводах большего диаметра. Для спуска в камеру и выхода из нее предусматривают не менее двух люков металлические лестницы или скобы. При площади камеры по внутреннему обмеру более 6 м2 устанавливается четыре люка. Дно устраивается с уклоном 0002 в сторону приямка для сбора и удаления воды. На всех ответвлениях теплопроводов в камере устанавливают отключающую арматуру. Переход на другой диаметр труб осуществляют в пределах камеры. Минимальная высота камеры принимается 2 м.
С целью уменьшения высоты камеры и заглубления тепловых сетей задвижки могут устанавливаться под углом 45 градусов или горизонтально.
Расстояние между секционирующими задвижками допускается принимать до 1500 м.
При бесканальной прокладке тепловых сетей состоящих только из предизолированных трубопроводов согласно П1-98 к [3] устройство дренажа сетевой воды можно не предусматривать.
Установка физических неподвижных опор между сильфонными компенсаторами не требуется. При переходе с осевой компенсации на радиальную когда сильфонный компенсатор граничит с участком самокомпенсации необходимо установление физической неподвижной опоры.
Одним из преимуществ бесканальной прокладки является возможность изъятия физических неподвижных опор в отличие от трасс канальной прокладки с аналогичной конфигурацией. Как известно неподвижная опора ограничивает три степени свободы трубы. В трубопроводе который заключен в грунт две степени свободы ограничены. Грунт сам «следит» за распределением компенсационных участков путем образования условных неподвижных опор которые фактически являются местом уравновешивания сил действующих на трубопровод.
Случаи когда невозможно обойтись без физической неподвижной опоры [6]:
-при выполнении угла поворота трассына угол от 10 градусов до 45 градусов;
-на вводах в здания в том случае когда прямолинейный участок трубопровода непосредственно входящий в здание имеет длину более 10м;
-при переходе диаметров на прямых участках с целью защиты участка с меньшим диаметром трубы. В этом случае при разнице диаметров больше чем на один типоразмер необходимость установки неподвижной опоры проверяется расчетом. При разнице диаметров на один типоразмер неподвижная опора не применяется но рекомендуется проверять такие ситуации расчетом при конкретных условиях;
-для защиты трубопроводов при комбинации осевой и радиальной компенсации;
-для защиты малых компенсационных плеч при радиальной компенсации;
-защита трубопроводов традиционной канальной прокладки при комбинации с бесканальной.
Для тепловых сетей применяется теплогидроизолированная арматура с патрубками под сварку.
Запорная арматура может устанавливаться в камерах (колодцах) размеры которых указываются в проектах или непосредственно в грунт под ковер- при применении шаровых кранов.
От ТЭЦ до пиковой кательной применены самокомпенсирующиеся труды (СК). Трубы СК обеспечивают непрерывную компенсацию температурных деформаций по всей длине трубопровода за счет наличия в стенках спиральношовных труб винтовых гофр расположенных эквидистантно сварному шву. Расстояние между винтами гофр составляет от 300 до 500 мм. СК трубы имеют двухзаходные гофры высотой 35ммм и шириной около 100мм с углом наклона винтовой линии к оси трубы 70 градусов. На концевых участках труб на длине 250 мм гофры устранены для упращения сварки труб встык.
Углы поворота трубопровода из СК труб а также примыкавшие к ним участки рассчитанные на самокомпенсациювыполняются из гладкостенных труб. В местах установки неподвижных опор должны быть вварены гладкостенные участки труб длиной не более трех метров. Расстояние между неподвижными опорами допускается не более 500м.
На трубопроводах из СК через каждые 20 25м устанавливаются промежуточные (направляющие) опоры обеспечивающие передачу веса трубопровода на строительные конструкции и ограничивающие поперечные перемещения трубопроводов.
8 Гидравлический расчёт водяных тепловых сетей для зимнего и летнего перидов
В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров теплопроводов давления в различных точках сети и потерь давления на участках [6].
Последние складываются из потерь давления на трение по длине трубопровод (линейные потери) и в местных сопротивлениях:
Потери давления на трение (линейные) Па определяются по формуле:
– длина и внутренний диаметр участка трубопровода м;
– скорость движения теплоносителя мс;
– плотность теплоносителя кгм3;
– удельное падение давления в трубопроводе Пам.
Удельные потери давления на трение должны определяться на основании технико-экономических расчётов. В дипломном проекте когда располагаемый перепад давления в тепловой сети не задан удельные потери давления в магистральных теплопроводах следует принимать в пределах 30 - 80 Пам для ответвлений - по располагаемому давлению. Принимаем по номограммам [4 рис. 4.27-4.33].
Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле:
где – суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке трубопровода.
Гидравлический расчет закрытой системы теплоснабжения выполняется для подающего теплопровода принимая диаметр обратного теплопровода и падение давления в нем такими же как и в подающем.
Гидравлический расчет водяных тепловых сетей для зимнего периода производят в следующей последовательности:
– выбирают на трассе тепловых сетей расчетную магистраль как правило наиболее протяженную и загруженную соединяющую источник теплоты с дальними потребителями;
– разбивают тепловую сеть на расчетные участки определяют записки расчетные расходы теплоносителя и измеряют по генплану длину участков;
– задавшись удельными потерями давления на трение R (30 - 80 Пам) исходя из расходов теплоносителя на участках по таблицам или номограммам составленным для труб с коэффициентом эквивалентной шероховатости мм находят диаметр теплопровода действительные удельные потери давления на трение и скорость движения теплоносителя которая должна быть не более 35 мс;
– определив диаметры расчетных участков тепловой сети разрабатывают монтажную схему теплопроводов размещая по трассе запорную арматуру неподвижные опоры компенсаторы;
– по монтажной схеме устанавливают местные сопротивления на расчетных участках и находят сумму коэффициентов местных сопротивлений ;
– вычисляют суммарные потери давления в подающем теплопроводе расчётной магистрали;
– ответвления и другие магистрали рассчитывают по располагаемому перепаду давлений в точке присоединения ответвлений к расчетной магистрали. При этом невязка между потерями давления в ответвлениях и располагаемым давлением не должна превышать 10%.
Гидравлические расчёты сведены в таблицу 1.5.
Таблица 1.5-Гидравлический расчет теплосети для зимнего периода
Ответвление от магистрали (ветка А) Нрасп=ΣΔН1-10=
Продолжение таблицы 1.5
Ответвление от магистрали (ветка Б) Нрасп=ΣΔН1-12=
Гидравлический расчет водяных тепловых сетей для летнего периода сводится к определению потерь давления на расчетных участках сети при известных диаметрах теплопроводов по летним расчетным расходам теплоносителя. При этом для закрытых систем теплоснабжения из-за одинакового расхода сетевой воды в подающем и обратном теплопроводах гидравлический расчет выполняют только для подающей линии теплосети.
Диаметры теплопроводов принимаем из гидравлического расчета водяной тепловой сети для зимнего режима (таблица 1.5).
Вначале определяют максимальные тепловые нагрузки на горячее водоснабжение каждого квартала с учетом формулы (8) [2] затем находим расходы сетевой воды тч которые для летнего режима при всех схемах присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения определяют как для параллельной схемы.
Потери напора на участках сети м определяют по выражению
где- потери напора на участке в зимний период м [3табл. 4.9 графа 11];
расход воды на участке для зимнего режима тч [3табл. 4.9 графа 2].
Гидравлический расчет сводим в таблицу 1.6.
Таблица 1.6-Гидравлический расчет теплосети для летнего периода
Ответвление от магистрали (ветка А)
Продолжение таблицы 1.6
Ответвление от магистрали (ветка Б)
9 Гидравлический расчет паровой сети и конденсатопроводов
Согласно [2] при расчете паропроводов насыщенного пара в суммарном расчетном расходе должно учитываться дополнительное количество пара для возмещение конденсаций пара за счет потерь теплоты в трубопроводах.
Тогда расчетный расход пара Gр на участке равен :
Gр=Gп+05Gк+Gк (1.44)
где Gп - расход пара на участке без учета возмещения пара на его конденсацию тч;
Gк- расход на расчетном участке для возмещения его конденсаций за счет потерь теплоты тч;
Gк – расход на возмещение его конденсаций на последующих участках тч; Предварительный расчет:
Начальное давление насыщенного пара Рн = 07 МПА конечное давление пара
Длина расчетной магистрали l= l1+ l2 = 420+470=890 м.
Расход пара на участках: С1 = 24 тч; G2 = 14 тч.
Расчетная схема представлена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 - Расчетная схема паропровода
Находим коэффициенты местных потерь давления на участках по формуле:
где G — расход пара на участке тч;
z - коэффициент принимаемый для паровых сетей равным 005.
Потери давления в сети:
РС = Рн - Рк = 07-055=015 МПа.
По таблицам находим плотность и температуру насыщения пара в начале и конце паропровода а также рассчитываем среднюю плотность пара:
Среднее табличное значение удельного падения давления для расчетного направления паропровода при определяем по формуле:
Участок 1: Ориентировочное падение давления пара в этом участке
Давление пара в конце участка
Температура пара в конце участка
Плотность пара в конце участка
Средняя температура пара
По номограмме зная и
находим диаметры паропровода на участках :
Окончательный расчет:
При находим фактическое значения
Давление пара в конце участка
По таблицам найдем что при d=325 мм tср=2358 °С
Потери тепла в окружающую среду на всем участке
Определяем уточненные значения параметров пара на участке при
Перепад температур пара
Принимая уточненные и за начальные параметры для второго участка сети аналогично расчитываем второй участок.
