Теплоснабжение жилого района г. Чокурдах
Теплоснабжение жилого района г. Чокурдах
Коммунально-строительный техникум Якутского государственного инженерно технического института. Курсовой проект по отоплению жилого района г. Чокурдах. Выполнили: студенты 3-го курса гр. ТиТО-2000 Сорокин Андрей. Проверил: преподаватель по курсу “Теплоснабжение” Колодезникова А.Н. г. Якутск 2002 г. Содержание. | |Стр.|
|Исходные данные: |2 |
|Определение тепловых нагрузок района: |3 |
|График расхода тепла по продолжительности стояния температур |6 |
|наружного воздуха: | |
|График центрального качественного регулирования отпуска теплоты: |8 |
|Гидравлический расчёт тепловых сетей: |12 |
|Разработка монтажной схемы и выбора строительных конструкций |16 |
|тепловой сети: | |
|Теплоизоляционная конструкция: |16 |
|Расчёт опор: |20 |
|Водоподогреватели горячего водоснабжения: |21 |
|Библиографический список: |28 | |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |1 | 1. Исходные данные. 1.1 Климатологические данные. Населённый пункт: г. Чокурдах. 1. Расчётная температура самой холодной пятидневки: -48 °С. 2. Расчётная температура зимняя вентиляционная: -49 °С. 3. Средняя годовая температура: -14,2 °С. 4. Отопительный период: . начало: 08.08, . конец: 23.06, . продолжительность: 318 суток, . средняя температура наружного воздуха: -17,4 °С, . градусо-дней: 11909. 1.2 Повторяемость температур наружного воздуха.
|tн °С. |Количество |
| |часов. |
|–50 °С и |756 |
|ниже. | |
|–49,9 ч –45 |633 |
|°С. | |
|–44,9 ч –40 |628 |
|°С. | |
|–39,9 ч –35 |495 |
|°С. | |
|–34,9 ч –30 |456 |
|°С. | |
|–29,9 ч –25 |377 |
|°С. | |
|–24,9 ч –20 |329 |
|°С. | |
|–19,9ч –15 |341 |
|°С. | |
|–14,9ч –10 |377 |
|°С. | |
|–9,9 ч –5 °С.|407 |
|–4,9 ч 0 °С. |514 |
|+0,1 ч 5 °С. |662 |
|+5,1 ч 8 °С. |553 |
|Всего часов: 6528 ч. |
1.3. Средняя месячная и годовая температура наружного воздуха.
|Январь|Февраль|Март|Апрель|Май |Июнь |Июль |
|–35,5 |–33,9 |–28,|–18,9 |–6,1|5,8 |9,7 |
| | |3 | | | | |
|Август|Сентябрь|Октябрь|Ноябрь|Декабрь|год |
|6,9 |0,9 |–12,4 |–25,8 |–33,3 |–14,2| |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |2 | 1.4. Удельные потери тепла зданиями.
|to |Этажность. |
| |1 ч 2 |3 ч 4 |
|–50 °С. |qo=255 В/м2 |qo=169 В/м2 |
1.5 Нормы расхода горячей воды. Жилой дом: 120 л/сут. Школы, лицеи: 8 л/сут. Детский сад: 30 л/сут. Столовая: 6 л/сут. Определение тепловых нагрузок района.
2.1. Расход тепла на отопление жилых и общественных зданий :
Qo max=qoA(1+K1) qo – укрупнённый показатель максимального теплового потока на
отопление жилых и общественных зданий на 1м2 площади (прил. 2 СНиП
“Тепловые сети”) . A – общая площадь здания . К1 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление общественных
зданий (К1=0,25 – если данных нет). 2.2. Расход тепла на вентиляцию общественных зданий : Qv max=K1K2qoA К2 – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных
зданий (К2=0,6). 2.3. Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных
зданий : [pic] m – число потребителей. а – нормы расхода воды на горячее водоснабжение на 1-го человека в
сутки. b – нормы расхода воды на горячие водоснабжение в общественных зданиях
при температуре наружного воздуха –55 °С (принимается равным 25л в сутки на
одного человека). tx – температура холодной воды в отопительный период. с – теплоёмкость воды. |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |3 | 2.4. Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и
общественных зданий : Qh max=2,4Qh m 2.5. Средний тепловой поток на отопление : [pic] ti – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений
(при отсутствии данных в жилых принимается 18 °С, в производственных 16
°С). tom – средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной
температурой 8 °С и ниже. To – расчетная температура наружного воздуха для проектирования
отопления. 2.6. Средний тепловой поток на вентиляцию : [pic] 2.7. Средний тепловой поток на отопление : [pic] [pic]– температура холодной водопроводной воды в неотопительный
период (+15°С). tc – температура холодной водопроводной воды в отопительный период
(+5 °С). [pic] –коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС
в неотопительный период по отношению к отопительному периоду: 0,8 – для жилищно–коммунального сектора, 1 – для предприятий.
