Теплоснабжение жилого квартала

Таблица3.doc

Таблица 3- Определение расчетных расходов воды на горячее водоснабжение.

Таблица4.doc

Таблица 4 - Предварительный гидравлический расчет Т1(Т2) с нагрузкой на отопление и вентиляцию
- Ответвление 4-4’ и магистральный участок 5-4
-Ответвление 3-3’ и магистральный участки 5-44-3

комбинир.отопит.график.dwg

Рисунок 5 - График изменения тепловых нагрузок
Рисунок 6 - Комбинированно-отопительный график регулирования отпуска тепла
Центральное качественное

3.dwg

Таблица6 приложение.doc

- Ответвления 10-11 11-3 и магистральные участки 7-66-55-44-3
-Ответвление 8-4 и магистральные участки 7-6 6-5 5-4

Таблица5.doc

Таблица 5 - Окончательный гидравлический расчет тепловой сети с нагрузкой на отопление и вентиляцию.
- Ответвление 4’-4 и магистральный участок 5-4
-Ответвление 2’-2и магистральный участок 5-2
- Ответвление 7’-2 и магистральный участок 5-2
- Ответвление 6-7 и участок 7’-7

Расчетная+схема+квартальной+.dwg

ВГЭТК КП 01 17 000 ПЗ
Рисунок 8 - Расчетная схема на ГВС (Т3)
Рисунок 7 - Расчетная схема на отопление и вентиляцию (Т1

2.dwg

Таблица2.doc

Таблица 2 – Расчетные тепловые потоки.
-ти этажный жд 3 секции
Детский сад 2-х этажный на 250 мест
Школа 3-х этажная на 1100 учащихся

Таблица 4.doc

Таблица 4 – Предварительный расчёт тепловой сети Т1 Т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию

Таблица7.doc

Таблица 8 – Спецификация материалов и оборудования
Т1 Т2 Трубы стальные электросварные прямошевные:
Т3 Трубы стальные водогазопроводные оцинкованные:
Т1 Т2 Задвижка стальная клиновая
Т3 Задвижки параллельные чугунные
Продолжение таблицы 8
Т1Т2 Компенсаторы П-образные гнутые
Т3 Компенсаторы П-образные гнутые
Т3 Вентили муфтовые латунные
Т1 Т2 Краны шаровые стальные::

