Теплоснабжение микрорайона города

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

«Теплоснабжение микрорайона города»



Содержание

• 1. Общая часть
• 1.1 Характеристика объектов теплоснабжения
• 1.2 Система теплоснабжения - принципиальные проектные решения
• 2. Расчет теплопотребления
• 2.1 Расчет тепловых потоков на отопление
• 2.2 Расчет тепловых потоков на вентиляцию
• 2.3 Расчет тепловых потоков на горячее водоснабжение
• 3. Построение графика расхода теплоты
• 4. Проектирование тепловых сетей
• 4.1 Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети
• 4.2 Расчет магистрали тепловой сети
• 4.3 Расчет ответвлений тепловой сети
• 4.4 Выбор трассы и строительных конструкций тепловой сети
• 5. Расчет гидравлического режима тепловой сети
• Заключение
• Список использованных источников

1 

1. Общая часть

1.1 Характеристика объектов теплоснабжения

Объекты характеризуются следующими параметрами:

– задан микрорайон жилых домов и объектов социальной сферы: трехэтажная школа на 900 учащихся; один двухэтажный детсад; три пятиэтажных восьмиподъездных и три пятиэтажных шестиподъездных жилых дома; два одноэтажных магазина;

– район строительства: г. Нижний Новгород;

– расчетные температуры для проектирования систем отопления и вентиляции: , (согласно [1] для г.Нижнего Новгорода);

– средняя температура наружного воздуха за отопительный период: (согласно [1] для г.Нижнего Новгорода);

– продолжительность отопительного сезона: сутки.

1.2 Система теплоснабжения - принципиальные проектные решения

Для теплоснабжения микрорайона выбираем систему закрытого типа. Источник тепла - районная котельная. Параметры сетевой воды 150ч70°С. Подача теплоносителя от котельной до абонентских вводов жилых домов и объектов социальной сферы осуществляется по 2-х трубным сетям.

На абонентском вводе (местные тепловые пункты) проводится распределение тепла на на отопление, вентиляцию и подогреватели горячего водоснабжения. На МТП устанавливаются элеваторы, насосы, запорная арматура, контрольно-измерительные приборы для регулирования параметров и расходов теплоносителя по местным отопительным и водоразборным приборам.

2. Расчет теплопотребления

Основной задачей при проектировании теплоснабжения района является определение величин и характера тепловых потоков в создаваемых тепловых сетях. Тепловые нагрузки на жилой квартал подразделяются на:

– сезонные: отопление и вентиляция;

– круглогодичные: горячее водоснабжение и технологические нужды (при необходимости).

Для определения тепловых потоков используем укрупненные показатели в зависимости от объема каждого здания типового проекта, определяемого по генплану.

Таблица 2.1.1 - Расчетные характеристики зданий

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Площадь в плане, м2	Количество этажей	Высота одного этажа, м	Объем, мі	Число квартир*
1	школа на 900 учащихся	2 160	3	4	25 920	-
4	детский сад на 200 детей	576	2	4	4 608	-
11, 12	магазин	432	1	4	1 728	-
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	1 440	7	3	30 240	672
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	1 080	5	3	16 200	360
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	792	5	3	11 880	160

Примечание: * - Число квартир на этаже принимаем равным 4.

2.1 Расчет тепловых потоков на отопление

Отопление предназначено для поддержания температуры внутри отапливаемых помещений на уровне, соответствующем комфортным условиям. Комфортные условия определяются не только температурой, но и относительной влажностью, скоростью движения воздуха и зависят от целевого назначения здания.

Для жилых зданий расчетная температура внутри отапливаемых помещений принимается при наружной температуре воздуха для проектирования отопления.

Для поддержания температуры воздуха внутри отапливаемых помещений на расчетном уровне необходимо обеспечить равновесие между тепловыми потерями и притоком теплоты, складывающимся из притока через отопительную систему и теплоты от внутренних источников. Для жилых и общественных зданий последние относительно малы и приминаются равными нулю.

Максимальный тепловой поток в здание через отопительную систему для жилых и общественных зданий, не имеющих внутренних источников теплоты, определяется по формуле:

, Вт (2.1.1)

где - удельная отопительная характеристика, Вт/(м³*°С), определяется из Приложения Б [2];

- объем здания по наружному обмеру, м³ , определяется из Таблицы 2.1.1;

- расчетная температура воздуха в помещении для жилых и общественных зданий, определяется из Приложения Б [2];

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, согласно [1] для г.Нижнего Новгорода;

- поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры наружного воздуха от , принимаем б = 1 [2].

