(16.1)

где: - амплитуда осевого хода, мм, = 60 мм (табл. 14.2 прил. 14 /13/)

47,2 м

Необходимое количество компенсаторов n на расчетном участке составит:

(16.2)

шт

Примем пролет между неподвижными опорами:

L_ф = 30,5 м.

Определим фактическую амплитуду компенсатора _ф при длине пролета между неподвижными опорами:

(16.3)

мм

Определим реакцию компенсатора R_с.к,:

R_c.к = R_ж + R_р, (16.4)

где: R_ж - осевая реакция, возникающая вследствие жесткости осевого хода, определяется по формуле:

R_ж = С _ф = 305 • 38,8 = 11822 Н, (16.5)

где: С - жесткость волны, Н/мм, (по табл. 14,2 прил. 14 /13/ С = 305 Н/мм );

R_р - осевая реакция от внутреннего давления, Н, определяемая по формуле:

(16.6)

= 8551 Н

R_c.к = 11822 + 8551 = 20373 Н

Сальниковый компенсатор:

Произведём расчёт для участка № 4, районной сети, диаметром 630 мм и длиной 340 м.

Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода l, мм, определяется по формуле:

l = ·L(1 - to) (16.7)

l = 1,25·10^-5·340·(145 + 40) =726 мм

Определяется компенсирующая способность одностороннего сальникового компенсатора ?_к=300 мм и длиной сальниковой набивки l_с=130мм. Расчетная компенсирующая способность сальникового компенсатора определяется по формуле:

?_р = _к -50(16.8)

?_р = 300-50=250 мм

Количество односторонних сальниковых компенсаторов для головного участка тепловой сети составит:

N = l / р = 726 / 250 = 2,8 _~ 3 шт.

Реакция компенсатора Р_к, Н определяется по формуле:

Р_к = 2·P_р·l_с· d_н.с·м_с·р (16.9)

где м_с - коэффициент трения сальниковой набивки, равный 0,15

Р_к = 2·1,6·10⁶·0,130·0,63·0,15·3,14 = 123440 Н = 123,44 кН

17. Расчёт угла поворота трассы на самокомпенсацию

Рис. 9. Расчётная схема участка квартальной тепловой сети.

Определим изгибающее напряжение от термических деформаций на участке 11 , d_у =108х4 мм у неподвижной опоры, при расчетной температуре теплоносителя = 135 ⁰С и температуре окружающей среды t_о= -38 ^оС. Модуль продольной упругости стали Е = 2•10⁵ МПа, коэффициент линейного расширения = 1,25•10^-5 1/^оC.

Сравним с допускаемым напряжением _доп= 80 МПа

Определим линейное удлинение L₁ короткого плеча L₁

L = L ( - t_o) = 1,25•10^-5 25,4 (135 + 38) =0,055 м (17.1)

Для угла поворота 90⁰ и n = l₁/ l₂ = 25,4/9,3=2,73, находим изгибающее напряжение у опоры Н21 по формуле :

 (17.2)

Полученное изгибающее напряжение не превышает допустимое _доп= 80 МПа. Следовательно, данный угол поворота может быть использован для самокомпенсации.

Определим силу упругой деформации угла поворота P_х по формуле:

(17.3)

где: B - коэффициент, принимаемый по номограмме 10.26 /7/, A=12.

= 0,425 кгс*м²/град для диаметра d_н = 108 мм согласно /4/ таб.10.21.

Дt - расчётная разность температур между максимальной температурой теплоносителя и расчётной для проектирования отопления температурой наружного воздуха t_о. , ^оС;

l_м - длины прямых отрезков трубопроводов, м;

10,2 кгс= 102 Н

18. Расчёт усилий на подвижную и неподвижную опоры

Исходные данные:

d_нxS = 108x4 мм

l=4 м

P_y = 102 Н

P_к = 34138 Н

Рис.10 Расчётная схема участка с неподвижными опорами.

Подвижная опора:

Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv, Н, следует определять по формуле:

F_V=G_h·L, (18.1)

где G_h - вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии, включающий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды, Н/м;

L - пролет между подвижными опорами, равный 4 м.

