Теплоснабжение микрорайона г Н. Новгород

МОЁ записка л.1.doc

Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный архитектурно -
строительный университет
Кафедра теплогазоснабжения
Пояснительная записка
к курсовому проекту на тему:
Теплоснабжение микрорайона
Часть I (пояснительная записка)
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
ВЫБОР СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
СХЕМА ПРИСОЕДЕНЕНИЯ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ
ГРАФИК ПОВТОРЯЕМОСТИ РАСХОДОВ ТЕПЛОТЫ
РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
1 Расход теплоносителя на все виды тепловых потоков
2 Расчёт дроссельных устройств.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
1 Построение пьезометрического графика
2 Сетевой и подпиточный насосы
3 Водоструйные насосы (элеваторы)
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
6 Опоры трубопроводов
8 Антикоррозийная защита
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОСЕТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ
1 Построение часового и годового графика расхода теплоты
2 Расчёт графиков температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе для систем отопления при закрытой системе теплоснабжения
3 Расчёт графиков температур теплоносителя в обратном трубопроводе после
калорифера вентиляционных систем
4 Построение графиков расхода теплоносителя
1 Предварительный гидравлический расчёт
2 Окончательный гидравлический расчёт
3. Расчёт дроссельных устройств.
ПОСТРОЕНИЕ ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКОГО ГРАФИКА
ПОДБОР СЕТЕВЫХ И ПОДПИТОЧНЫХ НАСОСОВ
1 Подбор сетевых насосов
2 Подбр подпиточных насосов
ПОДБОР ВОДОСТРУЙНОГО НАСОСА (ЭЛЕВАТОРА)
РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ НА КОМПЕНСАЦИЮ ТЕПЛОВЫХ УДЛИНЕНИЙ
1 Расчет плоских участков трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений за счет самокомпенсации.
2 Расчет на компенсацию тепловых удлинений участков трубопроводов с П-образными компенсаторами.
ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
Список использованных источников
Проектируемый микрорайон находится в г. Нижний Новгород.
Расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки с коэффициентом обеспеченности 092) tн.о. = – 31°С
Расчётная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции (температура наиболее холодного периода) tн.в= – 17°С
Средняя температура отопительного периода – 47°С
Продолжительность отопительного периода 5232 часа (218 суток).
Источник теплоты: котельная.
Система теплоснабжения: закрытая четырёхтрубная.
Расчётные параметры теплоносителя: .
Вид прокладки: подземная.
Повторяемость направлений ветра по румбам
Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений. Надёжная работа систем теплоснабжения имеет большое народно-хозяйственное значение поскольку от неё в значительной степени зависит создание комфортных условий для труда и проживания людей и оптимальных условий для различных технологических процессов.
Системы теплоснабжения разделяют на централизованные децентрализованные и как разновидность децентрализованных - местные системы.
В централизованных системах выработка теплоты осуществляется в отдельных источниках (ТЭЦ или котельных) а подача теплоносителя в системы теплопотребления происходит по специальным трубопроводам называемым тепловыми сетями. Тепловые сети при этом имеют значительные протяжённость и диаметры оборудованы тепловыми пунктами насосными станциями автоматикой и системой управления.
Система теплоснабжения не имеющая развитых тепловых сетей в которой источник теплоты расположен непосредственно вблизи объектов потребляющих теплоту называется децентрализованной.
И наконец если тепловой агрегат обеспечивает теплоснабжение одного небольшого здания система будет называться местной.
В современных городах теплоснабжение различных потребителей осуществляется в основном от централизованных систем. Однако в последнее время во многих городах России всё большее значение начинает приобретать теплоснабжение вновь строящихся объектов на базе автономных источников. Наибольший эффект применение автономных источников теплоты даёт при строительстве объектов проводимом в порядке уплотнения существующей застройки. Себестоимость вырабатываемой теплоты в них может быть в несколько раз ниже чем в централизованных системах.
В данном проекте спроектирована и рассчитана централизованная система теплоснабжения микрорайона с выработкой теплоты в котельной.
Разработка проекта теплоснабжения начинается с определения тепловых потоков на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение. Тепловые потоки рассчитываются различными способами в зависимости от конкретных условий: стадии проектирования масштаба и степени детализации изображения на генплане.
Т. к. на генплане нанесены отдельные здания и указаны их назначения и характеристики то расчёт ведётся по удельным тепловым характеристикам зданий по соответствующим формулам. Определённые по этим формулам тепловые потоки являются расчётными т. е. максимальными т. к. они рассчитаны при расчётной наружной температуре.