пояснительная записка.doc

1 Характеристика объекта теплоснабжения
2 Характеристика системы теплоснабжения квартала
1 Расчет тепловых нагрузок ..
2 Графики изменения тепловых нагрузок
3 Регулирование отпуска тепла .
4 Определение расчетных расходов теплоносителя
4.1 Расчетный расход сетевой воды на отопление
4.2 Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию
4.3 Определение расчетных расходов воды на ГВС
5 Гидравлический расчет водяных сетей .
5.1 Гидравлический расчет тепловых сетей Т1Т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию .
5.2 Гидравлический расчет системы ГВС
6 Пьезометрический график тепловой сети .
7 Подбор тепловой изоляции
Целью курсового проекта является проектирование системы теплоснабжения жилого квартала.
Для проектирования системы теплоснабжения принята централизованная водяная закрытая система теплоснабжения. Тип этой системы наиболее распространен в сетях ЖКХ России. Работа системы определяется тепловыми нагрузками на потребителей:
Система отопления СО
Система вентиляции СВ
Система горячего водоснабжения ГВС
Параметры теплоносителя повышенные что позволит сократить расход сетевой воды металлоемкость системы и расход газа и электричества.
Комбинировано- отопительный график регулирования отпуска тепла позволяют вести как на котельной так и на ПТ в зависимости от изменения наружной температуры tн.
Гидравлическим расчетом определяются диаметры трубопроводов потери давления в трубопроводах сети. С целью энергосбережения сокращения потерь тепла трубопроводами применяются современные теплоизоляционные материалы (URSA ROKWOLL пенополиуретан).
Принятые ЦТП обеспечивают использование централизованного горячего водоснабжения с заданными параметрами.
Подземная канальная прокладка в непроходных каналах позволяет вести эксплуатацию тепловой сети специальными эксплуатирующими организациями ОЭТС.
Характеристика объекта по следующим параметрам:
Район строительства: г. Волгоград
расчетные температуры для проектирования систем отопления и вентиляции: tн=-27 оС tн=tв= -16 оС;
средняя температура наружного воздуха за отопительный период: tср=-22ºС
продолжительность отопительного сезона: n= 178 суток
жилой дом 4-х секционный 9-ти этажный2;
детский садик на 250 мест;
школа на 1100 учащихся;
жилой дом 5-ти секционный 9-ти этажный
2 Система теплоснабжения - принципиальные проектные решения
По проекту принята центральная водяная закрытая система теплоснабжения. Источником теплоснабжения является районная котельная. Параметры сетевой воды 130÷70 оС. Подача теплоносителя от котельной до ЦТП выполнена по 2-х трубным магистральным сетям. От ЦТП квартальные сети – 4-х трубные. На ЦТП проводится распределение на тепловые нагрузки и приготовление горячей воды на ГВС учет расхода теплоносителей и регулировка параметров теплоносителя:Qo=183517кВт Qv=4857 кВт Qt=1408кВт
На ГВС установлены пластинчатые теплообменники FUNKE подключенные по двухступенчатой схеме (как показано на рисунке 1.) целью энергосбережения т.к. используется тепло обратного теплоносителя.
Рисунок 1 – Схема 2-х ступенчатой схемы подключения теплообменников.
При этом расход сетевой воды из Т1 на ГВС сокращается. Частичный нагрев воды проходит в 1-ой ступени до t =30÷40 оС. Окончательный нагрев до 60 оС в подогревателе 2-ой ступени. Для предотвращения остывания воды в системе ГВС (Т3) предусматривается подача циркуляционного расхода циркуляционным насосом в (Т4) для создания необходимого Р в (Т3) устанавливаются повысительные насосы WALIO.
Квартальная ТС подают следующие нагрузки:
(Т1)- подающая магистраль с нагрузкой на отопление и вентиляцию;
(Т2)- обратный трубопровод из системы отопления и вентиляции;
(Т3)- подающий трубопровод на ГВС;
(Т4)- циркуляционный трубопровод ГВС.
МСО зданий подсоединяется к ТС по зависимой схеме через элеватор (рисунок 2). В элеваторном узле происходит подмешивание обратной воды и воды в (Т1). Параметры теплоносителя на выходе в систему отопления 105÷70 оС.
Рисунок 2 – Схема подключения через элеватор где
РР- регулятор расхода.
Система вентиляции калориферные установки приточных камер детского сада школы подключены по зависимой схеме через задвижки. Параметры используемого теплоносителя 130÷70 оС.
Для регулирования отпуска тепла принят комбинировано - отопительный график регулирования.
На графике объединяются:
- Центральное качественное регулирование выполняемое на котельной.
- Местное количественное выполняемое на ТП.
В динамическом режиме работы квартальной сети гидравлические потери составляют по магистрали (Т1 Т2):
Статический режим определяется линией статического напора:
Динамический режим сети поддерживается сетевыми насосами.
Статический режим поддерживается питательными насосами.
Конструктивные элементы ТС.
Прокладка трубопровода Т1 Т2 выполняется из стальных электросварных прямошовных труб. ГОСТ 10704-91 с Ру = 16 МПа;
Для прокладки трубопровода Т3 Т4 используют водогазопроводные трубы ГОСТ 32 62-91 (оцинкованные) с Ру = 1 МПа;
Запорная арматура на Т1 Т2 задвижки стальные 30с46нж краны шаровые с Ру = 16 МПа;
Запорная арматура на Т3 Т4 задвижки чугунные 30ч6бр вентили чугунные 15кч8п краны бронзовые 10Б8п с Ру = 1 МПа.
