Проект теплоснабжения жилого района

Содержание

Введение

1 Характеристика природных условий, места строительства и потребителей тепла

2 Определение расчетных расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

3 Выбор способа регулирования тепловой нагрузки. Построение температурных графиков

4 Определение расчетного расхода теплоносителя

5 Выбор оптимального направления трассы сети и её описание

6 Составление расчетной схемы тепловой сети. Предварительный гидравлический расчет магистрали и ответвлений

7 Поверочный гидравлический расчет

8 Построение пьезометрического графика

9 Описание источника теплоснабжения. Подбор сетевых и подпиточных насосов

10 Расчет трубопроводов тепловой сети на компенсацию температурных удлинений. Выбор компенсаторов

11 Выбор типа подвижных и неподвижных опор. Расчет нагрузок на неподвижные опоры

12 Строительные конструкции тепловых сетей

13 Построение продольного профиля тепловых сетей

14 Расчет толщины теплоизоляционного слоя трубопроводов тепловых сетей. Определение потерь тепла в тепловых сетях

Заключение

Список использованных источников

Введение

Основными задачами централизованного теплоснабжения является улучшение обеспечения теплом промышленности и жилищного хозяйства, экономия теплоты, укрупнение источников теплоты и тепловых сетей, совершенствование схем, повышение надежности тепловых сетей, улучшение экологи-ческой обстановки в городах и т.д.

Системы централизованного теплоснабжения характеризуются сочетание трех основных звеньев: теплоисточников, тепловых сетей и местных систем теплоснабжения.

При выборе источников покрытия тепловых нагрузок рекомендуется обеспечивать потребителей централизованным теплоснабжением от ТЭЦ или от городских (районных) котельных.

Транспортирование тепловой энергии от ТЭЦ или котельных к потребителям, т.е. к жилым домам, общественным и административным зданиям, осуществляется по специальным трубопроводам, называемым тепловыми магистральными сетями. Они являются одним из наиболее трудоемких и дорого-стоящих элементов системы теплоснабжения. Тепломагистраль представляет собой сложенные сооружения, состоящие из соединенных между собой труб, тепловой изоляции, компенсаторов линейных температурных удлинений, подвижных и неподвижных опор, запорной и регулирующей арматуры, строи-тельных конструкций, камер и колодцев, дренажных устройств и др.

Основными задачами при проектировании системы централизованного теплоснабжения являются:

- определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;

- определение диаметров магистральных трубопроводов и расчет потерь давления в них;

- расчет труб на компенсацию температурных удлинений;

- определение годовых потерь теплоты тепловыми сетями;

- выбор наиболее экономичного способа прокладки тепломагистрали.

1 Характеристика природных условий, места строительства и потребите-лей тепла

Тепловая магистраль проектируется для жилого района города Уфы при расчетных температурах отопительного периода для отопления 35°С и для вентиляции 20°С и скорости ветра в январе 5,5 м/с. К данному району относятся четыре микрорайона, в каждом из которых расположены жилые и административные здания, больницы, детские сады и магазины. Так, например, в жилом микрорайоне I расположены четыре 9этажных, два 5этажных, шесть 2-этажных жилых зданий, детсад и 3-этажный магазин. В каждом 9-этажном здании проживают 215 жителей, в 5-этажном – 350 человек, в 2-этажном – 45 человек, детсад рассчитан на 80 человек, магазин – на 35 рабочих мест.

Источником тепловой энергии служит городская котельная, расположенная в промышленной зоне. Теплоносителем для транспортировки тепловой энергии является вода. Система теплоснабжения закрытая, количество трубопроводов в тепловой сети две: подающая и обратная. Температура воды в по-дающей магистрали 140°С, в обратной 70°С. Потребители тепловой энергии присоединены к тепловой магистрали по независимой схеме через центральный тепловой пункт.

9 Описание источника теплоснабжения. Подбор сетевых и подпиточных насосов

Источником теплоснабжения жилого района г. Уфы является городская котельная. Её тепловая мощность составляет 23 МВт. В котельной установлены 3 котла типа ДКВР 6,5 – 13 без пароперегревателя. Основным топливом для производства тепловой энергии является природный газ, поставляемый в котельную по магистральному газопроводу через ГРП. Резервным топливом является мазут марки М40, поставляемый по железной дороге в цистернах. Вода для питания котлов используется из водопроводных сетей.

