96110

Система теплоснабжения закрытого типа в городе Новосибирск

Курсовая

Энергетика

Определение расчетных расходов сетевой воды Гидравлический расчет участков тепловой сети Построение расчетной схемы тепловой сети Обоснование выбора способа прокладки и типа каналов Подбор оборудования тепловой сети Обоснование построения монтажных схем и планов каналов тепловой сети Расчет теплового потока через изоляцию...

Русский

2015-10-03

349.5 KB

0 чел.

Содержание

              Введение                                                                                                                          5              

1 Характеристика района строительства                                                                         6

2 Расчет тепловых потоков и нагрузок                                                                            7

3 Определение расчетных расходов сетевой воды                                                        19

4 Гидравлический расчет участков тепловой сети                                                        26

5 Построение расчетной схемы тепловой сети                                                              34

6 Обоснование выбора способа прокладки и типа каналов                                          35

7 Подбор оборудования тепловой сети                                                                           36

8 Расчет теплового удлинения                                                                                         39

9 Обоснование построения монтажных схем и планов каналов тепловой сети         40

10 Расчет теплового потока через изоляцию                                                                  41

11 Обоснование спецификации                                                                                        43

12 Регулирование отпуска теплоты                                                                                  44

13 Разработка узлов присоединения участков тепловой сети                                       46

14 Обоснование построения графика продолжительности сезонной тепловой                                                                                     

    нагрузки                                                                                                                          48

15 Расчет и построение продольного профиля трассы, определение уклонов             50

16 Охрана окружающей среды                                                                                          51

    Список литературы                                                                                                        52

Приложение А Генплан                                                                                                     53

Приложение Б Расчетная схема тепловой сети                                                               54

Приложение В График температуры сетевой нагрузки                                                 55

Приложение Г Регулирование тепловой нагрузки                                                         56

Графическая часть

Лист 1 - Генплан, монтажная схема сети, план каналов, разрезы, спецификация.

Введение

Теплоснабжением называется комплекс теоретических, технических и эксплуатационных вопросов, связанных с конструированием, расчетом, монтажом и эксплуатацией устройств для производства и передачи тепла, а также его рациональном потреблении.

Так как тепловая энергетика связана с большими потерями тепловой энергии, то основной целью теплоснабжения будет являться – создание теплоносителя заданных параметров, учитывая особенность климатических условий какого-либо региона, а также доставка подготовленного теплоносителя к потребителям по тепловым сетям трубопроводов, с как можно меньшими тепловыми потерями.

Производство и доставка тепла это убыточный процесс. Убыточность централизованных систем теплоснабжения заключается в следующем:

- затраты электроэнергии;

- потери тепла;

- топливозатраты;

- громоздкость оборудования;

- обслуживание и прочее.

Но всё же, централизованная система теплоснабжения будет экономична тогда, когда идёт система комбинированного производства тепла. Такие комбинированные системы называются системами теплофикации.

Как и у всякого производства, теплоснабжение имеет следующие задачи:

- обеспечение качественным теплом промышленных и коммунально-бытовых

потребителей;

- уменьшение потерь тепла;

- создание надёжности систем теплоснабжения;

- создание экономичности систем теплоснабжения;

- удобство их эксплуатации и монтажа.

1 Характеристика района строительства

В соответствии с заданием система теплоснабжения закрытого типа, тупиковая, проектируется в городе Новосибирск.

Климатические условия определяются следующими параметрами:

- температура наиболее холодной пятидневки tх.п.= –42 0С;

- температура наиболее холодных суток tх.с.= –39 0С;

- средняя температура отопительного периода tо.п.= –9,1 0С;

- продолжительность отопительного периода Z о.п.= 227 сут.

Определяем расчетную температуру наружного воздуха tн, 0С,  по формуле

                                                       

                           tн = (tх.п + tх.с)/2,                                                               (1)

tн =(–39+(–42))/2 = –40,5 0С

Исходные данные принимаем по генплану №9(см. Приложение А)

Генплан выполнен в масштабе М 1:2500.