Расход теплоты на вентиляцию в жилых зданиях не превышает 5-10% от расхода на отопление поэтому для жилых зданий он не рассчитывается а только для общественных зданий.
Выбор системы теплоснабжения следует производить на основании технико-экономических расчётов с учётом качества исходной воды степени обеспеченности ею и поддержания требуемого качества горячей воды у потребителей.
В небольших городах или посёлках при наличии котельной предназначенной для теплоснабжения жилищно-коммунального сектора при радиусе действия такой котельной до 12 км экономически обосновано сооружение закрытых 4-х трубных тепловых сетей что и предусмотрено данным проектом. При этом вода для горячего водоснабжения готовится в источнике теплоты и подаётся абонентам по самостоятельным трубопроводам. Центральный тепловой пункт получается в таком случае как бы сблокированным с источником теплоты.
В качестве теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения для отопления вентиляции и горячего водоснабжения жилых общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя следует принимать воду.
При закрытых системах теплоснабжения в зависимости от соотношения максимальных тепловых потоков на горячее водоснабжение и на отопление присоединение водоподогревателей горячего водоснабжения следует принимать:
- последовательную двухступенчатую схему.
Отличительная особенность этой схемы состоит в том что в период максимальной нагрузки на горячее водоснабжение снижается расход теплоты на отопление. Реализуется такое решение путём так называемого связанного регулирования. С помощью регулятора расхода установленного на абонентском вводе поддерживается постоянный расход сетевой воды на удовлетворение суммарной тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение.
Для решения целого ряда вопросов централизованного теплоснабжения а именно: определения годового расхода теплоты теплоиспользующими объектами выбора оборудования источника теплоты режима его загрузки и ремонта и др. используются графики повторяемости часовых расходов теплоты в течение года.
Чем больше часов использования максимальной тепловой нагрузки тем более равномерно в течение года потребляется выработанная теплота тем более эффективно используется оборудование системы теплоснабжения.
Вырабатываемая и передаваемая системой теплоснабжения теплота используется у потребителей на различные нужды: отопление вентиляцию и кондиционирование воздуха зданий горячее водоснабжение.
Тепловая нагрузка абонентов не постоянна. Она изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха скорости ветра инсоляции режимов расхода воды на горячее водоснабжение и работы технологического оборудования ряда других факторов. Для обеспечения экономичной работы системы и высокого качества теплоснабжения применяют регулирование отпуска теплоты. Высокое качество регулирования выражается в поддержании заданной температуры воздуха в отапливаемых помещениях при изменяющихся в течение отопительного периода внешних климатических условиях и заданной температуре воды поступающей в систему горячего водоснабжения при изменяющемся в течение суток расходе этой воды.
Данный проект предусматривает центральное качественное регулирование отпуска теплоты.
Центральное качественное регулирование заключается в поддержании в источнике теплоты температурного графика обеспечивающего в течение всего отопительного периода заданную температуру внутреннего воздуха отапливаемых помещений при постоянном расходе сетевой воды. Такой температурный график называется отопительным.
Тепловые сети следует размещать в пределах поперечных профилей улиц и дорог – под тротуарами или разделительными полосами. На улицах не имеющих разделительных полос допускается размещение сетей под проезжей частью при условии размещения их в каналах.
Допускается пересечение разводящими сетями диаметром до 300 мм жилых и общественных зданий при условии прокладки сетей в технических подпольях коридорах и тоннелях высотой не менее 18 м.
Уклон тепловых сетей независимо от направления движение теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0002. Уклон к отдельным зданиям при подземной прокладке должен приниматься от здания к ближайшей тепловой камере.
Диаметры трубопроводов прокладываемых в кварталах по условиям безопасности должны быть не более 500 мм а их трасса не должна проходить в местах возможного скопления населения.
Выбор способа и конструкций прокладки трубопроводов обуславливается диаметром трубопроводов требованиями надежности экономичностью и способом производства работ.
В данном проекте предусмотрена подземная прокладка тепловых сетей в непроходных каналах.
Гидравлический расчёт является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловых сетей.
При проектировании в результате гидравлического расчета определяют:
диаметр трубопроводов;
падение давления (напора) на участках;
давления (напоры) в различных точках системы;
выполняют увязку давлений в различных точках системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.
Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал для решения следующих задач:
определения капиталовложений в строительство тепловых сетей расхода металла (труб проката) и основных объёмов работ по строительству теплосети;
установления характеристик циркуляционных и подпиточных насосов количества насосов и их размещения;
определения условий работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок к тепловой сети;
выбора автоматических регуляторов устанавливаемых на сооружениях тепловой сети и абонентских вводах.
Для проведения гидравлического расчета должны быть разработаны схема и профиль тепловой сети указаны размещение источника теплоты и потребителей расчетные нагрузки и длины участков.
Согласно [2] удельные потери давления на трение при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей следует определять на основании технико-экономических расчетов. Рекомендуется принимать следующие значения удельных потерь давления на трение:
для основного расчетного направления (магистрали) от источника теплоты до наиболее удаленного потребителя - до 80 Пам;
для остальных участков - по располагаемому перепаду давления но не более 300 Пам.
Скорость движения воды в трубопроводах не должна превышать 35 мс.
После проведения предварительного расчёта для каждого участка выбирают тип и требуемое количество компенсаторов в зависимости от которого определяется количество промежуточных неподвижных опор.
Выполняя уточненный расчет ответвлений определяем расчетные потери давления в ответвлении. При этом как правило ввиду ограниченности сортамента труб не удается добиться точного соответствия потерь давления в ответвлении располагаемому напору. В таких случаях следует поступать следующим образом. Если величина невязки составляет меньше 25% расчет можно считать законченным. Незначительный избыточный напор может быть погашен задвижками устанавливаемыми на ответвлении. При большей величине невязки необходимо подобрать дроссельную диафрагму.
В связи с тем что расчетное количество сетевой воды зависит от выбранного метода регулирования отпуска теплоты и от схемы включения подогревателей горячего водоснабжения у потребителей определение расчетных расходов сетевой воды выполняется после проработки соответствующих разделов.
Выполняя уточненный расчет ответвлений определяем расчетные потери давления в ответвлении. При этом как правило ввиду ограниченности сортамента труб не удается добиться точного соответствия потерь давления в ответвлении располагаемому напору. В таких случаях следует поступать следующим образом. Если величина невязки составляет меньше 20% расчет можно считать законченным. Незначительный избыточный напор может быть погашен задвижками устанавливаемыми на ответвлении. При большей величине невязки необходимо подобрать дроссельную диафрагму.
Диафрагмы устанавливаем на подающем и обратном трубопроводе непосредственно в местах присоединения ответвлений к основной магистрали.
С целью обеспечения безопасных условий работы системы теплоснабжения и необходимых давлений в различных точках системы обеспечивающих расчётный режим системы теплоснабжения разрабатывают гидравлический режим тепловых сетей.
Гидравлический режим разрабатывают при динамическом состоянии системы т. е. при работающих циркуляционных (сетевых) насосах и при статическом состоянии системы (гидростатический режим) когда циркуляционные насосы не работают. В результате определяют линии максимальных давлений в подающем и обратном трубопроводах из условия механической прочности элементов системы и линии минимальных давлений из условия предотвращения вскипания высокотемпературного теплоносителя и образования вакуума в элементах системы. Линии давления проектируемой системы не должны выходить за эти крайние границы.
Для учета взаимного влияния рельефа местности высоты абонентских систем потерь давления в тепловых сетях и предъявляемых требований в процессе разработки гидравлического режима тепловой сети строят пьезометрический график. На пьезометрических графиках величины гидравлического потенциала выражены в единицах напора.
На пьезометрическом графике в определенном масштабе наносят рельеф местности высоту присоединенных зданий величины напоров в сети.
На горизонтальной оси графика откладывают длину сети а на вертикальной напоры.
По полученным значениям производительности и напора с учетом допускаемых температуры перекачиваемой воды и напора на входе в насос по соответствующим таблицам [5] подбирается необходимый насос.
Принимаем к установке один сетевой насос и один подпиточный.
Поскольку температура воды в тепловой сети как правило выше требуемых для систем отопления последние присоединяются к тепловой сети через смесительные устройства обеспечивающие требуемый коэффициент подмешивания обратной воды после системы отопления в подающий трубопровод местной системы отопления. Смесительные устройства помимо основного назначения создают также необходимый для циркуляции воды в системе напор.
В качестве смесительных устройств наибольшее распространение получили водоструйные насосы – элеваторы.
Наиболее совершенен по конструкции элеватор ВТИ-Теплосети Мосэнерго.
Для тепловых сетей предусматриваем применение стальных электросварных труб с продольным прямым швом соединяемых при помощи электрической сварки.