Результаты расчетов сведены в Таблицу 2.1.2.



Таблица 2.1.2 - Расчет теплопотребления на отопление

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Количество зданий	Наружный объем зданий, Vн, м3	Расчетная температура воздуха в здании, tв, 0С	Удельная отопительная характеристика здания, q0, Вт/(м3·0С)	Тепловой поток на отопление, Qо max, Вт
						для одного здания	для N зданий
1	школа на 900 учащихся	1	25 920	16	0,39	475 114	475 114
4	детский сад	1	4 608	20	0,44	103 404	103 404
11, 12	магазин	2	1 728	15	0,36	28 616	57 231
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	3	30 240	20	0,3	462 672	1 388 016
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	3	16 200	20	0,38	313 956	941 868
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	2	11 880	20	0,42	254 470	508 939
УQо max, МВт	3,47

2.2 Расчет тепловых потоков на вентиляцию

Вентиляция предназначена для поддержания внутри помещений определенного состава воздуха, который регламентируется санитарными нормами. В процессе принудительной вентиляции из вентилируемого объема удаляется воздух с температурой, равной внутренней температуре помещения, а вместо него поступает воздух, забираемый снаружи и подогреваемый затем в калориферах вентиляции до такой же температуры.

Тепловой поток на вентиляцию определяется по расчетной температуре наружного воздуха на вентиляцию , значение которой обычно выше расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления, и определяется как средняя температура наиболее холодного периода, составляющего 15% от продолжительности отопительного сезона, обычно месяц.

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий определяется по формуле:

(2.2.1)

где - удельная вентиляционная характеристика, Вт/(м³·°С), определяется из Приложения Б [2];

- объем здания по наружному обмеру, м³ , определяется из Таблицы 2.1.1;

- расчетная температура воздуха в помещении для жилых и общественных зданий, определяется из Приложения Б [2];

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, согласно [1] для г.Нижнего Новгорода.

Результаты расчетов сведены в Таблицу 2.2.3.

Таблица 2.2.3 - Расчет теплопотребления на вентиляцию

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Количество зданий	Наружный объем зданий, Vн, м3	Расчетная температура воздуха в здании, tв, 0С	Удельная вентиляционная тепловая характеристика здания, qv, Вт/(м3·0С)	Тепловой максимальный поток на вентиляцию, Qv max, Вт
						для одного здания	для N зданий
1	школа на 900 учащихся	1	25920	16	0,08	68429	68429
4	детский сад	1	4608	20	0,13	22164	22164
11, 12	магазин	2	1728	15	0,32	17695	35389
УQv max, МВт	0,13

2.3 Расчет тепловых потоков на горячее водоснабжение

Расход теплоты на горячее водоснабжение сильно меняется в течение как суток, так и недели. В жилых районах наибольший расход горячей воды имеет место обычно в предвыходные дни и в первый выходной день. Расход горячей воды общественными зданиями определяется режимом их работы.

Среднесуточный расход теплоты на бытовое горячее водоснабжение определяется по формуле:

(2.3.1)

где - среднесуточная норма расхода горячей воды на одного потребителя, л/чел., определяется из Приложения 3 [3];

m - число потребителей, определяется по Таблицы 1 из расчета 4 жителя на квартиру;

- температура горячей воды, °С;

- температура холодной воды, подаваемой к водоподогревателям, в летний период принимается t_с = 15 °С, в зимний t_с = 5 °С;

- удельная теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кг*°С);

1,2 - коэффициент, учитывающий охлаждение воды в абонентских системах.

Среднесуточный расход теплоты на горячее водоснабжение школы (детского сада) определяется по формуле:

(2.3.2)

где - среднесуточная норма расхода горячей воды на одного учащегося (ребенка), л/чел., определяется из Приложения 3 [3];

m- число учащихся (детей);

- температура горячей воды, °С;

- температура холодной воды, подаваемой к водоподогревателям, в летний период принимается , в зимний ;

- удельная теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кг·°С);

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение определяется по формуле:

(2.3.3)

Результаты расчетов сведены в Таблицу 2.3.1.

Таблица 2.3.1 - Расчет теплопотребления на горячее водоснабжение.