Источником тепла является городская котельная Равнинный рельеф местности.

Источником теплоснабжения являются городские сети.

Принимаем закрытую систему теплоснабжения с параметрами теплоносителя      Т1=130 оС, Т2=70 оС.

Расчетная жилищная обеспеченность составляет 18 чел/м2.


2 Расчет тепловых потоков и нагрузок

Определяем площади зданий по геплану, га, по формуле

                               S1-5=(a.b.252)/10000,                                                            (2)

где а - длина, м,

      b – ширина, м,

    

S1-5=(2,2.1.2.252)/10000=0,165га.

Определяем число жителей в каждом здании, чел., по формуле

                                                               m=S.ρ,                                                                       (3)

где S - площадь здания, га,

      ρ – плотность жилого фонда, чел..

m1-5=210. 0,165=34 чел..

Определяем общую площадь района, учитывая расчетную жилищную обеспеченность, применяемую в России, м3, по формуле

                                                          A=m.H,                                                              (4)

где  m – число жителей в квартале,м3,

      Н – расчетная жилищная обеспеченность.

A1-5=34.18=612 м3.

Результаты расчётов заносим в таблицу 1.

   Таблица 1 – Расчёт площади и числа жителей.

Номер здания

Площадь, га

Число жителей в квартале, чел.

Площадь ,м3

1

0,165

34

612

2

0,165

34

612

3

0,165

34

612

4

0,165

34

612

5

0,165

34

612

итого

0,825

173

3114

 

Определяем тепловой поток Qомах, кВт, на отопление по формуле

                                        Qомах = qo·A(1+K1),                                                            (5)

где  qo – удельная тепловая характеристика на отопление, qo=88 Вт/м2,

      К1 – коэффициент дополнительного учёта теплового потока на общественные помещения, К1=0,25,

      А – площадь, м3.

    Qомах1-5 = 88·612·(1+0,25)=67,32 кВт.

  

Определяем тепловой поток Qvмах, кВт, на вентиляцию по формуле

                                            Qvмах = qo·A·K1·K2,                                                                     (6)

где  K2 – дополнительный тепловой поток на вентиляцию, K2=0,6.

Qvмах1-5= 88·612·0,6·0,25=0,81 кВт,

Определяем тепловой поток Qhм, кВт, на горячее водоснабжение по формуле

                                         Qhм = qh·М,                                                                         (7)

где  qh – укрупнённый тепловой показатель среднего потока на горячее водоснабжение, qh=320,

           М – число жителей, чел.

Qhм1-5= 320·34 = 1,09 кВт,

Определяем максимальный тепловой поток Qhмах, кВт, на горячее водоснабжение по формуле

                                   Qhмах = 2,4· Qhм                                                                       (8)

Qhмах1-5 = 2,4·1,09=2,61 кВт.

Определяем общую тепловую нагрузку Qобщ, мВт/чел, по формуле,

                                          Qобщ =  Qомах+Qvмах+Qhмах+ Qhм                                                                        (9)

Qобщ 1 = 67,32+0,81+1,09+2,61=71,83 мВт/чел.

Результаты расчётов, кВт, заносим в таблицу 2.

 Таблица 2 – Расчёт тепловых потоков.

Номер

Тепловой поток на отопление, кВт

Тепловой поток на вентиляцию, кВт

Тепловой поток на горячее водоснабжение, кВт

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение, кВт

Общая тепловая нагрузка, мВт/чел.

