Определение тепловых нагрузок района города

Расчет и построение графиков теплового потребления для отопительного и летнего периодов. Гидравлический расчет магистральных теплопроводов двухтрубной водяной сети. Определение расчетных расходов теплоносителя для жилых зданий расчетного квартала.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.12.2015
Размер файла 297,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

При развитии городов главную роль играет теплоснабжение как важнейшая система жизнеобеспечения. Теплоснабжение является крупной отраслью хозяйства. На нужды теплоснабжения ежедневно расходуется 25% всего добываемого топлива.

Значительную роль в решении задачи рационального и экономичного расходования топливных ресурсов отводится централизованному теплоснабжению.

Централизованное теплоснабжение базируется на использовании крупных районных котельных, характеризующихся значительным КПД. Кроме экономии топлива, централизованное теплоснабжение имеет большое социальное значение, способствует повышению производительности труда.

Главная задача теплоснабжения - надежное обеспечение страны тепловой энергией. Эта задача решается с учетом экономии тепла за счет уменьшения бесполезных потерь горячей воды и пара у потребителей, автоматизированной подачи тепла; снижение температуры воздуха ночью в жилых домах; развитие централизованного теплоснабжения на базе других источников.

1. Теплоснабжение района города

1.1 Исходные данные для проектирования

1. Район строительстваЇ город Уссурийск.

2. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопленияЇt O=-31С.

3. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы вентиляции Ї t V =-21С.

4. Средняя температура отопительного периода Ї t ОТ =-8,3С.

5. Продолжительность отопительного периода Ї =198сут.

6. Располагаемый напор в камереЇ=36м.

7. Плотность населения Ї P=370 чел/га.

8. Общая площадь на одного человека Ї f=19 м2/чел.

9. Расчетные температуры теплоносителя Ї 1 =130С; 2=70С.

10. Система теплоснабжения Ї открытая.

11. Тип прокладки Ї безканальная/канальная.

12. Масштаб района города Ї 1:50000.

1.2 Определение тепловых нагрузок района города

Определим для условий г. Уссурийск расчетные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для 19 кварталов района города.

Расчет площадей кварталов и количества жителей сводим в табл.1.1. В графы 1, 2, 3 таблицы заносим соответственно номера кварталов, их площадь Fкв в гектарах, плотность населения Р

Рисунок 1.1 - Район города.

Количество жителей в кварталах m, определяем по формуле:

(1.1)

Общую площадь жилых зданий кварталов А определяем по формуле

(1.2)

Таблица 1.1 Расчет площадей кварталов и количества жителей.

N квартала

Площадь квартала Fкв,га

Плотность населения p, чел/га

Количество жителей m, чел

f, м3/чел

A, м3

1

2

3

4

5

6

1

80,00

370

29600

19

562400

2

36,25

370

13412,5

19

254837,5

3

47,50

370

17575

19

333925

4

12,50

370

4625

19

87875

5

32,00

370

11840

19

224960

6

42,50

370

15725

19

298775

7

51,00

370

18870

19

358530

8

72,25

370

26732,5

19

507917,5

9

76,50

370

28305

19

537795

10

81,20

370

30044

19

570836

11

30,00

370

11100

19

210900

12

30,00

370

11100

19

210900

13

37,50

370

13875

19

263625

14

25,00

370

9250

19

175750

15

55,00

370

20350

19

386650

16

50,00

370

18500

19

351500

17

50,00

370

18500

19

351500

18

40,00

370

14800

19

281200

19

75,00

370

27750

19

527250

341954

6497126

Расчет тепловых потоков сводим в табл.1.2.

Принимаем согласно прил. 2 [1] для зданий постройки после 1985г величину удельного показателя теплового потока на отопление жилых зданий при t 0 = -35 0С qо = 87Вт/м2, находим расчетные тепловые потоки на отопление жилых и общественных зданий кварталов по формуле:

(1.3)

Максимальные тепловые потоки на вентиляцию общественных зданий кварталов определяем по формуле:

(1.4)

По приложению 3 [1] укрупненный показатель теплового потока на горячее водоснабжение qh c учетом общественных зданий при норме на одного жителя a = 115 лсутки составит 407 Вт.

Среднечасовые тепловые потоки на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий кварталов определяем по формуле:

(1.5)

Суммарный тепловой поток по кварталам, Q, определяем суммированием расчётных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

(1.6)

Аналогично выполняются расчёты тепловых потоков и для других кварталов.