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Количество потребителей горячей воды m, чел.	Средний тепловой поток на горячее водоснабжение, Qhm, Вт	Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение, Qh max, Вт
1	школа на 900 учащихся	900	117 759	282 623
4	детский сад	200	34 892	83 740
11, 12	магазин	-	0	0
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	2688	781 573	1 875 776
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	1440	418 700	1 004 880
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	640	186 089	446 613
УQhm (УQh max), МВт	1,54	3,69



3. Построение графика расхода теплоты

При построении графика расхода теплоты, начало и окончание отопительного периода принимаются при среднесуточной температуре наружного воздуха 10°С, т.к. г.Нижний Новгород климатически относится к районам с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки ниже -30°С.

При построении графика учитывается, что при и при .

При расходы теплоты на отопление и вентиляцию определяются по формулам:

(3.1.1)

(3.1.2)

где - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, °С, принимается по Приложению Б [2].

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение - круглогодичная и в течении отопительного периода условно принимается постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха.

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение в неотопительный период определяется по формуле:

(3.1.3)

где - среднесуточный расход теплоты на горячее водоснабжение в отопительный период, Вт;

- температура горячей воды, °С;

- температура холодной воды, подаваемой к водоподогревателям, в летний период, °С, принимается 15 °С;

- температура холодной воды, подаваемой к водоподогревателям, в зимний период , °С, принимается 5 °С;

- коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному, принимается для жилищно-коммунального сектора равным 0,8.



Рисунок 3.1 - График потребления теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий микрорайона.

тепловой поток сеть магистраль



4. Проектирование тепловых сетей

4.1 Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети

Расчетный расход сетевой воды на отопление и вентиляцию для определения диаметров труб водяных тепловых сетей при качественном регулировании отпуска теплоты рассчитывается по формулам:

(4.1.1)

(4.1.2)

где - расчетные температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при t_о , °С;

- расчетные температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при t_нв , °С;

- максимальные тепловые потоки на отопление и вентиляцию при t_о и t_нв , кВт;

- удельная теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кг*°С).

Расчётные расходы сетевой воды на горячее водоснабжение зависят от схемы присоединения водоподогревателей. В закрытой системе теплоснабжения присоединение водоподогревателей горячего водоснабжения, установленных в местных тепловых пунктах, принимают в зависимости от соотношения максимальных тепловых нагрузок на горячее водоснабжение и отопление:



Таблица 4.1.1 - Выбор схемы присоединения водоподогревателей ГВС

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение, Qh max, Вт	Тепловой поток на отопление для N зданий, Qо max, Вт	Qh max/Qо max	Критерий выбора схемы присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения	Выбранная схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения
1	школа на 900 учащихся	282 623	475 114	0,59	0,2ч1,0	двухступенчатая
4	детский сад	83 740	103 404	0,81	0,2ч1,0	двухступенчатая
11, 12	магазин	здание не снабжается горячей водой
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	1 875 776	1 388 016	1,35	>1,0	одноступенчатая параллельная
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	1 004 880	941 868	1,07	>1,0	одноступенчатая параллельная
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	446 613	508 939	0,88	0,2ч1,0	двухступенчатая

Средние расходы воды при параллельной и двухступенчатой схемах подключения водоподогревателей определяют по формулам 4.1.3 и 4.1.4 соответственно:

(4.1.3)

(4.1.4)

где - температура воды в подающем трубопроводе в точке излома графика;

- температура воды в обратном трубопроводе;

- температура воды после параллельно включенного подогревателя в точке излома графика, °С, принимаем для расчетов ;

- температура водопроводной воды после первой ступени подогрева при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей, °С;

- температура водопроводной воды в отопительных период, °С, принимаю для расчетов +5 °С.

Суммарный расчетный расход сетевой воды в двухтрубных тепловых сетях определяется как сумма расходов по отдельным видам теплопотребления:

(4.1.5)

где - коэффициент запаса, учитывающий долю среднего расхода на горячее водоснабжение, принимаем при отсутствии баков-аккумуляторов для системы с суммарным тепловым потоком менее 100 МВт .