РС = Рн - Рк = 0645-055=0095 МПа.
По [4] находим плотность и температуру насыщения пара в начале и конце паропровода а также рассчитываем среднюю плотность пара:
Участок 2: Ориентировочное падение давления пара в этом участке
По таблицам найдем что при d=273 мм tср=2259 °С
Расчет конденсатопровода
Возврат конденсата от промпредприятий в котельную осуществляется по конденсатопроводу в котором обеспечивается давление исключающее вторичное вскипание. Такие конденсатопроводы называются напорными и рассчитываются аналогично трубопроводам водяных тепловых сетей при этом используются таблицы или номограммы составленные для труб с Кэ = 10 мм.
Возврат конденсата к котельной принимаем равным 80%.
Расстояние между неподвижными опорами определяем в зависимости от диаметр трубопровода. Между двумя неподвижными опорами предусматриваем установку П-образных компенсаторов.
Гидравлический расчет конденсатопроводов сведен в таблицу 1.7.
Таблица1.7—Гидравлический расчет конденсатопроводов
10 Построение пьезометрического графика водяной теплосети
После выполнения гидравлического расчета водяных тепловых сетей строим график давлений для расчетной магистрали. Напор м отсчитанный от оси прокладки теплопровода называется пьезометрическим а график давлений - пьезометрическим графиком (графиком напоров) [6].
Пьезометрический график позволяет: определить напор и располагаемый напор в любой точке сети; учесть взаимное влияние рельефа местности высоты присоединенных потребителей и потерь напора в сети при разработке гидравлического режима; выбрать схемы присоединения потребителей; подобрать сетевые и подпиточные насосы авторегуляторы.
Пьезометрический график строится для статического и динамического режимов системы теплоснабжения. При его построении за начало координат принимаем отметку оси сетевых насосов условно считая что она совпадает с отметкой земли на выходе теплопровода из ТЭЦ. По оси ординат откладываем значения напоров в подающей и обратной магистралях тепловой сети отметки рельефа местности и высоты присоединенных потребителей. По оси абсцисс строят профиль местности и откладывают длину расчетных участков теплопровода. Ввиду небольшого заглубления теплопроводов ось теплотрассы условно принимают совпадающей с поверхностью земли.
После построения профиля местности и нанесения высот присоединенных потребителей начинаем разработку графика напоров при гидростатическом режиме когда циркуляция теплоносителя в тепловой сети отсутствует и напор в системе поддерживается подпиточными насосами. При таком режиме график напоров представляет собой прямую параллельную оси абсцисс. Построение линии статического напора ведут из условия заполнения водой отопительных установок всех потребителей и создания в их верхних точках избыточного напора 3-5 м. Максимальный статический напор в тепловой сети при присоединении отопительных установок по зависимым схемам не должен превышать 60 м из условия механической прочности чугунных отопительных приборов.
При выполнении проекта следует стремиться к установлению одинакового статического напора для всей системы теплоснабжения. В нашем случае статический напор в тепловой сети составляет 317 м.
После построения линии статического напора приступают к разработке графиков напоров при гидродинамическом режиме когда циркуляция теплоносителя в тепловой сети осуществляется сетевыми насосами. Максимальный напор в подающем теплопроводе не должен превышать 160 м по условию прочности стальных трубопроводов и арматуры. Минимальный напор должен обеспечивать невскипание теплоносителя при его циркуляции в сети. Условия невскипания определяют в зависимости от расчётной температуры воды.
Для обратного теплопровода максимальный пьезометрический напор при зависимых схемах присоединения потребителей не должен превышать 60 м из условия механической прочности чугунных отопительных приборов. Минимальный пьезометрический напор для обратной магистрали должен обеспечивать избыточный напор в сети для защиты системы от подсоса воздуха и предупреждения кавитации насосов. Минимальный напор принимают равным 5 м.
Линии действительных гидродинамических пьезометрических напоров подающей и обратной магистралей не должны выходить за линии предельных значений напоров.
При построении пьезометрического графика необходимо учитывать что требуемый напор у всасывающего патрубка сетевого насоса составляет 5-25 м в зависимости от марки насоса. Поэтому принимаем его равным 20 м. Располагаемый напор для квартала определяется суммой потерь напора в водоподогревательной установке ЦТП внутриквартальной сети и в системе отопления что составляет около 25—30 м при зависимой схеме присоединения систем отопления. Принимаем равным 25 м.
Выбор схем присоединения систем отопления к тепловой сети производят исходя из графика.
Для систем отопления у которых напор в обратной магистрали ввода теплосети при динамическом режиме превышает допустимое значение требуется установка насоса на обратной линии ввода.
Таким образом для расчётной системы выполняются необходимые требования:
- располагаемый напор на вводе для каждого абонента больше 15м;
- пьезометрический напор в обратной магистрали при динамическом и статическом режимах не превышает 60 м.
Значит всех абонентов можно присоединить по зависимой схеме с элеваторным смешением.
11 Разработка гидравлического режима с насосной подстанцией на подающей магистрали
Пьезометрический график тепловой сети с насосной подстанцией на подающей магистрали показан на рисунке 1.4.Рисунок 1.4- Пьезометрический график сети с подкачивающей насосной подстанцией:
-при работе сетевых и подкачивающих насосов;
- при работе только сетевых насосов;
- при работе только подкачивающих насосов;
- при остановке сетевых и подкачивающих насосов;
Назначение насосной станции- увеличить располагаемый напор в тепловой сети второй зоны (линия 1). При остановке подкачивающих насосов уменьшается располагаемый напор в тепловой сети второй зоны (линия 2) но давление в обратном трубопроводе не превышает максимально допустимого.
При остановке сетевых насосов на источнике теплоты и работе подкачивающих насосов произойдет опрокидывание циркуляции в первой зоне. Во второй зоне резко снизится располагаемый напор в тепловой сети (линия 3).При остановке сетевых и подкачивающих насосов статическое давление будет одинаковым для обеих зон (линия 4).
12 Подбор основного оборудования теплоподготовительной установки источника теплоты и пиковой котельной
12.1 Подбор турбин на ТЭЦ
Для обеспечения отопительно-вентиляционной нагрузки а также нагрузки горячего водоснабжения на современных ТЭЦ устанавливаются конденсационные турбины с отопительным отбором типа Т. Эти турбины могут использоваться одновременно и для обеспечения технологической нагрузки когда теплоносителем является вода. Пар из производственного отбора используется только для технологических целей из теплофикационных — для подогрева сетевой воды.
В качестве пиковых котлов применяют водогрейные котлы ГВМ или КВГМ устанавливаемые на пиковой котельной.
Распределение тепловой нагрузки ТЭЦ между основными и пиковыми подогревателями производят исходя из заданного коэффициента теплофикации αт который показывает долю расчетной тепловой нагрузки ТЭЦ удовлетворяемой за счет отборов турбин
где Qтур - расчетная тепловая нагрузка отборов теплофикационных турбин МВт;
Qтэц - расчетная тепловая нагрузка ТЭЦ МВт.
Расчетная тепловая нагрузка МВт отборов теплофикационных турбин
Расчетная тепловая нагрузка МВт пикового источника
Оптимальный при постоянной технологической нагрузке равен 07-08; при сезонной тепловой нагрузке для ТЭЦ высокого давления 05-07 среднего давления - 04-05. Примем равным 06.
Тогда расчетная тепловая нагрузка МВт отборов теплофикационных турбин:
Нагрузка пикового источника:
По номинальной нагрузке теплофикационных отборов турбин [3 табл.4.14] принимаем турбину типа Т-100120-130 номинальной тепловой мощностью 704 ГДжч .
На годовом графике продолжительности тепловой нагрузки показана базовая и пиковая части тепловой нагрузки ТЭЦ. С помощью этого графика находим температуру наружного воздуха при которой включаются в работу пиковые котлы а также число часов работы пикового источника теплоты в течение отопительного периода. Для турбины Т-100120-130:
-номинальная мощность – 105МВт;
-давление свежего пара – 13 МПа ;
-температура свежего пара –565 ºС;
-номинальный расход свежего пара – 460 тч;
-номинальная нагрузка теплофикационного отбора – 704 ГДжч;
-расход пара в отборе – 310 тч;
-площадь поверхности сетевых подогревателей – 2х2300 м2.
По давлению пара в отборах определяем температуру насыщения пара.
-при Р= 015 МПа tн=111ºС;
-при Р= 025 МПа tн=127ºС;
Принимая величину недогрева в подогревателе нижней ступени Δtнн= 6 ºС в верхней ступени Δtнв=10 ºС находим температуру сетевой воды после подогревателей нижней и верхней ступеней:
Принимая среднюю температуру обратной сетевой воды =61ºС находим температуру сетевой воды на входе в подогреватель нижней ступени:
Тепловую нагрузку подогревательной установка турбины распределяем между подогревателями 1-ой и 2-ой ступеней:
Подставляя значения в формулы получим:
Определяем коэффициент теплопередачи подогревателей нижней и верхней ступеней. Среднелогарифмическая разность температур сетевой воды у подогревателей:
Коэффициент теплопередачи подогревателей:
12.2 Подбор сетевых и подпиточных насосов
В водяных тепловых сетях насосы используют для создания заданных давлений и подачи необходимого количества воды к потребителю. Сетевые насосы создают циркуляцию воды в системе теплоснабжения а подпиточные компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий при статическом и динамическом режимах. Количество сетевых насосов не менее двух один из которых резервный. Устанавливают также не менее двух подпиточных.
