Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет ПГС

Кафедра: Теплогазоснабжения и вентиляции

Специальность 2903 «Промышленное и гражданское строительство»

Контрольная работа

на тему: «Система централизованного теплоснабжения районов города»

Дисциплина: «Теплоснабжение»

Москва 2011 г.

Содержание

Введение

1. Задание

2. Исходные данные для проектирования

3. Определение расчетных тепловых нагрузок районов города

3.1 Расход тепла на отопление

3.2 Расход тепла на вентиляцию

3.3 Расход тепла на горячее водоснабжение

4. Построение графиков расхода теплоты

5. Гидравлический расчет тепловой сети

Библиографический список

Введение

Системы централизованного теплоснабжения должны быть надежными, экономичными, индустриальными и удобными в эксплуатации. В настоящее время совершенствуются все элементы теплоснабжения - теплогенерирующие установки, тепловые сети и потребители. Совершенствуются способы прокладки тепловых сетей, применяются новые теплоизоляционные материалы.

Большое внимание уделяется вопросам энергосбережения, применению нетрадиционных источников энергии для нужд теплоснабжения. Это, в первую очередь, солнечная энергия, геотермальные воды, тепловые насосы.

Дисциплина Теплоснабжение является одной из основных в учебном плане инженеров по специальности 290700 Теплогазоснабжение и вентиляция.

В проекте «Теплоснабжение района города» разрабатывается в сокращенном объеме система централизованного теплоснабжения района города с жилищно-коммунальной застройкой. В качестве теплоносителя используется горячая вода.

1. Задание

Целью данного проекта является «Разработка водяной системы централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей». В качестве источника теплоты принимается ТЭЦ.

В ходе выполнения проекта необходимо: определить теплопотребление районов города; произвести расчет и построение графиков центрального качественного регулирования отпуска теплоты; определить расходы сетевой воды и выполнить гидравлический расчет сетей; построить пьезометрический график и продольный профиль тепловых сетей; подобрать основное оборудование источника теплоты и ЦТП; произвести тепловой и гидравлический расчеты водоподогревательной установки.

2. Исходные данные к проекту «Теплоснабжение районов города»

Географический пункт строительства (город) и его климатические условия [2]

Вариант строит-ва	Город	Температура наружного воздуха, °С	Продолжительность отопительного периода, сутки.
		Расчетная для проектирования	средняя отопительного периода
		отопления	вентиляции
19	Минусинск	-40	-25	-8,2	230

Число суток за отопительный период со среднесуточными температурами наружного воздуха в 0С
-45 -40	-40 -35	-35 -30	-30 -25	-25 -20	-20 -15	-15 -10	-10 -5	-5 0	0 +8
1,1	3,3	7,3	13,3	19,4	24,8	30,4	31,1	42,3	57

Этажность застройки районов города, расчетные температуры сетевой воды,

Вариант застройки	Этажность застройки	Жилая площадь, м2	Расчетные температуры сетевой воды, °С	Вид системы теплоснабж.
			в подающей магистрали	в обратной магистрали	в системе отопления
Район №1	1 - 2	?	150	70	95	открытая
Район №2	3 - 4	?	150	70	95	открытая
Район №3	6 - 8	?	150	70	95	открытая

Вариант генерального плана города - 19

3. Определение расчетных тепловых нагрузок районов города

теплоснабжение вентиляция застройка водяной

Расчетные расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяем для каждого района города по укрупненным показателям, согласно СНиП 2.04.07-86^* «Тепловые сети», исходя из величины жилой площади и числа жителей, считая все административно-бытовые, общественные и жилые здания, равномерно распределенные по районам. Суммарная площадь застраиваемых районов определяется по масштабу генплана в [га]. Площадь районов вычисляют по генплану, не включая площади улиц, проспектов, площадей, парков. Жилая площадь районов определяется в зависимости от этажности зданий

Определение численности населения

Количество жителей по кварталам определяется по формуле:

где - площадь районов в га., полученная в результате замеров по плану застройки.

-плотность населения, чел/га.