Результаты расчета приведены в таблице 4.1.2

Таблица 4.1.2 - Определение расчетных расходов теплоты

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Тепловые потоки, МВт	Расчетные расходы теплоносителя, т/ч	Суммарный расчетный расход сетевой воды, т/ч
		Qо max	Qv max	Qhm	Gо max	Gv max	Ghm
1	школа на 900 учащихся	0,48	0,07	0,12	5,106	1,05	1,27	7,672
4	детский сад на 200 детей	0,10	0,02	0,03	1,111	0,33	0,38	1,890
11, 12	магазин	0,06	0,04	0,00	0,615	0,55	0,00	1,162
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	1,39	0,00	0,78	14,918	0,00	16,80	35,078
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	0,94	0,00	0,42	10,123	0,00	9,00	20,923
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	0,51	0,00	0,19	5,470	0,00	2,00	7,870
УQ, МВт	5,14	УG, т/ч	68,71
					Gd, т/ч	74,59

4.2 Расчет магистрали тепловой сети

Целью гидравлического расчёта является определение диаметра трубопровода тепловой сети; скорости движения теплоносителя; давлений в различных точках и потерь давления на участках тепловой сети и по всей трассе.

Гидравлический расчет закрытой системы теплоснабжения выполняется для подающего теплопровода, а диаметры обратного теплопровода и падение давлений в нем принимаются такими же, как и в подающем.

Гидравлический расчет производится в следующей последовательности:

1. выбирается магистраль, то есть направление от одного из потребителей, характеризующегося наименьшим удельным падением давления (самого удалённого) до источника тепла;

2. тепловая сеть разбивается на расчётные участки (расчётный участок - часть тепловой сети, расход теплоносителя на протяжении которой постоянен), с указанием расчетного расхода теплоносителя на данном участке и длины участка по плану;

3. задаются удельным падением давления в основной магистрали в пределах 30-80 Па/м, в ответвлениях - не более 300 Па/м;

4. исходя из расходов теплоносителя на участках, по таблицам [2], составленным для труб с коэффициентом шероховатости К_э=0,5мм, находим диаметр теплопровода, действительные удельные потери давления на трение и скорость движения теплоносителя, которая должна быть не более 3,5 м/с.

Расчетная схема тепловой сети приведена на рисунке 4.1.



Предварительный расчет магистрали

Определяем приведенную длину каждого участка трубопровода:

(4.2.1)

где l - длина участка трубопровода по плану, м;

l_экв. - эквивалентная местным сопротивлениям длина, м. Для предварительного расчета принимаем l_экв.=0,3· l.

Исходя из заданных расходов теплоносителя по участкам магистрали, по справочным данным выбираем диаметры трубопроводов. Диаметры выбираются таким образом, чтобы удельные потери давления при данном расходе лежали в пределах 30ч80 Па/м.

Далее, по известным удельным потерям давления, рассчитываем потери давления на участках:

(4.2.2)

Определяем суммарные потери до источника теплоты.

Таблица 4.2.1 - Предварительный расчет магистрального трубопровода

№ участка	Расход воды G	Размеры труб, мм	Длина участка, м	Скорость движения воды на участке w, м/с	Потери давления	Суммарные потери от источника теплоты
	т/ч	кг/с	условный диаметр dу	наружный диаметр dнхS	По плану l	эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв	приведенная, lпр=l+lэкв		удельные на трение ?P/l, Па/м	На участке ?P, Па	давления кПа	напора, м
1	1,162	0,32	40	45х2,5	52,6	15,8	68,3	0,28	37,95	2593,0	2,593	0,259
2	2,325	0,65	50	57х3,5	119,3	35,8	155,1	0,34	41,89	6496,2	6,496	0,650
3	23,248	6,46	125	133х4,0	47,0	14,1	61,1	0,54	32,08	1960,1	1,960	0,196
4	46,060	12,79	150	159х4,5	47,0	14,1	61,1	0,76	48,95	2990,8	2,991	0,299
5	66,983	18,61	200	219х6,0	38,8	11,6	50,5	0,59	19,52	985,1	0,985	0,099
6	117,800	32,72	200	219х6,0	22,3	6,7	29,0	1,03	60,92	1766,9	1,767	0,177
7	152,878	42,47	250	273х7,0	90,7	27,2	117,9	0,88	33,26	3920,0	3,920	0,392
8	195,628	54,34	250	273х7,0	81,4	24,4	105,9	1,1	51,99	5504,3	5,504	0,550

Уточненный расчет магистрали

Исходя из выбранных ранее диаметров трубопроводов, по справочным данным определяем эквивалентные местным сопротивлениям длины для каждого участка магистрали.

