Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Целью разработки курсового проекта «Теплоснабжение промышленного предприятия» является обобщение теоретических знаний по курсу «Теплоснабжение», приобретение навыков оптимального проектирования в соответствии с действующими СНиП, ГОСТ и прогрессивными техническими решениями.

Связывая источник тепла с большим количеством потребителей, тепловые сети должны обеспечить согласованную работу всех звеньев системы централизованного теплоснабжения (СЦТ). Поэтому при проектировании особое внимание следует уделить расчету тепловых нагрузок потребителей, режимам регулирования отпуска теплоты, расчету температурных и гидравлических режимов СЦТ, определению оптимальной толщины изоляции и тепловому расчету тепловых сетей, а также расчету строительно-монтажных элементов тепловых сетей и энергосберегающих мероприятий СЦТ.

Теплоснабжение - подача тепловой энергии в виде горячей воды или пара к потребителям. Тепло подаётся по специальным трубопроводам - тепловым сетям.

Тепловые сети делятся на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населённого пункта, распределительные - внутри квартала, микрорайона и ответвления к зданиям.

Тепло может подаваться потребителям в систему отопления, вентиляции, горячего водоснабжения двумя путями:

централизованно;

децентрализованно.

Централизованно, когда тепло одного источника подаётся многочисленным потребителям. Источниками могут быть:

ТЭЦ

районные котельные (водогрейные, промышленно-отопительные)

Теплоснабжение является одной из основных систем энергетики любой высокоразвитой страны. Теплоснабжение народного хозяйства требует приблизительно 1/3 всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.

Водяные системы теплоснабжения применяют двух типов:

закрытые;

открытые.

В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель. В открытых системах циркулирующая вода частично или полностью разбирается у абонентов горячего водоснабжения.



Исходные данные

Курсовая работа по теплоснабжению разработана для г. Мурманск.

Климатические данные:

§ температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки: -27^оС;

§ расчетная температура для вентиляции: -18^оС;

§ средняя за отопительный период: -3,2 ^оС;

§ средняя скорость ветра в январе: 5,6 м/с;

§ продолжительность отопительного периода: 275 сут.;

§ число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха:

tН, 0C	, ч
-50 и ниже	-
-49,9; -45	-
-44,8; -40	1
-39,9; -35	7
-34,9; -30	26
-29,9; -25	91
-24,9; -20	218
-19,9; -15	434
-14,9; -10	765
-9,9; -5	1160
-4,9; 0	1593
+0,1; +5	1482
+5,1; +8	964

Всего часов 6744.



1. Определение расчетных тепловых потоков

Согласно [1] максимальный тепловой поток на отопление промышленного здания:

(1)

Максимальный тепловой поток на вентиляцию промышленного здания:

(2)

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение для зданий:

(3)

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение промышленного здания:

(4)

где:

укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление промышленных зданий на 1 общего объема [2],;

укрупнённый показатель максимального теплового потока на вентиляцию промышленных зданий на 1 общего объема [2];

строительный объем здания, ;

б - поправочный коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры наружного воздуха от табличного значения

норма расхода воды в жилых зданиях, 85….115 л/сут на одного человека (в данной работе ;

норма расхода воды в общественных зданиях, 25л/сут на одного человека;

t_i - расчетная температура в помещении, °С;

t_o, t_v - расчетные температуры для проектирования систем отопления и вентиляции, °С;

t_h - температура воды в системе ГВС, t_h=55°С;

t_c- температура холодной воды, t_c=5°С;

с - теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/кг °С.

Максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий:

(5)

Средний тепловой поток на отопление, Вт, следует определять

(6)

Максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

(7)

Средний тепловой поток, Вт, на вентиляцию при t₀

(8)

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

(9)

где

q₀ - укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади [2];

k₁ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принять k₁=0,25 [2];

k₂ - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г. k₂=0,4, после 1985 г. k₂=0,6 [2];

A - общая площадь жилых зданий, м²;

q_h - укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека.

Строительные объемы промышленных зданий

(10)

1. Проходная

2. Заводоуправление

3. Столовая на 65 мест

4. Заготовительный цех

5. Механический цех

6. Кузнечно-прессовый цех

7. Механический цех

8. Деревообделочный цех

9. Термический цех

10. Сборочный цех

11. Тепловой узел

12. Склад готовой продукции

Нагрузка на отопление:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Нагрузка на вентиляцию:

1. -

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11. -

12.

Горячее водоснабжение:

(11)

1. Столовая на 60 мест.

количество реализованных блюд в час;

норма потребления горячей воды 4л/блюдо;

1,2 - коэффициент, учитывающий теплоотдачу в помещения от трубопроводов систем горячего водоснабжения;

N - количество посадочных мест;

Р - количество посадок в час;

2. Душевые

число душевых сеток (примем 48 шт).

норма потребления горячей воды на одну сетку, 270 л/ч;

время работы душевых сеток 60 мин за сутки;

3. Умывальников общего пользования

Принимаем:

- в цехах - 14 умывальников,

- в заводоуправлении - 3 умывальника,

- в столовой - 3 умывальника

получаем

норма потребления горячей воды 55 л/ч

Суммарная тепловая нагрузка:

- на отопление: ;

- на вентиляцию:

- на горячее водоснабжение:



2. График зависимости суммарной тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха и продолжительности

Для определения расчетной теплопроизводительности источников тепла, режима совместной работы источников тепла, установления выгодных параметров теплоносителя, выбора экономического режима работы теплоподготовительного оборудования источников тепла, а также определения других экономических показателей используют годовые графики продолжительности тепловой нагрузки (сезонной, отопительно-вентиляционной, суммарной на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологию).

График годового расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха строится на основании графика суммарных часовых расходов тепла и состоит из двух частей: правой - графика зависимости суммарных часовых расходов тепла от температуры наружного воздуха и левой - годового графика расхода тепла. По оси абсцисс откладывают в одну сторону - температуры наружного воздуха, в другую сторону - число часов стояния температур наружного воздуха, по оси ординат - тепловые нагрузки (расходы тепла).

Для построения часового графика расхода теплоты на отопление и вентиляцию воспользуемся формулами пересчета:

(12)

(13)

часовые расходы на отопление и вентиляцию при температуре наружного воздуха t_н= +8⁰С:



Отложив на графике (рис. 1.а) значения и при t_н= +8 ⁰С, а также значения и при t_н= t₀ = -31⁰C и соединив их прямой, получим графики = f (t_н) и = f (t_н).

Для построения часового графика расхода теплоты на горячее водоснабжение для неотопительного периода используем формулу пересчёта

(14)

где t_c- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5 ^оС);

t^s_c - температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15 ^оС);

- коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период, для промпредприятия принимаем равным 1,0.