Таблица 1.2 - Расчёт тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

N квартала

Количество жителей m, чел

Общая площадь A, м3

Расчётные тепловые потоки, МВт

Отопление

Вентиляция

ГВС

Q?

qo

Qоmax

k2

Qvmax

qh

m

Qhm

1

29600

562400

87

61,16

0,6

7,34

407

29600

12,05

80,55

2

13412,5

254837,5

87

27,71

0,6

3,33

407

13412,5

5,46

36,50

3

17575

333925

87

36,31

0,6

4,36

407

17575

7,15

47,83

4

4625

87875

87

9,56

0,6

1,15

407

4625

1,88

12,59

5

11840

224960

87

24,46

0,6

2,94

407

11840

4,82

32,22

6

15725

298775

87

32,49

0,6

3,90

407

15725

6,40

42,79

7

18870

358530

87

38,99

0,6

4,68

407

18870

7,68

51,35

8

26732,5

507917,5

87

55,24

0,6

6,63

407

26732,5

10,88

72,74

9

28305

537795

87

58,49

0,6

7,02

407

28305

11,52

77,02

10

30044

570836

87

62,08

0,6

7,45

407

30044

12,23

81,76

11

11100

210900

87

22,94

0,6

2,75

407

11100

4,52

30,21

12

11100

210900

87

22,94

0,6

2,75

407

11100

4,52

30,21

13

13875

263625

87

28,67

0,6

3,44

407

13875

5,65

37,76

14

9250

175750

87

19,11

0,6

2,29

407

9250

3,76

25,17

15

20350

386650

87

42,05

0,6

5,05

407

20350

8,28

55,38

16

18500

351500

87

38,23

0,6

4,59

407

18500

7,53

50,34

17

18500

351500

87

38,23

0,6

4,59

407

18500

7,53

50,34

18

14800

281200

87

30,58

0,6

3,67

407

14800

6,02

40,27

19

27750

527250

95

62,61

0,6

7,51

407

27750

11,29

81,42

Определим соотношение тепловых нагрузок

1.3 Расчет и построение графиков теплового потребления

Выполним расчет и построение графиков часовых расходов теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение, а также годовых графиков теплопотребления по продолжительности тепловой нагрузки и по месяцам.

1.3.1 Расчёт и построение графиков часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС

Определим, используя формулы пересчета, часовые расходы на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха tн= +100С.

(1.7)

(1.8)

Отложив на графике (см. рис. 1.2 а) значения и при tн = +10 0С, а также значения и при tн = t0 = -35 0C и соединив их прямой, получим графики = f (tн) и = f (tн). Для построения часового графика расхода теплоты на горячее водоснабжение, определим среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение для неотопительного периода .

(1.9)

График среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха, и будет представлять собой прямую. Просуммировав ординаты часовых графиков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для диапазона температур tн = +10… -35 0C и соединив их прямой получим суммарный часовой график . Для построения годового графика теплоты по продолжительности тепловой нагрузки по [2] табл.1.3 находим продолжительности стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом 50C и продолжительность отопительного периода для г. Николаевск-на-Амуре n0 = 5858 ч. Данные сводим в таблицу 1.3

Таблица 1.3 - Продолжительность стояния температур наружного воздуха

Продолжительность, n

Температура наружного воздуха

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

23

220

594

751

725

651

588

885

979

487

?n

23

243

837

1543

2268

2919

3507

4392

5371

5858

График по продолжительности тепловой нагрузки (см. рис. 1.2.б) строится на основании суммарного часового графика . Для этого из точек на оси температур (+8, +5, 0, -10, -20, -35) восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с линией суммарного часового графика и из точек пересечения проводим горизонтальные прямые до пересечения с перпендикулярами, восстановленными из точек на оси продолжительности, соответствующих данным температурам. Соединив найденные точки плавной кривой, получим график по продолжительности тепловой нагрузки за отопительный период в течение 5858 часов. Затем построим график по продолжительности тепловой нагрузки за неотопительный период, для чего проведем прямую, параллельную оси абцисс с ординатой, равной =60МВт до расчетной продолжительности работы системы теплоснабжения в году, равной 8400 часов.

Рис. 1.2 Графики теплового потребления:

А - часовые графики теплового потребления;

Б - годовой график по продолжительности тепловой нагрузк

1.3.2 Расчёт и построение годового графика потребления тепла по месяцам

Для построения годового графика теплового потребления по месяцам находим среднемесячные температуры наружного воздуха. Затем, используя формулы пересчета, определим часовые расходы теплоты на отопление и вентиляцию для каждого месяца со среднемесячной температурой ниже +100C.Определим суммарные расходы теплоты для месяцев отопительного периода как сумму часовых расходов на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Для месяцев неотопительного периода (с >+10) суммарный расход теплоты будет равен среднечасовому расходу теплоты на горячее водоснабжение = 93,7 МВт. Выполним расчеты для января

МВт

МВт

МВт

Аналогично выполняем расчёты и для других месяцев отопительного периода. Расчёты сведём в табл. 1.4. Используя полученные данные, построим годовой график теплового потребления по месяцам (см. рис 1.3)