В качестве запорной арматуры принимаем стальные задвижки с фланцевыми присоединительными концами.
Установку запорной арматуры предусматриваем:
-на выходе из источника теплоты;
-в узлах ответвлений на трубопроводах;
-на штуцерах для спуска воды выпуска воздуха и пусковых дренажей;
Так же в двух местах тепловой сети предусматривается установка секционирующих задвижек.
Для спуска воды в нижних точках трубопроводов а так же секционируемых участков предусматриваем штуцера с запорной арматурой для спуска воды.
В высших точках трубопроводов в том числе на каждом секционируемом участке предусматриваем штуцера с запорной арматурой для выпуска воздуха.
Для очистки воды от взвешенных частиц грязи песка и других примесей предусматриваем установку грязевиков:
в источнике теплоты на обратном трубопроводе перед циркуляционными насосами;
в тепловых пунктах перед регулирующими устройствами водомерами и диафрагмами. (не более одного в тепловом пункте)
Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов применяем П-образные компенсаторы а также углы поворотов трубопроводов от 90 до 130°.
Предусматриваем скользящие подвижные опоры трубопроводов.
Тип применяемых подвижных опор и расстояние между ними приведены на втором листе графической части проекта.
Неподвижные опоры применяем упорные (в тепловых камерах) и щитовые (в непроходных каналах вне камер)
Для тепловой изоляции трубопроводов применяем для труб диаметром:
Dу 50-270мм маты из стеклянного штапельного волокна в рулонах;
Для защитного покрытия теплоизоляционных конструкций трубопроводов тепловой сети используем стеклопластик рулонный для теплоизоляции РСТ.
Защиту наружной поверхности труб от коррозии предусматриваем в виде двухслойного покрытия из изола по холодной изольной мастике.
При размещении трубопроводов в каналах необходимо выдерживать минимально допустимые расстояния в свету между строительными конструкциями и трубопроводами а так же между поверхностями теплоизоляционных конструкций соседних трубопроводов.
При строительстве тепловых сетей применяются сборные железобетонные каналы из лотковых элементов КЛ изготавливаемых по типовой серии. Камеры для размещения задвижек спускных и воздушных кранов сальниковых компенсаторов устраиваются из сборного железобетона. Размеры камер принимаются из условий нормального обслуживания размещаемого в них оборудования согласно [7] и должны быть кратны 600 мм.
При проектировании камер необходимо предусматривать:
люки Д = 700 мм при внутренней площади камер от 25 до 6 м2 – не менее двух расположенных по диагонали а при площади более 6 м2 - четыре;
лестницы для спуска и дренажный приямок под одним из люков.
В данном проекте так же предусматривается неподвижные опоры щиткового типа и подвижные опоры скользящего типа.
а) максимальный тепловой поток на отопление здания:
- удельная теплопотеря здания принимаемая по [7];
Vн - наружный объём здания м3 определяемый по генплану задаваясь определённой высотой этажа (3 м);
tв - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий оС [7];
tн.о. - расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления оС [1] [7];
Расчёт тепловых потоков на отопление сводим в таблицу 1.
Таблица 1 - Определение расчётных тепловых потоков
тепловой поток на отопление Вт
Ресторан на 200 мест
б) максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий:
qv - удельный расход теплоты на вентиляцию принимаемый по [7];
tн.в. - расчётная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции.
Расчёт тепловых потоков на вентиляцию сводим в таблицу 2.
Таблица 2 - Определение расчётных тепловых потоков
тепловой поток на вентиляцию Вт
в) максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение определяется по разным формулам в зависимости от назначения здания:
Жилые дома общежития:
m – количество жителей или потребителей чел;
а – норма потребления горячей воды лчел [7];
tг - расчётная температура на горячее водоснабжение оС (55 оС);
tх - температура холодной воды в зимний период оС (5 оС);
с – удельная теплоёмкость воды с = 419;
– число часов потребления горячей воды в сутки.
Прачечные детские сады школы:
Т - число часов работы в смену (8 ч).
Расчёт тепловых потоков на горячее водоснабжение сводим в таблицу 3.
Таблица 3 - Определение расчётных тепловых потоков
на горячее водоснабжение.
тепловой поток на ГВС Вт
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ
Для построения этого графика вначале выписываем из климатологических таблиц [7] число часов стояния различных наружных температур для географического пункта соответствующего расположению зданий. Выписку ведём с интервалом температур 5 оС включая в интервал длительность стояния данной температуры и ниже её в часах.
