Дипломная работа: Реконструкция теплоснабжения ОАО "САРЭКС" с разработкой собственной котельной

Q В = (1,2 ∙ m ∙ (a + b) ∙ ( tг − tхз) ∙ Св) / 86400 (2.3)

где m − расчетное количество потребителей;

норма расхода воды на горячее водоснабжение, при tг=55 оС на одного человека, кг/сут [1. прил. 5];

норма расхода воды на горячее водоснабжение, потребляемое в общественных зданиях, при tг=55 оС, принимается равным 25 кг/сут на одного человека;

Св − удельная теплоёмкость воды, Дж/кг оС;

tг - температура горячей воды, оС;

tхз - температура холодной воды, оС.

Для корпуса №1:

Qг.в = (1,2 ∙ 240 ∙ (270 + 25) ∙ (55 – 5) ∙ 4190 / 86400 = 212,9 кВт.

Расчётная максимальнаям тепловая нагрузка горячего водоснабжения:

Qгр = Η ∙ Qгв, (2.4)

где H − коэффициент неравномерности , [1].

Qгр = 2,4 ∙ 212,9 = 510,9 кВт.

Расход теплоты на горячее водоснабжение остальных зданий рассчитывается аналогично, данные заносятся в таблицу 2.

2.4 Определение расчетной тепловой мощности необходимой для производственно – технологических нужд в виде пара

Расход тепла на производственно – технологические нужды в виде пара определяется по формуле:

Qп = dп∙ (iп – iк), (2.5)

где dп – количество потребляемого пара, кг/с;

 iп – энтальпия насыщенного пара, iп = 2763 кДж/кг;

 iк – энтальпия возвращенного конденсата, iк =230,45 КДж/кг.

Qп = 1,1∙ (2763 – 230,45) = 2785 кВт.

2.5 График годового расхода теплоты

Рис. 1

2.6 Регулирование отпуска теплоты

В связи с тем, что тепловая нагрузка потребителей, не постоянна, а изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, режимы работы системы вентиляции, расхода воды на горячее водоснабжение и технологические нужды, экономичные режимы выработки тепловой энергии котельной должны обеспечиваться центральным регулированием отпуска теплоты, преобладающему виду тепловой нагрузки.

Вид теплоносителя определяет способ регулирования отпуска теплоты потребителям. В водяных тепловых сетях применяется качественное регулирование подачи теплоты, осуществляемое путём изменения температуры теплоносителя при постоянном расходе, а в паровых сетях –количественное регулирование, достигаемое изменением расхода теплоносителя при постоянной температуре.

Качественное регулирование в водяных тепловых сетях обычно ведут по отопительной нагрузке. Температуру теплоносителя изменяют в соответствии с температурным графиком, который строится в зависимости от расчетных температур наружного воздуха. При построении графика температур воды в тепловой сети исходят из аналитических зависимостей температуры воды в подающем и обратном трубопроводах от наружной температуры, в диапазоне от +8 до –30.

График температур воды в тепловой сети показан на листе 5 графической части дипломного проекта.

3. Гидравлический расчёт тепловой сети

Основной задачей гидравлического расчёта при проектировании тепловых сетей является: определение диаметров трубопроводов участков тепловой сети, потерь давления (напора) по всей сети и на отдельных участках. Гидравлический расчёт начинают с выбора главной магистрали. В качестве главной (расчётной) магистрали принимается наиболее нагруженная и протяжённая, соединяющая источник теплоснабжения с потребителем магистраль. При этом вычерчивают расчётную схему в одну линию с выделением отдельных участков. Расход теплоносителя в пределах каждого участка остаётся постоянным, границами участков являются ответвления (узлы). Нумеруют участки в начале на главной магистрали, а затем на ответвлениях и на других магистралях.

После составления расчётной схемы принимают потери давления по длине Rл: − для расчётной, главной магистрали водяных тепловых сетей − 30 ‑ 80 Па/м;

− ответвлении водяных тепловых сетей − по расчётному давлению,  но не более 300 Па/м;

− паропроводов −70 ‑ 150 Па/м;

− конденсатопроводов −20 ‑ 60 Па/м.

При этом скорость движения теплоносителя не должна превышать:

− для горячей воды и конденсата 3,5 м/с;

− для перегретого пара 50 м/с.

