Теплоснабжение микрорайона в городе Ижевск

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

За сто лет развития российская система теплоснабжения стала самой большой в мире. Система теплоснабжения страны состоит из примерно пятьдесят тысяч локальных систем теплоснабжения, обслуживаемых семнадцать тысяч предприятий теплоснабжения, в том числе ТЭЦ и котельные.

Концепция развития теплоснабжения в дальнейшем должна разрабатываться на базе промышленно - жилых агломераций, объединяющих живущих в них людей для решения общих (для агломерации) социальных и народнохозяйственных задач с соответствующей разработкой методического аппарата и расчетного инструментария. Промышленные предприятия получают пар для технологических нужд и горячую воду как для технологии, так и для отопления и вентиляции.

Централизованное теплоснабжение может осуществляться от крупных котельных или ТЭЦ. Оно является одним из направлений теплофикации. Для ТЭЦ и котельных, сетевых районов повышение качества труда означает достижение бездефектности работы. Для этого надо выполнять целую систему мероприятий, к которым относится повышение квалификации, тренировка персонала, система профилактических ремонтов.

Цель курсового проекта является расчет обеспечения подачи тепловой нагрузки к потребителям микрорайона в городе Ижевск.



1. Общая часть

1.1 Определение системы теплоснабжения

В качестве источника системы теплоснабжения котельная, также может и быть и ТЭЦ. Котельная это сооружение, в котором осуществляется нагрев рабочей жидкости (вода) для системы отопления или пароснабжения, распложенное в одном техническом помещении.

От котельной проходит двухтрубная система. Она состоит из подающего и обратного теплопровода, она является самой распространенной системой.

Способ присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения является открытой, так как водоотбор осуществляется из тепловых сетей.

По способу присоединения системы вентиляции и отопления к системе теплоснабжения является зависимой, так как вода из тепловых сетей непосредственно поступает в нагревательные приборы систем отопления и вентиляции.

По виду присоединения систем отопления к системе теплоснабжения является зависимое присоединение к элеватору, потому что элеватор нужен для снижения температуры.

1.2 Выбор типа прокладки тепловой сети, строительных конструкций и оборудования

Вопрос о типе прокладки (надземная или подземная) решается с учетом местных условий и технико-экономических показателей. В жилых районах любого города, исходя из архитектурных соображений, применяются, как правило, подземная прокладка тепловых сетей.

Современные теплопроводы должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- высокое и устойчивое в эксплуатационных условиях тепло- и влаго-сопротивление теплоизоляционной конструкции.

- индустриальность и сборность. Возможность изготовления на заводах и строй-дворах всех основных деталей, укрупненных до пределов, определяемых типом и мощностью подъемно - транспортных средств. Сборка теплопроводов на трассе из готовых элементов.

- возможность механизации всех трудоемких процессов строительства и монтажа.

Подземный способ прокладки подразделяется на два типа: канальная и бесканальная.

Данным типом подземной прокладке трубопровода является канальная прокладка, она имеет ряд положительных свойств отвечающих специфическим условием работы горячих трубопроводов. Каналы являются строительной конструкцией, ограждающей теплопроводы и тепловую изоляцию от непосредственного контакта с грунтом, оказывающим на них как механическое, так и электрохимическое воздействие.



2. Специальная часть

2.1 Характеристика района теплоснабжения. Исходные данные для проектирования

Климат в городе Ижевск умеренно-континентальный, с коротким теплым летом и продолжительной холодной зимой, среднегодовые показатели: температура 3 ^оС, скорость ветра 3,6 м/с, влажность воздуха 76 ^о/_о.

Город располагается в Восточной части Восточно-Европейской равнины, в междуречье Витки и Камы, на несудоходной реке Иж.

Город известен в стране и мире производством качественных сталей.

