Схема расчета теплоснабжения промышленного района

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РАЙОНА ТЕПЛОФИКАЦИИ

2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ЖИЛЫХ РАЙОНОВ

3 ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА РАСХОДА ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЮ И ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

4 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЧЕСТВЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПО ОТОПИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ

5 ВЫБОР ТРАССЫ И ПРОФИЛЯ ТЕПЛОСЕТИ

6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДЯНОЙ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОПРОВОДОВ И КОНДЕНСАТОПРОВОДА

8 ПОСТРОЕНИЕ ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКОГО ГРАФИКА ВОДЯНОЙ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

9 ВЫБОР СХЕМ ПРИСОЕДИНЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ВОДЯНОЙ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ СОГЛАСНО ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКОМУ ГРАФИКУ

10 ВЫБОР СЕТЕВОГО И ПОДПИТОЧНОГО НАСОСОВ

11 ВЫБОР ТИПА И ТОЛЩИНЫ ИЗОЛЯЦИИ ТЕПЛОПРОВОДА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ТРУБОПРОВОДАМИ ТЕПЛОТРАССЫ

12 РАСЧЕТ ЭКОНОМИКИ ТРАНСПОРТА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

Теплоснабжение – это деятельность по производству, передаче, распределению, продаже потребителям тепловой энергии (мощности) и теплоносителя.

Совокупность технических устройств, обеспечивающих теплоснабжение потребителей, называется системой теплоснабжения.

Теплоснабжение может осуществляться от систем централизованного (ЦТ) и децентрализованного (ДЦТ) теплоснабжения.

Централизованное теплоснабжение потребителей производится от источников тепла, объединенных на параллельную работу протяженными тепловыми сетями.

Процесс снабжения потребителей теплом возможен от любых теплогенерирующих установок (ТЭЦ, промышленных и отопительных котельных, тепловых насосов, ГТУ–ТЭЦ, ПГУ–ТЭЦ, солнечных коллекторов).

Производство нескольких видов продукции при использовании одного исходного ресурса называется когенерацией (комбинированная генерация), типичным представителем когенерации является теплофикация.

Теплофикация – процесс одновременного отпуска тепла из отборов турбин ТЭЦ и производства электроэнергии на этом отпуске тепла.

Теплоснабжение потребителей от ТЭЦ имеет ряд преимуществ и недостатков по сравнению с теплоснабжением от котельной.

Преимущества теплоснабжения от ТЭЦ:

Экономия топлива на ТЭЦ;

На ТЭЦ более совершенные высоко автоматизированные энергетические котлы, способные сжигать менее качественные виды топлива;

КПД энергетических котлов ТЭЦ выше по сравнению с котлами.

Недостатки теплоснабжения от ТЭЦ:

Сложность выбора в городе площадки для строительства ТЭЦ;

Увеличение завоза топлива;

Удельные капитальные затраты в энергетические котлы на ТЭЦ;

Значительные капитальные затраты в тепловые сети, высокая аварийность ввиду большой протяженности тепловых сетей от ТЭЦ до потребителей тепла и большие потери тепла в тепловых сетях.

Климатологические данные района теплофикации

Теплоснабжение промышленного района осуществляется от ТЭЦ №3. В системе теплоснабжения абонентов, обеспечивающей тепловую нагрузку на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, в качестве теплоносителя применяется вода. Система теплоснабжения закрытая, двухтрубная. Регулирование отпуска тепла принято центральное, качественное по отопительной нагрузке. Для покрытия технологической нагрузки к промышленным предприятиям подведен паропровод.

Гидравлический расчет водяной тепловой сети

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования тепловых сетей. В его задачу входят: определение диаметров трубопроводов, определение потерь давления (напора); установление значений давлений (напоров) в различных точках сети, увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах для обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети абонента.

Построение пьезометрического графика водяной тепловой сети

При проектировании и эксплуатации разветвлённых тепловых сетей широко используется пьезометрический график, на котором в конкретном масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в сети и располагаемый напор в любой точке сети.

Построение пьезометрического графика производится следующим образом. За начало координат принимают ось сетевых насосов на станции. Приняв эту точку за условный нуль, строим профиль местности по трассе основной магистрали и по характерным ответвлениям. На профиле местности в масштабе наносим высоту присоединяемых зданий (принимают

Нзд = 10...15 м). Предварительно давление на всасывающей стороне насосов Нвс принимаем 15...20 м. Откладываем по оси абсцисс длины расчетных участков, а по оси ординат из концевых точек - потери давления. Соединив верхние точки этих отрезков, получаем ломаную, которая и будет пьезометрической линией обратной магистрали.