Таким образом:

График среднечасового расхода теплоты на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха, и будет представлять собой прямую, параллельную оси абсцисс с ординатой 0,054 МВт для отопительного периода и с ординатой 0,043 МВт для неотопительного периода. Просуммировав ординаты часовых графиков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для диапазона температур t_н= +8 -31⁰C и соединив их прямой получим суммарный часовой график .

График по продолжительности тепловой нагрузки строится на основании суммарного часового графика . Для этого из точек на оси температур (+8, 0, -10, -20, -31) 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 3984 часов. Затем построим график по продолжительности тепловой нагрузки за неотопительный период, для чего проведем прямую параллельную оси абсцисс с ординатой равной = 0,054 МВт до расчетной продолжительности работы системы теплоснабжения в году равной 8400 часов.



3. Расчет отпуска теплоты и определение расчётных расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

3.1 Регулирование отпуска теплоты

Регулирование отпуска теплоты на разнородное теплопотребление может быть по отопительной тепловой нагрузке или по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Регулирование отпуска теплоты по отопительно-бытовому графику температур производится при центрально-вентиляционной нагрузки в основном диапазоне от точки излома температурного графика, которая делит его на две части от до расчётной температуры для проектирования отопления и при местном регулировании от начала отопительного сезона при +8°С до.

Построение графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях от температуры наружного воздуха t.

Регулирование отпуска теплоты на отопление

Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки в диапазонах отдоведётся по температуре горячей воды и обратной воды в тепловой сети:

(15)

(16)

где

t₀ - температурный перепад в нагревательном приборе местной системы

(17)

- средняя температура нагревательного прибора в местной системы

(18)

- относительная тепловая нагрузка

(19)

- температура внутри помещения ,°С;

- перепад температур в тепловой сети, 0С;

(20)

- перепад температур в местной системе;

(21)

Температура воды после элеватора будет:

(22)

Местное количественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от +8°С до t' производится путём местных пропусков или изменением количества воды, поступающей в местную систему из тепловой сети путём перекрытия задвижек. В этом диапазоне ₁ и ₂ являются постоянными и соответствуют температуре горячей и обратной воды в тепловой сети для летнего периода.

Температура обратной воды при количественном регулировании нагрузки в диапазоне +8°С до t' определяются по формуле:

(23)

где

- коэффициент инжекции при температуре в точке излома:

(24)

Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию

Местное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне +8°С до t' ведётся изменением количества сетевой воды при постоянном расходе через калорифер. В этом случае температура воды после калорифера для различных значений в указанном диапазоне определяется методом подбора по уравнению

(25)

где при t'

Регулирование отпуска теплоты на горячее водоснабжение

Так как по тепловым сетям одновременно подаётся теплота на отопление, приточную вентиляцию и горячее водоснабжение, для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабжения необходимо внести коррективы в отопительный график. Температура нагреваемой воды на выходе из водонагревателя горячего водоснабжения должна быть 60…65°С. Поэтому минимальная температура сетевой воды в подающей магистрали принимается равной 70°С. Для этого отопительный график срезается на уровне 70°С.

Местное количественное регулирование нагрузки на горячее водоснабжение в диапазоне t' до t0 ведётся авторегулятором путём изменения количества сетевой воды, поступающей в водоподогреватель в зависимости от температуры обратной воды после водоподогревателя. В этом случае температура воды после водоподогревателя для различных значений t в указанном диапазоне определяется методом подбора.

(26)

где

- средняя разность температур греющей и нагревающей среды:

(27)

3.2 Определение расчётных расходов сетевой воды

Расчётный часовой расход сетевой воды на отопление будет:

(28)

где= в диапазоне от t' до t_o

Расчётный часовой расход сетевой воды на вентиляцию определится как:

(29)

где= в диапазоне от t' до t_o

Расчётный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение

(25)

где= в диапазоне от +8°С до t'

3.3 Расчет отпуска теплоты и определение расчётных расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение на ЭВМ

Для расчета необходимо определить следующие параметры теплоносителя:

(26)

Расчет отпуска теплоты и определение расчётных расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение на ЭВМ.

