Расчет тепловой схемы ПТУ ТЭЦ и водяной системы теплоснабжения

мега схема.dwg

схема разветвленной тепловой сети
* Размер для справок. 2. Неуказанные предельные отклонения размеров: H14
h14 и IT . 3. Маркировать Ч и клеймить К на бирке.

источники теплоснабжения.dwg

График центрального регулирования по отопительной нагрузки закрытой системы
График центрального регулирования по совмещенной нагрузки закрытой системы
График центрального регулирования по отопительной нагрузки открытой системы
График центрального регулирования по совмещенной нагрузки открытой системы
Графики расхода сетевой воды
График расхода сетевой воды на вентиляцию

район.dwg

* Размер для справок. 2. Неуказанные предельные отклонения размеров: H14
h14 и IT . 3. Маркировать Ч и клеймить К на бирке.

курсовой(теплоснабжение).docx

1. РАСЧЕТ ВОДЯНОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
1.Постановка задачи (задание на проектирование)
Транспортировка тепловой энергии от ТЭЦ к потребителям (к жилым домам общественным административным и производственным зданиям) является наиболее важным звеном в схеме "источник-транспорт-потребитель". Правильный расчет тепловой схемы является наиболее ответственным этапом который будет определять надежность и экономичность системы теплоснабжения в эксплуатации. Обычно в практике применяются различные схемы теплоснабжения.
Исходные данные для расчета:
микрорайон А 10360 жителей;
Учебное заведение Б 600 мест;
Учебное заведение В 150 мест;
Учебное заведение Г 18000 м3;
Детский комбинат Д 300мест;
Административное здание Е 8814 м3;
Административное здание Ж 8280 м3;
Культурное учреждение З 1800 м3;
График температур 150700С
2 Определение расчетного расхода на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение.
Расчет для микрорайона А.
Расчет для домов I типа.
Наружный объём жилого дома
где m=230 – число жителей
Количество расчетного тепла необходимого для отопления жилого дома определяется по формуле:
где - расчетная температура воздуха внутри отапливаемых помещений [1]
– удельная тепловая нагрузка на отопление при расчетной температуре воздуха [2];
Определяем отопительную нагрузку для жилого дома:
Определение среднего расчетного расхода тепла на ГВС производится по формуле:
где С=1.16 Вткг0С-теплоемкость воды;
а=110 лсут –норма расхода холодной воды для жителей зданий на одного человека; [3]
b=20 лсут – расход горячей воды [3];
Суммарный расход расчетного тепла на жилой дом:
Расчет для II типа домов.
где m=320 – число жителей
а=110 лсут –норма расхода холодной воды для жителей зданий на одного человека [3];
b=20 лсут – расход горячей воды [3];
Расчет для домов III типа.
где m=420 – число жителей
Расчет для домов IV типа.
где m=540 – число жителей
b=20 лсут – расход горячей воды; [3]
Расчет для домов V типа.
где m=780 – число жителей
b=20 лсут – расход горячей воды[3];
Расчет для домов VI типа.
где m=720 – число жителей
Расчет для домов VII типа.
где m=660 – число жителей
Расчет для домов VIII типа.
Расчет для домов IX типа.
где m=240 – число жителей
Расчет для учебного заведения Б.
Количество расчетного тепла необходимого для отопления учебного заведения определяются по формуле:
Определяем отопительную нагрузку для учебного заведения:
Определение расчетного тепла на вентиляцию производится по формуле:
где =0.12 Втч – удельный расход тепла на вентиляцию [2]
b=6 лсут – расход горячей воды для учебного заведения на одного учащегося [3];
Суммарный расход расчетного тепла на учебное заведение:
Расчет для учебного заведения В.
b=6 лсут – расход горячей воды для учебного заведения на одного учащегося; [3]
Расчет для учебного заведения Г.
Расчет для детского комбината Д.
Количество расчетного тепла необходимого для отопления детского комбината определяются по формуле:
Расчет для административного здания Е.
где =0.21 Втч – удельный расход тепла на вентиляцию [2]
b=5 лсут – расход горячей воды для учебного заведения на одного учащегося; [3]
Расчет для административного здания Ж.
Расчет для культурного учреждения З.
где =0.24 Втч – удельный расход тепла на вентиляцию [2]
Результаты расчетов сводим в табл. 1:
Суммарная сезонная тепловая нагрузка
Вид тепловой нагрузки МВтч
Учебное заведение Б мест
Учебное заведение В мест
Учебное заведение Г м3
Детский комбинат Д мест
Административное здание Е м3
Административное здание Ж м3
Культурное учреждение З м3
3 Построение графика тепловой нагрузки (часовой и годовой)по продолжительности стояния наружной температуры для микрорайона А.
В верхнем левом квадранте строится часовой график тепловой нагрузки Q=f(). в нижнем левом квадранте строится график зависимости n=f() где n-число часов за отопительный период с температурой [3].
Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха
График тепловой нагрузки
4 Построение температурного графика регулирования от ТЭЦ
По отопительной нагрузке в закрытых системах
Согласно заданию принимаем график температуры: ; .
По нормам для жилых и других общественных зданий рекомендуется принимать .
Текущие значения температуры воды в прямом и обратном трубопроводах определяются по формулам:
где 0С - внутренняя расчетная температура отапливаемых помещений;
- средняя расчетная разность температур в отапливающем приборе и помещении:
- относительная тепловая нагрузка
– текущая тепловая нагрузка;
– расчетная тепловая нагрузка;
– текущее значение температуры наружного воздуха;
=-37 0С – расчетная температура наружного воздуха.
Расчетная разность температур в отапливающем приборе:
Расчетная разность температур в прямом и обратном трубопроводах:
Результаты расчетов сводим в таблицу 3.
По совмещенной нагрузке в закрытых системах
Температура водопроводной воды после нижней ступени горячего водоснабжения
Определяем перепад температур сетевой воды 2 в нижней ступени
Определим температуру сетевой воды в обратной магистрали
Суммарный перепад температур сетевой воды в верхней и нижней ступени подогревателя
Определяем перепад температур сетевой воды 1 в верхней ступени
Температура сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети
По отопительной нагрузке в открытых системах
Расчет и построение графика температур воды в подающей и обратной магистралях производят так же как для закрытых систем теплоснабжения. Только в связи с непосредственным водоразбором га ГВС отопительно-бытовой температурный график имеет срезку не на 70°С а на 60°С.
По совмещенной нагрузке в открытых системах
Как видно из графика 2.0=60°С при tн=-22°С. Следовательно в интервале температур наружного воздуха -22 -35°С когда 2.0>60°C. Регулирование отпуска теплоты соответствует отопительному графику при этом относительный расход сетевой воды на отопление
При диапазоне температур наружного воздуха от +8°С до -22°С регулирование осуществляется по скорректированному температурному графику относительный расход сетевой воды на отопление определяется по формуле
относительный расход теплоты на отопление
Результаты вычислений сводим в таблицу
5 Определение расчетного расхода сетевой воды в тепловых сетях.
Определение расхода сетевой воды для микрорайона А.
Расчет для домов I типа.
Расход сетевой воды на отопление определяется по формуле:
Принимаем параллельную закрытую схему подключения абонента с двухступенчатым подогревом холодной воды для которой:
где =60 0C =5 0C С=1.16 Вт(кг0С) = 0C
Максимальный расход воды на ГВС определяется по выражению:
Расчет для домов II типа.
Определение расхода сетевой воды для учебного заведения Б
Расход сетевой воды на отопление:
Расход сетевой воды на вентиляцию:
Расход сетевой воды на ГВС:
Определение расхода сетевой воды для учебного заведения В
Определение расхода сетевой воды для учебного заведения Г
Определение расхода сетевой воды для детского комбината Д
Определение расхода сетевой воды для административного здания Е
Определение расхода сетевой воды для административного здания Ж
Определение расхода сетевой воды для культурного учреждения З
Результаты расчетов сводим в таблицу 4.
Суммарный расход сетевой воды
Вид расхода сетевой воды кгс
6 Построение графика расхода сетевой воды в зависимости от наружной температуры.
График строится для микрорайона А как наиболее нагруженного участка. Поскольку он разделен на два температурных диапазона определяем расход сетевой воды для диапазона 1 т.е. при =8 0Спо формуле:
где =70 0С и 0С – из графика.
При понижении температура воды поступающей в калориферы и расход теплоты увеличиваются такая взаимосвязь типична для качественного регулирования. Поэтому в диапазоне II расход сетевой воды практически постоянен т. е.=488кгс
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение в диапазоне I кгс
По мере понижения температуры наружного воздуха увеличивается температура воды в прямом трубопроводе следовательно будет уменьшаться расход сетевой воды через теплообменник ступени II %. Результаты расчета сведены в табл.5
7 Гидравлический расчет тепловой сети.
Располагаемый напор на коллекторах станции =65 м.
Располагаемый напор на всех абонентских вводах =15 м.
Гидравлический расчет участка 1.
Предварительный расчет.
Располагаемая потеря напора в сети:
Располагаем поровну эту потери напора между подающей и обратной линиями тепловой сети т. е. принимаем . тогда полные напоры в подающем и обратных коллекторах станции составит
Производим выбор расчетной магистрали.
Поскольку на всех абонентских вводах должен быть обеспечен один и тот же располагаемый напор то расчетной магистралью является линия соединяющая станцию с наиболее удаленным потребителем.
т.е. 0_1 –1_2 –2_3 –3_4 – 4_5
Длина расчетной магистрали
Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке 0_1
Задвижка нормальная =03-05
Падение давления на участке 0_1:
Расход воды на участке 0_1:
Определяем долю местных потерь на этом участке:
Предварительно вычисляем удельное линейное падение давления и диаметр участка 0_1:
Тогда диаметр участка:
и коэффициенты зависящие от абсолютной шероховатости [3. табл 5.1 с. 191]
Выбираем ближайший стандартный внутренний диаметр
Определяем заново удельное линейное давление:
Проверяем полученные результаты по номограмме. Величины в обоих случаях совпадают.
Рассчитываем эквивалентную длину местных сопротивлений участка:
и – коэффициенты зависящие от абсолютной эквивалентной шероховатости [3. табл 5.1 с. 191]
Вычисляем падение давления на участке 1:
Находим потерю напора на участке 1:
Так как потерю напора на участке 1 в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети одинакова то располагаемый напор в точке 1:
Результаты расчетов сводим в таблицу 5.
Предварительный расчет
Гидравлический расчет участка 4_9
Располагаемый напор в магистрали
Полные напоры в подающем и обратном трубопроводе магистрали
8 Тепловой расчет теплопровода
Определение тепловых потерь
Определяем эффективность тепловой изоляции надземного теплопровода ( воздушная прокладка) на низких опорах.
Тепловая изоляция выполнена из минеральных изделий с толщиной
Теплопроводность изоляции (при средней температуре C) .
Наружный диаметр теплопровода
Расчетная среднегодовая температура наружного воздуха г. Омска
Среднегодовое значение температуры в прямом трубопроводе при
Средняя скорость ветра для г. Омска .
Термическое сопротивление внутренней поверхности рабочей трубы и ее стенки принимаем равным нулю.
Удельные тепловые потери теплопровода определяем как
Термическое сопротивление однородного цилиндрического слоя толщиной
Термическое сопротивление наружной поверхности изоляции:
где α коэффициент теплопередачи поверхности теплоизолированного теплопровода:
Результаты расчетов для разной толщины изоляции сводим в табл.6.
По данным табл.6 строятся графики зависимостей
9. Расчет П-образного компенсатора
П-образный компенсатор из трубы dн=273 мм с гнутыми отводами радиусом R=1 м вылетом l=3м определить расчетные усилие и напряжение если температура теплоносителя 150°С а температура наружного воздуха -37°С. Допускаемое компенсационное напряжение в трубопроводе доп=80 МПа.
Линейное удлинение при температуре окружающей среды tн.о=-37°С
Находим геометрическую характеристику отвода h при толщине стенки трубы =0007 м и среднем радиусе
При h1 коэффициент жесткости k:
Поправочный коэффициент напряжения:
Учитывая предварительное растяжение компенсатора
Центральный момент инерции сечения трубопровода
Максимальное напряжение в средней части спинки компенсатора (y=l=3 м)
ИТП для детского садика Д