Таблица 1 - Наименование потребителей теплоты

Наименование потребителей	Количество, шт.	Наружный объем здания Vн, м3	Внутренняя температура tвн, 0с	Удельный расход тепла, Вт/м3К	Количество потребителей, m	Норма расхода воды, а, л/сут	Коэффициент часовой неравномерности, к
				На отопление q0	На вентиляцию qв
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Жилой дом	5	28800	18	0,42	-	480	100	2,5
Жилой дом	3	30000	18	0,42	-	500	100	2,5
Детский сад	2	4500	20	0,52	0,12	150	30	4
Магазин	2	3000	15	0,56	-	20	30	2
Школа	2	24000	16	0,38	0,08	800	30	4
Баня	1	900	25	0,27	1,05	40	360	2
Библиотека	1	2500	16	0,57	-	20	8	4
Полиция	1	4500	18	0,42	0,29	100	5	2
Техникум	1	42750	16	0,38	0,12	950	10	3
Общежитие	1	10500	18	0,41	-	350	80	2,5
Больница	2	15000	20	0,37	0,27	250	90	2
Банк	2	1100	18	0,63	-	25	10	2,5

Климатические данные определяются по таблице, и представляется в таблице 2.

Таблица 2 - Климатические данные города

Температура наружного воздуха отопительный период, 0С	Скорость ветра в январе, м/сек	Продолжительность отопительного периода, по/сек
Абсолютный минимум	Расчетная для отопления,tно	Расчетная для вентиляции, tнв	Расчетная средняя, tср
-46	-34	-19	-6	4,8	223

Продолжительность стояния температур определяется по таблице, и представляется в таблице 3.

теплоснабжение микрорайон тепловая сеть

Таблица 3 - Продолжительность стояния температур

Температура наружного воздуха, 0С	-40	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	+5	+8
Продолжительность стояния температур, час	3	12	59	142	282	517	799	1011	1069	889	569

Средняя температура по месяцам в проектируемом населенном пункте определяется по таблице (Приложение VII) и представляется в таблице 4.

Таблица 4 - Средняя температура по месяцам

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Температура, 0С	-14,2	-13,5	-7,3	2,8	11,1	16,8	18,7	16,5	10	2,3	-5,6	-12,3

2.2 Разработка плана тепловой сети и выбор схемы трассы

Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединительных между собой участков теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителя транспортируется от источника к тепловым потребителям.

При проектировании сетей от одного источника теплоснабжения рекомендуется, как правило, выбрать простую радиальную сеть с постепенным уменьшением диаметра по мере удалении от станции и снижении тепловой нагрузки. Такая сеть является наиболее дешевой по начальным затратам, требует наименьшего расхода металла на сооружение и весьма проста в эксплуатации. Трассы прокладываются вдоль дороги с уклоном 0,002.

Расчетная схема трасы представлена в приложении Б.

2.3 Расчет тепловых нагрузок

2.3.1 Определяется расход тепла на отопление , кВт, по формуле

(1)[1]

где - удельная отопительная характеристика, Вт/(м³К),

- наружный строительный объем, м³,

- температура в нутрии помещения, ⁰С,

- температура наружного воздуха для системы отопления, ⁰С

2.3.2 Определяется расход тепла для вентиляции , кВт, по формуле

(2)[1]

где - удельный расход тепла на вентиляцию, Вт/,

- температура внутри помещения, ⁰С,

- температура наружного воздуха для вентиляции, ⁰С

2.3.3 Определяется расход тепла на горячее водоснабжение, , кВт, по формуле

(3)[1]

где К - коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды,

- количество потребителей, чел,

- норма расхода воды, л/сут,

- температура горячей воды, ⁰С,

- температура холодной воды, ⁰С,

- теплоемкость воды, кДж/, кДж/

Расчет тепловых нагрузок произведен для одного объекта, для остальных объектов расчет производится аналогично, и результаты сводятся в таблицу 5.