Прокладка ТС подземная канальная в непроходных каналах каналы марки КС 1200х400. в точках присоединения у потребителя установлены тепловые камеры. В тепловых камерах (УТ) устанавливается:
Воздушники для выпуска воздуха;
Сбросники для сброса воды из ТС дренажный трубопровод;
Для компенсации теплового удлинения на трубопроводе устанавливается П- образные компенсаторы и смонтированные в компенсаторных нишах а так же естественные углы поворота трассы.
Укладка трубопровода в канале выполняется по подвижным опорам скольжения с уклоном в сторону потребителя. Уклон трубопровода не менее 0001. глубина заложения ТС h=12 м.
Выпуск воздуха проводится в верхних точках ТС через воздушные вентили. Сброс воды осуществляется в нижних точках ТС через сбросники.
Для снижения тепловых потерь в окружающую среду применяется тепловая изоляция.
Конструкция тепловой изоляции
Рисунок 3 - Конструкция тепловой изоляции
Толщина тепловой изоляции () принята Т1:
Толщина тепловой изоляции () принята Т2:
Толщина тепловой изоляции () принята Т3:
Рисунок 4 Принципиальная схема теплоснабжения квартала.
1 Расчет тепловых нагрузок
Тепловые нагрузки на жилой квартал подразделяются на:
- сезонные: отопление и вентиляцию
- круглогодичные: горячее водоснабжение и технологические нужды
Дет.сад2 эт.на 250 мест
Школа 3-х эт.на1100 мест
Расчет тепловых нагрузок производятся по укрупненным измерителям в зависимости от объема зданий. Данные заносим в таблицу 1.
Таблица 1 - Расчетные размеры зданий
Примечание: Принять высоту этажа для жилых домов hэт=30 м для общественных зданий hэт=35 м.; длину секции 9-ти этажных жилых домов - 220 м. высоту зданий Нзд=280 м число квартир на этаже 4
Производиться расчет для следующих потребителей тепла:
-тепловой поток на отопление;
-тепловой поток на вентиляцию;
-тепловой поток на горячее водоснабжение.
Максимальный тепловой поток на отопление Вт:
Qo= go V (ti – to) α (1)
где: go – удельная отопительная характеристика Втм3 с [3 табл. 1.71.10];
V – объем здания по наружному обмеру м3 [табл. 1];
to – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления [3 табл. 1.3] to= -270С
α– поправочный коэффициент [3 табл. 1.10] α = 1.1
Данные заносим в таблицу 2.
Максимальный тепловой поток на вентиляцию Вт:
Qv = gv V (ti – tv) (2)
где: gv – удельная вентиляционная характеристика Втм3 с [3 табл. 1.10];
tv - расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции [3 табл. 1.3] tv = -160С ;
Данные расчета заносим в таблицу 2.
Тепловой поток на ГВС кВт с учетом потерь тепла подающими и циркуляционными трубопроводами:
Qth= 116 gth (55-tc) 12 (3)
где : tc - температура холодной воды в наружном водопроводе °С; .
tc - принять (5-10 °С) для зимнего периода;
gth — расход горячей воды потребителем м3ч.
где: guh - норма расхода горячей воды одним потребителем [Приложение 1];
U - число потребителей в здании;
Т - период водоразбора.
Расчет производится для каждого потребителя.
Принять для расчета жилых домов: guh= 120 лсут [Приложение I] Т=24ч.
Для расчета общественных зданий принять следующие величины: школа общеобразовательная на 1100 учащихся: guh= 3.5 лсмену [Приложение I] Т= 9 ч; детский сад на 250 мест: guh= 65 лсмену Т=10 ч. [Приложение 1].
)5) Жилой 9-ти этажный 4-х секционный дом144 кв.
gтh = guh* U (1000*T)=120*576(1000*24)=6912024000=288м3ч
Qтh = 116*288* (55 – 5)*11= 116*288*50*11=17424 кВт
) Жилой 9-ти этажный 5-ти секционный дом180 кв.
U = 180*4 = 720 чел
gтh =120*720(1000*24) =8640024000=36м3ч
Qтh = 116*36* (55 – 5)*11= 22968 кВт
) Дет.сад на 250 мест
gтh =35*25010000=0875 м3ч
Qтh = 116*0875* (55 – 5)*11= 55825 кВт
) Школа на 1110 мест 3-х эт.
gтh =1110*359000=0432 м3ч
Qтh = 116*0432 * (55 – 5)*11= 2757 кВт
2 Графики изменения тепловых нагрузок
Графики изменения тепловых нагрузок рассматриваются в диапазоне наружных температур отопительного периода от tн = tо до tн = +8°С
где : tн = +8 °С - начало или окончание отопительного периода;
tо - расчетная отопительная температура.
Тепловые нагрузки на квартал кВт (табл.2):
Qo= 2428 кВт; Qv= 48 кВт; Qth= 66187 кВт
График изменения тепловой нагрузки на отопление:
tн =tv Qo= Qo ti = +18°С (5)
tн = +8°С Qo= Qo (6)
tн =tо= - 27°С Qо = Qo=24289 кВт
tн =tv= -16°С Qo = 24289кВт
Графики изменения тепловой нагрузки на вентиляцию:
tн = +8°С Qv = Qv (8)
tн =tо = - 27°С Qv = кВт
tн =tv = - 16°С Qv =485 кВт
Графики изменения тепловой нагрузки на ГВС.
Тепловая нагрузка на ГВС Qth=66187 кВт не зависит от изменения наружной температуры tн.
3 Регулирование отпуска тепла
Изменение наружных температур сказывается на потреблении тепла.
Основная цель регулирования – в определении изменения количества тепла абонентом в зависимости от наружной температуры.
Для водяных тепловых сетей где основной нагрузкой является отопительная нагрузка принимают центральное качественное регулирование. В зависимости от пункта осуществления различают центральное и местное регулирование.
Центральное регулирование осуществляется на источнике тепла местное – на абонентских вводах зданий.
Центральное регулирование ведётся по одному виду нагрузки преобладающей в данном районе.
Комбинированный график регулирования сочетает центральное и местное регулирование качественное и количественное. При центральном качественном регулировании температура воды в подающей магистрали тепловой сети не может снижаться ниже определённого уровня определяемого условиями работы систем горячего водоснабжения.