Средняя температура за отопительный период: .
Построение часового графика расхода теплоты
Построение графика зависимости расхода теплоты от температуры наружного воздуха (часовой график расхода теплоты).
Тепловой поток на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха tн рассчитывается по формуле:
Qo`=Qomax*((tвн-tн`)(tвн-tн.о)) Вт (5)
Где: tвн – усредненная температура внутреннего воздуха для района принимаем tвн=18 0С;
tн` – любое значение температуры наружного воздуха 0С;
tн. о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления tн. о= – 31°С.
Тепловой поток на вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха tн рассчитывается по формуле:
Qv`=Qvmax*((tвн-tн`)(tвн-tн.в)) Вт (6)
Где: tн.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции tн.в= – 17°С.
В диапазоне температур от tн.в до tн. о применяется рециркуляция поэтому расход теплоты на вентиляцию в этом диапазоне величина постоянная.
Тепловой поток на горячее водоснабжение постоянен в отопительный период а в неотопительный период снижается на 20%
Построение годового графика расхода теплоты.
График повторяемости часовых расходов теплоты в течение года жилыми и общественными зданиями используется для решения целого ряда вопросов централизованного теплоснабжения :
Определение годовых расходов теплоты потребителями
Выбор оборудования источника теплоты режима его загрузки и ремонта
Расчет технико-экономических показателей.
Для построения графика выписывают из климатологических таблиц число часов стояния различных наружных температур с интервалом 50С включая в интервал длительность стояния данной температуры и ниже её в часах. По оси абсцисс откладываем длительность стояния температур наружного воздуха (с нарастающим итогом). По оси ординат откладываем тепловую нагрузку.
Всего система теплоснабжения работает 8400 часов в год.
Площадь получившейся на графике фигуры равна годовому расходу теплоты по всем видам потребления.
Часовой и годовой график расхода теплоты приведён в приложении А.
2 Расчёт графика температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе для систем отопления при закрытой системе теплоснабжения
Температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети определяется по формуле:
Температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети определяется по формуле:
tв - усреднённая внутренняя температура для микрорайона оС ();
- любая заданная температура наружного воздуха оС;
- температурный напор в нагревательном приборе оС при расчётных температурах :
- расчётный перепад температуры воды в теплосети оС;
- расчётный перепад температуры воды в местной системе отопления оС:
Задаваясь считаем температуры и по полученным значениям строим график температур воды в подающем и обратном трубопроводе (см. приложение Б).
Из графика определяем температуру точки излома .
3 Расчёт графиков температур теплоносителя в обратном трубопроводе после калорифера вентиляционных систем
График температур воды в обратном трубопроводе систем вентиляции строится отдельно для каждого из трех диапазонов температур наружного воздуха на которые разбивают отопительный период.
Первый диапазон - от начала отопительного периода до точки излома отопительного графика . В этом диапазоне тепловая вентиляционная нагрузка переменна (растёт) а температура воды в подающем трубопроводе постоянна. При этом количество воздуха поступающего в калориферы систем вентиляции постоянно а регулирование количества теплоты осуществляется регуляторами устанавливаемыми на подающем трубопроводе к калориферам по температуре воздуха на выходе из калориферов. Температуру обратной воды после калориферов в этом диапазоне определяют по следующему уравнению:
где: 10 – температура воды в подающем трубопроводе при tн`0С;
- температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при температуре наружного воздуха в точке излома отопительного графика0С;
в – температура воды выходящая после системы вентиляции в обратном трубопроводе 0С;
`2в– искомая температура воды после калориферов вент систем 0С;
tн`- любое значение температуры наружного воздуха в данном диапазоне 0С;
t ни – температура наружного воздуха в точке излома отопительного графика°C
Второй диапазон - от точки излома отопительного графика до температуры наружного воздуха соответствующей расчётной для проектирования вентиляции . В этом диапазоне имеют место переменный расход теплоты на вентиляцию и переменная температура воды в подающем трубопроводе. Количество воздуха поступающего в калориферы постоянно однако в этом диапазоне тепловая нагрузка растет пропорционально росту температуры воды в тепловой сети.
Третий диапазон - от температуры наружного воздуха соответствующей расчётной вентиляционной до расчётной отопительной . В третьем диапазоне температура воды в подающем трубопроводе переменна а расход теплоты на вентиляцию постоянный. Поддержание постоянного количества теплоты при понижении температуры наружного воздуха осуществляется за счет включения и изменения рециркуляции воздуха.