Площадь районов составляет:

= 28,5 га. - площадь застройки 1 - 2 этажных зданий;

= 32,0 га. - площадь застройки 3 - 4 этажных зданий;

= 34,0 га. - площадь застройки 6 - 8 этажных зданий;

= 94,5 га.- общая площадь застройки

Число жителей:

- число жителей 1-го района (1 - 2 этажных зданий); - число жителей 2-го района (3 - 4 этажных зданий);

- число жителей 3-го района (6 - 8 этажных зданий); - общее число жителей

3.1 Расход тепла на отопление

Определение количества теплоты на отопление: максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий

где: A - жилая площадь зданий

А=N f,

где f - норма расхода жилой площади на 1 человека = 18 м/чел

q_о - удельный тепловой поток на отопление 1 м²

k₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимать равным 0,25

Принимая по СНиП 2.04.07-86^* прил.2, укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий q_о находим расчетный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий районов:

to	Этажность.
	1 ч 2	3 ч 4	6 ч 8
-40 °С.	qo=187 Вт/м2	qo=109 Вт/м2	qo=95 Вт/м2

В первом районе нет общественных зданий

3.2 Расход тепла на вентиляцию

Определение количества теплоты на вентиляцию:

максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

A - жилая площадь зданий

q_о - удельный тепловой поток на отопление 1 м².

k₁ = 0,25 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимать равным 0,25

k₂ = 0,4 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, при отсутствии данных принимать 0,4(доля общественных зданий 0,25 из них 40% с механической вентиляцией)

Принимая по СНиП 2.04.07-86^* прил.2, укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий q_о находим расчетный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий районов:

to	Этажность.
	1 ч 2	3 ч 4	6 ч 8
-25 °С.	qo=173 Вт/м2	qo=97 Вт/м2	qo=81 Вт/м2

q_o=173 Вт/м²

q_o=97 Вт/м²

q_o=81 Вт/м²

В районе № 1 с 1 - 2 этажной застройкой вентиляции нет.

3.3 Расход теплоты на горячее водоснабжение

Определение количества теплоты на горячее водоснабжение:

средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

- количество жителей;

- удельный показатель потребления горячей воды для жилых зданий, при расчетной температуре горячей воды ;

- удельный показатель потребления горячей воды для общественных зданий, при расчетной температуре горячей воды;

- теплоемкость теплоносителя;

- расчетная температура горячей воды;

- расчетная температура холодной (водопроводной) воды в зимний период; или

По прил.3 СНиП 2.04.07-86^* находим укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение q_h = 376 Вт/чел, исходя из того, что норма расхода воды на горячее водоснабжение в сутки на одного человека = 105 л/сут. В районе № 1 с 1-2 этажной застройкой нет централизованного горячего водоснабжения.

максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Таблица 1 Расчет теплопотребления тепла в районах города

№	Этажность	Площадь районов, Fкв, га	Расходы теплоты, Вт
			на отопление Qo max	на вентиляцию Qv max	на горячее водоснабжение Qhm	Q
1	1 - 2	28,5	6715170	-----	-----	6715170
2	3 - 4	32,0	18050400	1285056	2677360	22012816
3	6 - 8	34,0	25436250	1735020	4474400	31645670
ИТОГО	94,5	50201820	3020076	7151760	60373656

4. Построение графиков расхода теплоты

Теперь можно построить графики часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха, а также график годового расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха для данного жилого района города. Выбираем из таблицы 1 расчетные расходы теплоты для всего города:

= 50201820 Вт, = 50,20 МВт

= 3020076 Вт, = 3,020 МВт

= 7151760 Вт. = 7,151 МВт

Климатологические данные принимаем для г. Минусинск по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»: t_о = -40С, продолжительность отопительного периода n_o = 230 сут. = 5520 ч.

Средний тепловой поток на отопление жилых районов населенных пунктов, Вт, следует определять по формуле

;

то же, на вентиляцию, В_т, при t_о

.

- средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий равной 18 С,

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, С.

- средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха 8°С и менее (отопительный период), °С

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых районов населенных пунктов в не отапливаемый период следует определять по формуле:

- температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15С);

- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5С);

-коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора равным 0,8 (для курортов = 1,2 -1,5), для предприятий - 1,0;

8400 - количество часов работы системы горячего водоснабжения в году. Полученные данные указаны в МВт

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение круглогодовая и в течение отопительного периода условно принимается постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха. Полученные в результате расчетов данные сводим в таблицу 2

Таблица 2.

tн	0	-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40
Qo max	9,472	11,459	11,675	13,211	15,213	17,929	21,873	27,890	50,202
Qv max	0,570	0,629	0,702	0,795	0,915	1,079	1,313	1,678	3,020
Qhm	7,151	7,151	7,151	7,151	7,151	7,151	7,151	7,151	7,151
еQ	17,193	18,239	19,588	21,157	23,279	26,159	30,291	36,719	60,373

Данные по продолжительности стояния температур наружного воздуха находим в таблице 1.3 Справочника /В. И. Манюк и др./ «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей» и сводим их в таблицу 3.

Таблица 3.

Продолжительность стояния, n, час	Температура наружного воздуха
	-45.. -40	-40.. -35	-35.. -30	-30. .-25	-25.. -20	-20.. -15	-15.. -10	-10.. -05	-5.. 0	0.. +8
n	26	80	175	320	465	595	730	746	1015	1368
еn	26	106	281	601	1066	1661	2391	3137	4152	5520

5. Гидравлический расчет тепловой сети

На генплане города необходимо сделать трассировку тепловой сети, от источника тепла (ТЭЦ) до каждого микрорайона, стараясь выбрать наиболее экономичный вариант. Необходимо выбрать основную магистраль от источника до наиболее удаленного микрорайона, от основной магистрали проложить ответвления к другим микрорайонам.

Для начала расчета необходимо найти общий расход воды, поступающей от источника теплоты (ТЭЦ), который будет равен:

, где

- общее количество теплоты, потребляемое районом, Вт (см.табл.1 выше);

- расчетная температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети(С);

- расчетная температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети(С);

с - теплоемкость воды (1,163 )

Цель гидравлического расчета:

а) Определение диаметров труб тепловой сети.

б) Определение потерь давления в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети.

Расчетный расход сетевой воды по районам:

= 72,1 т/ч

= 236,6 т/ч

= 340,1 т/ч

648,8 т/ч.

ГЕНПЛАН ГОРОДА М 1:10000

Размещено на http://www.allbest.ru/

Схема трассировки трубопровода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Гидравлический расчет водяной тепловой сети

№ уч-ка	Расход воды G ,	Диам. труб d,мм	Длина участка, м	Ск-сть движ. воды V,м/с	Потери давления	Суммарные потери давления от источника тепла, кПа
	т/ч	кг/с		По плану l	С учетом kм,l'		Уд. Rуд, Па/м	На участке Pуч= Rуд* l' Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Основная магистраль
1	648.8	180,0	400	700	770	1,34	56.4	43428	43,2
2	572	158,8	400	500	550	1,17	84.2	46310	89,7
3	340	94.4	300	750	825	1.24	78	64350	154,05
4	255	70,8	250	250	275	1.34	82	22550	176,6
5	170	47,2	200	250	275	1,37	46	12650	189,2
6	85	23,6	175	250	275	1,04	62	17050	206,2
Ответвления от магистрали «А»
7	72	20	150	250	275	1,18	122	33550	33,55
8	54	15	125	250	275	1,28	181	49500	83,05
9	32	8,8	100	250	275	1,15	194	53350	136,4
10	18	5	80	250	275	0,99	188	51700	188,1
Ответвления от магистрали «Б»
11	236	65,5	250	250	275	1,30	76.2	20955	21,0
12	177	49,1	200	250	275	1.52	136	37400	58,4
13	118	32,7	184	250	275	1.30	152	41800	100,2
14	59	16,3	125	250	275	1,42	220	60,500	160,7

Список литературы

1. Теплоснабжение. Учеб. для вузов/ А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов и др. Под ред. А.А. Ионина, -М.: Стройиздат, 1989.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учуб. для вузов, -М.: Энергоиздат, 1999.

3. Расчёт и проектирование тепловых сетей. / А.Ю. Строй, В.Л. Скальский . -Киев.: Будивельник, 1981.

4. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»./ Госстрой России, 2000.

5. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник./ В.И. Манюк, ЯЧ.И. Каплинских и др. М.: Стройиздат, 1988.

6. СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети». / Гострой СССР. -М.: ЦИТ Госстроя СССР, 1987.

Размещено на Allbest.ru