1-5

67,32

0,81

1,09

2,61

71,83

   Итого

336,6

4,05

5,45

13,05

359,14

            

             3 Определение расчетных расходов сетевой воды

Определяем расход теплоносителя на отопление Goмах, т/ч, на отопление по формуле

                                         Gомах = Qомах/[с·(τ1мах – τ2мах)],                                                    (10)

где  с – теплоёмкость воды, с=4,187≈4,2 кДж/кг·0С,

      τ1мах и τ2мах – соответственно температура подающего и обратного трубопроводов,    τ1мах=130 0С, τ2мах=70 0С

Gомах 1-5 =3,6.67,32/(4,2.(130-70))=0,96 т/ч,

Определяем расход сетевой воды на вентиляцию, Gvмах,т/ч, по формуле

                                       Gvмах = Qvмах/[с·(τ1мах – τ2мах)]                                                       (12)       

                                                   

Gvмах 1-5 = 3,6.0,81/(4,2.(130-70))=0,012 т/ч.

Определяем максимальную нагрузку на горячее водоснабжение,Ghm,т/ч, по формуле

                                      Ghmмах =3,6 Qhm/[с·(th – to)],                                                           (13)

где   th – температура, поступившая в систему горячего водоснабжения, th =40 0С,

       to – температура водопроводной воды в отопительный период, to=30 0С.

Ghmмах 1-5 =3,6.2,61/[4,187·(4030)]=0,22 т/ч,

Определяем суммарный расход тепла на горячее водоснабжение ∑G,т/ч, по формуле

                             ∑G= Gомах+ Gvмах+Ghmмах ,                                                                             (14)

        

G1-5 =0,96+0,012+0,22=1,22 т/ч,

 

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.    

  Таблица 3 – Определение расчетных расходов сетевой воды.

 Номер здания

Расход теплоносителя на отопление, т/ч

Расход сетевой воды на вентиляцию, т/ч

Максимальная нагрузка на горячее водоснабжение, т/ч

Суммарный расход тепла на горячее водоснабжение ,т/ч

1-5

0,96

0,012

0,22

1,22

Итого

4,8

0,06

1,12

6,06

           

            4 Гидравлический расчет участков тепловой сети

Гидравлический расчет участков тепловой сети производится для определения экономичных диаметров труб на участках и для определения потерь давления в трубопроводе, которые связаны с местными сопротивлениями и длиной участков.

  Таблица 4 – Гидравлический расчёт участков главного кольца тепловой сети.

.

Номер участка

Тепловая нагрузка Q,кВт

Расход теплоносителя, G, т/ч

Характеристика

трубы, dн×δ, мм

Длины участков, м

Скорость потока, м/с

Потери давления,

кПа

Наружный диаметр

Dн

Условный диаметр

Dу

По плану l

Эквивалентная lе

Приведённая

l// = l + lе

Удельные Δh

Потери на участке

ΔH/h·lе

1

359,14

5,13

44.5*2.5

45

45

4,93

49,93

1,15

66,4

33,15

2

71,83

1,026

45*2,5

45

67,5

8,63

76,13

0,23

2,72

2,07

3

287,31

4,104

44,5*2,5

44,5

90

9,37

99,37

0,95

45,5

45,21

4

71,83

1,026

45*2,5

45

22,5

2,23

24,73

0,23

2,72

0,67

5

71,83

1,026

45*2,5

45

22,5

2,23

24,73

0,23

2,72

0,67

6

143,66

2,052

44,5*2,5

44

235

13,57

248,57

0,47

11,4

28,34

7

71,83

1,026

45*2,5

45

30

2,23

32,23

0,23

2,72

0,88

8

71,83

1,026

45*2,5

45

30

2,23

32,23

0,23

2,72

0,88

итого

542,5

111,87

Номер участка

Наименование сопротивления

Диаметр

Dу , мм

Количество

n, шт

Коэффициент

Суммарное

значение

1

Компенсатор

Задвижка

Тройник

44,5

1

1

1

2,7

1,26

0,97

4,93

2

Компенсатор

Задвижка

Угол

Тройник               

45

2

1

1

1

2,7

1,26

1

0,97

8,63

3

Компенсатор

Задвижка

Угол

Тройник               

44,5

2

1

1

1

2,6

1,25

1

1,92

9,37

4

Задвижка

Тройник

45

1

1

1,26

0,97

2,23

5

Задвижка         

Тройник

45

1

1

         1,26

0,97

2,23

6

Компенсатор

Задвижка         

Тройник

Угол

44,5

4

1

1

1

2,6

1,25

1,92

1

14,57

7

Задвижка         

Тройник

45

          1

1

         1,26

0,97

2,23

8

Задвижка         

Тройник

45

1

1

         1,26

0,97

2,23

     Таблица 5 - Определение эквивалентных местных сопротивлений.