x= 8 T1= 70

x= 7 T1= 70

x= 6 T1= 70

x= 5 T1= 70

x= 4 T1= 70

x= 3 T1= 70

x= 2 T1= 70

x= 1 T1= 70

x= 0 T1= 70

x=-1 T1= 70

x=-2 T1= 70

x=-3 T1= 72,1200797545968 T2= 46,4057940403111 T3=

57,1200797545968

a3= 72,1200797545968 c3= 46,4057940403111 b3= 57 x3=-3

x=-4 T1= 74,369663531237 T2= 47,4308880210329 T3=

58,6553778169512

x=-5 T1= 76,6076575305623 T2= 48,4443922244399 T3=

60,1790861019909

x=-6 T1= 78,8346642018706 T2= 49,4469090998297 T3=

61,6918070590134

x=-7 T1= 81,0512309513291 T2= 50,4389860533699 T3=

63,1940880941863

x=-8 T1= 83,2578571669515 T2= 51,4211224730739 T3=

64,6864285955229

x=-9 T1= 85,4550001117021 T2= 52,3937756219062 T3=

66,1692858259878

x=-10 T1= 87,6430799022226 T2= 53,3573656165084 T3=

67,6430799022226

x=-11 T1= 89,822483742608 T2= 54,3122796609754 T3=

69,1081980283223

x=-12 T1= 91,9935695465135 T2= 55,2588756689625 T3=

70,5649981179421

x=-13 T1= 94,1566690533817 T2= 56,1974853799123 T3=

72,0138119105245

x=-14 T1= 96,3120905234628 T2= 57,1284170540751 T3=

73,45494766632

x=-15 T1= 98,4601210799299 T2= 58,0519578146238 T3=

74,8886925085013

x=-16 T1= 100,601028753579 T2= 58,9683756923549 T3=

76,3153144678651

x=-17 T1= 102,735064275512 T2= 59,8779214183693 T3=

77,7350642755122

x=-18 T1= 104,86246265516 T2= 60,7808300020992 T3=

79,1481769408747

x=-19 T1= 106,983444574604 T2= 61,6773221256244 T3=

80,5548731460325

x=-20 T1= 109,098217624946 T2= 62,5676053800477 T3=

81,9553604820885

x=-21 T1= 111,206977406314 T2= 63,451875365498 T3=

83,3498345491715

x=-22 T1= 113,309908509646 T2= 64,3303166729111 T3=

84,7384799382172

x=-23 T1= 115,407185395581 T2= 65,2031037629278 T3=

86,1214711098666

x=-24 T1= 117,498973183506 T2= 66,0704017549344 T3=

87,4989731835058

x=-25 T1= 119,585428361838 T2= 66,9323671373486 T3=

88,8711426475526

x=-26 T1= 121,666699429069 T2= 67,7891484086606 T3=

90,2381280004973

x=-27 T1= 123,742927473723 T2= 68,640886657396 T3=

91,6000703308654

x=-28 T1= 125,814246700292 T2= 69,4877160880471 T3=

92,9571038431492

x=-29 T1= 127,880784907234 T2= 70,3297644990705 T3=

94,3093563358052

x=-30 T1= 129,942663922326 T2= 71,1671537182448 T3=

95,6569496366122

x=-31 T1= 132 T2= 72 T3= 97

x= 8 T4= 27,4049944044919 T5= 22,5

x= 7 T4= 29,2626362932612 T5= 24,5

x= 6 T4= 31,0867576387353 T5= 28

x= 5 T4= 32,8806907296949 T5= 31,5

x= 4 T4= 34,6472065073551 T5= 34,5

x= 3 T4= 36,3886424252927 T5= 37,5

x= 2 T4= 38,1069946017658 T5= 35

x= 1 T4= 39,803985847788 T5= 37,5

x= 0 T4= 41,4811169350403 T5= 40

x=-1 T4= 43,1397059349319 T5= 42,5

x=-2 T4= 44,7809188861835 T5= 44,5

x=-4 t7= 28,5

x=-5 t7= 28

x=-6 t7= 27

x=-7 t7= 26

x=-8 t7= 25,5

x=-9 t7= 25

x=-10 t7= 24

x=-11 t7= 23,5

x=-12 t7= 23

x=-13 t7= 22,5

x=-14 t7= 22

x=-15 t7= 21,5

x=-16 t7= 21

x=-17 t7= 20,5

x=-18 t7= 20,5

x=-19 t7= 20

x=-20 t7= 19,5

x=-21 t7= 19

x=-22 t7= 19

x=-23 t7= 18,5

x=-24 t7= 18

x=-25 t7= 18

x=-26 t7= 17,5

x=-27 t7= 17,5

x=-28 t7= 17

x=-29 t7= 17

x=-30 t7= 16,5

x=-31 t7= 16,5

x= 8 r1= 310994,224489796 r2= 177907,142857143 r= 542639,267346939

g1= 6,25816276831811 g2= 3,2103544575725 g3= 1,15152642857143 g=

10,620043654462

x= 7 r1= 342093,646938775 r2= 195697,857142857 r= 591529,404081633

g1= 7,19789154885878 g2= 3,68661583314645 g3= 1,15152642857143 g=

12,0360338105767

x= 6 r1= 373193,069387755 r2= 213488,571428571 r= 640419,540816327

g1= 8,22033206051598 g2= 4,35690962099125 g3= 1,15152642857143 g=

13,7287681100787

x= 5 r1= 404292,491836735 r2= 231279,285714286 r= 689309,677551021

g1= 9,33574542163069 g2= 5,14907500662603 g3= 1,15152642857143 g=

15,6363468568281

x= 4 r1= 435391,914285714 r2= 249070 r= 738199,814285714

g1= 10,5562540472339 g2= 6,01376257545272 g3= 1,15152642857143 g=

17,721543051258

x= 3 r1= 466491,336734694 r2= 266860,714285714 r= 787089,951020408

g1= 11,8962679895457 g2= 7,03808477237049 g3= 1,15152642857143 g=

20,0858791904876

x= 2 r1= 497590,759183673 r2= 284651,428571429 r= 835980,087755102

g1= 13,3730377457056 g2= 6,97105539358601 g3= 1,15152642857143 g=

21,495619567863

x= 1 r1= 528690,181632653 r2= 302442,142857143 r= 884870,224489796

g1= 15,0073784753075 g2= 7,97649607535322 g3= 1,15152642857143 g=

24,1354009792322

x= 0 r1= 559789,604081633 r2= 320232,857142857 r= 933760,36122449

g1= 16,8246301774328 g2= 9,14951020408163 g3= 1,15152642857143 g=

27,1256668100859

x=-1 r1= 590889,026530612 r2= 338023,571428571 r= 982650,497959184

g1= 18,8559480111383 g2= 10,5357996289425 g3= 1,15152642857143 g=

30,5432740686522

x=-2 r1= 621988,448979592 r2= 355814,285714286 r= 1031540,63469388

g1= 21,1400627113309 g2= 11,960144057623 g3= 1,15152642857143 g=

34,2517331975253

x=-3 r1= 653087,871428571 r2= 373605 r= 1080430,77142857

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 1,15152642857143 g=

35,3746221428571

x=-4 r1= 684187,293877551 r2= 391395,714285714 r= 1129320,90816327

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 1,00417255320589 g=

35,2272682674916

x=-5 r1= 715286,716326531 r2= 409186,428571429 r= 1178211,04489796

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,947609069906239 g=

35,1707047841919

x=-6 r1= 746386,13877551 r2= 426977,142857143 r= 1227101,18163265

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,88861494237663 g=

35,1117106566623

x=-7 r1= 777485,56122449 r2= 444767,857142857 r= 1275991,31836735

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,836694408951179 g=

35,0597901232369

x=-8 r1= 808584,983673469 r2= 462558,571428571 r= 1324881,45510204

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,797485561310139 g=

35,0205812755959

x=-9 r1= 839684,406122449 r2= 480349,285714286 r= 1373771,59183673

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,761906493387653 g=

34,9850022076734



x=-10 r1= 870783,828571429 r2= 498140 r= 1422661,72857143

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,72374022774546 g=

34,9468359420312

x=-11 r1= 901883,251020408 r2= 515930,714285714 r= 1471551,86530612

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,694501389930091 g=

34,9175971042158

x=-12 r1= 932982,673469388 r2= 533721,428571429 r= 1520442,00204082

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,667613771045779 g=

34,8907094853315

x=-13 r1= 964082,095918367 r2= 551512,142857143 r= 1569332,13877551

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,642802097157814 g=

34,8658978114435

x=-14 r1= 995181,518367347 r2= 569302,857142857 r= 1618222,2755102

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,619832611603278 g=

34,842928325889

x=-15 r1= 1026280,94081633 r2= 587093,571428571 r= 1667112,4122449