2.8. Годовой расход тепла на отопление жилых и общественных зданий < кДж >: Qoy=86,4Qo mno 2.9. Годовой расход тепла на вентиляцию общественных зданий < кДж >: [pic] 2.10. Годовой расход тепла на ГВ жилых и общественных зданий < кДж >: [pic][pic] no – продолжительность отопительного периода соответствующее периоду со
среднесуточной температурой наружного воздуха +8 °С и ниже. Z – усреднённое за отопительный период число работы системы вентиляции
общественных зданий в течении суток (16 часов). nh y – расчётное число суток в году работы системы ГВ (350 суток). |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |4 | Все расчёты сведены в таблицу №1.[pic]
|Таблица №1 “Тепловые нагрузки района”: |
|Наименование |Тепловая нагрузка. |
|здания. | |
|5 | 3. График расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха. Для определения годового расхода тепла, планирования в течение года
загрузки оборудования котельной и составления графика ремонта используют
график расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного
воздуха. [pic]; (3.1) [pic]; (3.2) tн – температура наружного воздуха (от +8 и ниже). Все расчёты для построения графика сведены в таблицу №2. |Таблица №2:| | | | |
|Tн, °С. |Qo m, |Qv m, |Qh m, |Qoбщ. m, |
| |Вт. |Вт. |Вт. |Вт. |
|+8 |176852 |12577 |127401 |316830 |
|+5 |237406 |17504 | |382311 |
|0 |338330 |25713 | |491444 |
|–5 |439254 |33924 | |600579 |
|–10 |540179 |42135 | |709715 |
|–15 |641102 |50344 | |818847 |
|–20 |742026 |58555 | |927982 |
|–25 |842950 |66764 | |1037115 |
|–30 |943874 |74976 | |1146251 |
|–35 |1043698|83185 | |1254284 |
|–40 |1145721|91396 | |1364518 |
|–45 |1246647|92634 | |1466682 |
|–48 |1307200|104532 | |1539133 | |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |6 | 4. График центрального качественного регулирования отпуска теплоты. Регулирование отпуска тепла в закрытых системах теплоснабжения. В водяных тепловых станциях принимают центральное качественное
регулирование отпуска теплоты по нагрузке отопления или по совмещённой
нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Центральное качественное регулирование заключается в регулировании
отпуска теплоты путём изменения температуры теплоносителя на входе в
прибор, при сохранении постоянным количество теплоносителя подаваемого в
регулирующую установку. 4.1. Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет
менее 65% от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении:
[pic] –– регулирование отпуска теплоты принимают по нагрузке на
отопление. При этом в тепловой сети поддерживается отопительно-бытовой
температурный график. Построение графика центрального качественного регулирования по
отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры
сетевой воды, подающей и обратной магистрали, от температуры наружного
воздуха. Для зависимых схем присоединения отопительных установок к отопительным
сетям температуру в подающей ([pic]) и обратной ([pic]) магистралях в
течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур наружного
воздуха от +8 до to по следующим формулам: [pic]; (4.1.1.) [pic]; (4.1.2.) ti – средняя температура воздуха отапливаемых зданий. ?t – температурный напор нагреваемого прибора: [pic]; (4.1.3.) [pic]– температура воды в подающем трубопроводе системы отопления после
элеватора при to. to – расчётная температура наружного воздуха для проектирования
отопления. [pic]– температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления
при to. [pic]– расчётный перепад температур воды в тепловой сети: [pic]; (4.1.4.) [pic]– температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при
расчётной температуре наружного воздуха (to). [pic]– расчётный перепад температуры воды в местной системе отопления. [pic]; (4.1.5.)