Для подбора насоса надо знать его производительность и величину напора.
Требуемый напор сетевых насосов Нсн:
Данные величины принимаем из пьезометрического графика и гидравлического расчёта.
Подбор сетевых насосов производится по их характеристикам [7 рис.2.12 - 2.78]. По принятому напору и расчетной подаче определяем число параллельно или последовательно работающих насосов при этом минимальное количество устанавливаемых насосов принимают по [2 п. 5.23].
Подача насосов в зимний период равна расходу теплоносителя на первом от ТЭЦ участке .
Для правильного подбора насоса необходимо построить характеристики совместной работы насосов и сети.
Определяем характеристику сопротивления сети:
Задаваясь различными расходами воды при постоянной характеристике сопротивления сети находим напор в ней. Полученные значения сводим в таблицу 1.8.
Таблица 1.8 – Характеристика сети при различных расходах
По технической характеристике сетевых насосов подбираем нанос СЭ1250 – 70.
Характеристику насоса принимаем по [2 рис. 2.16]. Суммарная характеристика 2 насосов при их параллельном присоединении строится путём сложения подач при одинаковых напорах приведена на рисунке 1.5.
Сетевые насосы для летнего периода.
Напор сетевых насосов для летнего периода:
где Gds – расход теплоносителя в летний период;
Gd – расход теплоносителя в зимний период;
Hсн – напор насосов в зимний период. Расчетная производительность насосов:.
По технической характеристике сетевых насосов [6 рис. 2.33] подбираем 2 наноса 10Д–6. Включение в сеть - параллельное.
Рисунок 1.5 – Гидравлическая характеристика сетевых насосов и тепловой сети
К установке принимаем:
-для зимнего режима 3 насоса СЭ1250-70: 2 рабочих и один резервный;
-для летнего режима 3 насоса 10Д-6: 2 рабочих и один резервный.
Требуемый напор подпиточных насосов устанавливается исходя из необходимости поддержания определенного статического напора в тепловой сети и обеспечения условий невскипания воды в трубопроводе тепловой сети. Для закрытых систем:
где - статический напор в тепловой сети. Принимем из пьезометрического графика ;
- высота установки подпиточных баков относительно оси подпиточных насосов ;
- потери напора в подпиточной линии .
Подача подпиточных насосов для закрытых систем теплоснабжения определяется из условий восполнения утечки воды принимаемой равной 075% объема воды в теплопроводах теплосети а также присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий
Объём воды в системе теплоснабжения определяем по формуле:
где – мощность системы теплоснабжения ;
– удельный объём воды в тепловых сетях [3 с. 183];
– удельный объём сетевой воды в системах отопления гражданских зданий [3 с. 183].
По характеристике [3 рис. 2.32] выбираем насос 6НДв который при подаче 1586 м3ч развивает напор 33 м. К установке принимаем два подпиточных насоса один из которых резервный.
Для аварийных насосов напор принимают равным напору подпиточных насосов а подачу 2% объема воды в теплопроводах теплосети.
По характеристике [3 рис. 2.32] выбираем насос 6НДв который при подаче 423 м3ч развивает напор 25 м.
По характеристике [3 рис. 2.15] выбираем два насоса СЭ1250-45 которые устанавливаются на подающем трубопроводе. К установке принимаем три повысительных насоса один из которых резервный.
13 Подбор оборудования ИТП
Подбор теплообменника (для систем отопления и горячего водоснабжения) пластинчатого типа производим для ИТП расположенного в здании №1. При подборе пластинчатых теплообменников используем нагрузки на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение рассчитанные в п. 1.14.
Исходные данные для расчёта пластинчатого теплообменника представлены в таблице 1.17.
Пластинчатые разборные теплообменники имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с кожухотрубными:
компактность – они занимают меньше места что позволяет снизить строительные объемы тепловых пунктов; простата монтажа и обслуживания;
более высокий коэффициент теплопередачи и КПД;
малая металлоемкость – при аналогичных параметрах масса пластинчатых теплообменников составляет 16 от массы трубчатых;
другой принцип подбора и расчета теплообменного аппарата – вариация типа пластин и их количества – позволяет с большей точностью выдержать заданные параметры;
широкие возможности в подборе поверхности нагрева – при необходимости площадь поверхности теплообмена в пластинчатом теплообменнике может быть легко уменьшена или увеличена простым добавлением или уменьшением количества пластин;
низкая загрязняемость – вследствие высокого качества изготовления пластин (электрополировка) и высокой турбулентности потоков фактор загрязнения значительно снижен;
возможность разборки – снижается трудоемкость очистки имеется доступ к теплообменивающимся поверхностям;
устойчивость к вибрациям – пластинчатые теплообменники высокоустойчивы к наведенной двухплоскостной вибрации которая может вызвать повреждение трубчатого аппарата.
Расчет пластинчатых теплообменников выпускаемых фирмой «Термоблок» проводим по специальной программе «Plast». Результаты расчета представлены в таблицах 1.18 1.19 для первой ступени теплообменника и в таблицах 1.20 1.21 для второй ступени. На рисунке 1.8 показаны движение греющего и нагреваемого теплоносителей в теплообменниках 1 и 2 ступени.
14 Построение продольного профиля теплосети
Построение продольного профиля делаем в масштабе вертикальном 1:100 и горизонтальном 1:5000 или 1:10000.
Уклон теплопроводов независимо от способа прокладки должен составлять не менее 0002 м. При прокладке теплопроводов по конструкциям мостов при пересечении рек оврагов уклоны могут не предусматриваться.
На продольном профиле показываем отметки поверхности земли (сплошной линией) отметки дна траншеи и верха изоляции трубопровода; уклон и длину участков тепловой сети; диаметр теплопровода кроме того даётся развёрнутый план трассы с указанием углов поворота ответвлений неподвижных опор компенсаторов. В самых низких точках теплопроводов предусматривают дренажные выпуски а в самых высоких – устройства для выпуска воздуха (воздушники).
15 Тепловой расчет теплоизоляционной конструкции
При тепловом расчете требуется: выбрать толщину основного слоя изоляционной конструкции рассчитать потери теплоты теплопроводами определить тепловую эффективность изоляции.
При расчёте тепловых потерь и эффективности изоляционной конструкции толщину основного слоя изоляции допускается принимать по [8 прил. 1112]. Для трубопроводов диаметром 325 мм предельно допустимая толщина изоляции 100 мм.
При выборе основного слоя теплоизоляционной конструкции следует руководствоваться следующим: для канальной и надземной прокладок принимать основной слой теплоизоляции с плотностью не более 400 кгм3 и теплопроводность не более 007 Вт(м0С) [9].
Среднегодовая температура воды в каждом теплопроводе определяется по выражению:
где – средняя температура теплоносителя определяемая по графику центрального качественного регулирования в зависимости от средней температуры отопительного периода
– продолжительность отопительного периода.
Имеется двухтрубная тепловая сеть с диаметром теплопроводов проложенных в каналах КЛ 150-90.
Исходные данные: ; температура грунта . Тепловая изоляция – полуцилиндры из пенополиуретана толщиной сверху-термоусаживающая лента ЛТАС.
Коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции
Термическое сопротивление основного слоя изоляции из пенополиуретана:
Коэффициент теплопроводности оболочки:.
Термическое сопротивление оболочки:
Термическое сопротивление на поверхности покрытия:
где – коэффициент теплоотдачи на поверхности покрытия принят .
На рисунке 1.6 приведена схема канальной прокладк двухтрубной теплосети.
Рисунок 1.6- Схема канальной прокладки двухтрубной теплосети в канале КЛс 150х90
Термическое сопротивление теплопровода:
Эквивалентные внутренний и наружный диаметры канала равны
где и – площадь и периметр канала по внутренним размерам;
и – площадь и периметр канала по наружным размерам.
Термическое сопротивление внутренней поверхности стенок канала:
Термическое сопротивление стенок канала при коэффициенте теплопроводности конструкции канала :
Термическое сопротивление грунта рассчитываем по выражению
где - коэффициент теплопроводности грунта .
Суммарное термическое сопротивление потоку тепла от воздуха в канале в грунт:
Температуру воздуха в канале определяем по выражению:
Удельные потери теплоты подающими и обратными изолированными теплопроводами:
Суммарные удельные потери тепла:
При условии неизолированных теплопроводов суммарное термическое сопротивление будет равно термическому сопротивлению на поверхности теплопровода:
Температура воздуха в канале при неизолированных теплопроводах:
Удельные потери тепла неизолированными теплопроводами:
Это значит что в данном случае при условии отсутствия изоляции имеет место обратный тепловой поток от воздуха в канале в обратный теплопровод.