Подбор регулирующих клапанов
Выбираем моторные регулирующие клапаны и клапаны регуляторов перепада давлений для теплового пункта
Расчетная температура теплоносителя в тепловой сети:
Т1 = 150°C и Т2 =70°C.
Температура в точке «излома» графика: T’1 = 70°C и T’2 = 42°C.
Избыточное давление в трубопроводах тепловой сети:
подающем: Р1 = 52 бар
обратном: Р2 = 32 бар.
на отопление: GО = 873 м3ч
на вентиляцию: GВ = 272м3ч
на ГВС: GГВС = 311 м3ч.
в системе отопления: ΔРО = 1 бар
в системе вентиляции: ΔРВ = 06 бар
в ступени водоподогревателя ГВС
(по греющей воде): ΔРГВС = 05 бар.
Предельно допустимый перепад давлений по условию бескавитационной работы на клапанах регуляторов перепада давлений для систем отопления с ГВС (Δ РмаксРПД1 ) и системы вентиляции (Δ РмаксРПД2 ) при Z = 05 (рекомендуемое значение для предварительного расчета) и Рнас = 285 бар:
ΔРмаксРПД1 = Δ РмаксРПД2 = Z(Р1 – Рн )= 05(52–32)=1 бар.
Принимаем перепад давлений на регуляторах перепада давлений с запасом 10%:
ΔРРПД1 = ΔРРПД2 = 091=09 бар.
Давление в подающем трубопроводе перед регулирующими клапанами систем отопления и ГВС:
Р3 = Р1 -ΔРРПД1 - ΔРГВС =52- 09-05 = 38 бар.
Предельно допустимый перепад давлений по условию бескавитационной работы на регулирующих клапанах системы отопления (ΔРклОТ) и ГВС (ΔРклГВС) при предварительно принятом Z = 05 и Рнас = 285 бар
ΔРклОТ =ΔРклГВС = Z(Р3 –Рнас )= 05(38 –285)=0475 бар.
Принимаем перепад давлений на клапанах систем отопления и ГВС с запасом 10%:
ΔРклО =ΔРклГВС = 090475=0428 бар.
Требуемая пропускная способность регулирующих клапанов:
для отопления:Kv = 12GО(ΔРклО)05=12873042805=158 м3ч;
для ГВС:Kv = 12GГВС (ΔР клГВС )05=12311042805= 57м3ч;
для РПД1:Kv = 12GРПДI(ΔР РПД1 )05=1208(873+311)0905= 1198 м3ч;
для РПД2:Kv = 12GВ (ΔР РПД2 )05=122720905= 344 м3ч
Клапаны выбираются по каталогу на основе требуемых пропускных способностей:
для отопления: VB2 Ду = 32 мм c Kv = 16 м3ч и Z = 05;
для ГВС: VB2 Ду = 20 мм c Kv = 63 м3ч и Z = 05;
для РПД1: VFG2 Ду = 32 мм c Kv =16 м3ч и Z = 05;
для РПД2: VFG2 Ду = 15 мм c Kv =4м3ч и Z = 055.
Подбор теплообменников на ГВС
PED 9723EC Article 3.3
Выходная температура
Максим. допустимое давление
Максим. допустимая температура
Поверхность теплообмена
Теплоноситель первого контура
Теплоноситель второго контура
Динамическая вязскость
A - 102 B - 158 C - 65 D - 235 E - 188 F - 460 Lmax - 500
Нерж. сталь EN 1.4404 (AISI 316 L)
Нерж. сталь EN 1.4301 (AISI 304)
Резьбовое соединение: G 1"A Длина 77 мм
Уплотнение: плоское наружное уплотнение
T11 на входе греющего контура
T12 на выходе греющего контура
T21 на входе нагреваемого контура
T22 на выходе нагреваемого контура
A - 91 B - 200 C - 80 D - 630 E - 188 F - 875 Lmax - 700
Резьбовое соединение: G 1 14"A Длина 50 мм
Подбор смесительного насоса.
Двухступенчатая схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения в ИТП с водоструйным элеватором и автоматическим регулированием расхода теплоты на отопление
— водоподогреватель горячего водоснабжения 2 —повыситепьно-циркупяционный насос горячего водоснабжения (пунктиром — циркуляционный насос) 3 — регулирующий клапан с электроприводом 4 — регулятор перепада давлений (прямого действия) 5—водомер для холодной воды 6 — регулятор подачи теплоты на отопление горячее водоснабжение и ограничения максимального расхода сетевой воды на ввод 7—обратный клапан 8—корректирующий подмешивающий насос 9—теплосчетчик 10—датчик температуры 11—датчик расхода воды 12—сигнал ограничений максимального расхода воды из тепловой сети на ввод 13—датчик давления воды в трубопроводе
а — схема с самостоятельным регулятором ограничения расхода сетевой воды на ввод б — фрагмент схемы с совмещением функций регулирования расхода теплоты на отопление горячее водоснабжение и ограничения расхода сетевой воды в одном регуляторе; 14 — регулятор ограничений максимального расхода воды на ввод (прямого действия) 14а—датчик расхода воды в виде сужающего устройства (камерная диафрагма) 15—регулятор подачи теплоты на отопление 16—задвижка нормально закрытая 17—регулятор подачи теплоты на горячее водоснабжение (прямого действия)