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |8 | При регулировании по отопительной нагрузке, водоподогреватели горячего
водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения
максимальной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение (Qh max) к
максимальной тепловой нагрузки на отопление (Qо max) типа регулятора, по
следующим схемам: [pic] – с установкой регулятора расхода по двухступенчатой
смешанной схеме. При таком же отношении с электронным регулятором расхода по
двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода
воды на ввод. При остальных отношениях по параллельной схеме. 4.2. Если в системе теплоснабжения нагрузка на жилищно-коммунальные
нужды составляет, более 65% от суммарной тепловой нагрузки принимают
центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совмещённой
нагрузке горячего водоснабжения и отопления. Применение данного метода регулирования позволяет рассчитать
магистральные теплопроводы по суммарному расходу воды на отопление и на
вентиляцию, не учитывая расхода на горячее водоснабжение. Для
удовлетворения нагрузки на горячее водоснабжение температура воды в
подающем трубопроводе принимается выше, чем по отопительному графику и
большинство абонентов системы отопления и горячего водоснабжения должны
присоединятся к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты: 1) [pic] – с установкой регулятора расхода по последовательной
двухступенчатой схеме. 2) При том же отношении с электронным регулятором расхода по
двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды
на ввод. При этом способе регулирования отпуска теплоты в тепловой сети
поддерживается повышенный отопительно-бытовой температурный график, который
строится на основании отопительно-бытового температурного графика. Расчёт повышенного температурного графика заключается в определении
перепада температур сетевой воды в подогревателях верхней (?1) и нижней
(?2) ступени при различных температурах наружного воздуха (tн) и балансовой
нагрузки горячего водоснабжения ([pic]): [pic]=X?Qh m ; (4.2.1.) X – балансовый коэффициент учитывающий неравномерность расхода теплоты
на горячие водоснабжение в течении суток (для закрытых систем
теплоснабжения X=1,2). Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и
нижней ступени в течение всего отопительного периода постоянен и
определяется: [pic]; (4.2.2.) Задавая величину недогрева водопроводной воды до температуры греющей
воды в нижней ступени подогревателя (?t = 5 ч 10 °С) определяют температуру
нагреваемой воды после первой ступени подогревателя (t') при температуре
наружного воздуха, соответствующей точки излома графика (t'н): t' =
[pic]– ?t'н; (4.2.3.) Штрих обозначает, что значение взяты при температуре точки излома
графика.
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |9 | Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подогревателя (?2) при
различных температурах наружного воздуха определяется: при t'н: ?'2 = ??(t' – tc)/(th – tc); (4.2.4.) при to: ?2 = ?'?(?2 – tc)/(?'2 – tc); (4.2.5.) th – температура воды поступающая в систему горячего водоснабжения. tc – температура холодной водопроводной воды в отопительный период. Зная ?2 и ?'2 находим температуру сетевой воды от обратной магистрали
по повышенному температурному графику: ?2П = ?2 – ?2; (4.2.6.) ?'2П = ?'2 – ?'2; (4.2.7.) Перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при t'н
и tо: ?'1 = ? – ?'2; (4.2.8.) ?1 = ? – ?2; (4.2.9.) Температуры сетевой воды подающей магистрали тепловой сети для
повышенного температурного графика определяются по следующим формулам: ?1П = ?1 – ?1; (4.2.10.) ?'1П = ?'1 – ?'1; (4.2.11.) Расчёт графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты. [pic] – регулирование отпуска теплоты принимают по нагрузке на
отопление. При этом в тепловой сети поддерживается отопительно-бытовой
температурный график (формулы 4.1.) Данные для расчёта графика: ?1 = 130 °С ?2 = 70 °С ti = 18 °С to = – 48 °С ?э = 95 °С Минимальную температуру сетевой воды в подающем магистрали принимается
равной 70 °С (на уровне 70 °С график срезается). |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |10 | 5. Гидравлический расчёт тепловых сетей. 5.1. Задачи гидравлического расчёта. В задачу гидравлического расчёта входят: 1. Определение диаметров, 2. Определение величины давлений (напоров) в различных тачках сети, 3. Определение падения давления (напора), 4. Увязка всех тачек системы при статической и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских установок. Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал для решения
следующих задач: 1. Определение капиталовложений, расхода металла и
основного объёма работ по сооружению тепловой сети, 2. Установление характеристик циркуляционных и подпиточных
насосов, и. их размещение, 3. Выяснение условия работы тепловой сети и абонентских
систем и выбора схем присоединения абонентских установок, 4. Выбор авторегулятора для тепловой сети и абонентских
вводов, 5. Разработка режимов эксплуатации. 5.2. Основные расчётные зависимости. При гидравлическом расчёте тепловых сетей определяют потери давления на
участках трубопровода для последующей разработки гидравлических режимов и
выявление располагаемых напоров на тепловых пунктах потребителей. Гидравлический расчёт производится на суммарный расчётный расход
сетевой воды, складывающийся из расчётных расходов на отопление, вентиляцию
и на горячие водоснабжение. Расчётные расходы воды определяют : a) максимальный расход воды на отопление: [pic]; (5.2.1.) б) максимальный расход воды на вентиляцию: [pic]; (5.2.2.) в) на горячие водоснабжение в открытых системах теплоснабжения: [pic]; (5.2.3.) [pic]; (5.2.4.) г) на горячие водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения: – при параллельной схеме присоединения водоподогревателей: [pic]; (5.2.5.) [pic]; (5.2.6.)