Таблица 1.4 - Среднечасовые расходы теплоты по месяцам года

Среднечасовые расходы теплоты по месяцам

Янв

Фев

Март

Апр

Май

Июнь

Июль

Авг

Сент

Окт

Нояб

Дек

-23,9

-20

-12,7

-2,9

3,7

11,5

16,5

16,2

11,1

2

-9,9

-19,8

Qо, МВт

359,6

327,6

267,8

187,6

133,5

147,4

244,9

326,0

Qв, МВт

43,2

39,3

32,1

22,5

16,0

17,7

29,4

39,1

Qг, МВт

93,7

93,7

93,7

93,7

93,7

60

60,0

60,0

59,9

93,7

93,7

93,7

QУ, МВт

496,4

460,6

393,7

303,8

243,2

60

60,0

60,0

59,9

258,8

368,0

458,8

Рис. 1.3 Годовой график теплового потребления по месяцам

1.4 Выбор и обоснование способа регулирования, графика температур сетевой воды

Построение графика регулирования.

Т.к. соотношение тепловых нагрузок лежит в интервале от 0,15 до 0,3, то принимаем регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Применение данного метода регулирования позволяет определять диаметры трубопроводов тепловых сетей по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию без учета расхода воды на горячее водоснабжение. Однако для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе должна быть выше, чем по отопительному графику. Некоторая недоподача теплоты в системы отопления в часы максимального водоразбора, компенсируется в ночное время при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение. При этом строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты, выравнивающими неравномерность подачи теплоты на отопление. В закрытых системах теплоснабжения эффективность повышенного графика реализуется при применении двухступенчатой смешанной с ограничением расхода включения водоподогревателей. Расчет повышенного графика для таких систем заключается в определении перепада температур сетевой воды в водоподогревателях верхней 1 и нижней 2 ступеней при различных температурах наружного воздуха и балансовой нагрузке горячего водоснабжения .Расчёт произвожу с помощью специальной программы RTGS для закрытых систем теплоснабжения.

Результаты расчёта сведены в таблицу № 1.5.

Для водяных тепловых сетей следует принимать качественное регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления и ГВС согласно графику изменения температуры воды в зависимости от температуры наружного воздуха.

При качественном способе регулирования для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления, температуры сетевой воды соответственно в подающей магистрали ф10, в обратной магистрали ф20, а также после элеватора ф30, в течение отопительного периода определяют по следующим выражениям:

, (1.10)

, (1.11)

, (1.12)

где - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для жилых районов 18 0С

- температура наружного воздуха, 0С

t - расчетный температурный напор нагревательного прибора, 0С, определяемый по формуле

?t=(ф3+ ф2)/2-ti (1.13)

Где 3 и 2 температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети при to; для жилых районов, как правило,

3 = 95о С; 2 = 70 о С;

- расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети =1-2;

- расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления:

Определение значения величин

Используя расчетные данные и приняв минимальную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе = 70 0С, строится отопительно-бытовой график температур. Точке излома температурного графика будут соответствовать температуры сетевой воды = 60 0С, = 40,48 0С, = 48,17 0С, температура наружного воздуха = 3,09 0С.

Далее приступаем к расчету скорректированного графика. Определяем балансовую нагрузку горячего водоснабжения

(1.13)

Суммарный перепад температур сетевой воды в верхней и нижней ступенях водоподогревателей в течение всего отопительного периода постоянен и определяется по формуле:

(1.14)

Перепад температуры сетевой воды в нижней ступени водоподогревателя 2 соответствующий температуре наружного воздуха для точки излома температурного графика tн', а так же для всего диапазона температур наружного воздуха от +10оС до tн' определяют по формуле:

(1.15)

для диапазона от tн' до to величину 2 определяют по формуле:

(1.16)

где th - температура горячей воды поступающей из водоподогревателя в систему горячего водоснабжения, 0С;

tc - температура холодной водопроводной воды перед водоподогревателем нижней ступени, 0С;

th' - температура водопроводной воды после водоподогревателя нижней ступени, 0С, определяемая по формуле

(1.17)

- температура сетевой воды в обратной магистрали соответствующая точке излома температурного графика, 0С

- температура сетевой воды в обратной магистрали принимаемая по отопительному графику в соответствии с заданной температурой наружного воздуха tн, 0С;

Температуру сетевой воды по повышенному графику в обратной магистрали 2п определяют по формуле, 0С

(1.18)

Перепад температур сетевой воды в верхней ступени водоподогревателя 1 определяют по формуле, 0С

(1.19)

Температуру сетевой воды в подающей магистрали 1п определяют по формуле:

(1.20)

При построении графиков температур сетевой воды для систем вентиляции основной задачей является определение температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после калориферов 2v для различных диапазонов отопительного периода. Для решения этой задачи используют следующие уравнения:

Для диапазона I (от +10 оС до )

(1.21)

для диапазона II (от до tv)

(1.22)

для диапазона III (от tv до to)

(1.23)

Где tк - температурный напор в калорифере, определяемый при температуре tн (tк' - то же при температуре )

(1.24)

tpк - расчетный температурный напор в калорифере, определенный при температуре наружного воздуха, расчетной для систем вентиляции, tv

(1.25)

1, 2v - значения температур сетевой воды соответственно в подающем трубопроводе перед калориферами и в обратном трубопроводе после калориферов при заданной температуре наружного воздуха tн

; - то же, но для точки излома температурного графика tн.