Суммарные потери теплоты неизолированными теплопроводами будут равны потерям тепла подающим теплопроводом:
Эффективность тепловой изоляции:
16 Механический расчет трубопровода
Расчет Г- образного компенсатора
Определяем напряжение от температурных деформаций в трубопроводе диаметром у неподвижной опоры Н3 при расчетной температуре теплоносителя и температуре окружающей среды
Рисунок 1.7- Г-образный компенсатор
Модуль продольной упругости стали Мпа коэффициент линейного удлинения 10С. Допустимое напряжение в трубопроводе МПа.
Линейное удлинение плеча:
Напряжение у опоры Н3:
Расчет усилий на неподвижную опору
Найдем результирующее усилие на неподвижную опору Н3наружный диаметр трубы . Сумма сил действующая на опору слева распорных усилий сильфонного компенсатора жесткости сольфонного компенсатора силы трения в подвижных опорах трубы на участке длиной =135м.
Сумма сил действующая на опору справа – из сил трения в подвижных опорах труб на участке длиной =35м и усилия от Г- образного компенсатора .
Найдем все эти составляющие:
Рисунок 1.9- Схема усилий на неподвижную опору
Распорные усилия сильфонного компенсатора:
где -эффективная площадь поперечного сечения компенсатора м 2 =00960 м ;
-рабочее давление в трубопроводе Па Па.
Жесткость сильфонного компенсатора Н:
где -жесткость компенсатора при его сжатии на 1мм ;
- компенсирующая способность компенсатора
Сила трения в подвижных опорах Н:
где - коэффициент трения в подвижных опорах
- вес 1 м трубы в рабочем состояний [4 табл.4.15];
- длина трубопровода от неподвижной опоры до компенсатора или угла поворота трассы при самокомпенсаций м.
Усилие от Г- образного компенсатора Н:
где - площадь поперечного сечения трубы
Результирующее усилие на неподвижную опору:
Расчет П-образного компенсатора
Компенсатор выполнен из труб dе= 273мм со сварными коленями т.е. R=0 k=1 и m=1. Температура теплоносителя расчетная температура воздуха . Схема кампенсатора представлена на рис.1.15.3.
Принимаем l=l1 l2=2l1 принимаем n1=l1l=1 n2=l2l=2 т.е. n2=2 n1.
В этом случае . Рисунок 1.10- Схема П-образного компенсатора
Расчетное удлинение компенсируемого участка с учетом предварительного растяжения компенсатора:
Определяем коэффициент с:
17 Мероприятия по защите тепловых сетей от коррозии
Борьба с коррозией является одной из важнейших задач службы эксплуатации. Коррозия сокращает срок службы тепловых сетей до 10-15 летчто составляет 30% от нормативной продолжительности эксплуатации .
В действующем теплопроводе возникает внутренняя и наружная коррозия.
Внутреннюю коррозию вызывает кислород содержащийся в сетевой воде или конденсате . В присутствии растворенной углекислоты коррозионная активность кислорода возрастает .
Внутренний коррозионный процесс протекает по- разному в связи с чем различают язвенную и рассредоточенную коррозию. При язвенной коррозии на поверхности металла образуются отдельные участки глубоких поражений. Рассредоточенная коррозия захватывает трубопроводы на большой длине.
Для предупреждения язвенной коррозии во временно отключаемых трубопроводах и аппаратах следует обеспечить полное удаление влаги .Лучшим способом предохранения конденсата от поглощения кислорода является сбор и возврат по закрытой схеме.
Важнейшим условием повышения срока службы водяных тепловых сетей является поддержание в трубопроводах избыточного давления не менее 005МПа.Также в воду добавляют ингибиторы. В качестве ингибиторов (замедлителей) коррозии рекомендуются небольшие дозировки силиката натрия (жидкое стекло) или гексаметафосфата натрия в подпиточную воду.
Наружная коррозия металла является следствием химических или электрохимических реакций возникающих под воздействием окружающей среды. При химической коррозии металлы непосредственно вступают в химическое соединение с активными газами и жидкостями насыщающими среду. В электрохимическом процессе коррозии разрушение металла происходит в результате соприкосновении с электролитами при котором вместе с химическим взаимодействием возникает движение электрического тока. В грунтах содержатся многие агрессивные элементы вызывающие электрохимические реакции поэтому коррозию труб в грунте называют почвенной.
При проектировании трассы особое значение имеет химический анализ грунтов. Участки с повышенной агрессивностью грунта следует обходить.
Электрическую коррозию металла вызывает блуждающий электрический потенциалов между грунтом и трубопроводом. Источником блуждающих токов являются трамвайные и электрифицированные железные дороги постоянного тока.
Средства защиты сетей от блуждающих токов делятся на пассивные и активные. К пассивной защите относятся мероприятия увеличивающие переходное сопротивление между грунтом и трубопроводом. Проще всего это достигается прокладкой сетей вдали от источников рассеивания тока без пересечения или сближения с рельсовыми путями электрифицированного транспорта. Пересечение с рельсами должно выполняться в каналах или футлярах.
К активным способам защиты относятся дренажные катодные и протекторные устройства. Дренажная защита предназначена для отвода электричества от трубопроводов к источнику тока. Ток из трубопроводов имеющих повышенный положительный потенциал по сравнению с рельсами протекает по электрической цепям к рельсам. При том разрушения трубопроводов не будет так как ток отводится организованно по цепи . Выпрямитель устраняет обратное движение электричества с рельсов когда потенциал рельсов становится выше потенциала на трубопроводе.
Катодную защиту применяют для устранения электрохимической коррозии трубопровода на участках с высокой агрессивностью грунта а также от блуждающих токов с небольшим положительным потенциалом. При катодной защите трубопроводы подключают к отрицательному полюсу постоянного источника тока. Положительный полюс источника тока соединяют с анодным заземлителем размещенным вблизи трубопроводов. Ток с анодного заземления рассеивается в грунте и попадает на трубы наводя на них катодную полярность . При таком движении электричества разрушается лишь анодное заземление. Протекторная защита состоит в наложении на защищаемых трубах катодной полярности с помощью протекторов создающих больший отрицательный потенциал по отношению к грунту .В результате как и при катодной защите ток от протектора выполняющий роль анода растекается в грунте попадая на трубы наводит на них катодную полярность .Под воздействием стоков электричества на теплопроводы разрушается протектор.
В настоящее время получило широкое внедрение в практику строительства тепловых сетей трубопроводов с пенополиуретановой ППУ теплоизоляцией типа «труба в трубе». Потери тепла в трубах новой конструкции минимальны. Сама конструкция «труба в трубе» позволяет полностью исключить наружную коррозию трубопровода.
Данная конструкция имеет систему оперативного дистанционного контроля (СОДК). СОДК предназначена для контроля электрического сопротивления теплоизоляционного слоя из ППУ ПИ-труб. СОДК позволяет обнаружить с помощью контрольных и измерительных приборов участки с повышенной влажностью изоляции и места повреждений сигнальной системы. В ПИ-трубах следует применять как правило СОДК с двумя медными проводниками в изоляционном слое трубопровода.
18 Охрана окружающей среды
Вредные вещества могут выделятся от многих : промышленных предприятий теплопроизводящих установок транспорта вследствие применения химических удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве и пр.
Весьма существенно загрязняют воздушную среду продукты сгорания топлива поступающие в атмосферу через дымовые трубы теплогенерирующих установок : котельные электростанций производственные и отопительные котельные технологические установки множество отопительных печей.
При сжигании нефти каменного угля бурого угля и природного газа образуется пыль а также газы например SO2 NOx и СО2 Окислы азота повышают образование озона и существенно ускоряют гибель лесов .Двуокись серы проявляется главным образом в виде кислотных дождей. Они приводят к переокислению почвы и озер с негативными последствиями для флоры фауны и человека. Тяжелые металлы и мышьяк являются причиной токсилогических поражений . Двуокись углерода в ближайшем будущем может вызвать глобальное изменение климата в пока еще непредсказуемых масштабах .Размер вреда зависит от типа энергоносителя .Бурый уголь дает наихудший результат в отношении СО2.Наименьший вред окружающей среде приносит использование природного газа .
Для Уменьшения загрязнения наружной воздушной среды в частности отопительными установками весьма целесообразно заменять малые установки путем развития централизованного теплоснабжения .При таком теплоснабжении вследствие повышения эксплутационного КПД котельных установок количество сжигаемого топлива уменьшается на 20-25% и соответственно снижается уровень загрязнения окружающей среды.
Особенно для проектируемых объектов необходимо дать их экологическое обоснование .В частности по воздухоохранным мероприятиям следует устанавливать норму предельно допустимого выброса веществ в атмосферу.
Основными критериями качества воздушной среды при установлении ПДВ для источников загрязнения атмосферы являются предельно допустимые концентрации (ПДК). При этом требуется выполнение соотношения:
где С –Концентрация вещества в воздухе мгм3
При наличии нескольких источников газовых выбросов приземная концентрация вредных веществ в любой точке местности определяется как их сумма от отдельных источников при заданном направлении и скорости ветра.
При одновременном совместном присутствии в воздухе нескольких веществ обладающих вредным действием для каждой группы указанных веществ рассчитывается безразмерная суммарная концентрация q или значение концентрации и вредных веществ приводят условно к записи концентрации Cп одного из них.