    Таблица 6 - Гидравлический расчёт участков второстепенного кольца тепловой сети

Номер участка

Тепловая нагрузка Q,кВт

Расход теплоносителя, G, т/ч

Характеристика

трубы, dн×δ, мм

Длины участков, м

Скорость потока, м/с

Потери давления,

кПа

Наружный диаметр

Dн

Условный диаметр

Dу

По плану l

Эквивалентная lе

Приведённая

l// = l + lе

Удельные Δh

Потери на участке

ΔH/h·lе

1

359,14

5,13

44.5*2.5

45

45

5,77

50,77

1,18

71,1

36,09

2

71,83

1,026

38*2,5

38

67,5

12,93

80,43

0,41

10,7

8,6

итого

44,7

   Таблица 7 - Определение эквивалентных местных сопротивлений.

Номер участка

Наименование сопротивления

Диаметр

Dу , мм

Количество

n, шт

Коэффициент

Суммарное

значение

1

Компенсатор

Задвижка

Тройник

44,5

1

1

1

2,6

1,25

1,92

5,77

2

Компенсатор

Задвижка

Угол

Тройник               

38

2

1

1

1

2,4

6

1

1,13

12,93

 

Определяем невязку, %, по формуле

                                               «Н»=H- ΔH)/ΔH.100%,                                                    (15)

«Н»=(45,21-44,7)/45,21.100%=1,13%

Определяем запас, %, по формуле

                                                          З=(∆Н-∆Нгл)/∆Н,                                                       (16)

З=((60*2)-112,5)/(60*2)*100%=7%

По результатам гидравлического расчета главного кольца тепловой сети  определили, что система надежна и экономична.


         
5 Построение расчетной схемы тепловой сети

Расчетная схема тепловой сети (скелет тепловой сети) составляется на основании генплана.

Температура наружного воздуха составляет -40,5 оС.

Температура подающей магистрали трубопровода Т1=130 оС, а обратная температура магистрали трубопровода Т2=70 оС.

Выделяем на схеме расчетные участки. Каждый участок имеет свою длину в зависимости от расстояния между зданиями, данными по генплану.

Тепловая нагрузка на каждый участок составляет разную величину.

На расчетной схеме тепловой сети мы устанавливаем теплофикационные камеры. Нумерацию теплофикационных камер, мы устанавливаем по движению теплоносителя.

После того как схема разбита на участки, определена их длина, тепловая нагрузка, пронумерована камера, поставлено движение теплоносителя – схема расчетная. (Приложение В)

После расчета расхода на каждом участке принимаем диаметр и рекомендуемую длину между неподвижными опорами:

- при G1=5,13  т/ч принимаем Дн44,5×2,5;

- при G2=1,03 т/ч принимаем Дн45×2,5;

Далее аналогично

Главное циркуляционное кольцо:

Первый участок.

Н1 устанавливаем за 2м после капитальной стены котельной. Длина первого участка 45 метров. Устанавливаем Н2 за 2м до капитальной стены УТ1.

Второй участок.

Так как Ду45мм, то Lрек=60м. Длина второго участка 67,5 метров. Второй участок имеет 2 П-образных компенсатора с радиусом гнутья 3D с вылетом правого плеча компенсатора, по ходу движения теплоносителя. Между компенсаторами ставится Н3. Устанавливаем Н4 за 2м до капитальной стены УТ2.

6 Обоснование выбора способа прокладки и типа каналов

Выбор трассы тепловых сетей производят в соответствии с указанием СНиП 2.04.07-86.