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |12 | - при двухступенчатой схеме присоединения водоподогревателей: [pic]; (5.2.7.) [pic]; (5.2.8.) ?1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при
расчётной температуре наружного воздуха, ?2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети при
расчётной температуре наружного воздуха, th – температура воды поступающей в систему горячего водоснабжения
потребителей, ?'1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке
излома графика, ?'2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети после
системы отопления здания в точке излома графика, ?'3 – температура воды после параллельно включённого
водоподогревателя горячего водоснабжения в точке излома графика температур
воды (рекомендуется 30 °С), t| – температура воды после первой ступени подогревателя при
двухступенчатой схеме водоподогревателя. Суммарный расчётный расход сетевой воды в двухтрубных тепловых, сетях в
закрытых и открытых системах теплоснабжения при качественном регулировании
отпуска теплоты определяется: Gd = Go max + Gv max + k3 · Gi h m ; (5.2.9.) k3 – коэффициент учитывающий долю среднего расхода воды на горячие
водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления (таблица 2 СНиП
“Тепловые сети”). Перед гидравлическим расчётом составляют расчётную схему тепловых
сетей с нанесением на ней длин, местных сопротивлений и расчётных расходов
теплоносителя по всем участкам сети. 5.3 Порядок гидравлического расчёта теплопроводов: 1. Выбираем на трассе тепловых сетей расчётную магистраль наиболее протяжённую и загруженную соединяющую источник теплоты с дальними потребителями. Разбивают тепловую сеть на расчётные участки, определяют расчётные
расходы и измеряют по Ген. плану длину участка. 2. Задавшись удельными потерями давления на трение (h) (на главной магистрали до наиболее удалённого потребителя, с учётом дополнительного подключения абонентов h принимают не более 8 мм. вод. ст./м, на ответвлениях 30 мм. вод. ст/м), исходя из расходов теплоносителя на участках по таблицам и номограммам находят диаметры теплопроводов, действительные потери давления на трение и скорость движения теплоносителя, которая должна быть не более 25 м/сек. Следует отметить, что для районов вечно мерзлотных грунтов минимальный
диаметр труб, не зависимо от расхода воды и параметров теплоносителя должен
приниматься 50 мм.
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |13 | 3. Определив диаметры расчётных участков, разрабатывают монтажную схему теплопроводов, размещают на трассе запорную арматуру, неподвижные опоры, компенсаторы. Монтажная схема вычерчивается в две линии, причём подающий теплопровод располагается с правой стороны по ходу движения теплоносителя от источника теплоты. 4. Потери напора определяются: H = h·(L + Lэкв) [мм. вод. ст.] Эквивалентной длиной (Lэкв) принято называть такую условную длину
прямолинейного участка, на котором падения давления на трение равно падению
вызываемого местными сопротивлениями. При отсутствии данных о характере и количестве местных сопротивлений
эквивалентная длина определяется: Lэкв = a1·L a1 – коэффициент учитывающий долю потерь давления в местных
сопротивлениях по отношению падений давления на трение (по СНиП “Тепловые
сети” приложения): для Ду до 150 мм. a1 = 0,3 для Ду до 200 мм. a1 = 0,4 5. После определения суммарного гидравлического сопротивления для всех участков расчётной магистрали необходимо сравнить располагаемым напором: [pic] [pic]– суммарные гидравлические сопротивления для всех участков
расчётной магистрали, [pic]– располагаемый напор в конечной точке тепловой сети. 6. Расчёт считается удовлетворительным, если гидравлическое сопротивление не превышает располагаемый перепад давлений и отличается от него не более чем на 10 % Схема присоединения теплообменников горячего водоснабжения выбирается по
следующему соотношению: [pic] – двухступенчатая смешанная схема, При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема. Гидравлический расчёт сведён в таблицу №3. |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |14 | |Таблица №3 Гидравлический расчёт: |
|№ |Q, |G, |Диаметр |Длина |U, |Потери напора |
|уч.|ккал/ч |т/ч | | |м/с| |
|15 | 6. Разработка монтажной схемы и выбор строительных конструкций тепловой сети. Тепловая сеть представляет собой систему прочно и плотно соединёнными
между собой участков теплопроводов, по которым тепло с помощью