Эквивалентные длины по участкам сведены в таблицу 4.2.2.

Таблица 4.2.2 - Расчет эквивалентных длин основной магистрали

№ участка	dн, мм	Местные сопротивления	Эквивалентная длина местного сопротивления, lэкв, м	Эквивалентная длина местного сопротивления, суммарная по участку, lэкв, м
1	45	Компенсатор П-образный (1шт.)	5,2	5,85
		Задвижка (1шт.)	0,65
2	57	Тройник при разделении потока на проход (1шт.)	1,3	11,7
		Компенсатор П-образный (2шт.)	10,4
3	133	Тройник при разделении потока на проход (1шт.)	4,4	16,9
		Компенсатор П-образный (1шт.)	12,5
4	159	Тройник при разделении потока на проход (2шт.)	11,2	26,6
		Компенсатор П-образный (1шт.)	15,4
5	219	Тройник при разделении потока на проход (1шт.)	8,4	31,8
		Компенсатор П-образный (1шт.)	23,4
6	219	Тройник при разделении потока на проход (2шт.)	16,8	40,2
		Компенсатор П-образный (1шт.)	23,4
7	273	Тройник при разделении потока на проход (1шт.)	11,1	39,1
		Компенсатор П-образный (1шт.)	28
8	273	Тройник при разделении потока на ответвление (2шт.)	33,4	60,13
		Компенсатор П-образный (1шт.)	23,4
		Задвижка (1шт.)	3,33

С учетом рассчитанных эквивалентных местным сопротивлениям длин, пересчитываем параметры магистрального трубопровода. Результаты расчета сводим в таблицу 4.2.3.

Таблица 4.2.3 - Уточненный расчет магистрального трубопровода

№ участка	Расход воды G	Размеры труб, мм	Длина участка, м	Скорость движения воды на участке w, м/с	Потери давления	Суммарные потери от источника теплоты
	т/ч	кг/с	условный диаметр dу	наружный диаметр dнхS	По плану l	эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв	приведенная, lпр=l+lэкв		удельные на трение ?P/l, Па/м	На участке ?P, Па	давления кПа	напора, м
1	1,162	0,32	40	45х2,5	52,56	5,85	58,41	0,28	37,95	2216,7	2,217	0,222
2	2,325	0,65	50	57х3,5	119,29	11,70	130,99	0,34	41,89	5487,2	5,487	0,549
3	23,248	6,46	125	133х4,0	47,00	16,90	63,90	0,54	32,08	2049,9	2,050	0,205
4	46,060	12,79	150	159х4,5	47,00	26,60	73,60	0,76	48,95	3602,7	3,603	0,360
5	66,983	18,61	200	219х6,0	38,82	31,80	70,62	0,59	19,52	1378,5	1,379	0,138
6	117,800	32,72	200	219х6,0	22,31	40,20	62,51	1,03	60,92	3808,1	3,808	0,381
7	152,878	42,47	250	273х7,0	90,66	39,10	129,76	0,88	33,26	4315,8	4,316	0,432
8	195,628	54,34	250	273х7,0	81,44	60,13	141,57	1,1	51,99	7360,2	7,360	0,736

4.3 Расчет ответвлений тепловой сети

Предварительный расчет ответвлений

Определяем приведенную длину ответвления, принимая эквивалентную местным сопротивлениям длину равной 30% от длины по плану (по формуле 2.1.1).

Далее рассчитываем предварительную величину допускаемой удельной потери давления в ответвлениях:

(4.3.1)

где - располагаемое давление в ответвлении, Па;

- приведенная длина участка, м.

Исходя из рассчитанного значения, по справочнику выбираем диаметр трубопровода и фактическую удельную потерю давления.