При закрытой системе теплоснабжения температура воды в подающей магистрали не может снижаться ниже 70 ºС поскольку водопроводная вода должна быть нагрета в системе горячего водоснабжения до 60 ºС.
Поэтому температура наружного воздуха при которой температура сетевой воды в подающей магистрали 1=70 ºС а регулирование из качественного переходит в количественное называется точкой излома графика или критической точкой графика (tн=tкр).
При низких температурах наружного воздуха производится центральное качественное регулирование отпуска тепла на отопление.
Для расчёта принять следующие обозначения: температура воды в подающей магистрали – 1; температура воды на входе в систему отопления – С температура обратной воды – 20.
Расчёт графика производится на следующие температурные точки наружного воздуха: tн1=to tн11=tv tн111=tкр tн1111=+8 ºС.
Температура теплоносителя определяется по формуле:
=ti+(ПР+tC)*Qo08+(11-ПР1)*Qo (9)
Теплоноситель на входе в систему отопления:
С=ti+(11-ti)*Qo08+05*(C1-201)*Qo (10)
Теплоноситель на выходе из системы отопления:
=ti+(ПР1-ti)*Qo08-05*(C1-201)*Qo (11)
где ti – расчётная внутренняя температура.
Qo=(ti-tн)(ti-to) – коэффициент понижения температуры теплоносителя.
ПР1=(С1+201)2=(105+70)2=875 ºС.
4 Определение расчётных расходов теплоносителя
4.1 Расчётный расход сетевой воды на отопление
Расчётный расход сетевой воды на отопление кгч для определения диаметров труб водяных тепловых сетей при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять:
Go=(36*Qo)(C*(i1-201)) (12)
где Qo – тепловая нагрузка на отопление (табл. 2) Вт;
С – удельная теплоёмкость воды С=4187 кДжкгС;
1 – температура обратной воды при to.
Расчётный расход сетевой воды определяется для каждого потребителя в квартале.
)15 Жилой 9-ти этажный 4 секционный дом
) Жилой 9-ти этажный 5 секционный дом
)Детский сад на 250 мест
)Школа на 1100 мест3-х эт.
4.2 Расчётный расход сетевой воды на вентиляцию
Расчётный расход сетевой воды кгч определяется по формуле:
Gv=(36*Qv)(C*( i1-201)) (13)
где Qv – тепловая нагрузка на вентиляцию Вт;
Расчётный расход сетевой воды на вентиляцию определяется только для общественных зданий (детского сада поликлиники).
Детский сад на 250 человек
Gv=(36*13852)(4187*(130-70)*103)=0198 тч
Школа 3-х этажная на 1100 учащихся
Gv=(36*24372)(4187*(130-70)*103)=0349 тч.
4.3 Определение расчётных расходов воды на ГВС
Гидравлический расчёт квартальных сетей ГВС следует производить на секундный расчётный расход воды ghcir лс с учётом циркуляционного расхода:
ghcir=ghn*(1+Kcir) (14)
где Кcir – коэффициент принимаемый для начальных участков и водоподогревателей
ghn – секундный расход горячей воды.
Секундный расход горячей воды лс:
α – коэффициент зависящий от общего числа приборов N и вероятности их действия ph.
Вероятность действия приборов:
ph=(ghhru*U)(3600*N*goh) (16)
где ghhru – норма расхода горячей воды одним потребителем (12 прилож.1) принять для жилого квартала ghhru=10 лс;
U – число потребителей (жителей) в квартале для общественных зданий принять в зависимости от числа эквивалентных квартир (12 прилож. 2);
N – число приборов в квартале для определения числа приборов в жилом здании принять 3 прибора в квартире (смеситель мойки смеситель умывальника смеситель душа).
ph=(10*2196)(3600*1647*02)=00185
Определив произведение
ph*N=00185*1647=3047 определяем α (12 прилож. 3);
Расход горячей воды на ЦТП лс:
gh=5*goh*α=5*02*9457=9457лс
Приближённо определяем расход циркуляционной воды в системе ГВС принимая расход воды через узлы жилых домов (12 прилож. 4) а расход воды – через каждое общественное здание 025 лс:
Мi – число одинаковых узлов в жилом доме.
gcir=0153*13+025*3=1989+05=2489 лс
Отношением ghgcir определяем величину Кcir.
gh gcir =94572489=38
Установив величину Кcir определяем расчётные расходы воды в системе ГВС.
Для приведения расчёта следует выполнить следующее:
- определить расчётное направление на схеме сети ГВС за расчётное направление принять наиболее протяжённую и нагруженную ветвь;
- разбить схему Т3 на расчётные участки с характеристикой числа приборов N на каждом участке и числа потребителей U;
- вероятность действия приборов ph определяется для всей сети ГВС.
Данные расчёта заносим в таблицу 3.
5 Гидравлический расчёт водяных сетей
5.1 Гидравлический расчёт тепловых сетей Т1 Т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию
Целью гидравлического расчёта является определение диаметра трубопровода тепловой сети потери давления на участках тепловой сети и по всей трассе скорости движения теплоносителя.
Потеря давления на участке теплопровода определяется по формуле:
где PMC – потери давления в местных сопротивлениях Па;
Pтр – потери давления на трение по длине участка Па.
где Rл – удельное падение давления на участке Пам;
– длина участка теплопровода м.
Потеря давления в местных сопротивлениях определяется по формуле:
PMC=*(V2*γ)(2*q) (20)
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;
γ – удельных вес теплоносителя кгм3;
V – скорость движения теплоносителя мс.
С учётом эквивалентной длины местных сопротивлений формула суммарной величины потерь приобретает вид:
где lэкв – эквивалентная длина местных сопротивлений (12 прилож. 6).
Методика выполнения гидравлического расчёта:
) составить расчётную схему трубопровода Т1;
) с плана тепловой сети перенести на схему необходимые размеры трубопроводов (длину) на расчётную схему трубопровода Т1;
) проставить расходы теплоносителя Go Gv для каждого потребителя;
) расставить все местные сопротивления (задвижки переходники тройники компенсаторы отводы);
) компенсаторы расположить между неподвижными опорами. Неподвижные опоры установить в каждой тепловой камере и через 80-100 метров на прямых участках сети использовать узлы естественных поворотов трассы как самокомпенсаторы;
) выбирается магистраль т.е. направление от источника тепла до одного из потребителей который характеризуется наименьшим удельным падением давления т.е. самый удалённый;
) разбить схему на расчётные участки (расчётный участок принимается от тройника до тройника);
) задаются удельным падением давления в основной магистрали в пределах 30-80 Па;
) для расчётной магистрали определить диаметр каждого участка ориентируясь на G Rл (12 прилож. 5).
Данные расчёта заносим в таблицу 4.
5.2 Гидравлический расчёт сети ГВС (Т3)
Потери напора на участках трубопроводов систем ГВС с учётом зарастания труб накипью м определяются по формуле:
- длина участка трубопровода м;
Кl – коэффициент учитывающий потери напора на местные сопротивления Кl=02 для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов.
Для закрытых систем ГВС без обработки водопроводной воды при подборе диаметров можно использовать таблицы предназначенные для холодного водопровода.
Однако при этом следует учитывать что при одном и том же расходе воды скорости воды и потери напора в трубах ГВС с отложениями будут больше поэтому следует вводить корректирующие коэффициенты:
Кv – для удельных потерь напора.
Значения корректирующих коэффициентов принимаются по 12 прилож. 7. Диаметры трубопроводов подбирают по значению расхода qh (табл. 3) скорости движения воды принимая её не более 15 мс (в пределах 09 – 12 мс).
Данные расчёта заносим в таблицу 6.
6 Пьезометрический график тепловой сети
При проектировании и эксплуатации разветвлённых тепловых сетей для учёта взаимного влияния профиля района высот присоединяемых зданий потерь давления в тепловой сети и абонентских установках используется график. По пьезометрическому графику легко определяется давление и располагаемый перепад давлений в любой точке тепловой сети.
На основании пьезометрического графика выбирается схема присоединения абонентских установок подбираются повысительные насосы подпиточные насосы и автоматические устройства.
График давления разрабатывается для состояний покоя системы (гидростатический режим) и динамического режима.
Динамический режим характеризуется линией потерь напора в подающем и обратном трубопроводах на основании гидравлического расчёта сети и определяется работой сетевых насосов.
Методика построения графика:
- строится магистраль условно её отметка совпадает с отметкой земли;
- на профиле трассы в принятом масштабе вычерчиваются высоты присоединённых зданий;
- строится линия статического напора из условий заполнения водой отопительных установок и создания в их верхних точках избыточного давления (запас напора 5 м. выше самого высокого здания);
- пьезометрическое давление в обратном трубопроводе тепловой сети не должно быть меньше 5 м. в. ст. во избежание образования вакуума и подсоса воздуха.
Определить располагаемый напор для каждой УТ (тепловой камеры):
Нрасп.=Нподающ.+Нобратн. (24)
7 Подбор тепловой изоляции
Тепловая изоляция подвергается непосредственному воздействию наружных температур влажности воздуха давлению. В неблагоприятных условиях находится тепловая изоляция при подземной канальной прокладке и особенно при безканальной.
Назначение тепловой изоляции:
- уменьшение потерь тепла в окружающую среду;
- получение определённой температуры на изолируемой поверхности;
- предохранение от внешней коррозии.
Тепловая изоляция применяется при всех видах прокладки тепловых сетей независимо от способа прокладки и температуры теплоносителя.
Подбор толщины тепловой изоляции и конструкцию слоёв выполнить по 12 прилож. 8 9 10 11.
Данные подбора оформить в таблицу 6.
)СНиП 41-02-2003. Тепловые сети – М.: Госстрой РФ ФГУПЦПП 2004.
)СНиП 23.01.01.99 Строительная климатология. – М.: ГУПЦППП 2004.
)Ионин.А.А. Теплоснабжение. – М.:Стройиздат 1982
)Манюк.В.И. Справочник. Наладка и эксплуатация водяных ТС.- М.: Стройиздат. 1988
)СНиП 2.04.01 – 86. *Внутренний водопровод и канализация М.: ЦИТП Госстрой 1998.
)СНиП 41.101.95 Проектирование ТП – М.: Минстрой Россия 1997
)СНиП 2.04.05 – 91. *Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: ГПП 1994.
)Николаев.А.А. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. – М.: Стройиздат 1985.
)Фпарцев.М.М. Наладка водяных систем центрального теплоснабжения. – М.: Энергия 1982.
)Богословский.в.н. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства ч.III Водоснабжение. – М.: Стройиздат 1990.
)Шевелев.А.Ф. Таблица для гидравлического расчёта водопроводных труб. – М.: Стройиздат 1984
)Справочник молодого сантехника. – М.: Высшая школа 1980
)Методические указания