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,598505518137357 g=

34,8216012324231

x=-16 r1= 1057380,36326531 r2= 604884,285714286 r= 1716002,54897959

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,578649018286537 g=

34,8017447325722

x=-17 r1= 1088479,78571429 r2= 622675 r= 1764892,68571429

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,560114563643299 g=

34,783210277929

x=-18 r1= 1119579,20816327 r2= 640465,714285714 r= 1813782,82244898

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,545989954455646 g=

34,7690856687414

x=-19 r1= 1150678,63061224 r2= 658256,428571429 r= 1862672,95918367

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,529538205438065 g=

34,7526339197238

x=-20 r1= 1181778,05306122 r2= 676047,142857143 r= 1911563,09591837

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,514084524936275 g=

34,737180239222

x=-21 r1= 1212877,4755102 r2= 693837,857142857 r= 1960453,23265306

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,499539822674015 g=

34,7226355369597

x=-22 r1= 1243976,89795918 r2= 711628,571428571 r= 2009343,36938776

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,488401037290224 g=

34,7114967515759

x=-23 r1= 1275076,32040816 r2= 729419,285714286 r= 2058233,50612245

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,475311061350437 g=

34,6984067756362

x=-24 r1= 1306175,74285714 r2= 747210 r= 2107123,64285714

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,462929974743627 g=

34,6860256890293

x=-25 r1= 1337275,16530612 r2= 765000,714285714 r= 2156013,77959184

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,453421892151616 g=

34,6765176064373

x=-26 r1= 1368374,5877551 r2= 782791,428571429 r= 2204903,91632653

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,4421860094955 g=

34,6652817237812

x=-27 r1= 1399474,01020408 r2= 800582,142857143 r= 2253794,05306122

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,433544690814827 g=

34,6566404051005

x=-28 r1= 1430573,43265306 r2= 818372,857142857 r= 2302684,18979592

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,423299876069753 g=

34,6463955903555

x=-29 r1= 1461672,85510204 r2= 836163,571428571 r= 2351574,32653061

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,41541063387487 g=

34,6385063481606

x=-30 r1= 1492772,27755102 r2= 853954,285714286 r= 2400464,46326531

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,406029403315096 g=

34,6291251176008

x=-31 r1= 1523871,7 r2= 871745 r= 2449354,6

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,398797031539889 g=

34,6218927458256

x= 8 T1= 70

x= 7 T1= 70

x= 6 T1= 70

x= 5 T1= 70

x= 4 T1= 70

x= 3 T1= 70

x= 2 T1= 70

x= 1 T1= 70

x= 0 T1= 70

x=-1 T1= 70

x=-2 T1= 70

x=-3 T1= 72,1200797545968 T2= 46,4057940403111 T3=

57,1200797545968

a3= 72,1200797545968 c3= 46,4057940403111 b3= 57 x3=-3

x=-4 T1= 74,369663531237 T2= 47,4308880210329 T3=

58,6553778169512

x=-5 T1= 76,6076575305623 T2= 48,4443922244399 T3=

60,1790861019909

x=-6 T1= 78,8346642018706 T2= 49,4469090998297 T3=

61,6918070590134

x=-7 T1= 81,0512309513291 T2= 50,4389860533699 T3=

63,1940880941863

x=-8 T1= 83,2578571669515 T2= 51,4211224730739 T3=

64,6864285955229

x=-9 T1= 85,4550001117021 T2= 52,3937756219062 T3=

66,1692858259878

x=-10 T1= 87,6430799022226 T2= 53,3573656165084 T3=

67,6430799022226

x=-11 T1= 89,822483742608 T2= 54,3122796609754 T3=

69,1081980283223

x=-12 T1= 91,9935695465135 T2= 55,2588756689625 T3=

70,5649981179421

x=-13 T1= 94,1566690533817 T2= 56,1974853799123 T3=

72,0138119105245

x=-14 T1= 96,3120905234628 T2= 57,1284170540751 T3=

73,45494766632

x=-15 T1= 98,4601210799299 T2= 58,0519578146238 T3=

74,8886925085013

x=-16 T1= 100,601028753579 T2= 58,9683756923549 T3=

76,3153144678651

x=-17 T1= 102,735064275512 T2= 59,8779214183693 T3=

77,7350642755122

x=-18 T1= 104,86246265516 T2= 60,7808300020992 T3=

79,1481769408747

x=-19 T1= 106,983444574604 T2= 61,6773221256244 T3=

80,5548731460325

x=-20 T1= 109,098217624946 T2= 62,5676053800477 T3=

81,9553604820885

x=-21 T1= 111,206977406314 T2= 63,451875365498 T3=

83,3498345491715

x=-22 T1= 113,309908509646 T2= 64,3303166729111 T3=

84,7384799382172

x=-23 T1= 115,407185395581 T2= 65,2031037629278 T3=

86,1214711098666

x=-24 T1= 117,498973183506 T2= 66,0704017549344 T3=

87,4989731835058

x=-25 T1= 119,585428361838 T2= 66,9323671373486 T3=

88,8711426475526

x=-26 T1= 121,666699429069 T2= 67,7891484086606 T3=

90,2381280004973

x=-27 T1= 123,742927473723 T2= 68,640886657396 T3=

91,6000703308654

x=-28 T1= 125,814246700292 T2= 69,4877160880471 T3=

92,9571038431492

x=-29 T1= 127,880784907234 T2= 70,3297644990705 T3=

94,3093563358052

x=-30 T1= 129,942663922326 T2= 71,1671537182448 T3=

95,6569496366122

x=-31 T1= 132 T2= 72 T3= 97

x= 8 T4= 27,4049944044919 T5= 22,5

x= 7 T4= 29,2626362932612 T5= 22,5

x= 6 T4= 31,0867576387353 T5= 26

x= 5 T4= 32,8806907296949 T5= 29,5

x= 4 T4= 34,6472065073551 T5= 32,5

x= 3 T4= 36,3886424252927 T5= 35,5

x= 2 T4= 38,1069946017658 T5= 35

x= 1 T4= 39,803985847788 T5= 37,5

x= 0 T4= 41,4811169350403 T5= 40

x=-1 T4= 43,1397059349319 T5= 42,5

x=-2 T4= 44,7809188861835 T5= 44,5

x=-4 t7= 28,5

x=-5 t7= 28

x=-6 t7= 27

x=-7 t7= 26

x=-8 t7= 25,5

x=-9 t7= 25

x=-10 t7= 24

x=-11 t7= 23,5

x=-12 t7= 23

x=-13 t7= 22,5

x=-14 t7= 22

x=-15 t7= 21,5

x=-16 t7= 21

x=-17 t7= 20,5

x=-18 t7= 20,5

x=-19 t7= 20

x=-20 t7= 19,5

x=-21 t7= 19

x=-22 t7= 19

x=-23 t7= 18,5

x=-24 t7= 18

x=-25 t7= 18

x=-26 t7= 17,5

x=-27 t7= 17,5

x=-28 t7= 17

x=-29 t7= 17

x=-30 t7= 16,5

x=-31 t7= 16,5

x= 8 r1= 310994,224489796 r2= 177907,142857143 r= 542639,267346939

g1= 6,25816276831811 g2= 3,2103544575725 g3= 1,15152642857143 g=

10,620043654462

x= 7 r1= 342093,646938775 r2= 195697,857142857 r= 591529,404081633

g1= 7,19789154885878 g2= 3,53138990332975 g3= 1,15152642857143 g=

11,88080788076

x= 6 r1= 373193,069387755 r2= 213488,571428571 r= 640419,540816327

g1= 8,22033206051598 g2= 4,15886827458256 g3= 1,15152642857143 g=

13,53072676367

x= 5 r1= 404292,491836735 r2= 231279,285714286 r= 689309,677551021

g1= 9,33574542163069 g2= 4,89479969765684 g3= 1,15152642857143 g=

15,382071547859

x= 4 r1= 435391,914285714 r2= 249070 r= 738199,814285714

g1= 10,5562540472339 g2= 5,69302857142857 g3= 1,15152642857143 g=

17,4008090472339

x= 3 r1= 466491,336734694 r2= 266860,714285714 r= 787089,951020408

g1= 11,8962679895457 g2= 6,63007985803017 g3= 1,15152642857143 g=

19,6778742761473

x= 2 r1= 497590,759183673 r2= 284651,428571429 r= 835980,087755102

g1= 13,3730377457056 g2= 6,97105539358601 g3= 1,15152642857143 g=