теплоносителя транспортируется от источников тепла к тепловым потребителям. Направление теплопроводов выбирается по тепловой карте района с учётом
геодезической съёмки, планов существующих и намечаемых наземных и подземных
сооружений, состояния грунтовых вод. При прокладке стремятся к: – прокладке магистральной трассы по району
наиболее плотной тепловой нагрузки, - минимальные объёмы работ по сооружению сети, - наименьшей длины теплопровода. Теплопроводы прокладываются прямолинейно, параллельно оси проезда или
линии застройки. Нежелательно перебрасывать трассу магистрального
теплопровода с одной стороны проезда на другую. При выборе трассы следует руководствоваться следующим: - надёжности теплоносителя, - быстрая ликвидация возможных неполадок и аварий, - безопасность обслуживающего персонала. Для обеспечения опорожнения и дренажа теплопроводы прокладываются с
уклоном к горизонту. Минимальная величина уклона водяных сетей принимается
равной 0,002, где направление уклона безразлично. По трассе тепловых сетей строится продольный профиль, на который
наносят: - планировочные и существующие отметки земли, - уровень стояния грунтовых вод, - существующие и проектируемые подземные коммуникации, сооружаемые с указанием вертикальных отметок этих сооружений. Теплопровод состоит из трёх основных элементов: - трубопровод, - теплоизоляционная конструкция, - строительная конструкция. 7. Теплоизоляционная конструкция. Теплоизоляционная конструкция состоит из трёх основных слоёв: 1. противокоррозионный слой, 2. теплоизоляционный слой, 3. покровный слой. Противокоррозионный слой предназначен для защиты теплопровода от
наружной коррозии. Теплоизоляционный слой устраивается на трубопроводах, арматуре,
фланцевых соединениях и для следующих целей: 1. уменьшение потерь тепла при его транспортировании, что снижает
установочную мощность источников тепла, 2. уменьшения падения температуры теплоносителя, что снижает расход
теплоносителя,
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |16 | 3. понижения температуры на поверхности теплопровода и воздуха в местах
обслуживания. Покровный слой предназначен для защиты тепловой изоляции от атмосферных
осадков. 7.1. Расчёт тепловой изоляции. В качестве основного теплоизоляционного материала принимаем
минераловатную плиту. При проектировании тепловых сетей толщину изоляции определяют исходя
из: - норм потерь тепла, - заданного перепада температур на участке тепловой сети, - допустимой температуры на поверхности конструкции, - технико-экономического расчёта. Толщина тепловой изоляции определяется по формуле: [pic]; (7.1.1.) ?к – коэффициент теплопроводности основного слоя (для мин. ваты 0,07
Вт/м2 °С), de – наружный диаметр теплопровода , Rиз – термическое сопротивление основного слоя изоляции < м2°С/Вт>: [pic]; (7.1.2) ?m – расчётная среднегодовая температура теплоносителя (средняя за
отопительный период): [pic]; (7.1.3.) ?m1 – средняя температура теплоносителя по месяцам определяемая по
графику центрального качественного регулирования в зависимости от
среднемесячных температур наружного воздуха, n1 – количество часов в году по месяцам, te – расчётная температура окружающей среды (средняя за отопительный
период). qe – норма потерь теплоты (СНиП “Тепловая изоляция” приложение
4–8). k1 – коэффициент учитывающий изменение стоимости теплоты и
теплоизоляционной конструкции в зависимости от районо строительства и
способа прокладки (k1 = 088). Расчёт толщины минераловатной плиты сведён в таблицу № 4: |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |17 | Таблица № 4 “Расчёт тепловой изоляции”:
|Трубопровод.|?m, |Ду |Rиз, |?к, |
| |°С | |м2°С/Вт. |мм. |
|Подающий: |87,63|50 |4,34 |163,7 |
| | |65 |3,76 |160,6 |
| | |80 |3,46 |159,3 |
| | |100 |3,12 |159 |
| | |125 |2,75 |156,4 |
|Обратный: |54,92|50 |4,4 |168 |
| | |65 |3,93 |176 |
| | |80 |3,56 |204 |
| | |100 |3,12 |159 |
| | |125 |2,77 |158,4 | 7.2 Определение потерь тепла в наружных тепловых сетях. Qпот = ? (?·qн ·L)·a ? – коэффициент по потери тепла арматурой и компенсаторами (1,25 для
наружной прокладки), qн – потери тепла теплопроводами (ккал/ч·м), L – протяжённость теплопровода (м), а – поправочный коэффициент, зависит от средней годовой температуры
воздуха: –20 °С: 1,11 для Т1. –10 °С: 1 1,07 для Т2. 1 –18 °С: 1,07 –8 °С: 0,99 1,04 0,99 –15 °С: 1,04 –5 °С: 0,98 1,02 0,98 –12 °С: 1,01 1,01 Расчёт потерь тепла сведён в таблицу № 5: |Трубопровод.|Дн |Qпот, |
| | |ккал/ч|
| | |. |
|Т1 |57 |9555 |
| |76 |5580 |
| |89 |656 |
| |108|1755 |
| |133|7149 |
|Т2 |57 |7166 |