Таблица4 приложение.doc

- Ответвление 4-4’ и магистральный участок 5-4
-Ответвление 3-3’ и магистральные участки 5-44-3

Спец.часть.DOC

1 Расчёт тепловых нагрузок
Тепловые нагрузки на жилой квартал подразделяются на сезонные тепловые нагрузки: отопление и вентиляцию.
Круглогодовые нагрузки подразделяются на горячее водоснабжение и технологические нужды. При определении мощности котельной подбор оборудования расчёт тепловых нагрузок производится по укрупненным измерителям в зависимости от объёма зданий. Данные заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчётные размеры зданий
-ти этажный жилой дом 4 секции
-ти этажный жилой дом 6 секций
Детский сад 2-х этажный на 250 мест
Поликлиника 6-ти этажная на 500 мест
-ти этажный жилой дом 7 секций
Примечание: Принять высоту этажа для жилых домов hэт=30 м.; для общественных зданий hэт=35 м.; длину секции 9-ти этажных жилых домов-220 м.
Максимальный тепловой поток на отопление Вт
Qo=go*V*(ti-to)*a (1)
где tо- расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления [3 табл. 1.3];
V- объём здания по наружному обмерум3 [табл. 1];
go- удельная отопительная характеристика Втм3 [3 табл. 1.7 1.10];
а- поправочный коэффициент [3 табл. 1.8]. а=108
Данные расчёта заносим в таблицу 2.
Максимальный тепловой поток на вентиляцию Вт
где tv- расчётная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции [3 табл. 1.3];
gv- удельная вентиляционная характеристика Втм3 с [3 табл. 1.10].
Тепловой поток на ГВС кВт с учётом потерь тепла подающими и циркуляционными трубопроводами:
QTh=116*gTh*(55-tc)*11 (3)
где tc- температура холодной воды в наружном водопроводе ºС;
tc- принять (5-10 ºС) для зимнего периода; tc=5 ºС
gTh- расход горячей воды потребителем м3ч.
где guh- норма расхода горячей воды одним потребителем [12 прилож. 1];
U- число потребителей в здании;
Т- период водоразбора.
Расчёт производится для каждого потребителя.
Принять для расчёта жилых домов guh- 120 лсут [12 прилож. 1] Т=24 ч.
9-ти этажный жилой дом 4 секции
gTh= 120*57624*1000=288 м3ч
QTh= 116*288*(55-5)*11=183 кВт
9-ти этажный жилой дом 6 секций
gTh= 120*86424*1000=432 м3ч
QTh= 116*432*(55-5)*11=276 кВт
Детский сад на 250 человек
gTh= 250*3510*1000=088 м3ч
QTh=116*088*(55-5)*11=56 кВт
Поликлиника 6-ти этажная на 500 посещений в смену
gTh= 500*610*1000=03 м3ч
QTh= 116*03*(55-5)*11=20 кВт
9-ти этажный жилой дом 7 секций
gTh= 120*100824*1000=504 м3ч
QTh= 116*504*(55-5)*11=322 кВт
Таблица 2 – Расчётные тепловые нагрузки
-ти эт. жилой дом 4 с.
-ти эт. жилой дом 6 с.
Дет.сад 2-х эт. на 250 мест
Полик. 6-ти эт. на 500 посещений
-ти эт. жилой дом 7 с.
2 Графики изменения тепловых нагрузок
Графики изменения тепловых нагрузок рассматриваются в диапазоне наружных температур отопительного периода от tн=to до tн=+8 ºС
где tн=+8 ºС- начало или окончание отопительного периода;
to- расчётная отопительная температура.
Тепловые нагрузки на квартал кВт (табл. 2):
График изменения тепловой нагрузки на отопление:
tн=to=-26 ºС Qo= Qo=3885 кВт.
tн=tv=-14 ºС Qo= Qo*(ti-tн)(ti-to)=3885*(18-(-14))(18-(-26))=2826 кВт. (5)
tн=+8 ºС Qo= Qo*(ti-8)(ti-to)= 3885*(18-8)(18-(-26))=883 кВт. (6)
График изменения тепловой нагрузки на вентиляцию:
tн=to=-26 ºС Qv= Qv*(ti-tн)(ti-tv)=97*(18-(-26))(18-(-14))=133 кВт. (7)
tн=tv=-14 ºС Qv= Qv=97 кВт.
tн=+8 ºС Qv= Qv*(ti-8)(ti-tv)=97*(18-8)(18-(-14))=30 кВт. (8)
График изменения тепловой нагрузки на ГВС.
Тепловая нагрузка на ГВС QTh не зависит от изменения наружной температуры tн.
3 Регулирование отпуска тепла
Изменение наружных температур сказывается на потреблении тепла.
Основная цель регулирования – в определении изменения количества тепла абонентом в зависимости от наружной температуры.
Для водяных тепловых сетей где основной нагрузкой является отопительная нагрузка принимают центральное качественное регулирование. В зависимости от пункта осуществления различают центральное и местное регулирование.
Центральное регулирование осуществляется на источнике тепла местное – на абонентских вводах зданий.
Центральное регулирование ведётся по одному виду нагрузки преобладающей в данном районе.
Комбинированный график регулирования сочетает центральное и местное регулирование качественное и количественное. При центральном качественном регулировании температура воды в подающей магистрали тепловой сети не может снижаться ниже определённого уровня определяемого условиями работы систем горячего водоснабжения.
При закрытой системе теплоснабжения температура воды в подающей магистрали не может снижаться ниже 70 ºС поскольку водопроводная вода должна быть нагрета в системе горячего водоснабжения до 60 ºС.
Поэтому температура наружного воздуха при которой температура сетевой воды в подающей магистрали 1=70 ºС а регулирование из качественного переходит в количественное называется точкой излома графика или критической точкой графика (tн=tкр).