21,495619567863

x= 1 r1= 528690,181632653 r2= 302442,142857143 r= 884870,224489796

g1= 15,0073784753075 g2= 7,97649607535322 g3= 1,15152642857143 g=

24,1354009792322

x= 0 r1= 559789,604081633 r2= 320232,857142857 r= 933760,36122449

g1= 16,8246301774328 g2= 9,14951020408163 g3= 1,15152642857143 g=

27,1256668100859

x=-1 r1= 590889,026530612 r2= 338023,571428571 r= 982650,497959184

g1= 18,8559480111383 g2= 10,5357996289425 g3= 1,15152642857143 g=

30,5432740686522

x=-2 r1= 621988,448979592 r2= 355814,285714286 r= 1031540,63469388

g1= 21,1400627113309 g2= 11,960144057623 g3= 1,15152642857143 g=

34,2517331975253

x=-3 r1= 653087,871428571 r2= 373605 r= 1080430,77142857

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 1,15152642857143 g=

35,3746221428571

x=-4 r1= 684187,293877551 r2= 391395,714285714 r= 1129320,90816327

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 1,00417255320589 g=

35,2272682674916

x=-5 r1= 715286,716326531 r2= 409186,428571429 r= 1178211,04489796

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,947609069906239 g=

35,1707047841919

x=-6 r1= 746386,13877551 r2= 426977,142857143 r= 1227101,18163265

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,88861494237663 g=

35,1117106566623

x=-7 r1= 777485,56122449 r2= 444767,857142857 r= 1275991,31836735

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,836694408951179 g=

35,0597901232369

x=-8 r1= 808584,983673469 r2= 462558,571428571 r= 1324881,45510204

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,797485561310139 g=

35,0205812755959

x=-9 r1= 839684,406122449 r2= 480349,285714286 r= 1373771,59183673

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,761906493387653 g=

34,9850022076734

x=-10 r1= 870783,828571429 r2= 498140 r= 1422661,72857143

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,72374022774546 g=

34,9468359420312

x=-11 r1= 901883,251020408 r2= 515930,714285714 r= 1471551,86530612

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,694501389930091 g=

34,9175971042158

x=-12 r1= 932982,673469388 r2= 533721,428571429 r= 1520442,00204082

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,667613771045779 g=

34,8907094853315

x=-13 r1= 964082,095918367 r2= 551512,142857143 r= 1569332,13877551

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,642802097157814 g=

34,8658978114435

x=-14 r1= 995181,518367347 r2= 569302,857142857 r= 1618222,2755102

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,619832611603278 g=

34,842928325889

x=-15 r1= 1026280,94081633 r2= 587093,571428571 r= 1667112,4122449

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,598505518137357 g=

34,8216012324231

x=-16 r1= 1057380,36326531 r2= 604884,285714286 r= 1716002,54897959

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,578649018286537 g=

34,8017447325722

x=-17 r1= 1088479,78571429 r2= 622675 r= 1764892,68571429

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,560114563643299 g=

34,783210277929



x=-18 r1= 1119579,20816327 r2= 640465,714285714 r= 1813782,82244898

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,545989954455646 g=

34,7690856687414

x=-19 r1= 1150678,63061224 r2= 658256,428571429 r= 1862672,95918367

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,529538205438065 g=

34,7526339197238

x=-20 r1= 1181778,05306122 r2= 676047,142857143 r= 1911563,09591837

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,514084524936275 g=

34,737180239222

x=-21 r1= 1212877,4755102 r2= 693837,857142857 r= 1960453,23265306

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,499539822674015 g=

34,7226355369597

x=-22 r1= 1243976,89795918 r2= 711628,571428571 r= 2009343,36938776

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,488401037290224 g=

34,7114967515759

x=-23 r1= 1275076,32040816 r2= 729419,285714286 r= 2058233,50612245

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,475311061350437 g=

34,6984067756362

x=-24 r1= 1306175,74285714 r2= 747210 r= 2107123,64285714

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,462929974743627 g=

34,6860256890293

x=-25 r1= 1337275,16530612 r2= 765000,714285714 r= 2156013,77959184

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,453421892151616 g=

34,6765176064373

x=-26 r1= 1368374,5877551 r2= 782791,428571429 r= 2204903,91632653

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,4421860094955 g=

34,6652817237812

x=-27 r1= 1399474,01020408 r2= 800582,142857143 r= 2253794,05306122

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,433544690814827 g=

34,6566404051005

x=-28 r1= 1430573,43265306 r2= 818372,857142857 r= 2302684,18979592

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,423299876069753 g=

34,6463955903555

x=-29 r1= 1461672,85510204 r2= 836163,571428571 r= 2351574,32653061

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,41541063387487 g=

34,6385063481606

x=-30 r1= 1492772,27755102 r2= 853954,285714286 r= 2400464,46326531

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,406029403315096 g=

34,6291251176008

x=-31 r1= 1523871,7 r2= 871745 r= 2449354,6

g1= 21,7695957142857 g2= 12,4535 g3= 0,398797031539889 g=

34,6218927458256

тепловой сеть насос котельная



4. Гидравлический расчёт

Расчётный 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.

Используя данные температурных графиков, можно определить расчётные часовые расходы теплоносителя по формулам.

Расчётный расход сетевой воды на отопление в диапазоне будет:

, т/ч (27)

Расчётный часовой расход сетевой воды на вентиляцию в диапазоне будет:

, т/ч (28)

Расчётный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение при открытых тепловых сетях будет:

, т/ч (29)

где

температура воды в подающем трубопроводе, согласно заданию ;

температура воды на абонентских вводах, согласно заданию ;

Расход сетевой воды на горячее водоснабжение при открытых тепловых сетях из подающего трубопровода будет, т/ч:

(30)

Суммарные расчётные расходы сетевой воды, т/ч, в открытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формулам:

для трубопроводов с отопительно-вентиляционной нагрузкой

(31)

где

k₃ - коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение [6].

Определим расчётные расходы сетевой воды у абонентов.

1. Проходная

2. Заводоуправление

3. Столовая на 65 мест

4. Сборочный цех

5. Лесопильный цех

6. Склад пиломатериала

7. Лакокрасочный цех

8. Механический цех

9. Заготовительный цех

10. Лесосушильный отдел

11. Слесарная мастерская

12. Гараж

При гидравлическом расчёте определяется падение давления в подающей и обратной трубах.