Таблица 5

Наименование потребителей	Расходы тепла, кВт	Суммарная нагрузка для одного потребителя, кВт	Суммарный расход для всех потребителей, кВт
	на отопление,	на вентиляцию,	на горячее водоснабжение,		на отопление,	на вентиляцию,	на горячее водоснабжение,
1	2	3	4	5	6	7	8
Жилой дом	629	-	349,17	978,17	3145	-	1745,85
Жилой дом	655,2	-	363,71	1018,91	1965,6	-	1091,13
Детский сад	126,36	21,06	52,37	199,79	252,72	42,12	104,74
Магазин	82,32	-	3,49	85,81	164,64	-	6,98
Школа	456	67,2	279,33	802,53	912	134,4	558,66
Баня	14,34	41,58	83,8	139,72	14,34	41,58	83,8
Библиотека	71,25	-	1,86	73,11	71,25	-	1,86
Полиция	98,28	48,28	2,91	149,47	98,28	48,28	2,91
Техникум	812,25	179,25	82,93	1074,43	812,25	179,25	82,93
Общежитие	223,86	-	203,68	427,54	223,86	-	203,68
Больница	299,7	157,95	130,94	588,59	599,4	315,9	261,88
Банк	34,89	-	1,82	36,71	69,78	-	3,64
				Итого:	8329,12	761,53	4148,06

2.4 Расчет годовых расходов тепла

2.4.1 Определяется средний расход тепла на отопление , МВт, по формуле

(4)[1]

где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ⁰С

2.4.2 Определяется годовой расход тепла на отопление , МВт, по формуле

, (5) [1]

где - продолжительность отопительного сезона, сутки

2.4.3 Определяется средний расход тепла на вентиляцию , МВт, по формуле

(6) [1]

2.4.4 Определяется годовой расход тепла на вентиляцию , МВт, по формуле

(7) [1]

2.4.5 Определяется средний расход тепла на горячее водоснабжение , МВт, по формуле

(8) [1]

где - температура холодной воды летом, ⁰С, ;

- температура холодной воды зимой, ⁰С,

- коэффициент, учитывающий снижение расхода теплоты на горячее водоснабжение в летний период,

2.4.6 Определяется годовой расход тепла на горячее водоснабжение , МВт, по формуле



(9) [1]

2.4.7 Определяется суммарный годовой расход тепла , МВт, по формуле

(10) [1]

2.5 Расчет и построение графика потребления тепла

Для определения годового расхода тепла, экономичного режима работы оборудования и составления графиков его ремонта используют график расхода тепла по продолжительности. Этот график строят на основании длительности стояния температур наружного воздуха и суммарного расчетного расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

2.5.1 Определяется среднемесячный расход тепла на отопление , МВт, по формуле

(11) [1]

где - средняя температура наружного воздуха за месяц, ⁰С

2.5.2 Определяется среднемесячный расход тепла на вентиляцию , МВт, по формуле

(12) [1]

2.5.3 Определяется среднемесячный расход тепла на горячее водоснабжение , МВт, по формуле

(13) [1]

2.5.4 Определяется суммарная среднемесячная нагрузка , МВт, по формуле

(14) [1]

Расчет среднемесячных нагрузок выполнен для января, для остальных месяцев расчет производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 6

Таблица 6

Месяц	Нагрузка на отопление, МВт	Нагрузка на вентиляцию, МВт	Нагрузка на горячее водоснабжение, МВт	Суммарная нагрузка, МВт
1	2	3	4	5
Январь	5,16	0,66	4,15	9,97
Февраль	5,05	0,65	4,15	9,85
Март	4,05	0.52	4,15	8,72
Апрель	2,43	0,31	4,15	6,89
Май	1,11	0,14	4,15	5,4
Июнь	-	-	2,76	2,76
Июль	-	-	2,76	2,76
Август	-	-	2,76	2,76
Сентябрь	1,28	0,16	4,15	5,59
Октябрь	2,51	0,32	4,15	6,98
Ноябрь	3,78	0,49	4,15	8,42
Декабрь	4,85	0,63	4,15	9,63

2.6 Регулирование отпуска тепла. Температурный график качественного регулирования

В данном курсовом проекте применяется качественное регулирование отпуска теплоты, то есть регулирование осуществляется изменением температуры воды в подающем теплопроводе.