Прокладка тепловых сетей выбирается в зависимости от категории застройки. Трубопроводы принимают стальные электросварочные с толщиной стенки ни менее 2.5мм,независимо от температуры, давления с учетом температуры окружающей среды. Под температурой окружающей среды понимают:

- при прокладке в канале с температурой +50 oC;

- при прокладке надземной расчетную температуру наружнего воздуха.

Арматуру выбирают со следующими требованиями:

- не допускается арматура из серого чугуна, если температура наружнего воздуха ниже и -10 oC;

- из ковкого чугуна. если температура наружнего воздуха ниже и -20 oC;

- из высокопрочного чугуна, если температура наружнего воздуха ниже и -30 oC.

На спускных и дренажных устройствах при любой температуре применять арматуру из серого чугуна нельзя. Обычно устанавливают задвижки – стальные с ручным или электропроводом. Их окрашивают в серый цвет.

При необходимости выбора уплотняющих прокладок кроме температуры учитывают агрессивность среды.

Как при выборе арматуры, так и трубопроводов необходимо учитывать избыточное давление. Под избыточным давлением условно понимают максимальное давление в систем под которым допускается длительная эксплуатация. Избыточное давление может быть больше рабочего на 50%.

В соответствие с задание на территории для прокладки тепловых сетей приняты непроходные каналы. При канальной прокладке в непроходном канале трубопроводы прокладываются на подвижные и неподвижные опоры, при этом обеспечивается организованное тепловое удлинение. Данная прокладка трубопровода применяется для прокладки труб диаметром до 175 мм независимо от числа труб (в данном проекте идёт однотрубное исчисление), конструкция канала зависит от влажности грунта, его состава и климатических условий. Достоинствами канальной непроходной прокладки является то, что трубопроводы предохраняются от воздействия на них паводковых и грунтовых вод. Недостатком непроходного канала является дороговизна, невозможность осмотра трубопроводов и необходимость вскрытия грунта и разборка канала при замене труб или их ремонта.

           7 Подбор оборудования расчётных участков

Трубопроводы должны быть собраны с использованием фланцевых и сварных соединений. Трубы используют стальные электросварные прямошовные по ГОСТ 10704–75.

Для сетей горячего водоснабжения в закрытых системах рекомендуют применять оцинкованные и эмалированные.

Арматура тепловой сети применяется из ковкого чугуна, выкрашена в серый цвет, в основном запорная, т.к. температура наружного воздуха не превышает –28 ºС.

На спускных, продувочных и дренажных линиях не допускается установка запорной арматуры в качестве спускной, используем арматуру из латуни и бронзы. На вводе в тепловые пункты расположенные внутри здания или в пристройке к зданию устанавливаем чугунную арматуру.

В нижних точках трубопровода устанавливаем штуцера с запорной арматурой для спуска воды.

Для того чтобы трубопровод мог перемещаться устанавливают подвижные опоры (рисунок 1).

Рисунок 1 – Опора скользящая приварная типа ОС-1

Определяем количество подвижных опор, шт, по формуле

                                               nп.о. =ℓуч/ℓпо,                                                                  (16)

    nп.о1. =45/2,5=18 шт,

    nп.о.2 =67,5/2,5=56 шт,                 

    Таблица 6 – Подвижные опоры

Номер участка

Длина участка, м

Диаметр, мм

Длина подвижной опоры, м

Количество подвижных опор, шт.

1

45

45

   2,5

18

2

67,5

45

   2,5

28

3

90

44,5

2,5

36

4

22,5

45

2,5

10

5

22,5

45

2,5

10

6

235

44,5

2,5

94

7

30

45

2,5

12

8

30

45

2,5

12

8 Расчёт теплового удлинения

Для тепловой изоляции трубопроводов лучше применять полносборные комплектные конструкции заводского изготовления, а также трубы с тепловой изоляцией полной заводской готовности. Рекомендуется применять изоляционные материалы с малой плотностью и малой теплопроводностью.