Линейное падение давления на участке определяется;

(32)

Где - удельное падение давления на 1 м длины трубы, Па/м;

- длина расчётного участка, м.

Падение давление на местные сопротивления:

(33)

Где - эквивалентная длина теплопровода, м.

Общее падение давления на участке:

(34)

Гидравлический расчет сведен в таблицы 2, 3.

Рис. 3 Расчетная схема тепловых сетей

Таблица 2

Гидравлический расчёт тепловых сетей

N участка	Участок	Gd, т/ч	Длина участка	Dу, мм	v, м/с	Потери давления
			по плану l, м	le,м	l,м			удельные R, П/м	на участке ДP, Па	суммарные ?ДP, Па
Магистраль
1	Аб4-УТ8	4,08	66	22,4	88,4	76х3,5	0,33	24,8	2881,84	2881,84
2	УТ8-УТ7	7,6	66	7,67	73,67	89х3,5	0,41	32,6	4265,493	7147,333
3	УТ7-УТ6	9,85	58	5,11	63,11	89х3,5	0,55	57,9	4600,719	11748,052
4	УТ6-УТ5	19,28	73	36	109	108x4	0,7	72,9	7946,1	19694,152
5	УТ5-УТ4	25,25	47	11,05	58,05	133x4	0,62	41,9	2432,295	22126,447
6	УТ4-УТ3	25,86	75	46,3	121,3	133x4	0,62	136	16496,8	38623,247
7	УТ3-УТ2	27,51	55	33,8	88,8	133x4	0,66	48,5	4306,8	42930,047
8	УТ2-УТ1	33,16	25	21,3	46,3	133x4	0,8	71,6	3315,08	46245,127
9	УТ1-К	36,05	46	19,88	65,88	159x4,5	0,61	32,3	2127,924	48373,051
итого	239769,296
Ответвления
10	Аб7-УТ8	3,52	18	22	40	57x3,5	0,52	98,8	3952	-
11	Аб8-УТ7	2,25	39	22	61	57x3,5	0,52	98,8	6026,8	-
12	Аб9-УТ6	2,04	35	22	57	57x3,5	0,52	98,8	5631,6	-
13	Аб5-УТ6	7,39	22	26	48	76x3,5	0,58	81,5	3912	-
14	Аб10-УТ5	5,97	13	26	39	76x3,5	0,47	52,2	2035,8	-
15	Аб11-УТ4	1,5	11	22	33	57x3,5	0,52	98,8	3260,4	-
16	Аб12-УТ3	0,15	11	22	33	57x3,5	0,52	98,8	3260,4	-
17	Аб1-УТ3	4,62	46	22	68	57x3,5	0,52	98,8	6718,4	-
18	Аб6-УТ2	1,03	25	22	47	57x3,5	0,68	171	8037	-
19	Аб2-УТ2	4,62	15	22	37	57x3,5	0,52	98,8	3655,6	-
20	Аб3-УТ1	2,89	27	22	49	57x3,5	0,52	98,8	4841,2	-

Таблица 3

N участка	Dу, мм	l,м	Вид местного сопротивления	Количество	Длина	le,м
Магистраль
1	76х3,5	66	1. задвижка	2	1	22,4
			2. компенсаторп П-образный	3	6,8
2	89х3,5	66	1. тройник при делении на проход	1	2,55	7,67
			2. компенсатор П-образный	2	7,9
			3. задвижка	4	1,28
3	89х3,5	58	1. тройник при делении на проход	1	2,55	5,11
			2. компенсатор П-образный	2	2,005
			3. задвижка	2	1,28
4	108x4	73	1. тройник при делении на проход	1	3,3	36
			2. задвижка	2	1,65
			3. компенсатор П-образный	3	9,8
5	133x4	47	1. тройник при делении на проход	1	4,4	11,05
			2. отвод крутоизогнутый	1	2,25
			3. задвижка	2	2,2
6	133x4	75	1. тройник при делении на проход	1	4,4	46,3
			2. задвижка	2	2,2
			3. компенсатор П-образный	3	12,5
7	133x4	55	1. тройник при делении на проход	1	4,4	33,8
			2. задвижка	2	2,2
			3. компенсатор П-образный	2	12,5
8	133x4	25	1. тройник при делении на проход	1	4,4	21,3
			2. задвижка	2	2,2
			3. компенсатор П-образный	1	12,5
9	159x4,5	46	1. задвижка	2	2,24	19,88
			2. компенсатор П-образный	1	15,4
Ответвления
1	57x3,5	18	1. вентиль с вертикальным шпинделем	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2
2	57x3,5	39	1. вентиль с вертикальным шпинделем	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2
3	57x3,5	35	1. вентиль с вертикальным шпинделем	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2
4	76x3,5	22	1. задвижка	2	9,6	26
			2. компенсатор П-образный	1	6,8
5	76x3,5	13	1. задвижка	2	9,6	26
			2. компенсатор П-образный	1	6,8
6	57x3,5	11	1. задвижка	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2
7	57x3,5	11	1. задвижка	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2
8	57x3,5	46	1. задвижка	2	8,4	22
			2. отвод крутоизогнутый	1	5,2
9	57x3,5	25	1. задвижка	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2
10	57x3,5	15	1. задвижка	2	8,4	22
			2. отвод крутоизогнутый	1	5,2
11	57x3,5	27	1. задвижка	2	8,4	22
			2. компенсатор П-образный	1	5,2

5. Пьезометрический график тепловых сетей

Пьезометрический график составляется на основании данных гидравлического расчёта. При построении графика пользуются единицей измерения гидравлического потенциала - напором. Напор и давление связаны следующей зависимостью:

(35)

Где H и H - напор и потеря напора, м;

P и P - давление и потеря давления, Па;

- удельный вес теплоносителя, кг/м³.

h, R - удельная потеря напора и удельное падение давления, Па/м.

Величина напора, отсчитанная от уровня прокладки оси трубопровода в данной точке, называется пьезометрическим напором. Разность пьезометрических напоров подающего и обратного трубопроводов тепловой сети даёт величину располагаемого напора в данной точке. Пьезометрический график определяет полный напор и располагаемый напор в отдельных точках тепловой сети на абонентских вводах. На основании пьезометрического графика выбирают подпиточные и сетевые насосы, автоматические устройства.

При построении пьезометрического графика должны быть соблюдены условия:

- непревышение допускаемых давлений в абонентских системах, присоединенных к сети. В чугунных радиаторах не должно превышать 0,6 МПа, поэтому давление в обратной линии тепловой сети не должно быть более 0,6 МПа и превышать 60м.

- обеспечении избыточного (выше атмосферного) давления в тепловой сети и абонентских системах для предупреждения подсоса воздуха и связанного с этим нарушения циркуляции воды в системах.

- обеспечение невскипания воды в тепловой сети и местных системах, где температура воды превосходит 100 ?С .