Величина G_h для труб с наружным диаметром 108 мм равна 283 Н/м.

F_V = 283·4 = 1132 Н

Горизонтальные нормативные осевые нагрузки на подвижные опоры от трения F_hx, Н, определяются по формуле:

F_hx = м_x·G_h·L (18.2)

где м_x - коэффициент трения в опорах, который для скользящих опор при трении стали о сталь принимают равным 0,3

F_hx = 0,3·283·4 = 339,6 Н/м

Принята опора скользящая 108 Т13.07 согласно серии 4-903-10 выпуск 5.

Неподвижная опора:

На неподвижные опоры в общем случае действуют вертикальные и горизонтальные усилия. Вертикальная нагрузка равна весу одного пролета для подвижных.

Горизонтальные усилия складываются из неуравновешенных сил внутреннего давления, горизонтальных реакций свободных опор, реакций компенсаторов. Эти усилия, как правило, действуют с обеих сторон от опоры.

Неподвижные опоры рассчитываются на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов начало и конец охлаждения и нагревания при открытых задвижках.

Расчёт ведётся для опоры B. Усилия на неподвижную опору определяются по формулам приведенным для схемы №V/13/.

При нагреве:

(18.3)

При охлаждении:

(18.4)

где Р - давление теплоносителя:

l₁, l₂ - длины большего и меньшего участков;

Принята неподвижная щитовая опора 108х4-І Т8.01 согласно серии 4.903-10 выпуск 4.

19. Определение диаметров спускных устройств

Диаметр штуцера и запорной арматуры d, м, для спуска воды из секционируемого участка трубопровода определяется по формуле:

(19.1)

где: d _red - приведенный диаметр, м, определяется по формуле:

d _red = ( d₁ l₁ + d₂ l₂ + ... + d_n l_n ) / l (19.2)

l - общая длина, м;

i _red - приведенный уклон секционируемого участка трубопровода, определяется по формуле:

i _red = (i₁ l₁ + i₂ l₂ + ... + i_n l_n) / l (19.3)

где: l_n - длины отдельных участков трубопровода, м, с диаметрами d_n ,м, при уклонах i_i;

m - коэффициент расхода арматуры, принимаемый для вентилей m=0,0144;

n - коэффициент, зависящий от времени спуска воды t, для диаметров до 300 мм принимается равным 0,72.

Диаметр спускного устройства для двустороннего дренажа, установленного в нижней точке трубопровода определяют по формуле:

(19.4)

где: d₁, d₂ - диаметры спускных устройств.

Расчетный диаметр штуцера, округляют с увеличением до стандартного.

Расчёт диаметра спускного устройства для УТ:

Левая сторона:

м

м

Правая сторона:

м

м

м

Поскольку расчетный диаметр спускного устройства d_у = 33 мм меньше рекомендованного табличного d_у = 80 мм, (табл. 1.6 [13]) к установке принимаем штуцер с наибольшим диаметром из сравниваемых d_у=80мм.

Расчёт диаметра спускного устройства для УТ:

Левая сторона:

м

м

Правая сторона:

м

м

м

Поскольку расчетный диаметр спускного устройства d_у = 18 мм меньше рекомендованного табличного d_у = 50 мм, (табл. 1.6 [13]) к установке принимаем штуцер с наибольшим диаметром из сравниваемых d_у=50мм.

Расчёт диаметра спускного устройства для УТ5:

Левая сторона:

м

м

Правая сторона:

м

м

м

Поскольку расчетный диаметр спускного устройства d_у = 11 мм меньше рекомендованного табличного d_у = 40 мм, (табл. 1.6 [13]) к установке принимаем штуцер с наибольшим диаметром из сравниваемых d_у=40мм.