Для трубопроводов тепловых сетей включающих арматуру, фланцевые соединения, компенсаторы тепловую изоляцию применяют всегда, независимо от температуры теплоносителя, способа прокладки.

Необходимо изолировать люки теплофикационных камер. Места соединения арматуры. Трубопровод у подошвы опоры.

Требования к теплоизоляционным конструкциям.

Конструкция должна состоять из следующих элементов: теплоизоляционный слой, армирующие и крепёжные детали, пароизоляция, покровный слой. При нанесении конструкции в заводских условиях крепёж или арматура может отсутствовать.

При подборе тепловой изоляции теплопроводность материала не должна превышать 0,07 при бесканальной прокладке и другая при прокладке в каналах. При бесканальной прокладке проверяют конструкцию на прочность при сжатии.

Находим полное тепловое удлинение трубопровода , мм, по формуле

                                                                                                     (18)

где  a – средний коэффициент линейного расширения стали, разный для различного материала трубопровода, для стальной электросварной трубы принимаем  мм/мºС;

       – участок трубопровода с одинаковым диаметром, расстояние между двумя неподвижными опорами, м.

    

    

Расчет на тепловое удлинение или величина тепловой растяжки , мм, определяется по формуле

                                                                     = ε ∙ L,                                                                 (19)

где  ε – коэффициент релаксациии температурних напряжений;

      ε = 0,5, т.к. температура менее 250ºС.

= 0,5 ∙ 70,31 

= 35,16

                   

9 Обоснование построения монтажных схем и планов каналов тепловой сети

Монтажная схема составляется на основе гидравлического расчета и плана сети. Монтажная схема является исходными данными для составления спецификации. Поэтому схема должна содержать полное количество подвижных и неподвижных опор, арматуры спускной и запорной, компенсаторов и др. Приняв расстояние между неподвижными опорами по нормативным показателям, начинают разбивать схему под установку неподвижных опор. При однотрубном и двухтрубном чертеже неподвижные опоры устанавливают за 2 м от капитальной стенки здания и теплофикационной камеры или жестко закрепляют в стене здания.

Если на схеме присутствует угол поворота, то, устанавливая опору необходимо определить длину между опорами и проверить: чтобы расстояние между опорами не было больше рекомендуемого; чтобы длина участка самокомпенсации не превышала 60 процентов от рекомендуемого расстояния между неподвижных опор (на один угол).

                                     ℓуч.сам≤60%×рн.о. (на 1 угол),                                                          (17)

Необходимо проверить, что длина участка самокомпенсации будет меньше или равна 60% от рекомендуемого расстояния между неподвижными опорами по данному диаметру. Компенсатором считают угол или углы поворота, если они удовлетворяют выше приведённым условиям, такие компенсаторы называют естественными.

На участке 2 длина которого по первой стороне 67,5 м, трубопровод жестко закрепляется в стене здания, опора НО. Так же на этом участке имеется угол поворота, тогда самокомпенсация этого угла будет равна ℓуч.сам=0,6×60=36 м, а длина участка составляет67,5 м т.е. неподвижная опора на этом участке на второй стороне устанавливается. 

10 Расчет теплового потока через изоляцию

Изоляцию ФРП-1 из пенопласта и резопена ГОСТ 22546-77 принята по Л3, приложение 14.

                                            

1 – трубопровод; 2 – армируемый теплоизоляционный слой; 3 – покровный слой.

                Рисунок 4  – Многослойная конструкция тепловой изоляции.

Определяем тепловую изоляцию для участка 1 и 2 с диаметром трубопровода 175,150мм.

Определяем коэффициент сопротивление теплопередачи теплоизоляционной конструкции в целом Кtot, м2.оС/Вт, по формуле

                                                  Кtot=(tw–te)/(q×K1),                                                        (22)

где  tw – температура транспортируемого вещества, оС,

       te – температура окружающей среды, оС, принимаемая по Л3, п. 3.6,

       q – нормативная поверхностная плотность теплового потока, Вт/м2, принимаемая по Л7, приложения 4*-7*,

      K1 – поправочный коэффициент на территориальном положении, по Л7, приложение 10.