Основное назначение котельной – энергоснабжение потребителей г. Уфы, а именно: производство и передача в магистральные тепловые сети тепловой энергии, выработка химически очищенной воды для подпитки тепловых сетей; контроль и поддержание установленных режимов теплоснабжения, обеспечение установленных параметров и качества воды.

Движение теплоносителя от котельной до потребителя осуществляется по-средством циркуляционного насоса, подпитка тепловой сети подпиточным насосом. Основными рабочими параметрами насосов является напор и подача. Количество насосов, устанавливаемых в котельной, принимается не менее двух по 100% требуемой производительности каждый из соединенных параллельно. Один из этих насосов является резервным.

Насосы выбираем из каталога фирмы GRUNDFOS. Напору 110м и подаче 300 м3/ч соответствует насос марки NK 100315.Электродвигатель 160 кВт с регулируемой частотой вращения. КПД насоса составляет 68,3%, электродвигателя 95,7%. Потребление энергии 419110 кВт·ч/год.

Подпиточный насос выбираем из того же каталога: напору 70 м и подаче 11м3/ч соответствует насос марки ТРЕ 50900/2. Электродвигатель 22 кВт с регулируемой частотой вращения. КПД насоса составляет 37,9%, электродвигателя 86,1%. Потребление энергии 34815 кВт·ч/год.

12 Строительные конструкции тепловых сетей

При выборе строительных конструкций тепловых сетей руководствуемся СНиП 41022003 Тепловые сети.

На эстакадах и отдельно стоящих опорах в местах пересечения железных дорог, рек, оврагов и на других труднодоступных для обслуживания трубопроводов участках надлежит предусматривать проходные мостики шириной не менее 0,6 м.

Для обслуживания арматуры и оборудования, расположенных на высоте 2,5м и более, следует предусматривать стационарные площадки шириной 0,6 м с ограждениями и лестницами.

Лестницы с углом наклона более 75° или высотой более 3 м должны иметь ограждения.

При прокладке тепловых сетей в каналах ниже максимального уровня стояния грунтовых вод следует предусматривать попутный дренаж, а для наружных поверхностей строительных конструкций и закладных частей — гидрозащитную изоляцию.

При невозможности применения попутного дренажа должна предусматриваться оклеечная гидроизоляция на высоту, превышающую максимальный уровень грунтовых вод на 0,5 м, или другая эффективная гидроизоляция. Для сбора воды должен предусматриваться резервуар вместимостью не менее 30 % максимального часового количества дренажной воды. Для наружных поверхностей каналов, тоннелей, камер и других конструкций при прокладке тепловых сетей вне зоны уровня грунтовых вод должна предусматриваться обмазочная изоляция и оклеечная гидроизоляция перекрытий указанных сооружений. Уклон труб попутного дренажа должен приниматься не менее 0,003.

Отвод воды из системы попутного дренажа должен предусматриваться самотеком или откачкой насосами в дождевую канализацию, водоемы или овраги.

Каркасы, кронштейны и другие стальные конструкции под трубопроводы тепловых сетей должны быть защищены от коррозии.

13 Построение продольного профиля тепловых сетей

При построении профиля руководствуемся ГОСТ 21.60582(1997) Сети тепловые (тепломеханическая часть) Рабочие чертежи. Профили сетей изображаем в виде разверток по осям трасс сетей.

На профилях сетей указываем:

- поверхность земли (проектную - сплошной тонкой линией, натурную - штриховой);

- пересекаемые автомобильные дороги, железнодорожные и трамвайные пути, кюветы, а также другие подземные и надземные коммуникации и сооружения, влияющие на прокладку проектируемых сетей, с указанием их габаритных размеров, высотных отметок и, при необходимости, координат или привязок;

- каналы, тоннели, камеры, ниши П-образных компенсаторов, эстакады, отдельно стоящие опоры, вентиляционные шахты, павильоны и другие сооружения и конструкции сетей - упрощенными контурными очертаниями внутренних и наружных габаритов - сплошной тонкой линией;

- трубопроводы бесканальной прокладки - контурными очертаниями наружных габаритов сплошной тонкой линией с указанием осей труб;

- неподвижные опоры - условным графическим изображением.