Результатами гидравлического расчёта являются:

1) определение основного объёма работ по сооружению тепловых сетей;

2) определение характеристик сетевых и подпиточных насосов;

3) выбор схем присоединения теплопотребляющих установок к тепловой сети;

4) выбор средств авторегулирования;

5) разработка режимов эксплуатации систем теплоснабжения.

3.1 Определение расчётных расходов теплоносителя в тепловых сетях

Суммарные расчётные расходы сетевой воды в двухтрубных тепловых сетях, открытых и закрытых систем теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты определяется по формуле:

G = Gо.мах + Gв.мах + Кз·Gгв.мах, (3.1)

где Gо.мах − расчётный расход воды на отопление, кг/с;

Gв.мах − расчётный расход воды на вентиляцию, кг/с;

Gгв.мах − расчётный расход воды на горячее водоснабжение, кг/с;

Кз − коэффициент запаса, учитывающий долю среднего расхода на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления,[2].

Gо.мах = Qо.мах /С · (τ1 − τ2), (3.2)

Gв.мах = Qв.мах /С · (τ1 − τ2), (3.3)

Gгв.мах = Qгв.мах /С · (τ1 − τ2), (3.4)

где Qо.мах − максимальная нагрузка отопления, кВт;

Qв.мах − максимальная нагрузка вентиляции, кВт;

Qгв.мах − максимальная нагрузка горячего водоснабжения, кВт;

С − теплоёмкость воды, кДж/кг;

τ1,τ2 − температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах, оС.

Gо.мах = 6850 / 4,19 · (150 − 70) = 20,4 кг/с.

Gв.мах = 4266,1 / 4,19 · (150 − 70) = 12,7 кг/с.

Gгв.мах = 0,55·1162,6 / 4,19 · (150 − 70) = 1,9 кг/с.

G = 20,4 + 12,7 + 1,2·1,9 = 35,4 кг/с.

3.2 Расчётная схема тепловой сети

3.3 Предварительный и проверочный расчёты диаметров трубопроводов тепловой сети

Предварительный диаметр трубопровода определяется по формуле:

d = Adв ·G0,38 / Rл0,19, (3.5)

где Adв − постоянный коэффициент зависящий от шероховатости трубопровода и равен 117·10 -3 м 0,62/ кг 0,19;

Rл − удельные потери давления по длине, Па/м;

G − расход сетевой воды, кг/с.

Для шестого участка:

d6' = 117 ·10 –3 · 0,26 0,38 / 80 0,19 = 0,03 м.

Проверочный расчёт трубопровода.

Уточняется диаметр трубопровода до ближайшего по ГОСТ 8731−87, принимается стандартный диаметр d'=32 мм, [1.прил 11].

Производится расчёт действительного удельного падения давления по формуле:

Rл = ARв · G2 / (d')5,25, (3.6)

где ARв − постоянный коэффициент зависящий от шероховатости трубопровода и равен 64·10 -6 м 0,62/ 42 0,19.

Rл = 64·10 -6 · 0,26 2 / (0,032) 5,25 = 64,97 Па/м.

При полученном диаметре d', уточняется величина местных сопротивлений и определяется эквивалентная длина местных сопротивлений по формуле:

lэ = Aе· ∑ξ · (d')1,25, (3.7)

где Aе − постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости трубы и равен 60,5 м - 0,25 ,

∑ξ − сумма коэффициентов местных сопротивлений, ξ =0,4[1].

lэ =60,5· 0,4· 0,032 1,25 = 0,37 м.

Падение давления в подающей и обратной магистралях определяется по формуле:

∆Рп = ∆Ро = Rл · (l+lэ), (3.8)

где ∆Рп , ∆Ро ‑ потери давления в подающей и обратной магистралях, Па;

 l‑ длинна магистрали, м.

∆Рп = ∆Ро = 64,97 · (60 + 37) =3922,2 Па.

Скорость теплоносителя определяется по формуле:

ω = G · 4 / П ·(d') 2, (3.9)

ω = 0,26 · 4 · 10 –3 / 3,14 ·(0,032) 2 = 0,32 м/с.

Расчёт остальных участков производится аналогично, результаты расчёта заносятся в таблицу 3.

Таблица 3.

Результаты гидравлического расчёта.

D' – условный проход, мм;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14