2.6.1 Определяется температура сетевой воды в падающем теплопроводе , ⁰С, по формуле

(15) [1]

где - температура в падающем теплопроводе, ,

- температура воды в обратном теплопроводе,

- среднемесячная температура наружного воздуха,



2.6.2 Определяется температура обратной сетевой воды , , по формуле

(16) [1]

Расчет температур воды в подающем обратном трубопроводах выполнен для января, расчет для других месяцев производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 7

Таблица 7

месяц	Температура в падающем трубопроводе, ,	Температура в обратном трубопроводе, ,
1	2	3
Январь	106,4	57,2
Февраль	104,9	56.4
Март	90,9	52
Апрель	70	46,6
Май	70	46,6
Июнь	70	46,6
Июль	70	46,6
Август	70	46,6
Сентябрь	70	46,6
Октябрь	70	46,6
Ноябрь	86,5	39,8
Декабрь	102,3	55,7

Температурный график качественного регулирования представлен в приложении Д.



2.7 Разработка схемы ИТП, расчет и подбор элеватора

Тепловой пункт является связующим звеном между тепловой сети и системами потребления теплоты. ТП служит для приема подготовки теплоносителя подачи его в системы теплопотребления, а так же возврата использованного теплоносителя в тепловую сеть.

ТП из которого теплоноситель подается на группу зданий называется ЦТП.

В состав оборудования ТП входят:

- запорная арматура;

- грязевики, для защиты систем отопления от загрязнения;

- элеваторы, для снижения температуры воды перед отопительными системами;

- центробежные насосы;

- водоподогреватели;

- приборы контроля;

В данном курсовом проекте производится расчет элеватора.

2.7.1 Определяется коэффициент смешения элеватора , по формуле

, (17) [1]

где - температура смешанной воды после элеватора, , [2];

2.7.2 Определяется требуемая разность напора в попадающем и обратном трубопроводе , м, по формуле



, (18) [1]

где - потери напора в системе отопления, м, [2];

2.7.3 Определяется массовый расход сетевой воды , т/ч, по формуле

(19) [1]

2.7.4 Определяется диаметр горловины элеватора , мм, по формуле

(20) [1]

2.7.5 Определяется диаметр сопла , мм, по формуле

(21) [1]

Расчет выполнен для жилого дома. Для остальных объектов расчет производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 8.

Таблица 8

Наименование потребителя		, м	, т/ч	, мм	, мм	Номер элеватора	Количество элеваторов
Жилой дом	2,53	20,9	6,75	24,30	6,88	3	5
Жилой дом	2,53	20,9	7,03	24,55	6,95	3	3
Детский сад	2,53	20,9	1,36	16,28	4,61	1	2
Магазин	2,53	20,9	0,88	14,60	4,13	1	2
Школа	2,53	20,9	4,90	22,43	6,35	3	2
Баня	2,53	20,9	0.15	9,38	2,66	1	1
Библиотека	2,53	20,9	0,76	14,08	3,99	1	1
Полиция	2,53	20,9	1,05	15,26	4,32	1	1
Техникум	2,53	20,9	8,72	25,94	7,35	3	1
Общежитие	2,53	20,9	2,40	18,77	5,32	2	1
Больница	2,53	20,9	3,22	20,20	5,72	2	2
Банк	2,53	20,9	0,37	11,76	3,33	1	2

Данные элеваторов приведены в таблице 9.

Таблица 9

№ элеватора	L, мм	А, мм	С, мм	, мм	Фланцы, мм	Внутренний диаметр присоединительных патрубков, мм	Длина сопла, мм	Вес элеватора, кг
					Входной, D1	Входной, D2	Подсоса, D3	Входной, d1	Выходной, d2	Подсоса, d3	? полная	Со сменной части
1	425	90	110	15	145	160	160	37	51	51	110	55	10
2	425	90	110	20	145	160	160	37	51	51	100	45	10
3	425	90	110	25	145	160	160	37	51	51	145	50	10

2.8 Гидравлический расчет тепловой сети

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.

В задачи гидравлического расчета входит:

- определение диаметров трубопроводов;

- определение падения давления (напора);

- установление величин давлений (напоров) в различных точках сети;

- увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.