Трубопроводы в каналах, тоннелях, камерах и нишах не изображаем.

На профилях надземной прокладки сетей трубопроводы каждого яруса изображаем одной сплошной основной линией. Под профилями сетей помещаем таблицу. Отметки сетей проставляем в характерных точках, в местах пересечений с автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, инженерными коммуникациями и сооружениями, влияющими на прокладку проектируемых сетей.

Величины отметок и длины участков сетей указывают в метрах с двумя десятичными знаками, а величины уклонов - в процентах или промилле.

15 Автоматизация и контроль

В тепловых сетях следует предусматривать:

а) автоматические регуляторы, противоударные устройства и блокировки, обеспечивающие:

- заданное давление воды в подающем или обратном трубопроводах водяных тепловых сетей с поддержанием в подающем трубопроводе постоянно-го давления «после себя» и в обратном — «до себя» (регулятор подпора);

- деление (рассечку) водяной сети на гидравлически независимые зоны при повышении давления воды сверх допустимого;

- включение подпиточных устройств в узлах рассечки для поддержания статического давления воды в отключенной зоне на заданном уровне;

б) отборные устройства с необходимой запорной арматурой для измере-ния:

- температуры воды в подающих (выборочно) и обратных трубопроводах перед секционирующими задвижками и, как правило, в обратном трубопроводе ответвлений Dy 300 мм перед задвижкой по ходу воды;

- давления воды в подающих и обратных трубопроводах до и после секционирующих задвижек и регулирующих устройств, и, как правило, в подающих и обратных трубопроводах ответвлений Dy 300 мм перед задвижкой;

- расхода воды в подающих и обратных трубопроводах ответвлений Dy400 мм;

- давления пара в трубопроводах ответвлений перед задвижкой;

в) защиту оборудования тепловых сетей и систем теплоиспользования потребителей от недопустимых изменений давлений при останове сетевых или подкачивающих насосов, закрытии (открытии) автоматических регуляторов, запорной арматуры.

В тепловых камерах следует предусматривать возможность измерения температуры и давления теплоносителя в трубопроводах.

18 Технико-экономический расчет системы теплоснабжения.

Определим наиболее экономичный вариант строительства тепломагистрали, путем сравнения двух видов: прокладки теплопроводов в непроходных каналах и бесканальной прокладки.

Для создания новых, расширения действующих, а также реконструкции и технического перевооружения предприятий необходимы материальные трудовые и денежные ресурсы. Совокупность этих затрат называют капиталовложениями.

Капитальные вложения используются на строительно-монтажные работы, приобретение технологического оборудования и прочие нужды.

Все строительно-монтажные работы могут выполняться двумя способами:

- подрядным – при нем работы ведутся специализированными хозрасчетными строительными организациями по договорам с заказчиком;

- хозспособом – при нем работы осуществляются своими силами.

Стоимость строительства определяется сметой. Смета (сметнофинансовый расчет) – документ, характеризующий предел допустимых затрат на сооружение объекта. Сметную стоимость можно подразделить на следующие составляющие: сметная стоимость оборудования; стоимость строительно-монтажных работ; прочие расходы и доход строительной организации.

Сметы на прокладку тепломагистрали в непроходных каналах с изоляцией из минераловатных мат и бесканальной прокладки с изоляцией из пенополиуретана приведены в таблицах 11 и 12 соответсвенно.

Расчеты будем производить на основе следующих данных:

- расчетный суммарный часовой расход сетевой воды Gpч = 273,6 т/ч;

- годовые потери тепла при прокладке в непроходных каналах Qтп год1= 6218,8 ГДж/год;

- годовые потери тепла при бесканальной прокладке Qтп год2= 6050 ГДж/год;

- температурный график тепловых сетей 14070°С;

- капитальные вложения на прокладку трубопроводов в непроходных каналах К1 = 29477043,81 руб (таблица 11);

- капитальные вложения на бесканальную прокладку К2 = 26022294,78 руб.