Температуру воды после калориферов систем вентиляции определяют по следующему уравнению:
Значения и берутся из отопительного графика температур воды при tн.в.. Приведённые уравнения решаются методом подбора задаваясь значениями определяемой величины .
График температур воды в обратном трубопроводе после калорифера вентсистемы приведён в приложении В.
Расход сетевой воды на отопление рассчитывается по формуле:
Расход сетевой воды на вентиляцию рассчитывается по формуле:
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение рассчитывается по формуле:
Расчёты расходов теплоносителя сводим в таблицу 4.
По полученным значениям строим график расхода теплоносителя. График расхода теплоносителя приведен в приложении Г.
Таблица 4 - Определение расходов теплоносителя.
Расчёт ведём по допустимым удельным потерям Пам [7].
- приведённая длина участка м:
- длина участка по плану м;
- эквивалентная длина участка учитывающая местные сопротивления м:
Результаты расчёта сводим в таблицу 5.
Расчёт производим отдельно для:
Т1 Т2 - трубопроводы на отопление и вентиляцию;
Т3 - трубопровод на горячее водоснабжение;
Т4 - циркуляционный трубопровод.
Расчёт ведётся по тем же формулам что и в предварительном расчёте только значение рассчитывается по формуле:
- коэффициент местных сопротивлений принимаемый по [7];
- эквивалентная длина местных сопротивлений при принимаемая по [7].
Гидравлический расчет трубопроводов отопления и вентиляции
Таблица 5 - Предварительный гидравлический расчёт
теплосети и ответвлений.
Таблица 6 - Расчет эквивалентных длин основной магистрали и ответвления на отопление и вентиляцию
Местные сопротивления
Эквивалентная длина lэкв=Σ*l’экв
Компенсатор П-образный
Тройник при разделении потоков
Компенсатор П-образный (1шт.)
Компенсаторы П-образные (1шт.)
Тройник при разделении потоков (2шт.)
Компенсаторы П-образные (2шт.)
Тройник при разделении потоков
Таблица 7 - Окончательный гидравлический расчёт
трубопроводов отопления и вентиляции.
Выполняем увязку потерь давления на магистрали с ответвлениями:
Гидравлический расчет трубопроводов горячего водоснабжения
Таблица 8 - Расчет эквивалентных длин трубопроводов
горячего водоснабжения
Таблица 9 - Окончательный гидравлический расчёт
трубопроводов горячего водоснабжения.
Гидравлический расчет циркуляционного трубопровода сводим в таблицу 11.
Таблица 10 - Расчет эквивалентных длин циркуляционного трубопровода
Таблица 11 - Окончательный гидравлический расчёт
циркуляционного трубопровода
Выполняя окончательный гидравлический расчет определяем действительные потери давления в магистрали и ответвлениях. В этом случае не всегда удается добиться точного соответствия потерь давления в ответвлении располагаемому напору. Если величина невязки превышает 25% то необходимо подобрать дроссельную диафрагму.
Диаметр отверстия дроссельной диафрагмы определяют по формуле:
где: G – расчетный расход воды через дроссельную диафрагму тч;
DН – напор дросселируемый диафрагмой который находят как разность между располагаемым напором перед ответвлением и гидравлическим сопротивлением ответвления м
Размеры диафрагмы выбираем по таблице 8.7[7] в зависимости от наружного диаметра трубопровода.
Диафрагма устанавливается на участках 11-3 12-4 13-4 14-5 15-6 16-7 17-8
Диаметр отверстия диафрагмы:
Принимаем к установке дроссельную диафрагму со следующими размерами:
Диаметр отверстия do= 35 мм dу= 50 мм D= 107 мм L=75
Диаметр отверстия do= 22 мм dу= 50 мм D= 107 мм L=75
Диаметр отверстия do= 55 мм dу= 70 мм D= 127 мм L=75
Диаметр отверстия do= 19 мм dу= 50 мм D= 107 мм L=75
Диаметр отверстия do= 17 мм dу= 50 мм D= 107 мм L=75
Диаметр отверстия do= 75 мм dу= 80 мм D= 162 мм L=90
Пьезометрический график позволяет:
определить напор и располагаемый напор в любой точке тепловой сети;
учесть взаимное влияние рельефа местности;
определить высоты присоединяемых к тепловой сети потребителей и потери напора в сети при выборе оптимального гидравлического режима ;
выбрать схемы присоединения потребителей;
подобрать сетевые и подпиточные насосы.