- обеспечение требуемого давления во всасывающем патрубке сетевых насосов из условия предупреждения кавитации не менее 50 Па, пьезометрический напор в обратной линии должен быть не ниже 5м.



6. Подбор сетевых и подпиточных насосов

Напор сетевых насосов Н_сн следует отдельно определять по формуле:

(36)

где

- потери напора в установках на источнике теплоты;

- потери напора в подающем трубопроводе;

- потери напора в обратном трубопроводе;

- потери напора в местной системе теплопотребления.

Потери напора в подающем и обратном трубопроводах для отопительного периода принимают по результатам гидравлического расчета при пропуске суммарных расчетных расходов воды.

Подача (производительность) рабочих сетевых насосов для закрытых систем теплоснабжения в отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды.

Число сетевых насосов следует принимать не менее двух, один из которых - резервный; при пяти рабочих сетевых насосах, соединённых параллельно в одной группе, допускается резервный насос не устанавливать.

Напор подпиточных насосов H_пн должен определяться из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического напора Н_ст и преодоления потерь напора в подпиточной линии H_пл, величина которых, при отсутствии более точных данных, принимается равной 10-20 м.

(37)

z - разность отметок уровня воды в подпиточном баке и оси подпиточных насосов.

Подача подпиточных насосов G_пн в закрытых системах теплоснабжения принимается равной расчетному расходу воды на компенсацию утечки из тепловой сетиG_ут:

(38)

Расчетный расход воды на компенсацию утечки G_ут, принимается в размере 0,75% от объема воды в системе теплоснабжения, аварийный расход на компенсацию утечки принимается в размере 2% от объема воды в системе теплоснабжения. Объем воды в системе теплоснабжения допускается принимать равным 65 м³ на 1 МВт расчетного теплового потока при закрытой системе теплоснабжения и 70 м³ на 1 МВт - при открытой системе теплоснабжения.

Число параллельно включенных подпиточных насосов в закрытых системах теплоснабжения не менее двух, один из которых является резервным.

При подборе насосов следует учитывать требования по максимальной температуре воды, по величине допускаемых напоров на всасывающем патрубке насоса. Из условий экономии потребления электроэнергии величина КПД насоса з, не должна быть менее 90% от величины максимального КПДз_max.

Подбор сетевого насоса.

Требуемый напор сетевого насоса

Подача сетевого насоса G_сн должна обеспечить расчетный расход теплоносителя G_d:

G_сн= G_d = 36 т/ч



Таблица 4

Характеристики сетевого насоса

Насос	Марка	Производитель-ность мі/ч	Полный напор Н, м	Мощность, кВт	К.п.д. проц.	Давление на входе в насос Мпа, не более	Допустимый кавитационный запас, м ст ж, не менее
Сетевой	СЭ 150-100-8	150	100	45	83	0,394	5,5

Подбор подпиточного насоса

Требуемый напор подпиточного насоса H_пн определяем по

Подача подпиточного насоса G_пн должна компенсировать утечку теплоносителя G_ут. Согласно методическим указаниям величина утечки принимается в размере 0,75% от объема системы теплоснабжения V_сист. При удельном объеме системы 70 м³/МВт и суммарном тепловом потоке 2,44 МВт объем системы V_сист составит

V_сист= 702,44 =170,8 м³

Величина утечки G_ут составит

G_ут = 0,0075 170,8 = 2 м3/ч

Таблица 5

Марка насоса	Номин. расход, м3/час	Номин. напор, м	Допус-каемый кавита-ционный запас, м	Синхрон-ная частота вращ., об/мин	Мощность электро-двигателя, кВт	Масса, кг	Dy всасыв., мм	Dy нагнет., мм
насос К 80-50-200а	45	40	3,5	3000	11,0	185	80	50



7. Расчет компенсации температурных удлинений трубопроводов

В тепловых сетях широко применяются сальниковые, П - образные и сильфонные (волнистые) компенсаторы. Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность Дl_к для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны превышать допускаемых (обычно 110 МПа).

Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода, Дlмм, определяют по формуле:

(39)

где

б- средний коэффициент линейного расширения стали, мм/м?С (для типовых расчетов можно принятьб=1,2·10^-2мм/м?С),

Дt- расчетный перепад температур, определяемый по формуле

(40)

ф₁- расчетная температура теплоносителя, ^оС

t_нро- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС;

L - расстояние между неподвижными опорами, м.

Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов уменьшают на величину запаса - 50 мм.

При расчете самокомпенсации основной задачей является определение максимального напряжения у основания короткого плеча угла поворота трассы, которое определяют для углов поворотов 90^о поформуле:

(41)

для углов более 90^о, т.е. 90+, по формуле

(42)

Где l - удлинение короткого плеча, м;

l - длина короткого плеча, м;

Е - модуль продольной упругости, равный в среднем для стали 2· 10⁵ МПа;

d - наружный диаметр трубы, м;

n- отношение длины длинного плеча к длине короткого:

(43)

При расчетах углов на самокомпенсацию величина максимального напряжения не должна превышать [] = 80 МПа.

При расстановке неподвижных опор на углах поворотов, используемых для самокомпенсации, необходимо учитывать, что сумма длин плеч угла между опорами не должна быть более 60% от предельного расстояния для прямолинейных участков. Следует учитывать также, что максимальный угол поворота, используемый для самокомпенсации, не должен превышать 130^о.

Расчет компенсаторов и подбор компенсаторных ниш

Расчет самокомпенсации.

В тепловой сети имеются 2 участка с крутоизогнутыми отводами, которые могут выступить в роли компенсаторов.



Таблица 6

Расчет компенсаторов

№	Участок	, мм	Расстояние между неподвижными опорами L, м	Длина по плану l, м	Дl, м	Удлинение Dlр с учетом предварительной растяжки	Компенсаторная ниша
Магистраль
1	Аб4-УТ8	76х3,5	33	66	0,62172	0,31086	НК 60Ч45
2	УТ8-УТ7	89х3,5	33	66	0,62172	0,31086	НК 150Ч45
3	УТ7-УТ6	89х3,5	29	58	0,54636	0,27318	НК 150Ч45
4	УТ6-УТ5	108x4	36	73	0,67824	0,33912	НК 150Ч45
5	УТ5-УТ4	133x4	47	47	0,88548	0,44274	НК 90Ч45
6	УТ4-УТ3	133x4	37	75	0,69708	0,34854	НК 90Ч45
7	УТ3-УТ2	133x4	27	55	0,50868	0,25434	НК 90Ч45
8	УТ2-УТ1	133x4	25	25	0,471	0,2355	НК 90Ч45
9	УТ1-К	159x4,5	23	46	0,43332	0,21666	НК 120Ч60
Ответвления
1	Аб7-УТ8	57x3,5	18	18	0,33912	0,16956	НК 60Ч45
2	Аб8-УТ7	57x3,5	39	39	0,73476	0,36738	НК 60Ч45
3	Аб9-УТ6	57x3,5	35	35	0,6594	0,3297	НК 60Ч45
4	Аб5-УТ6	76x3,5	22	22	0,41448	0,20724	НК 60Ч45
5	Аб10-УТ5	76x3,5	13	13	0,24492	0,12246	НК 60Ч45
6	Аб11-УТ4	57x3,5	11	11	0,20724	0,10362	НК 60Ч45
7	Аб12-УТ3	57x3,5	11	11	0,20724	0,10362	НК 60Ч45
8	Аб1-УТ3	57x3,5	46	46	0,86664	0,43332	НК 60Ч45
9	Аб6-УТ2	57x3,5	25	25	0,471	0,2355	НК 60Ч45
10	Аб2-УТ2	57x3,5	15	15	0,2826	0,1413	НК 60Ч45
11	Аб3-УТ1	57x3,5	27	27	0,50868	0,25434	НК 60Ч45