; - то же, но при расчетной температуре наружного воздуха для вентиляции, tv.

Неизвестные значения температуры обратной воды после калориферов 2v для I и III диапазонов определяют решением уравнений (1.21) и (1.23) методом последовательных приближений.

Таблица 1.5 - Расчет повышенного (скорректированного) графика для закрытой системы теплоснабжения.

t10

t20

t30

t1П

t2П

t2V

10

70,0

40,48

48,17

64,96

32,41

19,84

3,09

70,0

40,48

48,17

64,96

32,41

40,48

-10,95

89,01

52,42

62,49

90,75

42,01

52,42

-25

116,18

63

85,46

115,49

55,17

63

-35

135,0

70,0

95,0

135

57,02

47,5

Используя данные таблицы 1.5, построим отопительно-бытовой, а также повышенный графики температур сетевой воды.

Рис.1.4 Отопительно-бытовой () и повышенный (----) графики температур сетевой воды для закрытой системы теплоснабжения

1.5 Определение расходов сетевой воды

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Расчетный расход сетевой воды на отопление Go max, т/ч определяется по формуле:

Go max = 3,6·Qоmax·1000 / с·(ф1 - ф2), (1.26)

где 1 - температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха to, oC;

2 - то же, в обратном трубопроводе тепловой сети, оС;

с - удельная теплоемкость воды, принимаемая в расчетах равной 4,19 кДж/(кгС).

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию Gv max, т/ч определяется по формуле:

Gv max = 3,6·Qvmax·1000 / с·(ф1 - ф2), (1.27)

Т.к. отношение с = К4·Qhmd/ Qоmax = 2,4·117,68/564,41 = 0,5 составляет больше 0,2 и меньше 1 - принимаем двухступенчатую схему. Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения при параллельной схеме подключения водоподогревателей, Ghmax, кг/ч определяется по формуле:

Ghmax = 3,6·Qhmах / с·(1' - 3'), (1.28)

где 1' - температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке излома графика температур воды, оС,

3' - температура воды после параллельно включенного водоподогревателя горячего водоснабжения в точке излома графика температур воды, оС.

Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях и закрытых системах теплоснабжения, при регулировании по повышенному графику, в отопительный период, определяются по формуле:

УG = Gv max + Go max (1.29)

Результаты расчета расходов теплоносителя сведены в таблицу 1.6

Таблица 1.6 - Таблица расчетных расходов теплоносителя.

№ квартала

Отопление

Вентиляция

Gd, т/ч

ГВС

Q0, МВт

Gоmax, т/ч

Qv, МВт

Gvmax, т/ч

Qh md, МВт

Ghm, т/ч

Qh max, МВт

Ghmax, т/ч

1

2

3

4

5

10

6

8

7

9

1

41,6

549,9

5,0

66,1

616,0

8,7

151,9

13,4

287,0

2

12,5

165,2

1,5

19,8

185,1

2,6

45,4

4,0

85,8

3

23,7

313,3

2,8

37,0

350,3

4,9

85,6

7,5

161,7

4

6,9

91,2

0,8

10,6

101,8

1,4

24,4

2,2

46,2

5

16,6

219,4

2,0

26,4

245,9

3,5

61,1

5,4

115,5

6

20,8

274,9

2,5

33,0

308,0

4,3

75,1

6,6

141,9

7

22,9

302,7

2,7

35,7

338,4

4,8

83,8

7,4

158,4

8

31,2

412,4

3,7

48,9

461,3

6,5

113,5

10,0

214,5

9

31,2

412,4

3,7

48,9

461,3

6,5

113,5

10,0

214,5

10

42,7

564,4

5,1

67,4

631,8

8,9

155,4

13,7

293,6

11

14,6

193,0

1,7

22,5

215,5

3,0

52,4

4,6

99,0

12

14,6

193,0

1,7

22,5

215,5

3,0

52,4

4,6

99,0

13

19,4

256,4

2,3

30,4

286,8

4,0

69,9

6,1

132,0

14

25,0

330,5

3,0

39,7

370,1

5,2

90,8

8,0

171,6

15

26,4

349,0

3,2

42,3

391,3

5,5

96,0

8,4

181,5

16

25,0

330,5

3,0

39,7

370,1

5,2

90,8

8,0

171,6

17

28,2

372,8

3,4

44,9

417,7

5,9

103,0

9,1

194,7

18

28,0

370,1

2,5

33,0

403,2

4,3

75,1

6,6

141,9

19

26,4

349,0

3,2

42,3

391,3

5,5

96,0

8,4

181,5

У

6050,0

711,1

6761,2

1636,3

3091,4

Для построения графиков расхода теплоносителя (cм. рис 1.5) определяем расход воды на систему отопления и вентиляции при tн=+100С и tн=40С