| |76 |5040 |
| |89 |488 |
| |108|1260 |
| |133|5320 |
|?Qпот·а = 45234 ккал/ч. | |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |18 | |Курсо|
|вой |
|проек|
|т |
|“Тепл|
|оснаб|
|жение|
|”. |
|19 |
|Наим. |Дн |?max,|L, |Окрашиваемая |Основной изоляционный слой |Покровный слой |
|Изоляц.| |°С |м |поверхность. | | |
| | | | | | | |
|объекта| | | | | | |
|. | | | | | | |
|Ш 50 |60 |
|Ш 65 |70 |
|Ш 80 |80 |
|Ш 100 |80 |
|Ш 125 |90 |
|Ш 150 ч |100 |
|175 | |
|Ш 200 |120 | 8.2. Расстояние между подвижными опорами: |Дн х S |L1, |
| |мм. |
|Ш 57 х |5,4 |
|3,5 | |
|Ш 76 х |6,2 |
|3,5 | |
|Ш 89 х |6,8 |
|3,5 | |
|Ш 108 х 4|8,3 |
|Ш 133 х 4|8,4 |
|Ш 159 х |9,3 |
|4,5 | |
|Ш 194 х 5|10,2 |
|Ш 219 х 6|11,6 | Количество подвижных опор рассчитывается по формуле: n = L·2:L1 L – расстояние между неподвижными опорами по монтажной схеме, или общая
длина, данного диаметра, теплопровода, L1 – расстояние между подвижными опорами. |Таблица № 6 “Количество подв. опор”:|
|Ду |n |
|Ш 50 |101 |
|Ш 65 |46 |
|Ш 80 |5 |
|Ш 100 |9 |
|Ш 125 |32 |
|S |193 подв. опор. | Расчёт количества подвижных опор сведён в таблицу № 6. |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |20 | 9. Водоподогреватели горячего водоснабжения. К расчёту принимаем водоводяные кожухотрубчатые подогреватели. В кожухотрубчатых подогревателях основным элементом является
цилиндрический корпус и пучок гладких трубок размещаемых внутри корпуса.
Один из теплоносителей протекает внутри трубок, другой в межтрубном
пространстве – такие теплообменники называются скоростными. Скоростные водоводяные подогреватели, у которых греющая и нагреваемая
вода движутся навстречу, называются противоточными. Противоток эффективнее
прямотока, т.к. обеспечивает большую среднюю разность температур и
позволяет нагревать воду до более высокой температуры. В подогревателях предназначенных для горячего водоснабжения греющую
воду направляют в межтрубное пространство, нагреваемую в трубки. В
подогреватели для системы отопления греющая вода направляется в трубки, а
нагреваемая в межтрубное пространство. Основным элементом подогревателя является корпус из стальной бесшовной
трубы. Внутри корпуса расположены трубки из латуни Дв 16 х 1 мм.,
теплопроводность составляет 135 Вт/м °С, корпус теплообменника имеет длину
3 – 4 м, Ш57 – 530 мм., число трубок 4 – 450, Рр = 1 Мпа. Тепловой и гидравлический расчёт водоподогревательных установок. Расчет сводится к определению: – расчётной поверхности нагрева, - выбора номера и количество секций. - гидравлического сопротивления водоподогревателя по греющей и нагреваемой воде. Расчёт подогревателя системы горячего водоснабжения при любых схемах
подключения к тепловым сетям производится для самого неблагоприятного
режима, соответствующего точке излома температурного графика. Для скоростных секционных водоподогревателей следует принимать
противоточную схему потоков теплоносителя, при этом греющая вода должна
поступать в межтрубное пространство. [pic] – двухступенчатая смешанная схема, При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема. 9.1 Расчёт водоподогревателя при двухступенчатой смешанной схеме. 1. В зимний период расход сетевой воды вычисляется по формуле: – на отопление : [pic]; (9.1.1.) - на горячие водоснабжение : [pic]; (9.1.2.) |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |21 | В этих формулах Qo max и Qh max в кВт. 2. Расчётный расход на абонентский ввод : Gаб. max = Go max + Gh max ; (9.1.3.) 3. Расход нагреваемой воды для горячего водоснабжения : [pic]; (9.1.4.) 4. Температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя первой
ступени : [pic]; (9.1.5.) 5. Теплопроизводительность подогревателя ? и ? ступени : [pic]; (9.1.6.) [pic]; (9.1.7.) 6. Температура сетевой воды на выходе из подогревателя ? ступени: [pic]; (9.1.8.) 7. Средне логарифмические разности температур между греющим и
нагреваемым теплоносителями в подогревателях ? и ? ступени: [pic]; (9.1.9.) [pic]; (9.1.10.) 8. Средние температуры сетевой и нагреваемой воды в подогревателях ? и
? ступени: [pic]; (9.1.11.) [pic]; (9.1.12.) [pic]; (9.1.13.) [pic]; (9.1.14.) 9. Задавшись скоростью нагреваемой воды Uтр=1 м/с, определяем требуемую
площадь живого сечения трубного пространства подогревателей : [pic]; (9.1.15.) По вычисленной fтр. подбираем вид подогревателя и выписываем его
характеристики. |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |22 | 10. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства: [pic]; (9.1.16.)