Таблица 4.3.1 - Предварительный расчет ответвлений

№ участка	Расход воды G	Размеры труб, мм	Длина участка, м	Располагаемое давление в ответвлении, Па	Допускаемая удельная потеря давления на участке, Па/м	Предварительная удельная потеря давления при принятом диаметре, Па/м
	т/ч	кг/с	условный диаметр dу	наружный диаметр dнхS	По плану l	эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв	приведенная, lпр=l+lэкв
9	1,162	0,32	40	45х2,5	39,7	11,9	51,6	2216,7	42,95	37,95
10	20,923	5,81	100	108х4,0	60,6	18,2	78,8	7703,8	97,79	87,31
11	20,923	5,81	100	108х4,0	60,6	18,2	78,8	9753,7	123,81	87,31
12	20,923	5,81	100	108х4,0	60,6	18,2	78,8	13356,5	169,54	87,31
13	7,870	2,19	80	89х3,5	86,1	25,8	111,9	14735,0	44,31	36,30
14	15,740	4,37	100	108х4,0	169,72	50,9	220,6			50,72
15	35,078	9,74	125	133х4,0	68,06	20,4	88,5	14735,0	166,54	74,36
16	1,890	0,52	32	38х2,5	15,04	4,5	19,6	9753,7	498,86	263,89
17	35,078	9,74	125	133х4,0	69,2	20,8	90,0	18543,1	206,13	74,36
18	35,078	9,74	100	108х4,0	69,2	20,8	90,0	22858,9	254,10	242,31
19	7,672	2,13	65	76х3,5	98,71	29,6	128,3	22858,9	178,14	79,95

Уточненный расчет ответвлений

Исходя из выбранных диаметров трубопроводов, по справочным данным определяем эквивалентные местным сопротивлениям длины для каждого ответвления.



Таблица 4.3.2 - Расчет эквивалентных длин ответвлений

№ участка	dн, мм	Местные сопротивления	Эквивалентная длина местного сопротивления, lэкв, м	Эквивалентная длина местного сопротивления, суммарная по участку, lэкв, м
9	45	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	1,96	7,81
		Задвижка (1шт.)	0,65
		Компенсатор П-образный (1шт.)	5,2
10	108	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	4,95	16,4
		Задвижка (1шт.)	1,65
		Компенсатор П-образный (1шт.)	9,8
11	108	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	4,95	16,4
		Задвижка (1шт.)	1,65
		Компенсатор П-образный (1шт.)	9,8
12	108	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	4,95	16,4
		Задвижка (1шт.)	1,65
		Компенсатор П-образный (1шт.)	9,8
13	89	Задвижка (1шт.)	1,28	9,18
		Компенсатор П-образный (1шт.)	7,9
14	108	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	4,95	26,2
		Задвижка (1шт.)	1,65
		Компенсатор П-образный (2шт.)	19,6
15	133	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	6,6	8,8
		Задвижка (1шт.)	2,2
16	38	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	1,96	2,61
		Задвижка (1шт.)	0,65
17	133	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	6,6	21,3
		Задвижка (1шт.)	2,2
		Компенсатор П-образный (1шт.)	12,5
18	108	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	4,95	16,4
		Задвижка (1шт.)	1,65
		Компенсатор П-образный (1шт.)	9,8
19	76	Тройник при разделении потока ответвление (1шт.)	3	10,8
		Задвижка (1шт.)	1
		Компенсатор П-образный (1шт.)	6,8

С учетом рассчитанных эквивалентных местным сопротивлениям длин, пересчитываем параметры ответвлений. Результаты расчета сводим в таблицу 2.2.2. Также в этой таблице приведены величины суммарной потери давления на ответвлении (формула 4.2.2), невязки (формула 3.2.2) и избыточного напора в ответвлении (формула 4.3.4).

Если избыточный напор превышает 25%, необходимо предусмотреть дроссельную диафрагму для компенсации избытка напора.

Располагаемый напор в ответвлении:

(4.3.2)

где - сумма потерь давления в участках магистрального трубопровода, расположенных за ответвлением по ходу движения теплоносителя, Па.

Невязка:

(4.3.3)

Избыточный напор в ответвлении:

(4.3.4)

Определим диаметр отверстия дроссельной шайбы d_ш:

(4.3.5)