;

;

;

;

;

1.6 Гидравлический расчет магистральных теплопроводов двухтрубной водяной тепловой сети

Расчетная схема теплосети от источника теплоты (ТЭЦ 2) до кварталов города (КВ) приведена на рис. 1.5. Для компенсации температурных деформаций предусмотриваются сальниковые компенсаторы. Удельные потери давления по главной магистрали принимаются в размере 20-50 Па/м.

Рис.1.5. Расчетная схема магистральной тепловой сети.

Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых сетей.

По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов.

При движении теплоносителя по трубам полные потери давления Р складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях Рм

(1.30)

(1.31)

Где R - удельные потери давления, Па/м, определяемые по формуле

, (1.32)

где - коэффициент гидравлического трения;

d - внутренний диаметр трубопровода, м;

- плотность теплоносителя, кг/м3;

- скорость движения теплоносителя, м/c;

L - длина трубопровода, м.

Потери давления в местных сопротивлениях Рм определяют по формуле

, (1.33)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также определены по следующей формуле

Рм R Lэ,(1.34)

гдеLэ - эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют по формуле

(1.35)

Расчет выполним для подающего трубопровода. Примем за главную магистраль наиболее протяженную и загруженную ветвь теплосети от ИТ до КВ 18 (участки 20,19,17,15,12,9,7,4,2).

По таблицам гидравлического расчета, приведенным в [2], на основании известных расходов теплоносителя, ориентируясь на удельные потери давления R в пределах от 20 до 50 Па/м, определим для участков диаметры трубопроводов dнхS, мм, фактические удельные потери давления R, Па/м, скорости воды V, м/с.

По известным диаметрам на участках главной магистрали определим сумму коэффициентов местных сопротивлений и их эквивалентные длины Lэ.

Далее определим приведенную длину участков Lп

Lп=L + Lэ (1.36)

Затем определим потери давления P на участке

P = R Lп (1.37)

Результаты гидравлического расчета сведены в табл.1.7 и 1.8

Таблица 1.7 - Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений

№ уч-ка

DнЧS, мм

L, м

Вид местного сопротивления

о

Кол-во

Уо

lэ, м

Lэ, м

20

1220Ч12

675

задвижка

0,5

1

3,9

265,98

1037,32

отвод на 90?

0,5

1

тройник на проход

1

2

сал. компенсатор

0,3

3

19

1020Ч11

180

тройник на проход

1

1

2,1

127,05

266,805

внез. сужение

0,5

1

сал. компенсатор

0,3

2

17

1020Ч11

585

задвижка

0,5

1

1,5

90,75

136,125

тройник на проход

1

1

15

1020Ч11

495

тройник на проход

1

2

3,2

193,6

619,52

сал. компенсатор

0,3

4

12

920Ч8

225

тройник на проход

1

1

2,4

127,44

305,856

внез. сужение

0,5

1

сал. компенсатор

0,3

3

9

820Ч9

405

внез. сужение

0,5

1

2,6

119,6

310,96

отвод на 90?

0,5

1

тройник на проход

1

1

сал. компенсатор

0,3

2

7

720Ч9

1035

внез. сужение

0,5

1

4,4

171,16

753,104

отвод на 90?

0,5

2

тройник на проход

1

2

сал. компенсатор

0,3

3

4

720Ч9

522

отвод на 90?

0,5

1

2,1

81,69

171,549

тройник на проход

1

1

сал. компенсатор

0,3

2

2

630Ч8

517

внез. сужение

0,5

1

3,1

101,99

316,169

тройник на проход

1

2

сал. компенсатор

0,3

2

1

426Ч7

45

внез. сужение

0,5

1

1,8

36,36

65,448

отвод на 90?