Безразмерная концентрация определяется по формуле :
где С1С2 Сn –расчетные концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности ;
ПДК1ПДК2 ..ПДКn –соответственно максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.
Согласно санитарно- гигиеническим требованиям концентрация должна отвечать условию q1.
Особое внимание должно уделяться взаимному расположению промышленного объекта и жилого массива с учетом розы ветров.
По метеорологическим факторам необходимо учитывать среднегодовые данные годовой и суточный ход интенсивности и повторяемости приземных и приподнятых температурных инверсий различных скоростей и направлений ветра штилей осадков туманов.
Не допускается увеличение объемов выбросов тех загрязняющих веществ которые в зоне действия выброса рассматриваемого объекта превышают ПДК данных примесей в атмосферном воздухе.
Санитарно-защитные зоны отделяющие промышленные объекты от жилой застройки устанавливаются в соответствии с требованиями СН 245-71. Размер зон устанавливается в зависимости от класса вредности выбрасываемого вещества.
1 Техника безопасности при производстве строительно-монтажных работах
1.1 Разработка траншей и укладка каналов
К земляным работам допускаются лица не моложе 18 лет прошедшие медицинское освидетельствование вводный инструктаж и инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.
При проведении земляных работ разрабатывают проект производства работ (ППР). Мастер (прораб) до начала работ под расписку знакомит с ППР всех рабочих занятых на данной работе.
Автомобильные краны лебедки а также складирование труб и других материалов происходит на расстоянии не ближе 1м от бровки траншеи. На строительной площадке не разрабатывают грунт методом подкопа. Работы в траншее разработанной канавокопателем до раскрепления стенок не производят. Зачистку траншеи за экскаватором производят при условии соблюдения расстояния равному максимальному радиусу действия стрелы экскаватора плюс 5м.
При спуске рабочих в траншеи применяют приставные лестницы или стремянки с перилами но не распорки креплений. Переход через траншею осуществляется только в установленных местах по переходным мостикам.
Обратную засыпку траншей производят с разрешения мастера (прораба) под его непосредственным наблюдением предварительно убедившись что траншея пустая.
1.2 Прокладка трубопроводов
Безопасность труда при прокладке трубопроводов обеспечивается правильным выбором и технологически обоснованными размерами рабочих мест и их соответствующей организацией. Поэтому все рабочие и ИТР своевременно ознакомлены с ППР и имеют соответствующие удостоверения на право производства работ. Монтаж наружных трубопроводов проводят индустриальным способом т.е. максимально возможные работы по изготовлению узлов и изоляции труб производят в заводских условиях. Перед прокладкой трубопроводов мастер (прораб) принимает траншею под монтаж и составляет соответствующий акт. Изготовленные в заводских условиях трубы вывозятся на трассу и с помощью автокрана разгружаются вдоль трассы на расстоянии 15м от боковой поверхности трубы до бровки траншеи. Для сварки труб в плети в местах сварки устанавливают приямок глубиной до 05м. Место сварки защищают от действия атмосферных осадков (ветра солнечных лучей) навесами или палатками.
Свариваемые трубы детали и корпуса электросварочных аппаратов надежно заземляют и защищают от пыли и дождя брезентовыми фанерными или изготовленными из кровельной стали чехлами.
На строительной площадке идет строгий контроль за тем чтобы не происходило зажигания спичек курения разведения огня в радиусе 10м от ацетиленовых или кислородных баллонов. Рабочие следят за тем чтобы на вентиль кислородного баллона или на баллон не попадали жир или масло так как при соединении жира или масел с кислородом под давлением образуется взрывчатая смесь.
Во время грозы работы на трассе прекращают а рабочих удаляют от механизмов и труб в безопасное место. Передвижение механизмов вдоль трассы во время опускания труб происходит только за пределами призмы обрушения но не ближе 2 метров от бровки траншеи.
Перед опусканием труб в траншею проверяют надежность канатов блоков полотенец тормозные устройства трубоукладчиков и исправность автокранов. При опускании труб в траншею идет синхронная работа трубоукладчиков которой руководит мастер (прораб) используя для этого различные виды связи и сигнализации.
При использовании полиспастов или тали для опускания труб их подвешивают к треногам с помощью серьги. Концы ног треноги связывают цепью по периметру. Рабочие не скатывают трубы в траншею а также не используют распорки крепления траншеи в качестве опор под трубы. Во время опускания труб в траншею рабочих в ней нет.
При опускании арматуры в траншею стропление ее осуществляется только за корпус а при острых ребрах прокладывают мягкие прокладки во избежание преждевременного перетирания строп.
Посторонние лица в зонах работы строительных машин не находятся. На строительной площадке не переносят грузы над людьми не поднимают краном примерзшие материалы и конструкции не работают с оттяжкой крюка. В нерабочее время машины находятся в положении исключающем возможность допуска к ним посторонних лиц.
1.3 Монтажные работы
На участке (захватке) где ведутся монтажные работы не происходит выполнения других работ и нахождения посторонних лиц.
Способы строповки элементов конструкций и оборудования обеспечивают их подачу к месту установки в положении близком к проектному.
Рабочие не подымают сборные железобетонные конструкции не имеющие монтажные петли или метки обеспечивающие их правильную строповку и монтаж.
Элементы монтируемых конструкций или оборудования во время перемещения удерживаются от раскачивания и вращения гибкими оттяжками.
Пребывания людей на элементах конструкций и оборудования во время их подъема или перемещения не происходит.
Установленные в проектное положение элементы конструкций или оборудования закреплены так чтобы обеспечивалась их устойчивость и геометрическая неизменяемость.
Расстроповку элементов конструкций и оборудования установленных в проектное положение производят после постоянного или временного надежного их закрепления. Рабочие не перемещают установленные элементы конструкций или оборудования после их расстроповки за исключением случаев обоснованных ППР.
Рабочие не выполняют монтажные работы на высоте в открытых местах при скорости ветра 15 мс и более при гололедице грозе или тумане исключающем видимость в пределах фронта работ. Работы по перемещению и установке вертикальных панелей и подобных им конструкций с большой парусностью прекращают при скорости ветра 10 мс и более.
При производстве монтажных работ не используют для закрепления технологической и монтажной оснастки оборудование и трубопроводы а также технологические и строительные конструкции без согласования с лицами ответственными за правильную их эксплуатацию.
При перемещении конструкций или оборудования расстояние между ними и выступающими частями смонтированного оборудования или других конструкций принимается по горизонтали не менее 1м по вертикали — 05м.
Углы отклонения от вертикали грузовых канатов и полиспастов грузоподъемных средств в процессе монтажа не превышают величину указанную в паспорте утвержденном проекте или технических условиях на это грузоподъемное средство.
Монтаж узлов оборудования и звеньев трубопроводов и воздухопроводов вблизи электрических проводов (в пределах расстояния равного наибольшей длине монтируемого узла или звена) производится при снятом напряжении. При невозможности снятия напряжения работы производят по наряду-допуску утвержденному в установленном порядке.
Все работы по устранению конструктивных недостатков и ликвидации недоделок на смонтированном технологическом оборудовании подвергнутом испытанию продуктом проводят только после разработки и утверждения заказчиком и генеральным подрядчиком совместно с соответствующими субподрядными организациями мероприятий по безопасности работ.
1.4 Монтаж сборных железобетонных конструкций
Работы по монтажу сборных железобетонных конструкций выполняются согласно ППР или типовым технологическим картам. Запрещается строповка конструкций в произвольных местах и за арматурные выпуски. Строповка возможна только в местах указанных в ППР. Способы строповки должны обеспечивать подачу элементов к месту установки в положении близком к проектному.
К работам по монтажу конструкций допускаются рабочие после проверки знаний по производству монтажных работ и получившие соответствующие удостоверения после сдачи экзамена комиссии с представителем Проматомнадзора. Монтажные работы должны осуществляться под руководством специально назначенного инженерно-технического работника. Грузоподъемные механизмы устанавливаются не ближе 05м от призмы обрушения грунта.
На участке (захватке) где ведутся монтажные работы не допускается выполнение других работ и нахождение посторонних лиц. При этом зона перемещения стрелы крана не должна накрывать рабочие места монтажников. На время перерыва в работе нельзя оставлять поднятые элементы на весу.
Для перехода монтажников с одной конструкции на другую применяют инвентарные лестницы мостики и трапы.
В колодцах устраиваются ходовые скобы или металлические лестницы предназначенные для спуска и подъема рабочих. Верх люка трубы располагается на одном уровне с усовершенствованным покрытием.
Бригада или звено назначаемое для выполнения работ в колодце состоит не менее чем из трех человек обученных правилам обращения с защитными средствами в частности с кислородным изолирующим противогазом и лампой ЛБВК. Один рабочий выполняет работу непосредственно в колодце второй на поверхности и третий – специально ведет наблюдение и в случае необходимости оказывает своевременную помощь работающему в колодце. Во избежании травм рабочий спускаясь в колодец или поднимаясь из него не должен держать в руках какие-либо предметы. Все необходимые материалы и инструмент опускаются в колодец и поднимаются из него с помощью веревки и сумки.