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.3.3

Таблица 4.3.3 - Уточненный расчет ответвлений

№ участка	Расход воды G	Размеры труб, мм	Длина участка, м	Скорость движения воды на участке w, м/с	Располагаемое давление в ответвлении, Па	Удельная потеря давления, Па/м	Суммарная потеря давления на ответвлении, Па	Невязка, %	Избыточный напор, м	Диаметр отверстия дроссельной шайбы dш, мм
	т/ч	кг/с	условный диаметр dу	наружный диаметр dнхS	По плану l	эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв	приведенная, lпр=l+lэкв
9	1,162	0,32	40	45х2,5	39,7	7,8	47,5	0,28	2216,7	37,95	1803,00	23	0,041	-
10	20,923	5,81	100	108х4,0	60,6	16,4	77,0	0,78	7703,8	87,31	6722,87	15	0,098	-
11	20,923	5,81	100	108х4,0	60,6	16,4	77,0	0,78	9753,7	87,31	6722,87	45	0,303	62
12	20,923	5,81	100	108х4,0	60,6	16,4	77,0	0,78	13356,5	87,31	6722,87	99	0,663	51
13	7,870	2,19	80	89х3,5	86,1	9,2	95,3	0,44	14735,0	36,30	3458,66	10	0,134	-
14	15,740	4,37	100	108х4,0	169,7	26,2	195,9	0,59		50,72	9937,06
15	35,078	9,74	125	133х4,0	68,1	8,8	76,9	0,83	14735,0	74,36	5715,31	158	0,902	61
16	1,890	0,52	32	38х2,5	15,0	2,6	17,7	0,64	9753,7	263,89	4657,66	109	0,510	16
17	35,078	9,74	125	133х4,0	69,2	21,3	90,5	0,83	18543,1	74,36	6729,58	176	1,181	57
18	35,078	9,74	100	108х4,0	69,2	16,4	85,6	1,29	22858,9	242,31	20741,74	10	0,212	-
19	7,672	2,13	65	76х3,5	98,7	10,8	109,5	0,58	22858,9	79,95	8755,32	161	1,410	25

4.4 

4.5 Выбор трассы и строительных конструкций тепловой сети

Трасса тепломагистрали прокладывается по кратчайшему расстоянию между начальной и конечной точками с учетом застроенных и труднопроходимых территорий. В районах массовой застройки и на незастроенных территориях ось трассы проектируется параллельно дорогам или ранее уложенным сетям. В стесненных условиях допускается прокладка сетей под тротуарами и в полосе зеленых насаждений.

Способ прокладки - подземная в непроходных каналах.

При прокладке используются типовые сборные железобетонные каналы, размеры которых выбираются исходя из диаметров трубопроводов. Каналы выполняются с прочными армированными перекрытиями и могут прокладываться повсеместно, в том числе под улицами, площадями, автодорогами местного значения. При прокладке каналы защищаются гидроизоляционными материалами для предотвращения проникновения внутрь атмосферных осадков и грунтовых вод. Для предупреждения затопления теплотрасс в периоды паводкового подъема грунтовых вод под каналами устраивается основание из фильтрующих материалов.

Трассы прокладываются таким образом, что расстояние от наружной стенки канала составляет не менее 2м от фундаментов зданий и сооружений; 1,5м от кромки проезжей части [2].

Теплотрасса прокладывается с уклоном не менее 2‰. В низших точках теплотрассы монтируются спускники - для слива теплоносителя; в наивысших - воздушники. Для упрощения эксплуатации тепловых сетей и минимизации количества спускников и воздушников трассу, по возможности, прокладывают с постоянным уклоном или уклонами одного направления. Смена уклонов разных направлений производится только в камерах.

Типоразмеры железобетонных каналов выбираются исходя из диаметров участков трубопроводов. Используются каналы серии 3.006.2. Результаты выбора каналов приведены в таблице 4.4.1.

Таблица 4.4.1 - Выбор железобетонных каналов

№ участка	условный диаметр dу	Марка канала	Размеры канала, мм	Расстояния, мм
			внутренние	наружные	от стенки канала до изоляции	между изоляционными поверхностями	от дна канала до изоляции
1	40	КЛ 60-30	600х300	850х440	70	100	100
2	50	КЛ 60-30	600х300	850х440	70	100	100
3	125	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
4	150	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
5	200	КЛ 90-60	900х600	1150х780	80	140	150
6	200	КЛ 90-60	900х600	1150х780	80	140	150
7	250	КЛ 90-60	900х600	1150х780	80	140	150
8	250	КЛ 90-60	900х600	1150х780	80	140	150
9	40	КЛ 60-30	600х300	850х440	70	100	100
10	100	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
11	100	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
12	100	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
13	80	КЛ 60-45	600х450	850х630	70	100	100
14	100	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
15	125	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
16	32	КЛ 60-30	600х300	850х440	70	100	100
17	125	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
18	100	КЛ 90-45	900х450	1150х630	80	140	150
19	65	КЛ 60-45	600х450	850х630	70	100	100



5. Расчет гидравлического режима тепловой сети

С целью обеспечения безопасной и бесперебойной работы тепловой сети производят проверку соответствия гидравлического режима предъявляемым требованиям.