Пьезометрический график строится для динамического (при работающих насосах) и статического(сетевой насос не работает) режимов системы теплоснабжения.
По оси ординат откладываем напоры в м.вод.ст. по оси абсцисс длину тепловой сети.
Последовательность построения пьезометрического графика:
Принимая за начало координат отметку самой низкой точки тепловой сети наносим профиль местности и высоту присоединяемых к тепловой сети зданий;
Наносим линию статического давления которая по условию заполнения водой всех местных систем отопления должна быть на 345 м выше самого высокого здания;
Откладываем напор во всасывающем патрубке сетевого насоса;
Из окончательного гидравлического расчета откладываем потери напора в обратном трубопроводе тепловой сети с нарастающим итогом;
Откладываем распологаемый напор у наиболее удаленного потребителя;
Откладываем потери напора в подающем трубопроводе тепловой сети Максимальный пьезометрический напор в подающем трубопроводе не должен превышать 160 м.вод.ст. по условию прочности труб и водоподогревателей ;
Откладываем потери напора в источнике теплоты 15 м.вод.ст;
Строим линию вскипания воды. При температуре 1500С линия вскипания проводится на высоте 40 м. Контур линии вскипания полностью повторяет контур рельефа местности;
Строим график давлений для ответвлений;
По графику определяем напор сетевого и подпиточного насоса.
Насосы в системе теплоснабжения подбираются по производительности и напору. Для выбора насосов строим характеристику сети.
1. Подбор сетевых насосов.
По пьезометрическому графику определяем напоры подпиточного Hпод и сетевого Hс насосов. Расход сетевых насосов берём из таблицы 3.
Hсет= Нобр+Нр+Нподп+Нит м.вод.ст. (24)
Подбираем насос IL-E809-48 BF R1.
2. Подбр подпиточных насосов
Напор подпиточного насоса равен( по пьезометрическому графику):
Расход воды перекачиваемый подпиточным насосом рассчитывается по формуле.
Определяем характеристику сопротивления сети.
s = Hпод Gd 2 (м ч2м6) (25)
s = 367 66 2 = 084 м ч2м6
Задаваясь различными расходами воды при постоянной характеристике сопротивления сети находим напор в ней по формуле
По этим данным строим характеристику сопротивления сети s.
Подбираем насос NP 40160-32 a.
Определяем расходы сетевой Gс и смешанной Gот воды кгс:
с - теплоёмкость воды .
Расход инжектируемой воды кгс:
Находим коэффициент смешения элеватора:
Определяем сопротивление отопительной системы:
где: - расчётное сопротивление отопления здания Па;
По значениям Sc и U по [7] определяем тип элеватора: №2 конструкции ВТИ-Теплосеть Мосэнерго: .
Вычисляем требуемый напор перед элеватором:
Проверить напряжения и определить усилия в самокомпенсирующемся трубопроводе Г-образной конфигурации с углом поворота 900.
Определяем расчетное удлинение большого плеча
α-коэффициент линейного удлинения стали α=12*10-6 10С
Определяем значение безразмерного коэффициента с
Определяем напряжение в малом плече около неподвижной опоры
Е - модуль продольной упругости стали E=2*105 МПа
Сравниваем полученное значение с допускаемым значением
Определить габариты П-образного компенсатора и силу упругой деформации для участка трубопровода диаметром 219х6 мм и длиной L=53 м. Температура теплоносителя t1 = 150оС; to = – 31oC. Для изготовления компенсатора используются сварные отводы. (К15)
Определяем расчетное удлинение компенсируемого участка с учетом предварительного растяжения компенсатора
- коэффициент учитывающий предварительное растяжение компенсатора = 05
Опроделяем значение безразмерного коэффициента с
Вылет компенсатора рассчитывается по формуле
Продольный профиль тепловой сети должен соответствовать требованиям ГОСТ 12605-82* «Тепловые сети».
На профиле указывается поверхность земли все инженерные коммуникации находящиеся в зоне прокладке тепловой сети с указанием их высотных отметок и размеров в местах пересечения их с тепловой сетью расстояния должны соответствовать СНиП 2.07.01–89
Уклон тепловой сети независимо от направления движения теплоносителя составляет 0002 смена уклонов разных направлений допускается только в тепловой камере.
Для предотвращения затопления подвалов зданий уклон должен быть от здания к тепловой сети.
В низших точках тепловой сети устанавливаются устройства для спуска воды (спускники) а в верхних устройства для удаления воздуха (воздушники).