Откладываем вверх необходимый располагаемый напор в конце магистрали ΔHаб, который принимают в зависимости от схемы присоединения абонента к тепловой сети. Полученный отрезок, характеризует напор в конце подающей магистрали. Откладываем вверх потери напора, а подающем трубопроводе ΔНп. Строим аналогично предыдущему участку пьезометрическую линию подающей магистрали. Откладываем вверх потерю давления в бойлерной ТЭЦ. равную ΔHб = 10...20 м. При первоначальном построении пьезометрического графика давление на всасывающей стороне сетевых насосов было принято произвольным. Перемещение графика параллельно самому себе вверх или вниз позволяет принять любые давления на всасывающей стороне сетевых насосов н соответственно в местных системах. Однако нужно помнить, что при непосредственном присоединении местных систем обратный трубопровод гидравлически соединен с местной системой, поэтому давление в обратном трубопроводе целиком передастся местной системе.

При выборе положения пьезометрического графика исходят из следующих условий:

Допустимое давление в обратной магистрали не должно превышать допускаемого рабочего давления в местных системах.

Давление в обратном трубопроводе должно обеспечить залив верхних приборов систем отопления.

Давление в обратном трубопроводе должно быть не ниже

50...100 кПа во избежание образования вакуума.

Давление в любой точке подающего трубопровода должно быть выше давления вскипания при максимальной расчетной температуре теплоносителя.

Давление во всасывающем патрубке сетевых насосов из условий предупреждения кавитации должно быть не ниже 50 кПа и пьезометрический напор в обратной линии - не менее 5 м.

Располагаемый напор в конечной точке сети должен быть равен или больше расчетной потери напора на абонентском вводе при расчётном пропуске теплоносителя.

Исходными данными для гидравлического расчета трубопроводов тепловой сети являются расчетные тепловые нагрузки и принятые параметры теплоносителя.

Заключение

В ходе данного курсового проекта был произведен расчёт теплоснабжения промышленного района для г. Брест с заданным температурным графиком 150/70 ℃.

Для расчёта данного курсового проекта климатические данные были приняты согласно СНБ 2.04.02 - 2000 «Строительная климатология». Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления

tно = 21 оС. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции tнв = -8 оС. Продолжительность отопительного периода

nо= 187 суток.

В результате расчёта теплопотребления промышленными предприятиями и жилыми микрорайонами был вычислен максимальный суммарный расход теплоты абонентам Q = 53469,6 кВт, в том числе: на ГВС QГВС = 10207,4 кВт; на вентиляцию Qв = 9894,8 кВт; на отопление

Qо = 33394,3 кВт.

Было выполнено построение годового графика расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Также выполнено построение графика центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке. Температура наружного воздуха в точке излома графика составила 4,2 ℃.

Выбор трассы и профиля теплосети осуществляется согласно генплану промышленного района.

В гидравлическом расчёте водяной тепловой сети были определены расходы сетевой воды. Также осуществлены предварительный и поверочный расчёты тепловой сети, где были определены диаметры труб, удельные падения давления и потери напора на каждом участке для трубопроводов прямой и обратной сетевой воды.

При гидравлическом расчёте паропровода был произведён предварительный и поверочный расчёты, где были вычислены потери давления и падение температур на каждом из участков, также были найдены давления и температуры пара в конце и начале каждого участка. Гидравлический расчёт конденсатопровода выполнен аналогично расчёты тепловой сети.

При проектировании и эксплуатации разветвлённых тепловых сетей широко используется пьезометрический график, на котором в конкретном масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в сети и располагаемый напор в любой точке сети. Пьезометрический график был построен в соответствии с необходимыми условиями.

Выбор схем присоединения систем отопления к тепловой сети производят исходя из пьезометрического графика. В данном случае все абоненты присоединяются к водяной тепловой сети по независимой схеме.

Подача зимнего циркуляционного насоса составляет 541,3 м3/ч, напор составляет 76 м. Для данных параметров были выбраны 2 насоса марки

SCP 200/560 HA200/4 (в том числе 1 резервный). Подача летнего циркуляционного насоса равна 88,1 м3/ч, напор 2 м. Для данных параметров принимаем 2 насоса марки BLE 125/185-5,5/4 (в том числе 1 резервный). Выбираем 2 подпиточных насоса марки Stratos GIGA B 32/151/4,5, в том числе один резервный. Выбираем аварийных подпиточный насос марки

SCP 200/390 HA90/4.

При выборе типа и толщины изоляции теплопровода были определены следующие параметры: толщина основного слоя изоляционной конструкции, выбран покровный слой изоляции, удельные потери теплоты теплопроводами и эффективность изоляции. Расчёт тепловой изоляции произведён исходя из норм потерь теплоты согласно СНиП 2.04.1488 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

Капитальные затраты на теплосеть составляют K = 160506,3 у.е. Годовые эксплуатационные расходы на амортизацию, ремонт и обслуживание сети равны Sc = 8988,4 у.е./год. Cтоимость электроэнергии на передачу теплоносителя в отопительный период Sэ = 13815,3 у.е./год, а в межотопительный период Sэ = 827,2 у.е./год. Себестоимость единицы отпущенной теплоты потребителям равна в отопительный период

S = 0,25 у.е./ГДж, а в межотопительный период S = 0,80 у.е./ГДж.