При проектировании и эксплуатации разветвлённых тепловых сетей, для учёта взаимного влияния профиля района, высот присоединяемых зданий, потерь давления в тепловой сети и абонентских установках, используется пьезометрический график, который дает наглядное представление о давлении и располагаемом перепаде давлений в любой точке тепловой сети.

Пъезометрический график тепловой сети строят при статическом состоянии системы (гидростатический режим - циркуляционные насосы не работают), и при динамическом состоянии системы (гидродинамический режим - с включенными сетевыми насосами) с учетом геодезических высот прокладки трубопровода. На график также наносят линии максимальных давлений в подающем и обратном теплопроводах (исходя из условия механической прочности элементов системы) и линии минимальных давлений (исходя из условия предотвращения вскипания высокотемпературного теплоносителя и образования вакуума в элементах системы).

Пьезометрические линии проектируемого объекта не должны выходить за эти крайние границы. При разработке гидродинамического режима тепловой сети выявляют параметры для подбора циркуляционных насосов, а при разработке гидростатического режима -- для подбора подпиточного насоса.

На пьезометрическом графике в выбранном масштабе наносится рельеф местности по разрезам вдоль тепловых трасс, указывается высота присоединяемых зданий, показывается напор в подающих и обратных линиях теплопроводов и в оборудовании теплоподготовительной установки.

По построенному пьезометрическому графику наглядно видно выполнение обязательных требований к режимам работы тепловой сети, а именно:

1. статическое давление достаточно для заполнения водой всей системы теплоснабжения, но при этом не превышает допустимого давления в источнике теплоты, в тепловых сетях и у потребителя, что гарантируется расположением линии статического напора выше самого высокого здания на 5 метров;

2. давление воды в подающем трубопроводе при работе сетевых насосов поддерживается достаточным, чтобы не происходило кипение воды при максимальном значении ее температуры в оборудовании источника теплоты, трубопроводах и в приборах системы теплопотребления, что обеспечивается расположением линии невскипания ниже линии давления воды в подающем трубопроводе в любой точке подающего трубопровода;

3. давление воды в подающем и обратном трубопроводах поддерживается избыточным и достаточным, чтобы избежать подсоса воздуха и возникновения кавитации;

4. перепад давления на тепловых пунктах потребителей должен быть не меньше гидравлического сопротивления тепловой системы с учетом падения напора в элементах тепловой сети.

Пъезометрический график тепловой сети приведен на рисунке 5.1.



Заключение

В данном курсовом проекте выполнено проектирование тепловой сети микрорайона города.

Произведены расчеты тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построены зависимости данных нагрузок от температуры наружного воздуха. Из графиков тепловых нагрузок очевидно, что нагрузки на отопление сильно зависят от температуры наружного воздуха; нагрузки на ГВС, напротив, практически не изменяются на протяжении года.

Выполнено проектирование тепловых сетей: определены расчетные расходы теплоносителя, выбраны трубопроводы на каждом участке сети исходя из расходов теплоносителя и допустимых потерь давления на участке.

Выбрана оптимальная трасса прокладки тепловых сетей от источника теплоснабжения до каждого из потребителей.

Построен пъезометрический график тепловой сети для гидростатического и гидродинамического резима работы



Список использованных источников

1. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

2. Фалалеев Ю.П., Волкова И.В. Теплоснабжение микрорайона города. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов. Н.Новгород, 2008.

3. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация.

4. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов. В.Е.Козин, Т.А.Левина, А.П.Марков, И.Б.Пронина, В.А.Пронина, В.А.Слемзин. М.:Высш. школа, 1980.

5. Теплоснабжение: Учебник для вузов. А.А.Ионин, Б.M.Хлыбов, В.H.Братенков, E.H.Терлецкая; Под ред. А. А. Ионина. -- M.: Стройиздат, 1982.

6. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Под ред. инж. А. А. Николаева. -- M.: Стройиздат, 1965.

7. Манюк.В.И. Справочник. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей.- М.: Стройиздат, 1988.

Размещено на Allbest.ru