0,5

1

сал. компенсатор

0,3

1

задвижка

0,5

1

Таблица 1.8 - Гидравлический расчет магистральных трубопроводов

Nуч

G,т/ч

Длина, м

dн*s, мм

w, м/с

R, Па/м

Rl, Па

УRl, Па

L

Lп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Направление 20-19-17-15-12-9-7-4-2-1

20

6761,4

675

1037

1712

1220Ч12

1,76

20,2

34588,9

160914,2

19

4136,2

180

267

447

1020Ч11

1,56

19,8

8846,7

126325,3

17

3520,2

585

136

721

1020Ч11

1,3

13,7

9879,4

117478,6

15

3335,1

495

620

1115

1020Ч11

1,26

13,7

15268,9

107599,2

12

2523,5

225

306

531

920Ч8

1,13

11,7

6211,0

92330,2

9

2175,8

405

311

716

820Ч9

1,7

12,6

9021,1

86119,2

7

1714,5

1035

753

1788

720Ч9

1,7

21,6

38623,0

77098,1

4

1212,2

522

172

694

720Ч9

1,42

25,5

17685,5

38475,1

2

794,5

517

316

833

630Ч8

1,22

22,5

18746,3

20789,6

1

391,3

45

65

110

426x7

0,87

18,5

2043,3

2043,3

Найдем ориентировочные удельные потери давления для ответвления с участками 9,10,11.

Коэффициент , учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления, определяем по формуле:

;

Ориентируясь на R = 21Па/м, определим по таблицам гидравлического расчета диаметры трубопроводов, удельные потери давления R, скорости V, потери давления Р на участках 21,24,27,29,31.

Таблица 1.9 - Расчет эквивалентных длин местных сопротивлений для ответвления с участками 21,24,27,29,31

№ уч-ка

DнЧS, мм

L, м

Вид местного сопротивления

о

Кол-во

Уо

lэ, м

Lэ, м

21

820Ч9

428

задвижка

0,5

1

3,4

156,4

532

тройник на проход

1

2

сал. компенсатор

0,3

3

24

720Ч9

1215

тройник на проход

1

2

4,4

171,16

753

отвод на 90?

0,5

2

внез. сужение

0,5

1

сал. компенсатор

0,3

3

27

630Ч8

585

задвижка

0,5

1

2,6

85,54

222

отвод на 90?

0,5

2

внез. сужение

0,5

1

тройник на проход

1

1

сал. компенсатор

0,3

2

29

529Ч7

473

тройник на проход

1

1

1,6

42,4

68

сал. компенсатор

0,3

2

31

426Ч7

653

тройник на проход

1

1

2,6

52,52

137

внез. сужение

0,5

1

отвод на 90?

0,5

1

сал. компенсатор

0,3

2

Таблица 1.10 - Гидравлический расчет ответвления с участками 21,24,27,29,31

Nуч

G,т/ч

Длина, м

dн*s, мм

w, м/с

R, Па/м

Rl, Па

УRl, Па

L

Lп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Направление 21-24-27-29-31

21

2625,2

428

532

960

820Ч9

1,55

25,7

24665,83

119212,7

24

1978,8

1215

753

1968

720x9

1,5

28,3

55697,34

94546,85

27

1131,2

585

222

807

630Ч8

1,13

18,8

15179,2

38849,5

29

761,4

473

68

541

529x7

1,06

20,7

11195,39

23670,31

31

370,1

653

137

790

426Ч7

0,81

15,8

12474,92

12474,92

Определим невязку потерь давления на ответвлении с участками 21,24,27,29,31.

1.7 Графики напоров для отопительного и летнего периодов

Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного периодов. Пьезометрический график позволяет: определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети; с учетом рельефа местности, располагаемого напора и высоты зданий, выбрать схемы присоединения потребителей; подобрать авторегуляторы, сопла элеваторов, дроссельные устройства для местных систем теплоснабжения; подобрать сетевые и подпиточные насосы. Пьезометрические графики строятся для магистральных и квартальных тепловых сетей.

Пьезометрические графики построены для статического и динамического режимов системы теплоснабжения. За начало координат в магистральных сетях принимают местоположение ТЭЦ. Построен профиль трассы и высоты присоединенных потребителей (принята 9-ти этажная застройка). За нулевую отметку оси ординат (оси напоров) принята отметка низшей точки теплотрассы. Построена линия статического напора, величина которого должна быть выше местных систем теплопотребления не менее чем на 5 метров, обеспечивая их защиту от "оголения", и в то же время не должна превышать максимальный рабочий напор для местных систем.

При построении пьезометрического графика для квартальных сетей следует учитывать, что квартальные сети являются продолжением магистральных сетей. Располагаемый напор в начале квартальных сетей (40м) должен быть использован на потери давления в подающей и обратной магистрали квартальных сетей (10м), на потери напора в элеваторных узлах системы отопления потребителей кварталов (20-30м) и на потери напора в системе отопления (1-2м). Следует учитывать, что линии напоров пьезометрического графика квартальных сетей и при статическом и при динамическом режимах будут продолжением соответствующих линий пьезометрического графика магистральных тепловых сетей.

Для построения пьезометрического графика для неотопительного периода необходимо определить потери давления в главной магистрали при пропуске максимального расхода сетевой воды на горячее водоснабжение.