При низких температурах наружного воздуха производится центральное качественное регулирование отпуска тепла на отопление.
Для расчёта принять следующие обозначения: температура воды в подающей магистрали – 1; температура воды на входе в систему отопления – С температура обратной воды – 20.
Расчёт графика производится на следующие температурные точки наружного воздуха: tн1=to tн11=tv tн111=tкр tн1111=+8 ºС.
Температура теплоносителя определяется по формуле:
=ti+(ПР+tC)*Qo08+(11-ПР1)*Qo (9)
Теплоноситель на входе в систему отопления:
С=ti+(11-ti)*Qo08+05*(C1-201)*Qo (10)
Теплоноситель на выходе из системы отопления:
=ti+(ПР1-ti)*Qo08-05*(C1-201)*Qo (11)
где ti – расчётная внутренняя температура.
Qo=(ti-tн)(ti-to) – коэффициент понижения температуры теплоносителя.
ПР1=(С1+201)2=(105+70)2=875 ºС.
4 Определение расчётных расходов теплоносителя
4.1 Расчётный расход сетевой воды на отопление
Расчётный расход сетевой воды на отопление кгч для определения диаметров труб водяных тепловых сетей при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять:
Go=(36*Qo)(C*(i1-201)) (12)
где Qo – тепловая нагрузка на отопление (табл. 2) Вт;
С – удельная теплоёмкость воды С=4187 кДжкгС;
1 – температура обратной воды при to.
Расчётный расход сетевой воды определяется для каждого потребителя в квартале.
Go=(36*602776)(4187*(130-70)*103)=8645 тч
Go=(36*855689)(4187*(130-70)*103)=12273 тч
Go=(36*103410)(4187*(130-70)*103)=1483 тч
Go=(36*148479)(4187*(130-70)*103)=213 тч
Go=(36*968797)(4187*(130-70)*103)=13895 тч.
4.2 Расчётный расход сетевой воды на вентиляцию
Расчётный расход сетевой воды кгч определяется по формуле:
Gv=(36*Qv)(C*( i1-201)) (13)
где Qv – тепловая нагрузка на вентиляцию Вт;
Расчётный расход сетевой воды на вентиляцию определяется только для общественных зданий (детского сада поликлиники).
Gv=(36*17521)(4187*(130-70)*103)=0251 тч
Gv=(36*79008)(4187*(130-70)*103)=1133 тч.
4.3 Определение расчётных расходов воды на ГВС
Гидравлический расчёт квартальных сетей ГВС следует производить на секундный расчётный расход воды ghcir лс с учётом циркуляционного расхода:
ghcir=ghn*(1+Kcir) (14)
где Кcir – коэффициент принимаемый для начальных участков и водоподогревателей
ghn – секундный расход горячей воды.
Секундный расход горячей воды лс:
α – коэффициент зависящий от общего числа приборов N и вероятности их действия ph.
Вероятность действия приборов:
ph=(ghhru*U)(3600*N*goh) (16)
где ghhru – норма расхода горячей воды одним потребителем (12 прилож.1) принять для жилого квартала ghhru=10 лс;
U – число потребителей (жителей) в квартале для общественных зданий принять в зависимости от числа эквивалентных квартир (12 прилож. 2);
N – число приборов в квартале для определения числа приборов в жилом здании принять 3 прибора в квартире (смеситель мойки смеситель умывальника смеситель душа).
ph=(10*3964)(3600*2973*02)=00185
Определив произведение
ph*N=00185*2973=55 определяем α (12 прилож. 3);
Расход горячей воды на ЦТП лс:
gh=5*goh*α=5*02*1551=1551
Приближённо определяем расход циркуляционной воды в системе ГВС принимая расход воды через узлы жилых домов (12 прилож. 4) а расход воды – через каждое общественное здание 025 лс:
Мi – число одинаковых узлов в жилом доме.
gcir=0153*25+025*2=4325
Отношением ghgcir определяем величину Кcir.
Установив величину Кcir определяем расчётные расходы воды в системе ГВС.
Для приведения расчёта следует выполнить следующее:
- определить расчётное направление на схеме сети ГВС за расчётное направление принять наиболее протяжённую и нагруженную ветвь;
- разбить схему Т3 на расчётные участки с характеристикой числа приборов N на каждом участке и числа потребителей U;
- вероятность действия приборов ph определяется для всей сети ГВС.
Данные расчёта заносим в таблицу 3.
Таблица 3 – Расход воды на ГВС
5 Гидравлический расчёт водяных сетей
5.1 Гидравлический расчёт тепловых сетей Т1 Т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию
Целью гидравлического расчёта является определение диаметра трубопровода тепловой сети потери давления на участках тепловой сети и по всей трассе скорости движения теплоносителя.
Потеря давления на участке теплопровода определяется по формуле:
где PMC – потери давления в местных сопротивлениях Па;
Pтр – потери давления на трение по длине участка Па.
где Rл – удельное падение давления на участке Пам;
– длина участка теплопровода м.
Потеря давления в местных сопротивлениях определяется по формуле:
PMC=*(V2*γ)(2*q) (20)
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;
γ – удельных вес теплоносителя кгм3;
V – скорость движения теплоносителя мс.
С учётом эквивалентной длины местных сопротивлений формула суммарной величины потерь приобретает вид:
где lэкв – эквивалентная длина местных сопротивлений (12 прилож. 6).