Кtot=(130-5)/(55.1)=2,27 м2.оС/Вт.

Определяем поправочный коэффициент состояния поверхности теплоизоляционного слоя Кк, м2.оС/Вт, по формуле

                                              Кк=Кtot–1/αс–Rm,                                                                   (23)

где αс – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности тепловой изоляции, Вт/мС, принимаем по Л3, приложение 9,

    Кtot - коэффициент теплопередачи теплоизоляционной конструкции в целом, м2.оС/Вт,

    Rm – термическое сопротивление неметаллической стенки конструкции, при её наличии, принимаем по Л3, п. 3.3.

Кк=2,27-1/10=2,17 м2.оС/Вт.

Определяем толщину теплоизоляционного слоя δк, м, по формуле

                                                  δк=λк.Кк,                                                                       (24)

где λк = 0,045 Вт/мС - теплопроводность изоляционного слоя, принимаем по Л3, пп. 2.7 и 3.11.

δк1=0,045.2,17=0,09 м.

11 Обоснование спецификации

Для составления спецификации были приняты следующие элементы тепловой сети:

– трубы стальные электросварные  прямошовные,  выполненные по ГОСТ 10704–75;

– вентиля запорные муфтовые из ковкого чугуна марки 15ч8к;

– задвижки клиновые с выдвижным шпинделем чугунные фланцевые по ГОСТ 5762-74*;

– сальниковые компенсаторы;

– опоры подвижные скользящие приварные типа и неподвижные с безкорпусные с одним хомутами типа  ОН–1;

– в качестве тепловой изоляции используем изделия из пенопласта и резопена по ГОСТ 22546-77 марки ФРП-1.

Опоры – специальные устройства в системах теплоснабжения предназначенные для поддержания веса трубопровода, предотвращения прогиба или соблюдения уклона.

Опоры делятся на подвижные и неподвижные. Неподвижные опоры (мертвые) предназначены для надёжного закрепления трубопровода, предотвращения повреждения капитальных конструкций зданий и сооружений.

Подвижная опора предназначена для перемещения трубопровода на заданных участках на заданное расстояние, для предотвращения истирания стенок трубопровода и повреждения изоляции.

Объем тепловой изоляции – это сумма объемов изоляции каждого участка трубопровода. Объемом тепловой изоляции является произведение длины трубопровода, толщины изоляции и теплопроводность данного материала изоляции.

Объем тепловой изоляции первого, второго и третьего участков составил 39м3, четвертого участка 7м3,а пятого 5м3.

Объем тепловой изоляции на все участки тепловой сети составил 51м3.
               
12 Регулирование отпуска теплоты

Определяем относительную температуру теплоносителя в подающей магистрали ∆Т1,oC, по формуле

                                           ∆Т1=18+64,5.Q0.8o+47,5.Qo ,                                                   (25)

Определяем температуру в обратной магистрали ∆Т2,oC, по формуле

                                                    

              ∆Т2=18+64,5.Q0.8o-12,5.Qo ,                                                      (26)

 

Определяем относительный коэффициент тепловой нагрузки Qo, oC, по формуле

                                                                   

                      Qo=(18-t)/(18-tН),                                                               (27)

где  t – условная температура по которой просматривают график регулирования;

to = t Н=-40 оС.

Qo=(18-(+8))/(18+40)=0,17 oC.

Qo=(18-(+5))/(18+40)=0,22 oC,

Qo=(18-(+0))/(18+40)=0,31 oC,

Qo=(18+5)/(18+40)=0,40 oC,

Qo=(18+10)/(18+40)=0,48 oC,

Qo=(18+15)/(18+40)=0,57 oC,

Qo=(18+20)/(18+40)=0,66 oC,

Qo=(18+25)/(18+40)=0,75 oC,

Qo=(18+30)/(18+40)=0,83 oC.