(1.38)

где - потери напора в трубопроводах в отопительный период, м;

- суммарный расход сетевой воды на головном участке системы теплоснабжения в отопительный период;

- максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение в неотопительный период, определяемый по формуле:

= м

1.8 Подбор сетевых и подпиточных насосов

В водяных сетях насосы используются для создания заданных давлений и подачи необходимого количества теплоносителя к потребителям тепла.

Сетевые насосы создают циркуляцию воды в системе теплоснабжения, а подпиточные компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий, как при статическом, так и при динамическом режимах. Количество сетевых насосов принимается не менее двух, из которых один резервный.

В закрытой системе теплоснабжения устанавливается не менее двух подпиточных насосов, из которых один является резервным.

По пьезометрическому графику определяется напор, который должен развивать сетевой насос, м

, (1.39)

Где - потери напора в теплофикационном оборудовании источника теплоты, м;

- потери напора в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети, м;

- потери напора в системах теплопотребления, м

м

Подача сетевого насоса должна обеспечивать расчетный расход теплоносителя:

т/ч (1.40)

Принимаем к установке по параллельной схеме 3 рабочих и один резервный насосы СЭ-2000-100 обеспечивающие требуемые параметры.

В летнее время принимаем сетевой насос по напору м и подаче т/ч:

м

Принимаем для неотопительного периода 3 рабочих и 1 резервный насосы СЭ-1250-70-11

Для восполнения утечек воды из тепловой сети предусматривается подпиточная линия с насосными установками.

Подача подпиточного насоса в закрытой системе теплоснабжения должна компенсировать утечку теплоносителя . Согласно [2] прил.23 величина утечки принимается в размере 0,2% от объема системы теплоснабжения , м3

(1.41)

где - суммарный тепловой поток, Мвт;

q - удельный объем системы, принимается равным 65 м3/МВт

м3

Величина утечки определяется по формуле, м3

(1.42)

м3

Требуемый напор подпиточного насоса Hпн, м определяется по формуле

(1.43)

где - потери напора в подпиточной линии, принимаются равными 10- 20 м;

z - превышение отметки баков с подпиточной водой по отношению к оси подпиточных насосов, м.

м

К установке принимается 1 насос марки СЭ-800-55-16 и один резервный той же марки.

2. Теплоснабжение квартала

2.1 Определение тепловых нагрузок для зданий расчётного квартала

Тепловые потоки на отопление и вентиляцию зданий при известных наружных строительных объемах, Vзд., м3, удельных отопительных qот, Вт/(мС), и вентиляционных нагрузок qвент., Вт/(мС), определяются по формулам:

тепловой сеть водяной здание

Qo max=qот ·Vзд·( ti-to )·a (2.1)

Qv max=qвент·Vзд ·( t i-to) (2.2)

где а - поправочный коэффициент к величине qот, принимаемый по приложению 4 /1/; а=0,95;

to - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления,С

ti - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая по приложению 4 /1/.

Среднечасовой тепловой поток, кВт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется формуле:

Qhm=1,16·1,2·m· (55 - tc) / Т, (2.3)

где - норма расхода воды, л/сут;

m - количество людей;

Т - период пребывания людей или период их работы.

Максимальный тепловой поток Qhmax, кВт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется формуле:

Qh max= 1,16·1,1·m (55 - tc) (2.4)

где - норма расхода воды в час наибольшего водопотребления, л/ч.

2.2 Определение расчётных расходов теплоносителя для зданий расчётного квартала

Расчетный расход сетевой воды, кг/ч, для определения диаметров труб в водяных квартальных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения по формулам согласно [8]:

а) на отопление

(2.5)

б) на вентиляцию

(2.6)

в) на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:

максимальный, при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей:

(2.7)

с - теплоёмкость, принимается равной 4,198 кДж/(кг С).

В неотопительный период максимальный расход на ГВС при параллельной схеме присоединения водоподогревателей:

(2.8)

Суммарный расход сетевой воды определяется в зависимости от способа регулирования. При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и ГВС , суммарный расход вычисляется по формуле:

(2.9)

а при

(2.10)

Таблица 2.1 - Расчетные расходы сетевой воды для квартальной тепловой сети

Nзд

Наим. зданий

Отопление

Вентиляция

Горячее водоснабжение

Qо, кВт

Gо, т/ч

Qv, кВт

Gv, т/ч

Qhmax, кВт

Ghmax, т/ч

Qhлmax, кВт

Ghлmax, т/ч

с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Жилой дом 80 кв.

388,7

4,45

-

-

193,6

3,10

123,93

2,66

0,50

2

Жилой дом80 кв.

388,7

4,45

-

-

193,6

3,10

123,93

2,66

0,50

3

Жилой дом 80 кв.

388,7

4,45

-

-

193,6

3,10

123,93

2,66

0,50

4

Жилой дом80 кв.

388,7

4,45

-

-

193,6

3,10

123,93

2,66

0,50

5

Жилой дом 60 кв.