Методика выполнения гидравлического расчёта:
) составить расчётную схему трубопровода Т1;
) с плана тепловой сети перенести на схему необходимые размеры трубопроводов (длину) на расчётную схему трубопровода Т1;
) проставить расходы теплоносителя Go Gv для каждого потребителя;
) расставить все местные сопротивления (задвижки переходники тройники компенсаторы отводы);
) компенсаторы расположить между неподвижными опорами. Неподвижные опоры установить в каждой тепловой камере и через 80-100 метров на прямых участках сети использовать узлы естественных поворотов трассы как самокомпенсаторы;
) выбирается магистраль т.е. направление от источника тепла до одного из потребителей который характеризуется наименьшим удельным падением давления т.е. самый удалённый;
) разбить схему на расчётные участки (расчётный участок принимается от тройника до тройника);
) задаются удельным падением давления в основной магистрали в пределах 30-80 Па;
) для расчётной магистрали определить диаметр каждого участка ориентируясь на G Rл (12 прилож. 5).
Данные расчёта заносим в таблицу 4.
5.2 Гидравлический расчёт сети ГВС (Т3)
Потери напора на участках трубопроводов систем ГВС с учётом зарастания труб накипью м определяются по формуле:
- длина участка трубопровода м;
Кl – коэффициент учитывающий потери напора на местные сопротивления Кl=02 для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов.
Для закрытых систем ГВС без обработки водопроводной воды при подборе диаметров можно использовать таблицы предназначенные для холодного водопровода.
Однако при этом следует учитывать что при одном и том же расходе воды скорости воды и потери напора в трубах ГВС с отложениями будут больше поэтому следует вводить корректирующие коэффициенты:
Кv – для удельных потерь напора.
Значения корректирующих коэффициентов принимаются по 12 прилож. 7. Диаметры трубопроводов подбирают по значению расхода qh (табл. 3) скорости движения воды принимая её не более 15 мс (в пределах 09 – 12 мс).
Данные расчёта заносим в таблицу 6.
6 Пьезометрический график тепловой сети
При проектировании и эксплуатации разветвлённых тепловых сетей для учёта взаимного влияния профиля района высот присоединяемых зданий потерь давления в тепловой сети и абонентских установках используется график. По пьезометрическому графику легко определяется давление и располагаемый перепад давлений в любой точке тепловой сети.
На основании пьезометрического графика выбирается схема присоединения абонентских установок подбираются повысительные насосы подпиточные насосы и автоматические устройства.
График давления разрабатывается для состояний покоя системы (гидростатический режим) и динамического режима.
Динамический режим характеризуется линией потерь напора в подающем и обратном трубопроводах на основании гидравлического расчёта сети и определяется работой сетевых насосов.
Методика построения графика:
- строится магистраль условно её отметка совпадает с отметкой земли;
- на профиле трассы в принятом масштабе вычерчиваются высоты присоединённых зданий;
- строится линия статического напора из условий заполнения водой отопительных установок и создания в их верхних точках избыточного давления (запас напора 5 м. выше самого высокого здания);
- пьезометрическое давление в обратном трубопроводе тепловой сети не должно быть меньше 5 м. в. ст. во избежание образования вакуума и подсоса воздуха.
Определить располагаемый напор для каждой УТ (тепловой камеры):
Нрасп.=Нподающ.+Нобратн. (24)
7 Подбор тепловой изоляции
Тепловая изоляция подвергается непосредственному воздействию наружных температур влажности воздуха давлению. В неблагоприятных условиях находится тепловая изоляция при подземной канальной прокладке и особенно при безканальной.
Назначение тепловой изоляции:
- уменьшение потерь тепла в окружающую среду;
- получение определённой температуры на изолируемой поверхности;
- предохранение от внешней коррозии.
Тепловая изоляция применяется при всех видах прокладки тепловых сетей независимо от способа прокладки и температуры теплоносителя.
Подбор толщины тепловой изоляции и конструкцию слоёв выполнить по 12 прилож. 8 9 10 11.
Данные подбора оформить в таблицу 7.
Таблица 7 – Подбор тепловой изоляции
Расчётная температураºС
Конструкция изоляции
Основ. теплоизоляц. слой
Проходные каналы и технические подполья
Эпоксидные - эмаль ЭП-56 в три слоя по шпатлевке ЭП-0010 в два слоя с последующей термической обработкой при температуре 60º.
Минеральная вата ROCK WOOL
Стеклопластик для теплоизоляции РСТ ТУ 6-11-145-80

Таблица 5.doc

Таблица 5 – Окончательный расчёт тепловой сети Т1 Т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию

Таблица5 приложение.doc

- Ответвление 4-4’ и магистральный участок 5-4
-Ответвление 3-3’ и магистральные участки 5-44-3