20. Подбор элеваторов

Диаметр горловины камеры смешения элеватора d_г , мм, при известном расходе сетевой воды на отопление, т/ч, определяется по формуле:

(20.1)

Диаметр сопла элеватора d_с , мм, при известном расходе сетевой воды на отопление, и располагаемом напоре для элеватора Н_эл , определяется как:

(20.2)

Где из уравнений (13.3) и (13.4):

U_p = 1,2; Н_эл = 39,4 м; h =1,5

Расчёты сведены в таблицу №20.1:

Таблица №20.1 - Расчёт элеваторов

№	G, т/ч	dг , мм	dс , мм
дома
1	2	3	4
ТП1	4,80	24,95	11,77
ТП2	31,56	64,00	30,20
ТП3	1,64	14,59	6,88
ТП4	4,80	24,95	11,77
ТП5	4,62	24,49	11,56
ТП6	4,62	24,49	11,56
ТП7	6,55	29,16	13,76
ТП8	6,55	29,16	13,76
ТП9	7,19	30,56	14,42
ТП10	4,80	24,95	11,77
ТП11	0,67	9,31	4,39
ТП12	4,80	24,95	11,77
ТП13	2,78	18,98	8,96
ТП14	4,62	24,49	11,56
ТП15	4,62	24,49	11,56
ТП16	7,19	30,56	14,42
ТП17	30,79	63,21	29,83

По полученным диаметрам, подбираем элеваторы, округляя диаметр горловины в меньшую сторону.

Таблица № 20.1 - Подбор элеваторов

№	№ элев.	Общая длина, мм	dг , мм	Dвнутр патрубка, мм	Вес, кг
дома				Вх.	Вых.	Подс
				d1	d2	d3
1	2	3	4	5	6	7	10
ТП1	4	625	30	49	70	70	15
ТП2	7	720	59	80	100	100	34
ТП3	2	425	20	37	51	51	9,5
ТП4	4	625	30	49	70	70	15
ТП5	4	625	30	49	70	70	15
ТП6	4	625	30	49	70	70	15
ТП7	4	625	30	49	70	70	15
ТП8	4	625	30	49	70	70	15
ТП9	4	625	30	49	70	70	15
ТП10	4	625	30	49	70	70	15
ТП11	1	425	15	37	51	51	9,1
ТП12	4	625	30	49	70	70	15
ТП13	2	425	20	37	51	51	9,5
ТП14	4	625	30	49	70	70	15
ТП15	4	625	30	49	70	70	15
ТП16	4	625	30	49	70	70	15
ТП17	7	720	59	80	100	100	34

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта была достигнута цель проекта - разработана система теплоснабжения района города Катанда.

Для достижения цели в ходе проектирования были решены следующие задачи:

- на плане района города и квартала выполнена трассировка трубопроводов с установкой компенсаторов и неподвижных опор, разработана монтажная схема тепловой сети, приведенная в графической части проекта;

- для данного расчетного района был произведен расчет тепловых нагрузок, гидравлический расчет системы.

- осуществлен подбор сетевых и подпиточных насосов, построены графики регулирования отпуска теплоты, расхода воды, пьезометрический график.

- для данного расчетного квартала подобраны диаметры спускных устройств, рассчитаны расходы теплоносителя на каждого потребителя в квартале.

- произведен расчет и подбор тепловой изоляции трубопроводов для одного из расчетных участков, рассчитаны и подобраны элеваторы для каждого абонента.

Список использованных источников

1. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. - М., 2000.

2. СНиП 2.01.07-86. Тепловые сети / Минстрой России. - М.: ЦПП, 1994.

3. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1999.

4. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1998.

5. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию / И.В. Беляйкина, В.П. Витальев, Н.К. Громов и др.: Под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина. - М.: Энергоатомиздат, 2015.

6. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. - изд., 3-е переработ. и доп. - М.: Стройиздат, 1988.

7. Справочник проектировщика под ред. А.А. Николаева. - Проектирование тепловых сетей. - М.: 1965.

8. Малышенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы. Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1981.

9. ГОСТ 21.605-82. Сети тепловые. Рабочие чертежи. М., 1982.

10. Лямин А.А., Скворцов А.А.. Проектирование и расчет конструкций тепловых сетей. Изд. 2-е. - М.: Стройиздат, 1965.

11. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. Изд. 2-е. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

12. Справочник строителя тепловых сетей. / Под ред. С.Е. Захаренко. Изд. 2-е.- М.: Энергоатомиздат, 1984.

Размещено на Allbest.ru