284,4

3,26

-

-

145,1

2,32

92,86

1,99

0,51

6

Жилой дом 90 кв.

436,8

5,00

-

-

217,6

3,48

139,26

2,99

0,50

7

Жилой дом 90 кв.

436,8

5,00

-

-

217,6

3,48

139,26

2,99

0,50

8

Жилой дом 90 кв.

436,8

5,00

-

-

217,6

3,48

139,26

2,99

0,50

9

Жилой дом 55 кв.

260,6

2,99

-

-

129,8

2,08

83,07

1,78

0,51

10

Жилой дом 160 кв.

702,2

8,04

-

-

385,2

6,17

246,53

5,30

0.4

11

Магазин прод. 460 кв. м.

40,2

0,46

49,4

0,65

16,1

0,26

10,30

0,22

0,31

12

Кинотеатр на 800 мест

219,9

2,52

291,1

3,85

68,0

1,09

43,52

0,93

0,45

13

Баня на 100 мест

91,2

1,04

348,0

4,60

671,6

10,75

429,82

9,23

7,36

14

Прачечная 1000 кг/смена

94,1

1,08

209,3

2,77

125,9

2,02

80,58

1,73

1,34

4557,8

52,21

897,8

11,87

2969,1

47,53

1900,19

40,82

Список использованных источников

1. СНиП 23-01-99 Строительная климатология /Госстрой России. - М.: 2000. - 66 с.

2. СНиП 2.01.07- 86 Тепловые сети /Минстрой России. - М.: ЦПП, 1994. - 48 с.

3. СНиП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов /Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1998. - 28 с.

4. 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, 1988. - 376 с.

5. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей.: Справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э. Хиж и др. - изд., 3-е переработ. и доп. - М.: Стройиздат, 1988. - 432 с.

6. Справочник проектировщика под ред. А.А. Николаева. - Проектирование тепловых сетей.-М. 1965-360с.

7. ГОСТ 21.605-82. Сети тепловые. Рабочие чертежи. М.: 1982-10 с.

8. А.К. Тихомиров. Теплоснабжение района города: учеб. пособие - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. университета 2006г. - 135с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет тепловых нагрузок района города. График регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке в закрытых системах теплоснабжения. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях, расход воды на горячее водоснабжение и отопление.

    курсовая работа [269,3 K], добавлен 30.11.2015

  • Характеристики газообразного топлива. Расчет городской системы газоснабжения. Определение количества жителей газоснабжаемого района и расчетных расходов газа. Гидравлический расчет газораспределительных сетей. Гидравлический расчет сети среднего давления.

    курсовая работа [87,3 K], добавлен 28.05.2016

  • Анализ принципа действия и технологических схем ЦТП. Расчет тепловых нагрузок и расходов теплоносителя. Выбор и описание способа регулирования. Гидравлический расчет системы теплоснабжения. Определение расходов по эксплуатации системы теплоснабжения.

    дипломная работа [639,3 K], добавлен 13.10.2017

  • Характеристика города и потребителей газа. Определение количества жителей в кварталах и тепловых нагрузок. Гидравлический расчет газопроводов среднего и высокого давления. Расчет квартальной сети и внутридомовых газопроводов. Подбор оборудования ГРП.

    курсовая работа [308,5 K], добавлен 13.02.2016

  • Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале.

    курсовая работа [389,8 K], добавлен 06.05.2015

  • Характеристика энергоснабжаемого микрорайона. Определение расчетных электрических нагрузок жилых и общественных зданий. Выбор величины питающего напряжения. Расчет наружной осветительной сети. Выбор и расчет оборудования сети 10 кВ.

    дипломная работа [631,8 K], добавлен 25.06.2004

  • Построение графика потребления газа и определение его расчетных часовых расходов. Выбор общей схемы подачи газа заданным потребителям и составление расчетной схемы. Гидравлический расчет газопровода среднего давления, подбор фильтров и регуляторов.

    курсовая работа [267,2 K], добавлен 13.07.2013

  • Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов. Разработка схемы трубопроводов системы горячего водоснабжения и теплового пункта. Подбор оборудования теплового пункта. Определение потерь теплоты.

    курсовая работа [80,3 K], добавлен 05.01.2017

  • Генеральный план текстильного комбината. Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды (до пожара). Потери напора на участках. Расчет запасных и запасно-регулирующих емкостей. Объем бака водонапорной башни.

    курсовая работа [334,4 K], добавлен 17.01.2015

  • Гидравлический расчет и конструирование водопроводной сети. Краткая характеристика объекта водоснабжения, определение расчетных расходов воды в городе. Выбор системы водопровода и трассировка водоводов, подбор насосов; испытание, промывка, дезинфекция.

    курсовая работа [431,9 K], добавлен 27.09.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.