2.8.1 Определяем расход теплоносителя на участке G, кг/с, по формуле

, (22) [1]

2.8.2 Определяется диаметр трубопровода , мм,

2.8.3 Определяется скорость теплоносителя W, м/с, W=0,79 м/с

2.8.4 Определяется удельное падение давления на участке R, Па/м, R=26,9 Па/м

2.8.5 Определяются потери давления по длине ?p_л, Па, по формуле

, (23) [1]

где - длина участка, м

2.8.6 Определяется эквивалентная длина участка , м, по формуле

(24) [1]

2.8.7 Определяются потери давления на местные сопротивления , Па, по формуле

(25) [1]

2.8.8 Определяются полные потери давления на участке , Па, по формуле

(26) [1]

2.8.9 Определяются потери напора на участке , м, по формуле

, (27) [1]

где - плотность воды, кг/м³, =946,3 кг/м³ [3]

- ускорение свободного падения, м/с², =9,81 м/с²

Гидравлический расчет произведен для участка 0-1. Расчет для других участков производится аналогично, результаты заносятся в таблицу 10.

Таблица 10

№ участка	Расход ,кг/с	Длина участка	Условный диаметр dу,мм	Наружный диаметр dн, мм	Скорость W, м/с	Удельные потери R, Па/м	Потери давления, Па	Потери напора, , м
		?	?экв
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0-1	39,49	75	22,5	250		0,79	26,9	2017,5	605,25	2622,75	0,28
1-2	33,55	75	22,5	200		1,05	63,3	4725,0	1424,25	6149,25	0,66
2-3	27,52	75	22,5	175		1,10	79.9	5992,5	1797,75	7790,25	0,84
3-4	22,59	75	22,5	175		0,90	53,9	4042,5	1212,75	5255,25	0,57
4-5	21,95	75	22,5	175		0,86	49,3	3697,5	1109,25	4806,75	0,52
5-6	14,43	75	22,5	150		0,86	63,0	4725,0	1417,50	6142,50	0,66
6-7	8,00	75	22,5	125		0,59	36,4	2730,0	819,00	3549,00	0,38
7-8	2,31	75	22,5	80		0.45	38,9	2917,5	875,25	3792,75	0,41
8-9	0,44	75	22,5	40		0,37	65,4	4905,0	1471,50	6376,50	0,68
1-10	5,94	40	12	80		1.19	264,7	10588,0	3176,40	13764,40	1,48
10-11	0,12	40	12	32		0,15	14,5	580,0	174,00	754,00	0,08
10-12	5,84	40	12	80		1,15	247,4	9896,0	2968,80	12864,80	1,38
12-13	2,92	40	12	70		0,81	154,8	6192,0	1857,60	8049,60	0,88
12-14	2,92	40	12	70		0,81	154,8	6192,0	1857,60	8049,60	0,88
2-15	6,03	40	12	80		1,19	264,7	10588,0	3176,40	13764,40	1,48
15-16	0,60	40	12	40		0,50	121,5	4860,0	1458,00	6318,00	0,68
15-17	5,43	40	12	80		1,07	214,4	8576,0	2572,80	11148,80	1,20
17-18	2,39	40	12	70		0,67	106	4240,0	1272,00	5512,00	0,59
17-19	3,04	40	12	70		0,84	165,7	6628,0	1988.40	8616,40	0,93
3-20	4,93	40	12	80		0,99	188,8	7552,0	2265,60	9817,60	1,06
20-21	0,25	40	12	32		0,30	61,1	2444,0	733,20	3177,20	0,34
20-22	4,69	40	12	80		0,91	155,6	6224,0	1867,20	8091,20	0,87
22-23	2,92	40	12	70		0,61	154,8	6192,0	1857,60	8049,60	0,88
22-24	1,75	40	12	70		0,49	56,4	2256,0	676,80	2932,80	0,31
4-25	0,63	40	12	40		0,53	130,3	5212,0	1563,60	6775,6	0,73
25-26	0,42	40	12	32		0,51	166,9	6676,0	2002,80	8678,80	0,93
25-27	0,22	40	12	32		0,27	47,5	1900,0	570,00	2470,00	0,26
5-28	7,52	40	12	100		1,01	146,2	5848,0	1754,40	7602,40	0,82
28-29	1,27	40	12	50		0,65	160,1	6404,0	1921,20	8325,20	0,90
28-30	6,24	40	12	80		1,22	282,7	11308,0	3392,40	14700,40	1,58
30-31	3,04	40	12	70		0,87	170,9	6836,0	2050,80	8886,80	0,96
30-32	3,20	40	12	70		0,89	188,5	7540,0	2262,00	9802,00	1,05
6-33	6,43	40	12	100		0,85	105,1	4204,0	1261,20	5465,20	0,59
33-34	2,92	40	12	70		0.81	154,8	6192,0	1857,60	8049,60	0,88
33-35	3,51	40	12	70		1,00	233,6	9344,0	2803,20	12147,20	1,31
35-36	2,92	40	12	70		0,81	154,8	6192,0	1857,60	8049,60	0,88
35-37	0,60	40	12	40		0.50	121,5	4860,0	1458,00	6318,00	0,68
7-38	5,69	40	12	80		1,11	230,6	9224,0	2767,20	11991,20	1,29
38-39	0,25	40	12	32		0,30	61,1	2444,0	733,20	3177,20	0,34
38-40	5,43	40	12	80		1,07	214,4	8576,0	2572,80	11148,80	1,20
40-41	3,04	40	12	70		0,84	165,7	6628,0	1988,40	8616,40	0,93
40-42	2,39	40	12	70		0,67	106,0	4240,0	1272,00	5512,00	0,59
8-43	1,86	40	12	70		0,53	66,5	2660,0	798,00	3458,00	0,37
43-44	1,75	40	12	70		0,49	56,4	2256,0	678,80	2932,80	0,31
43-45	0,12	40	12	32		0,15	14,5	580,0	174,00	754,00	0,08