При работе в колодцах выполняют указания только ответственного инженерно-технического работника назначенного приказом по строительно-монтажному управлению. Другие руководящие работники присутствующие при выполнении работ могут давать указания рабочим только через ответственного.
Для спуска в колодцы громоздкого и тяжеловесного оборудования и арматуры масса которых превышает 50кг следует применять грузоподъемные механизмы. Перед опусканием груза рабочий находящийся наверху подает звуковой сигнал и после получения ответа о готовности принять груз опускает его а рабочий находящийся в колодце при опускании отходит в сторону. Если размеры колодца не позволяют сделать это то рабочий при спуске или во время подъема груза выходит из колодца.
Во время дождя а также при наличии в колодце воды с температурой 500С или пара работать запрещается. Кроме того не разрешается работать в колодце если уровень воды на 200мм выше дна колодца.
Ежедневно по окончании работ колодец закрывают крышкой.
1.5 Ремонтно-профилактические работы
К ремонтным работам допускаются лица не моложе 18 лет прошедшие медицинское освидетельствование вводный инструктаж и инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.
Ремонт трубопроводов проводится по утвержденному графику планово-предупредительного ремонта. Ремонт с применением сварки выполняется по техническим условиям (технологии) разработанным до начала выполнения работ при наличии соответствующей лицензии Проматомнадзора.
Ремонт трубопроводов проводится только по наряду-допуску.
При проведении ремонтных работ связанных с раскопками требуется согласование со всеми заинтересованными организациями в установленном порядке. Перед началом раскопок руководитель работ имея разрешение на производство работ вызывает представителей соответствующих организаций. Без указанных представителей производить раскопки категорически запрещается.
Работники оснащаются набором исправного инструмента спецодеждой и обувью соответственно условиям обслуживания. Ремонт теплопроводов и его элементов в полупроходных каналах допускается только при отключенных (с двух сторон) трубопроводах и температуре теплоносителя не более 80° С. Температура воздуха в канале при этом не должна превышать 50е С.
До начала ремонтных работ на трубопроводе он отделяется от всех других трубопроводов заглушками.
В случае если арматура трубопроводов пара и горячей воды бесфланцевая отключение трубопровода производиться двумя запорными органами при наличии между ними дренажного устройства диаметром условного прохода не менее 32 мм имеющего прямое соединение с атмосферой. Приводы задвижек а также вентилей открытых дренажей запераются на замок так чтобы исключалась возможность ослабления их плотности при запертом замке. Ключи от замков хранятся у ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопровода.
Толщина применяемых при отключении трубопровода заглушек и фланцев определяется расчетом на прочность.
Места производства работ в условиях уличного движения ограждаются в соответствии с утвержденной местной инструкцией по ограждению мест работ и расстановке дорожных знаков и схемами составленными с учетом движения и производства работ.
Для ограждения мест производства работ следует применять:
- штакетный барьер высотой 12 м окрашенный в белый и красный цвета параллельными горизонтальными полосами шириной по 130 мм;
- сплошные инвентарные щиты высотой 12 - 13 м с красной каймой шириной 250 мм по контуру щита со знаком обозначающим производство ремонтных работ наименованием организации ведущей работы;
- дорожные специальные переносные знаки устанавливаемые в соответствии с правилами дорожного движения.
При кратковременных (до 1 суток) работах разрешается ограничиваться ограждением мест работы переносными сигнальными знаками.
В темное время суток по краям ограждений в верхней их части должны быть вывешены габаритные красные фонари. Мощность источника света габаритного фонаря не менее 3 Вт.
У открытых лючков устанавливаются ограждения оборудованные сигнальными знаками а с наступлением темноты и при тумане кроме того красными фонарями. При продолжительности работ в камере до 2 ч в качестве ограждений могут быть использованы переносные треноги у каждого открытого лючка а при большой продолжительности работ - передвижные деревянные щиты.
При ремонте оборудования в камерах и тоннелях необходимо производить естественную или искусственную вентиляцию. Естественная вентиляция производится открыванием не менее двух лючков и установкой в них специальных козырьков. При обслуживании чугунной арматуры подтягивание болтов фланцевых соединений разрешается производить при температуре носителя не выше 90" С. При необходимости произвести подтягивание болтов при более высоких температурах теплоносителя давление в трубопроводе не должно превышать 03 МПа (3 кгссм2). Подтягивание сальников стальных компенсаторов может производиться при давлении до 12 МПа (12 кгссм2).
При работе теплопроводов следует избегать пребывания возле фланцевых соединений предохранительных клапанов и чугунной арматуры дольше чем это необходимо для обслуживания или проведения каких-либо других работ. Для освещения камер полупроходных и проходных каналов (тоннелей) в которых отсутствует стационарное искусственное освещение должны применяться аккумуляторные фонари. Использование открытого огня для освещения камер и тоннелей а также проверка наличия газа с помощью зажженной спички бумаги запрещается.
Обслуживать теплопроводы наземной прокладки расположенные на высоте до 25 м от уровня земли разрешается со стремянок или приставных лестниц. При работе на высоте более 25 м от уровня земли и при отсутствии площадок обслуживания необходимо пользоваться предохранительным поясом.
По окончании смены или при перерыве в работах более суток на конкретном объекте в целях исключения возможности возникновения аварийной ситуации в период перерыва в работе работникам необходимо:
- обесточить механизмы и электрифицированный инструмент использовавшиеся при производстве работ;
- привести в порядок рабочее место закрыть люки и проемы убрать приставные лестницы-стремянки;
- обеспечить надежность установки грузоподъемных машин и механизмов исключив возможность их самопроизвольного перемещения;
- осмотреть места складирования строительных материалов конструкций и оборудования приняв необходимые меры предупреждающие обрушение штабелей и отдельных элементов;
- проверить состояние ограждения предупредительных знаков габаритных фонарей при необходимости привести их в исправное состояние;
- проверить наличие исправность приспособлений и инвентаря привести их в рабочее состояние и поместить в специально отведенное место;
- доложить о выполнении сменного задания руководителю работ.
Работы связанные со спуском работников в подземные сооружения относятся к разряду опасных и на их выполнение выдается наряд-допуск заполненный по установленной форме.
Бригады выполняющие работы в подземных сооружениях используют при производстве работ:
- газоанализаторы или газосигнализаторы;
- предохранительные пояса со страховочными канатами длина не менее чем на 2 м больше расстояния от поверхности земли до наиболее удаленного рабочего места в подземном сооружении;
- специальную одежду и специальную обувь;
- защитные каски и жилеты оранжевого цвета;
- шланговые противогазы с длиной шланга на 2 м больше глубины подземного сооружения. Запрещается применять вместо шланговых противогазов фильтрующие а также использовать шланги длиной более 10м без применения устройств для подачи чистого воздуха (воздуходувок с ручным или электрическим приводом и т.п.);
- аккумуляторные фонари с напряжением 12 В;
- вентиляторы с механическим или ручным приводом;
- защитные ограждения и переносные знаки безопасности;
- крючки для открывания люков (крышек);
- штанги-вилки для открывания задвижек;
- переносные инвентарные лестницы.
При производстве земляных работ по раскопке котлована или траншеи необходимо:
- устанавливать по периметру раскопок ограждения на расстоянии 2 м от краев а со стороны возможного наезда транспорта устраивать и земляные подушки высотой не менее 05м;
- оставлять бровки шириной не менее 05 м от края раскопок. Помещать инструменты складировать материалы конструкции и отдельные элементы оборудования на бровке запрещается;
- устраивать переходы через котлованы и траншеи шириной не менее 07 м с прочно установленными перилами высотой не менее 10 м и бортовыми досками высотой 02 м.
- использовать для спуска работников в котлованы сходни-стремянки шириной не менее 075 м а в траншеи - приставные лестницы такой же ширины.
2 Производственная санитария
Строительные работы производятся на открытом воздухе и рабочие находятся под воздействием высоких температур а также при интенсивном воздействии отрицательных атмосферных явлений (ветер дождь и т. п.) и солнечной радиации.
Опасность переохлаждения наиболее часто возникает при выполнении строительных работ в холодное время года в условиях пониженных температур и сильного ветра. Поэтому существующим трудовым законодательством работы на открытом воздухе при ветре силой 6 баллов (12 мс) и выше в условиях низких температур запрещены.
Защита рабочих от переохлаждения достигается путем обеспечения их теплой рабочей одеждой и обувью установлением режима труда с периодическими перерывами для обогрева в специальных помещениях (бытовках).
На строительных объектах получили распространение и средства коллективной защиты которые представляют собой легкие укрытия каркасного тентового или пневматического типов. Такие укрытия защищают отдельные рабочие места или целиком объект строительства. Они используются с подводом тепла или без него.
Значительную опасность для человека представляют тепловые ожоги которые бывают четырех степеней. Ожоги любой степени опасны если они поражают большую часть поверхности кожи вследствие отравления организма продуктами распада и разрушения пострадавших клеток. Отсутствие кожного покрова способствует проникновению инфекции в поврежденную ткань.
Защита работающих от ожогов достигается обеспечением их брезентовыми костюмами и рукавицами. В настоящее время имеются специальные костюмы охлаждаемые циркулирующей жидкостью и позволяющие находиться в условиях очень высоких температур. Такие костюмы применяются например при ремонте тепловыделяющих агрегатов без их предварительного охлаждения.