Дi – внутренний диаметр теплообменного аппарата (корпуса).
de – наружный диаметр трубок. 11. Действительная скорость нагреваемой воды в трубках подогревателей
: [pic]; (9.1.17.)
fтр. – площадь межтрубного пространства выбранного подогревателя. 12. Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве в подогревателях ?
и ? ступени : [pic]; (9.1.18.) [pic]; (9.1.19.) 13. Коэффициент теплоотдачи от сетевой воды к стенкам трубок в
подогревателях ? и ? ступени : [pic]; (9.1.20.) [pic]; (9.1.21.) 14. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок к нагреваемой воде в
подогревателях ? и ? ступени: [pic]; (9.1.22.) [pic]; (9.1.23.) 15. Коэффициент теплоотдачи для подогревателей ? и ? ступени : [pic]; (9.1.24.) [pic]; (9.1.25.) 16. Требуемая площадь поверхности нагрева подогревателей ? и ?
ступени : [pic]; (9.1.26.) [pic]; (9.1.27.)
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |23 | 17. Количество секций подогревателя ? и ? ступени: [pic]; (9.1.28.) [pic]; (9.1.29.) 18. Потери давления в подогревателях ? и ? ступени : [pic]; (9.1.30.) [pic]; (9.1.31.) [pic]; (9.1.32.) [pic]; (9.1.33.) В летний период расчётные параметры сетевой воды составляют: ?|1 = 70 єC, ?|3 = 30 єC, [pic]= 15 єC. 19. Расход теплоты на горячие водоснабжение : [pic]; (9.1.34.) 20. Расход нагреваемой воды : [pic]; (9.1.35.) [pic]; (9.1.36.) 21. Средне логарифмическая разность температур теплоносителей: [pic]; (9.1.37.) 22. Средние температуры нагреваемой и сетевой воды в подогревателе: [pic]; (9.1.38.) [pic]; (9.1.39.) 23. Скорость сетевой воды и нагреваемой в водоподогревателях : [pic]; (9.1.40.) [pic]; (9.1.41.) 24. Коэффициент теплоотдачи: [pic]; (9.1.42.)
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |24 |
[pic]; (9.1.43.) 25. Коэффициент теплопередачи: [pic]; (9.1.44.) 26. Поверхность нагрева подогревателей в летний период : [pic]; (9.1.45.) 27. Количество секций подогревателя: [pic]; (9.1.46.) 28. Потери давления в летний период : [pic]; (9.1.47.) [pic]; (9.1.48.) 9.2 Расчёт водоподогревателя при одноступенчатой параллельной схеме. 1. Расход греющей воды : [pic]; (9.2.1) 2. Расход нагреваемой воды : [pic]; (9.2.2.) 3. задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя с диаметром
корпуса Dв находим: – скорость воды в межтрубном пространстве : [pic]; (9.2.3.) – скорость нагреваемой воды в трубах : [pic]; (9.2.4.) 4. Средняя температура греющей воды : Т = 0,5 · (Т1 – Т2) ;
(9.2.5.) 5. Средняя температура нагреваемой воды : t = 0,5 · (t1 – t2) ;
(9.2.6.) 6. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды, проходящей в межтрубном
пространстве, к стенкам трубок : [pic]; (9.2.7.)
[pic]; (9.2.8.) – эквивалентный диаметр межтрубного пространства : 7. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок к нагреваемой воде,
проходящей по трубкам : [pic]; (9.2.9.)
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |25 | 8. Коэффициент теплопередачи : [pic]; (9.2.10.)
При латунных трубках диаметром 16/14 мм значение ?ст/?ст = 0,000011 9. Средне логарифмическая разность температур в подогревателе : [pic]; (9.2.11.) 10. Площадь поверхности нагрева подогревателя : [pic]; (9.2.12.)
? – коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок: 11. Активная длина секций подогревателя : [pic]; (9.2.13.) dср = 0,5·(dн – dв) ; (9.2.14.) 12. Число секций подогревателя при длине секций 4 м: [pic]; (9.2.15.) 13. Потери давления на одну секцию 4 м определяется по формулам
: ?Pтр = 530[pic]; (9.2.16.) ?Pтр = 1100[pic]; (9.2.17.) В этих формулах: Q – расчётный расход тепла в ккал/ч, Т1 – температура греющей воды на входе в подогреватель в °С, Т2 – температура греющей воды на выходе из подогревателя в
°С, t1 – температура нагреваемой (местной) воды на выходе из подогревателя в °С (65 °С), t2 – температура нагреваемой воды на входе в подогреватель в
°С, Dв – внутренний диаметр корпуса подогревателя в м, dн и dв – наружный и внутренний диаметр трубок в м. Расчет водоподогревателя:
[pic] – принимаем двухступенчатую смешанную схему присоединения теплообменников горячего водоснабжения.