2.9 Построение пьезометрического графика

2.9.1 Определяется длина магистрали ?, м, по формуле

(28) [1]

2.9.2 Определяются потери напора в подающей (обратной) магистрали (), м, по формуле

(29) [1]

2.9.3 Определяется полный напор , м, по формуле

, (30) [1]

где - предварительный напор на всасывающей части сетевого насоса, м, =20 м [2]

- потери напора в источнике, м, =35 м [2]

- потери напора у абонента, м, =20 м [2]

Пьезометрический график представляется в приложении З.



2.10 Подбор сетевых и подпиточных насосов.

2.10.1 Определяется производительность сетевого насоса , т/ч, по формуле

, (31) [1]

где - расход тепла на участке 0 - 1.

2.10.2 Определяется напор сетевого насоса , м, по формуле

(32) [1]

По полученным данным принимаются к установке два сетевых насоса марки ДНС 180-85, один из них резервный. Техническая характеристика насоса приведена в таблице 11.

Таблица 11 - Техническая характеристика сетевого насоса

Обозначение насоса	Подача Q, м3/ч	Напор Н, м	Допустимый кавитационный запас, м	Мощность, кВт	КПД, %	Частота вращения об/мин	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
							Длина	Ширина	Высота
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
ДНС 180-85	180	85	4	59,0	73	1500	1125	690	715	735

2.10.3 Определяется расход воды на горячее водоснабжение , кг/с, по формуле



(33) [1]

2.10.4 Определяется производительность подпиточного насоса , т/ч, по формуле

(34) [1]

Напор подпиточного насоса равен высоте самого высокого здания, =30 м. Принимается к установке два подпиточных насоса марки ДНС 60-50, один из них резервный. Техническая характеристика насоса представлена в таблице 12.

Таблица 12 - Техническая характеристика подпиточного насоса

Обозначение насоса	Подача Q, м3/ч	Напор Н, м	Допустимый кавитационный запас, м	Мощность, кВт	КПД, %	Частота вращения об/мин	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
							Длина	Ширина	Высота
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
ДНС 60-50	60	50	3	13	67	1500	1100	500	500	480

2.11 Выбор изоляции

Выбор толщины изоляции определяется техническими и технико - экономическими соображениями.