2.2 Вредные вещества
Одним из наиболее опасных факторов воздействующих на человека в производственных условиях являются ядовитые вещества. Концентрация которых в рабочей зоне не должна превышать ПДК согласно требованиям СанПиН 11-19-94 “Перечень регламентированных в воздухе рабочей зоны вредных веществ”.
Оксид углерода — газообразное вещество не имеющее цвета и запаха. Отравления им возможны на предприятиях где производятся обжиг сушка или прогрев продукции в котельных при испытании двигателей и т. п. Легкая форма отравления характеризуется объективными расстройствами: головная боль тошнота слабость. Тяжелая форма отравления с потерей сознания возникает при концентрации оксида углерода в воздухе порядка нескольких тысяч мгм3. ПДК оксида углерода — 20мгм3. К работам связанным с возможностью вдыхания оксида углерода (углекислого газа) не должны допускаться лица с заболеваниями крови дыхательно-легочной и нервной систем.
Сернистый ангидрид — бесцветный газ с удушливым запахом и кислым вкусом в 23 раза тяжелее воздуха. Выделяется чаще всего при сгорании углей и нефти содержащих серу (котельные кузнечные цехи и др.). ПДК для воздуха рабочей зоны составляет 10мгм3. Растворяясь в плазме крови этот газ превращается в серную кислоту. Острое отравление характеризуется раздражением слизистых оболочек глаз верхних дыхательных путей бронхов. При высоких концентрациях возможны острый бронхит одышка отек легких потеря сознания.
Сероводород — бесцветный газ имеющий характерный запах тухлых яиц. Он несколько тяжелее воздуха поэтому может скапливаться в траншеях и колодцах. ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 10мгм3. Он проникает в организм человека через органы дыхания а иногда через кожу. Он воздействует на центральную нервную систему и дыхательный центр.
Аммиак — бесцветный газ с резким запахом. Он используется в холодильных машинах и применяется при замораживании грунтов. При отравлении аммиаком наблюдается тяжелый ожог слизистых верхних дыхательных путей отек языка гортани падение артериального давления. При попадании в глаза аммиак вызывает химический ожог возможно развитие слепоты. Жидкий аммиак при попадании на кожу вызывает ожог II степени с пузырями эрозии.
Хлор — зеленовато-желтый газ имеющий удушливый запах. Он в 25 раза тяжелее воздуха. Хлор высокотоксичен. Он относится к классу отравляющих веществ. ПДК для воздуха рабочей зоны составляет 1мгм3. Он применяется при производстве строительных работ в зимних условиях: входит в состав хлорированных растворов. Раздражение хлором верхних дыхательных путей приводит к спазму бронхов изменению деятельности сердца раздражению дыхательного и сосудистого центров. При остром отравлении хлором возникают бронхит отек легких пневмония. Наблюдаются так называемые хлорные угри на лице и других участках тела возможно развитие экзем и дерматитов.
Бензин — смесь углеводородов прозрачная бесцветная жидкость легко испаряющаяся с характерным запахом. В строительстве применяется в качестве растворителя красок при малярных работах. Бензин может поступать в организм через органы дыхания желудочно-кишечный тракт и кожу. ПДК для бензина — 100мгм3. При концентрациях бензина 5 10гм3 появляется головная боль кашель раздражение слизистой оболочки глаз носа покраснение кожи лица. При воздействии на организм более высоких концентраций возможна потеря сознания а при концентрациях порядка 35 40г м3 может наступить мгновенная смерть. При систематическом контакте кожи рук с бензином возможно развитие острых и хронических кожных заболеваний (дерматит фолликулит экзема и др.).
Бензол — бесцветная легко испаряющаяся жидкость с apoматическим запахом. Пары бензола в 27 раза тяжелее воздуха. Бензол получают при перегонке угля. Его гомологами получившими применение в промышленности являются толуол ксилол и стирол. Бензол воздействует на нервную систем и кроветворные органы оказывает наркотическое и судорожное действие Легкая форма отравления бензолом напоминает опьянение при более тяжелых формах наступает потеря сознании. При очень высоких концентрациях бензола может наступить мгновенная смерть от паралича дыхательного и сосудистого центров. ПДК бензола в воздухе рабочей зоны — 5мгм3 (среднесменная) и 15мгм3 (максимально разовая).
Ацетилен — бесцветное газообразное вещество со слабым характерным запахом. На строительных объектах применяется главным образом при газовой резке металлов. Очень взрывоопасен.
Одним из факторов снижения производственного травматизма является правильное освещение строительной площадки рабочих мест проходов и проездов мест складирования и рациональное направление светового потока.
Освещение равномерное достаточное для выполнения того или иного строительного процесса и удовлетворяет требованиям СНБ 2.04.05-98 «Естественное и искусственное освещение».
Работы выполняются в одну смену при естественном освещении. Норма освящения при выполнении земляных работ не менее 5лк на рабочем месте.
Воздействие вибрации не только отрицательно сказывается на здоровье ухудшает самочувствие снижает производительность труда но иногда приводит к профессиональному заболеванию – виброболезни.
Основными источниками вибрации и шума являются машины для приготовления распределения и виброуплотнения бетонной смеси: бетоносмесители дозаторные установки виброплощадки а также строительные машины компрессоры бульдозеры и др.
Ручной механизированный инструмент с электро- и пневмоприводом передает интенсивные вибрации на руки рабочего и характеризуется высоким уровнем шума.
При работе машин и механизмов низкочастотные вибрации вызываются инерционными силами силами трения периодическими рабочими нагрузками. Высокочастотные вибрации возникают в результате ударов из-за наличия зазоров в соединениях механизмов ударов в зубчатых и цепных передачах соударений в подшипниках качения.
Колебания с частотой 3 30 Гц приводят к возникновению в организме человека неприятных и вредных резонансных колебаний различных частей тела и отдельных органов собственные частоты колебаний которых находятся в интервале частот 3 6 6 12 25 30 Гц.
Разработка мероприятий по защите от вибраций рабочих мест должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин разработки схемы организации работ.
Если не удается уменьшить вибрацию в источнике или вибрация является необходимым технологическим компонентом то ослабление вибрации достигается применением виброизоляции виброгасящих оснований вибропоглощения динамических гасителей вибрации.
Действие шума проявляется в виде повышенного кровяного давления учащенного пульса и дыхания снижения остроты слуха ослабление внимания некоторого нарушения координации движения и снижения работоспособности.
Разработка мероприятий по борьбе с производственным шумом начинается с: уменьшения шума в источнике возникновения; снижения шума на путях его распространения; совершенствования технологических процессов и машин.
При работе различных механизмов снизить шум на 5 10дБ можно путем: устранения зазоров в зубчатых передачах и соединениях деталей с подшипниками; применения глобоидных и шевронных соединений; широкого использования пластмассовых деталей. Шум в подшипниках качения и зубчатых передачах уменьшается также при снижении частоты и нагрузки. Снижение шума вибрационных машин достигается посредством: уменьшения площади вибрирующих элементов; замены зубчатых и цепных передач на клиноременные или гидравлические; замены подшипников качения на подшипники скольжения там где это не вызывает значительного повышения расхода энергии (снижение шума до 15 дБ); повышения эффективности виброизоляции так как снижение уровня вибрации деталей всегда приводит к уменьшению шума; снижения интенсивности процесса виброформирования за счет некоторого увеличения времени вибрирования.
2.6Электробезопасность
Причинами электротравматизма являются: 1. Появление напряжения на частях установок и машин не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации (корпуса пульты и др.). Чаще всего это происходит вследствие повреждения изоляции в электромоторах кабелях и проводах: возможность прикосновения к неизолированным токоведущим частям и проводам. 2. Образование электрической дуги между токоведущей частью установки и человеком возможно в электрических установках напряжением свыше 1000 В. Для того чтобы предотвратить возникновение дуги между токоведущими частями и работающим установлено минимально допустимое расстояние от токовёдущих частей до человека. При 15 кВ это расстояние составляет 07м при 220 кВ —30м. 3. Появление шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания токовёдущих проводов на землю. 4. К прочим причинам можно отнести несогласованные и ошибочные действия персонала отсутствие надзора за электроустановками под напряжением и ряд других организационных причин.
На строительной площадке в целях предотвращения воздействия электрического тока на человека в электрооборудовании применяют защитное заземление ГОСТ “Меры защиты в электроустановках”. Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжения прикосновения и шагового напряжения возникающих при замыкании фазы на корпус. Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования а также выравниванием потенциалов заземленного оборудования и основания (за счет увеличения потенциала основания на котором стоит человек до значения близкого к потенциалу заземленного оборудования). В качестве заземлителей в первую очередь используются естественные: металлические и железобетонные конструкции зданий которые должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу. В железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для подсоединения (с помощью проводников) к корпусам электрооборудования. При выполнении искусственных заземляющих устройств применяют стальной прокат длиной 25 3 м (трубы уголки полосовая сталь сталь круглого сечения). Соединения одиночных заземлителей выполняют стальной полосой сечением 4X40 мм или профилем круглого сечения диаметром 6 мм и более.