Исходные данные для расчёта: Qo max = 1343,2 кВт, Qh max = 305,763 кВт,
[pic], [pic], ?1 = 130 °С, ?2 = 70 °С, th = 60 °С, tc = 5 °С.
|Курсовой проект “Теплоснабжение”. |26 | Расчёт водоподогревателей сведён в таблицу № 7. |Таблица № 7 “Расчёт водоподогревателей ГВ”: |
|№ |Обозначение |Ед. |Получ. |№ |Обозначение|Ед. |Получ. |
| | |измер. |значен. | | |измер. |значен. |
|1 |Go max |кг/ч |19234,4 |20 |[pic] |Кг/ч |3821,3 |
| |G3 h max |кг/ч |5557,3 | |[pic] |кг/ч |4299 |
|2 |Gаб max |кг/ч |24791,7 |21 |[pic] |°С |12,3 |
|3 |[pic] |кг/ч |4776,5 |22 |[pic] |°С |37,5 |
|4 |t| |°С |39 | |[pic] |°С |50 |
|5 |[pic] |кВт |116,75 |23 |Uтр. |м/с |0,574 |
| |[pic] |кВт |189,013 | |Uм. тр. |м/с |0,416 |
|6 |[pic] |°С |37,5 |24 |[pic] |Вт/м2°С|3554,6 |
|7 |?tm,І |°С |14,7 | |[pic] |Вт/м2°С|3030,5 |
| |?tm,ІІ |°С |7,2 |25 |Кл |Вт/м2°С|1602 |
|8 |?m,І |°С |40,75 |26 |Fs |м2 |12,7 |
| |tm,І |°С |22 |27 |n |шт. |6 |
| |?m,ІІ |°С |57 |28 |[pic] |кПа |10,48 |
| |tm,ІІ |°С |49,5 | |[pic] |кПа |11,42 |
|9 |fтр. |м2 |0,00133 |
|10 |dee |м2 |0,01333 |
|11 |Uтр |м/с |0,72 |
|12 |[pic] |м/с |2,4 |
| |[pic] |м/с |0,54 |
|13 |[pic] |Вт/м2°С|11550,5 |
| |[pic] |Вт/м2°С|3902,2 |
|14 |[pic] |Вт/м2°С|3741,7 |
| |[pic] |Вт/м2°С|4638,9 |
|15 |КІ |Вт/м2°С|2726 |
| |КІІ |Вт/м2°С|2062,6 |
|16 |FІ |м2 |5,9 |
| |FІІ |м2 |9,9 |
|17 |[pic] |шт. |3 |
| |[pic] |шт. |5 |
|18 |[pic] |кПа |190,08 |
| |[pic] |кПа |8,2 |
| |[pic] |кПа |16,04 |
| |[pic] |кПа |13,74 |
|19 |[pic] |кВт |200,14 | |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |27 | По результатам расчёта к установке принимаем скоростной
водоподогреватель типа 06 по ОСТ 34 – 588 – 68 со следующими техническими
характеристиками: Дн = 89 мм. Двн = 82 мм. L = 4410 мм. l = 200 мм. Z = 12 F = 2,24 м2 fтр = 0,00185 м2 fм. тр. = 0,00287 м2 В зимний период работают 2-ва подогревателя ГВ (? и ? ступени)
соединённые по двухступенчатой смешанной схеме. Подогреватель ? ступени
имеет 3 секции. Подогреватель ? ступени имеет 5 секций. В летний период включается только подогреватель ? ступени и к нему
добавляется 1 секция. Библиографический список. 1. Теплоснабжение. Учеб. для вузов/ А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов и др. Под ред. А.А. Ионина, -М.: Стройиздат, 1989. 2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учуб. для вузов, -М.: Энергоиздат, 1999. 3. Расчёт и проектирование тепловых сетей. / А.Ю. Строй, В.Л. Скальский . –Киев.: Будивельник, 1981. 4. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»./ Госстрой России, 2000. 5. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник./ В.И. Манюк, ЯЧ.И. Каплинских и др. М.: Стройиздат, 1988. 6. СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети». / Гострой СССР. –М.: ЦИТ Госстроя СССР, 1987. |Курсовой проект “Теплоснабжение”. |28 |
|