Основные технические соображения, которыми руководствуются при выборе толщины изоляции, заключаются в следующем:

- Обеспечение заданной температуры теплоносителя в отдельных точках тепловой сети. Это условие предъявляется обычно к паропроводам в тех случаях, когда, должна быть гарантирована подача перегретого пара отдельным абонентам.

- выдерживание нормированных теплопотерь, которые в ряде случаев задаются управлением энергетической системы;

- непревышение заданной температуры поверхности изоляции. При прокладке теплопровода в рабочих помещениях или в проходных каналах предельная температура поверхности определяется в 40 - 50 ⁰С условиями техники безопасности. В некоторых случаях предельная температура поверхности задается из условий защиты от разрушения наружной оболочки изоляции.

Представляется техническая характеристика выбранного материала в таблице 13.

Таблица 13 - Техническая характеристика изоляции

Материал изделие, ГОСТ или ТУ	Средняя плотность конструкции p, кг/0С	Теплопроводность теплоизоляционного материала в конструкции лк, Вт/(м0С)	Температура применения, 0С	Группа горючести
		Для поверхностей с температурой, 0С
		20 и выше	19 и выше
1	2	3	4	5	6
Маты и ваты из супертонкого волокна без связуючего, ТУ 21 РСФСР 224-87	60-80	0,033+0,00014 tm	0,044-0,037	От минус 180 до 400	Не горючие

Таблица 14 - Техническая характеристика покровного материала

Материал, ГОСТ, ТУ	Применяемая толщина, мм	Группа горючести
1	2	3
Стеклотекстолист конструкционный КАСТ-В, ГОСТ 10292-74Е	0,5-1,2	Горючий



2.11.1 Определяется толщина изоляции, , мм, по формуле

, (35) [1]

где d_н - наружный диаметр теплопровода, мм

- коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(мК)

- норма плотности теплового потока, Вт/м,

Для остальных трубопроводов расчет изоляции производится аналогично, результаты расчета сводятся в таблицу 15.

Таблица 15 - Толщина тепловой изоляции

Условный диаметр, мм	Толщина изоляции, мм
1	2
250	99,90
200	94,75
175	81,92
150	87,18
125	81,40
80	65,68
70	54,34
40	40,12
32	39,76

2.12 Выбор и расстановка опор

Опоры являются ответственными деталями теплопровода. Опоры воспринимают усилия от трубопроводов и передают их на несущие конструкции или грунт.

При сооружении теплопроводов применяются опоры двух типов: подвижные и неподвижные.

Неподвижные опоры фиксируют положения трубопровода и воспринимают усилия возникающее в результате температурных деформаций.

Подвижные опоры воспринимают массу трубопровода и обеспечивают ему перемещение вследствие температурных удлинений.

В данном курсовом проекте используется лобовые неподвижные опоры.

Расстояние между неподвижными опорами выбираются в зависимости от диаметра и параметров теплоносителя и заносятся в таблицу 16.

Таблица 16 - Расстояние между опорами

Условный диаметр, мм	Расстояние между неподвижными опорами, м	Расстояние между неподвижными опорами, м
1	2	3
250	120	11,0
200	120	9,0
175	110	8,0
150	100	7,0
125	90	6,0
80	80	4,0
70	70	3,5
40	60	2,5
32	50	2,0

2.13 Расчет компенсаторов для главной магистрали

Способы компенсации температурных удлинений, применяемые в тепловых сетях, весьма разнообразны.

По своему характеру все компенсаторы могут быть разбиты на две группы: осевые и радиальные.

Осевые компенсаторы применяются для компенсации температурных удлинений прямолинейных участков трубопровода.

Радиальная компенсация может быть использована при любой конфигурации трубопровода.

В данном курсовом проекте используется П - образный компенсатор.

2.13.1 Определяется расчетное тепловое удлинение ??, мм, по формуле

, (36) [1]

где - коэффициент теплового удлинения материала, мм/м⁰С,

мм/м ⁰С [2];

- расстояние между неподвижными опорами, м

В зависимости от величины расчетного теплового удлинения, по номограмме определяем размеры компенсатора в соответствии с рисунком 1.