Диаметры спускников и воздушников определяются по [Л2]
СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. Госстрой СССР: ЦИТП Госстроя СССР 1982 г.
СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. Госстрой СССР: ЦИТП Госстроя СССР 1989 г.
СНиП 2.07.01-89. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Госстрой СССР: ЦИТП Госстроя СССР 1990 г.
А. А. Ионин Б. М. Хлыбов и др. Теплоснабжение: Стройиздат1982г.
В. И. Манюк Я. И. Каплинский и др. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей: Стройиздат 1988 г.
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства ч.2. Водопровод и канализация Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. М.: Стройиздат 1990 г.
Ю.П. Фалалеев. Проектирование центрального теплоснабжения: Учебное пособие. – Н. Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т. 1997. – 282 с.
Р. В. Щекин С. М. Кореневский и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Киев Будивельник 1976г.
Серия 3.006.1-2.87 “Сборные железобетонные каналы и тоннели из лотковых элементов”. ЦИТП Госстроя СССР 1988 г.
Серия 4.903-13. "Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей". ЦИТП Госстроя СССР 1972 г.

МОЁ л.4.dwg

Теплоснабжение микрорайона города
Пьезометрический график тепловой сети.
Продольный профиль тепловой сети.
Внутренний размер канала
Линия статического давления
Пьезометрический график тепловой сети
Отметка потолка канала
(980x600h)+(1000х450h)
Продольный профиль тепловой сети
Линия давления в подающей магистрали
Линия давления в обратной магистрали
Номер поперечного разреза
Пьезометрический графиктепловой сети
ьезометрический график
Схема присоединения системы отопления жилого дома №5
Тепловая камера УТ3 М1:50
Теплоснабжение района
Схема присоединения системы отопления жилого дома №5 к тепловой сети
- регулятор давления
каналы КЛ 90-45 М1:10
Проектная отметка земли
Натурная отметка земли
№ поперечного разреза
Пьезометрический график
-ти этажное жилое здание
-ти этажное общежитие
Детский сад на 160 детей
Ресторан на 200 мест
-ти этажная гостиница
Пролёты между подвижными опорами
трубопроводов на бетонных подушках
Теплоснабжение района города
План тепловой сети. Схема тепловой сети.
Экспликация зданий. Пролеты между подвижными
опорами трубопроводов на бетонных подушках.
Продольный профиль тепловой сети от котельной до здания 8
Тепловая камера УТ10 М1:50
Пьезометрический график.
жилого дома к тепловой сети.
Схема присоединения системы отопления

МОЁ л.3.dwg

Теплоснабжение района города
План тепловой сети. Схема тепловой сети.
Экспликация зданий. Пролеты между подвижными
опорами трубопроводов на бетонных подушках.
Пролёты между подвижными опорами
трубопроводов на бетонных подушках
Таблица пролетов между подвижными опорами.
Поликлиника на 100 чел.
-ти этажное жилое здание
-ти этажная гостиница
Ресторан на 200 мест
Детский сад на 160 детей
-ти этажное общежитие
Таблица каналов тепловой сети
-ми этажное жилое здание
План тепловой сети микрорайона М 1:1000
Таблица подвижных опор
таблица каналовой тепловой сети
схема тепловых сетей
План тепловой сети микрорайона М1:1000
Теплоснабжение района
Пролеты между подвижными
Схема тепловой сети.
трубопроводов на бетонных подушках.

МОЁ л.2.dwg

Теплоснабжение района города
План тепловой сети. Схема тепловой сети.
Экспликация зданий. Пролеты между подвижными
опорами трубопроводов на бетонных подушках.
Пролёты между подвижными опорами
трубопроводов на бетонных подушках
Таблица пролетов между подвижными опорами.
Поликлиника на 100 чел.
-ти этажное жилое здание
Таблица каналов тепловой сети
-ми этажное жилое здание
План тепловой сети микрорайона М 1:1000
Таблица подвижных опор
таблица каналовой тепловой сети
схема тепловых сетей
План тепловой сети микрорайона М1:1000
Теплоснабжение района
-ти этажное общежитие
Детский сад на 160 детей
Ресторан на 200 мест
-ти этажная гостиница

МОЁ л.5.dwg

Qср.от.период=23.56МВт
Годовой график расхода теплоты.
График температуры воды в подающем и обратном
График температуры воды в обратном трубопроводе
вентиляционных систем.
График расхода теплоносителя
Часовой и годовой график расхода теплоты.