Участок УТ1-ЦТП

Определим линейное удлинение L₁короткого плеча L₁

L₁= 1,2x10^-527,61 (130 + 27) = 0,052 м

При = 90 и n = L₂/L₁ = 1,53 находим изгибающее напряжение у опоры:



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

Участок УТ7-УТ8

Определим линейное удлинение L₁короткого плеча L₁

L₁= 1,2x10^-511,04 (130 + 27) = 0,021 м

При = 113 и n = L₂/L₁ = 1,63 находим изгибающее напряжение у опоры:

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



8. Тепловой расчет трубопроводов

Назначением теплового расчёта является определение количество тепла, теряемого при его транспортировке, способов уменьшения этих потерь, действительной температуры теплоносителя, вида изоляции и расчёта её толщины.

Задачи теплового расчёта:

1. определение количества теплоты, теряемого при транспортировке;

2. поиск способов уменьшения этих потерь;

3. определение действительной температуры теплоносителя;

4. определение вида и толщины изоляции.

Определение теплового сопротивления трубопроводов

В теплоотдаче участвуют только термические сопротивления слоя и поверхности.

(44)

Где -- температура вещества, С;

t_e -- температура окружающей среды, принимаемая согласно п. 3.6, С

q -- нормированная поверхностная плотность теплового потока, принимаемая по обязательным приложениям , Вт/м²;

k₁ -- коэффициент, принимаемый по нормированной линейной плотности теплового потока, для азиатской части равный 1

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 метров толщина теплоизоляционного слоя определяется:

(45)



Где В=d_из/d_н - отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру, рассчитываемый по формуле:

(46)

б - коэффициент от наружной поверхности изоляции, Вт/(м³ °С);

л_к - теплопроводность теплоизоляционного слоя, Вт/(м °С);

r_tot - сопротивление теплопередаче на 1 м длины изоляционного слоя:

(47)

l - расчетная длина участка трубопровода, м

Тепловое сопротивление теплопровода, не соприкасающегося с грунтом (канальная прокладка) определяется как сумма последовательных слоев:

(48)

Тепловое сопротивление наружной поверхности изоляции R_п.из:

(49)

Тепловое сопротивление изоляции

(50)



Где л_из- коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/(м °С);

d₁ - внутренний диаметр теплопровода, м;

d₂ - наружный диаметр теплопровода, м

Тепловое сопротивление грунта определяется по формуле:

(51)

где

л_гр- коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м °С);

d - диаметр теплопровода цилиндрической формы с учетом всех слоев изоляции, м;

h - глубина заложения оси теплопровода,м

Тепловое сопротивление канала:

(52)

Где:

наружный эквивалентный диаметр канала

внутренний эквивалентный диаметр канала

А, Б,В,Д - размеры канала, выбранного по диаметру трубопровода

Тепловое сопротивление наружной поверхности канала:

(53)

Определение тепловых потерь.

Тепловые потери в сети слагаются из линейных и местных потерь. Линейными теплопотерями являются теплопотери трубопроводов, не имеющих арматуры и фасонных частей. Местными теплопотерями являются фасонных частей, арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

Фактическая удельная теплопотеря на расчетном участке:

(54)

Общие теплопотери определяются на головном участке по формуле:

(55)

А падение температуры теплоносителя:

(56)

Температура теплоносителя на расчетном участке тепловой сети:

(57)

Тепловой расчет трубопровода проведем для расчетного участка с максимальным диаметром УТ1 - ЦТП с расчетной длиной 46 м, диаметром 159 мм и глубиной заложения 1,5 м.

1. Тепловое сопротивление изоляции:

^оС•м/Вт

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 метров толщина теплоизоляционного слоя определяется:

м.

где В=d_из/d_н - отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру;

б - коэффициент от наружной изоляции, принимаемый по приложению 9 [8], для трубопроводов прокладываемых в каналах принимается равным 8 Вт/(м^{3 о}С);

л_из - теплопроводность теплоизоляционного слоя, принимаемый по приложению 1[8] для пенополиуритана 0,035 Вт/(м ^оС);

r_tot - сопротивление теплопередаче на 1 м длины изоляционного слоя;

^оС•м²/Вт

2. Термическое сопротивление наружной поверхности R_н

^оС•м²/Вт

3. Термическое сопротивление поверхности канала:

(м²· ^оС)/Вт,



Где

м - эквивалентный диаметр канала по наружному обмеру,

м - эквивалентный диаметр канала по внутреннему обмеру.

4. Тепловое сопротивление стенок канала:

(м²· ^оС)/Вт.

5. Тепловое сопротивление грунта:

(м²· ^оС)/Вт.

где - коэффициент теплопроводности грунта, для грунта средней влажности равный 1,5 Вт/(м·^оС).

Таким образом, получаем

R=2,14+0,15+0,098+0,075+0,32=2,78 (м²· ^оС)/Вт.

Однако при правильно подобранной толщине изоляции, должно выполняться условие: R_tot ?R, в нашем случае 2,53<2,78.

Фактический тепловой поток

Вт/м².

Суммарная потеря тепла определяется так

, Вт/м,

l - длина расчетного участка, м.

Таким образом, получаем

Вт/м.

А значит, изменение температуры теплоносителя по длине теплопровода составит:

?C.

Или ?t = ф_1о - ф₁ , поэтому получим ф₁ = 130 - 0,039 = 129,961?C.



9. Техническое оборудование котельной

Водогрейные и паровые котлы котельных подбираются на тепловую нагрузку внешних потребителей с учетом собственных нужд котельной. Количество котлов не должно быть меньше двух и больше четырех. Как правило, следует устанавливать однотипные котлы. Резервные котлы в отопительных котельных не устанавливаются. В отопительно-производственных котельных резервные котлы устанавливаются только в тех случаях, когда по условиям технологии производства даже кратковременное снижение тепловой нагрузки недопустимо. При выходе из строя одного котла отопительно-производственной котельной остальные котлы, как и на ТЭЦ, должны покрывать тепловую нагрузку, соответствующую средней температуре наружного воздуха самого холодного месяца.