В - спинка; Н - вылет; Н₁, Н₂ - неподвижные опоры.

Рисунок 1 - Компенсатор



Таблица 17 - Размеры компенсатора

№ участка	Компенсатор	Условный диаметр, dу, мм	Длина участка, м	Расчетное тепловое удлинение, мм	Спинка, В, м	Вылет, Н, м
1	2	3	4	5	6	7
Н1-Н2	К1	250	75	86,25	3,9	3,9
Н2-Н3	К1	200	75	86,25	3,5	3,5
Н3-Н4	К1	175	75	86,25	2,9	2,9
Н4-Н5	К1	150	75	86,25	2,9	2,9
Н5-Н6	К1	125	75	86,25	2,8	2,8
Н6-Н7	К1	80	75	86,25	2,3	2,3
Н7-Н8	К1	70	75	86,25	2,1	2,1
Н8-Н9	К1	40	75	86,25	2,0	2,0
Н9-Н10	К1	32	40	46	1,7	1,7
Н10-Н11	К1	32	35	40,25	1,7	1,7

2.14 Водоподготовка и водно - химический режим

Для теплосети с открытым водоразбором обработанная вода должна отвечать требованиям для воды хозяйственно-питьевого назначения, качество которой регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (а ранее и ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая»). Например, величина общей жесткости не должна превышать 7 мг-экв/л, железа общего - 0,3 мг/л, значение рН невыше 9,0.

Данная котельная производит до 300 м3/час воды для отопления и ГВС всего города. Система отопления является открытой, т.е. вода после подготовки и нагрева напрямую поступает к потребителям - в дома и квартиры жителей города. Технология подготовки воды для ГВС заключалась в Н - катионировании с «голодной» регенерацией на сульфоугле (производительность по очищенной воде до 260 м3/час), либо сильнокислотном катионите КУ2-8 с последующим умягчением части воды для подпитки паровых котлов на установке двухступенчатого Na-катионирования (производительность по очищенной воде 40 м3/час). Фильтровальное, насосное оборудование, запорная арматура, трубопроводы и т.п. цеха ХВО данной котельной не подвергались капитальному ремонту либо замене в течение последних 20 лет, вследствие чего их изношенность достигла критического уровня.



Заключение

В курсовом проекте разработана система теплоснабжения для микрорайона города Новгорода, которая обеспечивает бесперебойную подачу тепла по всем потребителям данного микрорайона.

Посчитаны годовой расход тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, суммарный расход для всех потребителей микрорайона составляет 13238,71.

По данным гидравлического расчета выбраны диаметры трубопроводов, а также посчитаны потери напора на магистрали.

Построили пьезометрический график, для этого мы определили длину магистрали, потери напора и полный напор.

К установке принято не менее двух сетевых насосов марки ДНС 180-85 и также к установке принять не менее двух подпиточных насосов марки ДНС 60-50.

Для уменьшения тепловых потерь в качестве изоляционного материала выбираем Маты и ваты из супертонкого волокна без связуючего, ТУ 21 РСФСР 224-87. А в качестве покровного материала выбираем Стеклотекстолист конструкционный КАСТ-В, ГОСТ 10292-74Е.

В зависимости от диаметра и параметра теплоносителя определили расстояние между неподвижными опорами.

Произвели расчет компенсаторов для главной магистрали.

Все это обеспечивает качественную и экономичную работу системы теплоснабжения в городе Ижевске.



Список использованных источников

1. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: Энергоатомиздат, 2006.

2. Голубков Б.Н. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий.-М.:Энергия, 1979.

3. Ривкин С.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. -М.: Энергоатомиздат, 1984.

4. Кострикин Ю.М. Водоподготовка и водно - химический режим энергообъектов.-М.: Энергоатомиздат, 1990.

5. СниП 2.04.07-86 Тепловые сети.

6. СниП 2.04.05-86 Отопление, вентиляция и кондиционерование.

7. СниП II-34-76 Горячее водоснабжение.

8. СниП 2.01.01-81 Строительная климатология и геофизика.

9. СниП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.

Размещено на Allbest.ru