Список литературы.docx

МДК 4. – 05.2004 «Методика определения потребности в топливе электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения»
МДС 41-4.2000 «Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения»
«Теплофикация и тепловые сети» Соколов Е.Я.
«Теплоснабжение» Копко В.М. Зайцева Н.К. Базыленко Н.И.
«Теплоснабжение» Козин В.Е.
Расчет водяной системы теплоснабжения ..1
1 постановка задачи 1
2 Определение расчетного расхода на отопление вентиляцию и ГВС .3
3 Построение графика тепловой нагрузки (часовой и годовой) по продолжительности стояния наружной температуры для микрорайона А .14
4 Построение температурного графика регулирования от ТЭЦ .16
5 Определение расчетного расхода сетевой воды в тепловых сетях .18
6 Построение графика расхода сетевой воды в зависимости от наружной температуры .26
7 Гидравлический расчет тепловой сети 28
8 тепловой расчет теплопровода .31
9 Выбор оборудования центрального теплового пункта для микрорайона А и его компоновка ..34
Технологическая установка блочного теплового пункта для системы отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым водоподогревателем на базедвухходового моноблочного теплообменника .40

район1.dwg

* Размер для справок. 2. Неуказанные предельные отклонения размеров: H14
h14 и IT . 3. Маркировать Ч и клеймить К на бирке.

схема разветвленной сети2.dwg

схема разветвленной тепловой сети
* Размер для справок. 2. Неуказанные предельные отклонения размеров: H14
h14 и IT . 3. Маркировать Ч и клеймить К на бирке.

схема разветвленной сети.dwg

схема разветвленной тепловой сети
* Размер для справок. 2. Неуказанные предельные отклонения размеров: H14
h14 и IT . 3. Маркировать Ч и клеймить К на бирке.