3 Пожарная безопасность при производстве строительно-монтажных работ
Все работы ведутся согласно ППБ 2-09-2002 РБ. Пожары на строительных площадках чаще всего возникают из-за несоблюдения правил пожарной безопасности рабочими и инженерно-техническим персоналом. Наиболее часто пожары возникают из-за нарушения правил сварочных работ применения открытого огня для обогревания коммуникаций двигателей и помещений курения в запрещенных местах короткого замыкания в электропроводах.
Осуществление мероприятий направленных на обеспечение пожарной безопасности возлагается на руководителей предприятий и начальников цехов. Они несут ответственность за организацию пожарной охраны за выполнение в установленные сроки необходимых противопожарных мероприятий а также за наличие и исправное содержание средств в цехах мастерских складах и т.п. Ответственными за состояние пожарной безопасности являются начальники цехов мастерских складов прорабы бригадиры мастера.
Лица ответственные за противопожарное состояние обеспечивают своевременное выполнение предлагаемых органами Государственного пожарного надзора мероприятий следят за соблюдением противопожарного режима осматривают помещения перед их закрытием по окончании рабочего дня. Выявленные при этом нарушения требований пожарной безопасности немедленно устраняются.
На строительной площадке организовано обучение всех рабочих и служащих правилам пожарной безопасности и действиям на случай возникновения пожара.
С рабочими наиболее пожароопасных участков а также с электросварщиками и другими лицами занятыми на огневых работах изучают специальный пожарно-технический минимум. Вопросы организации пожарно-технического минимума его программа перечень групп работников которые должны пройти техминимум время занятий а также лица выделенные из числа работников. Пожарной охраны и инженерно-технического персонала которым поручается проведение занятий по пожарно-техническому минимуму объявляются приказом. Занятия по программе пожарно-технического минимума проводят непосредственно на участках. По окончании занятий рабочие сдают зачет.
На строительной площадке располагаются первичные средства пожаротушения: песок лопата ведро огнетушитель топор.
На каждой строительной площадке приказом либо инструкцией утверждаемой руководителем строительной организации установлен соответствующий противопожарный режим в том числе:
- Определены и оборудованы места для курения приготовления пищи сушки одежды;
- Определен порядок уборки вывоза и утилизации горючих строительных отходов;
- Установлен порядок обесточивания электросетей и электрооборудования по окончании рабочей смены и в случае пожара;
- Определены порядок и сроки прохождения инструктажей и пожарно-технического минимума а также назначены лица ответственные за их проведение;
До начала строительства на строительной площадке сносят все строения и сооружения находящиеся в противопожарных разрывах.
Расположение временных зданий и сооружений а также расстановка автотранспортных средств в помещениях (гаражах) или на специальных площадках на территории строительной площадки выполняется с соблюдением противопожарных разрывов и соответствует стройгенплану разработанному в составе ПОС с учетом требований настоящих Правил и действующих норм проектирования и утвержденному в установленном порядке.
Не размещают сооружения на строительной площадке с отступлением от утвержденного стройгенплана.
При любых вариантах расстановки транспорта в том числе для разгрузки и погрузки проезд для движения пожарных машин остается свободным.
Подъемники передвижные растворомешалки и другие строительные машины и механизмы размещаются у зданий без соблюдения противопожарных разрывов если это обосновано технологией строительного производства.
На строительной площадке площадью 5га и более имеется не менее двух въездов(выездов) расположенных с противоположных сторон площадки. Дороги имеют покрытие пригодное для проезда пожарных машин в любое время года. Ширина ворот для въезда(выезда) не менее 45м а высота проездов не менее 35м.
На тупиковых участках дорог устроены петлевые объезды или площадки размером не менее 1212м с твердым покрытием для разворота пожарных машин. На петлевых объездах и разворотных площадках складирование конструкций материалов стоянка строительных машин механизмов автотранспортных средств тракторов и самоходных механизмов не допускается.
Не допускается загромождать подъезды проезды входы и выходы в зданиях а также подступы к техническим средствам противопожарной защиты первичным средствам пожаротушения системам оповещения и связи. Покрытие дорог содержится в исправном состоянии. При перекрытии отдельных участков дорог или подъездов через них устраивают переезды мостики или временные объезды. Проведение работ связанных с ремонтом или временным закрытием для проезда существующих участков дорог и проездов (в том числе общего пользования) допускается только при условии наличия объездных путей и установки соответствующих дорожных знаков. Сроки закрытия дорог и проездов оговорены ПОС и стройгенпланом. О сроках закрытия дорог генподрядчик письменно уведомил органы и подразделения по чрезвычайным ситуациям до начала закрытия движения.

Калуга.dwg

В подающей магистрали
В обратной магистрали
Диаметр теплопровода
Продольный профиль основной магистрали тепловой сети (Мв 1:100
Пьезометрический график давлений основной магистрали тепловой сети (Мв 1:1000
Структурная и функциональная схемы автоматизации ИТП
технико- экономические показатели проекта
ДП. 1-70 04 02. 110423. 11. 08. СХ
Внутриквартальная тепловая сеть
Теплоснабжение и тепловые сети города от ТЭЦ
Мясокомбинат Qо=4500кВт Qv=900кВт Qhm=2000кВт
Хлебозавод Qо=2700кВт Qv=900кВт Qhm=1000кВт
Молокозавод Qо=3800кВт Qv=650кВт Qhm=1500кВт
Швейная фабрика Qо=2800кВт Qv=700кВт Qhm=1200кВт
Завод безалкогольных напитков Qо=2600кВт Qv=700кВт Qhm=1200кВт
рис.2 График температур воды в подающей и обратной магистралях при центральном качественном регулировании
рис.3 График часового и годового расхода теплоты
-номер квартала; -площадь квартала
га; -этажность квартала; - суммарная тепловая нагрузка
МВт; -зеленая зона; -теплоэлектроцентраль.
План трассы теплосети
Диаметр трубопровода
Развернутый план трассы теплосети
Отметки поверхности земли
Расположение труб в траншее
- предварительно изолированная труба
- опорный полуцилиндр
- цементно-песчаный раствор.
Переключатель электрических цепей
Электроконтактный манометр
Прибор учета тепловой энергии
отпуска теплоты регистрирующий
Регулятор расхода установленый по месту
Прибор учета расхода
Регулятор температуры и
Приборы для измерения давления
Приборы для измерения температуры
Экспликация контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации ИТП
Структурная схема автоматизации
Наименование показателей
Расчётный годовой расход теплоты системы теплоснабжения
Количество обслуживаемого населения
Сметная стоимость строительства
Сметная заработная плата
Годовые эксплуатационные расходы
Удельные капиталовложения на 1 Гкал теплоты
То же на 1 км трассы
Себестоимость подачи 1 Гкал теплоты
Технико-экономические показатели проекта
Функциональная схема автоматизации ИТП
Окончательное испытание ТС
Гидроизоляция наружной поверхности канала
Заделка вертикальных швов ТК
Тепловая изоляция труб ТС
Электродуговая ручная сварка
Ручная газовая резка труб
Монтаж сильфонных компенсаторов
Монтаж стальных задвижек
Предварительное испытание труб ТС
Монтаж неподвижных опор
Укладка звеньев труб в каналы на опоры
Монтаж сборных жб каналов из лотковых элементов
Устройство песчаного основания
Монтаж бетонных блоков стен ТК
Планировка дна траншеи вручную по рейке
Отрывка котлованов под ТК экскаватором
Отрывка траншей экскаватором
Предварительная планировка трассы бульдозером
Состав звена или бригады
Продол- жительность работ
количество машиносмен
Трудоёмкость с учётом перевыпол- нения
Процент перевыполнения норм выработки
Срез плодородного слоя грунта
Перекрытие тепловых камер плитами
Окончательная планировка трассы
Критический путь Т=48 день
Монтаж сборных жб каналов
Разгрузка и раскладывание труб вдоль трассы
Сборка труб в звенья на бровке траншеи
Электродуговая ручная сварка на бровке траншеи
Монтаж скользящих опор
Электродуговая ручная сварка труб
Календарный план выполнения работ и график движения рабочей силы
Сетевой график производства работ
Схема укладки трубопровода в траншею
Укладка звеньев труб в траншеи
Тепловая изоляция cоединительных швов
теплоизолированных труб
Предварительное испытание
Гидроизоляция наружной
Кнопка пускаостонова
Экспликация контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации насосной подстанции
ДП. 1-70 04 02. 110424. 17. 01. ПЛ
Теплоснабжение города от загородной ТЭЦ
Тепловые сети города
Генплан города с тепловой
технико-экономические показатели проекта
ДП. 1-70 04 02. 110424. 17. 02. СХ
Монтажная схема тепловой
схема дренажного узла
ДП. 1-70 04 02. 110424. 17. 03. ВО
Пьезометрический график
ДП. 1-70 04 02. 110424. 17. 04. ВО
ДП. 1-70 04 02. 110424. 17. 08. СХ
Проект автоматизации
насосной подстанции и ИТП
ДП. 1-70 04 02. 110424. 17. 07. ВО
Календарный план выполнения работ
график движения рабочей силы
технолотическая карта
Схема дренажного узла
-кольцо стеновое; 2-блоки бетонные; 3-люк; 4-плита.
Расчётный годовой расход системы теплоснабжения
Функциональная схема автоматизации НП
Сильфонное компенсационное устройство