Qo=(18+35)/(18+40)=0,91 oC.

Qo=(18+40)/(18+40)=1 oC.

∆Т1=18+64,5.0,210.8+47,5.0,21=47 oC,

∆Т1=18+64,5.0,270.8+47,5. 0,21=54 oC,

∆Т1=18+64,5.0,3750.8o+47,5. 0,21=68 oC,

∆Т1=18+64,5.0,480.8+47,5. 0,21=76 oC,

∆Т1=18+64,5.0,580.8+47,5. 0,21=88 oC,

∆Т1=18+64,5.0,690.8+47,5. 0,21=99 oC,

∆Т1=18+64,5.0,790.8+47,5. 0,21=110 oC,

∆Т1=18+64,5.0,890.8+47,5. 0,21=119 oC,

∆Т1=18+64,5.10.8+47,5. 0,21=130 oC,

∆Т2=18+64,5.0,210.8-12,5. 0,21=34 oC.

∆Т2=18+64,5.0,270.8-12,5. 0,27=38 oC,

∆Т2=18+64,5.0,3750.8-12,5. 0,375=43 oC,

∆Т2=18+64,5.0,480.8-12,5. 0,48=47 oC,

∆Т2=18+64,5.0,580.8-12,5. 0,58=53 oC.

∆Т2=18+64,5.0,690.8-12,5. 0,69=57 oC,

∆Т2=18+64,5.0,790.8-12,5. 0,79=62 oC,

∆Т2=18+64,5.0,890.8-12,5. 0,89=66 oC,

∆Т2=18+64,5.10.8-12,5.1=70 oC.

Результаты расчетов заносим в таблицу 8.

  Таблица 8 – Расчетная таблица для построения графика регулирования отопительной нагрузки.

t

18-t

Qo

Q0.8o

64,5.Qo

64,5.Q0.8o

47,5.Qo

12,5.Q0.8o

Т1,oC

Т2,oC

+8

10

0,17094

0,243375

11,02564

15,69766

8,119658

3,042183

42

32

+5

13

0,222222

0,300213

14,33333

19,36376

10,55556

3,752667

48

35

0

18

0,307692

0,389487

19,84615

25,12193

14,61538

4,868591

58

39

-5

23

0,393162

0,473868

25,35897

30,5645

18,67521

5,923353

67

44

–10

28

0,478632

0,554628

30,87179

35,7735

22,73504

6,932849

77

48

–15

33

0,564103

0,632538

36,38462

40,79869

26,79487

7,906722

86

52

–20

38

0,649573

0,708112

41,89744

45,67325

30,8547

8,851405

95

56

–25

43

0,735043

0,781718

47,41026

50,42081

34,91453

9,771474

 103

59

30

48

0,820513

0,853627

52,92308

55,05896

38,97436

10,67034

112

63

-35

53

0,905983

0,924051

58,4359

59,6013

43,03419

11,55064

120

66

-40

58

0,991453

0,993157

63,94872

64,0586

47,09402

12,41446

129

69

-40,5

58,5

1

1

64,5

64,5

47,5

12,5

130

70

По результатам расчетов строим график регулирования тепловой нагрузи (см. Приложение В)

13 Разработка узлов присоединения участков к тепловой сети

В соответствие с выданным заданием и параметрами теплоносителя выбираем схему присоединения местных систем горячего водоснабжения и отопления

При параллельном присоединении подогревателя горячего водоснабжения расход греющей сетевой воды через подогреватель регулируется  регулятором температуры РТ в соответствии с нагрузкой горячего водоснабжения и независимо от нагрузки на отопление. Одноступенчатый подогреватель не обеспечивает глубокого охлаждения сетевой воды. Кроме того, по такой схеме не используется тепло обратной воды после отопления, имеющей на продолжении отопительного сезона достаточно высокую температуру (40-70 оС), которой вполне достаточно для покрытия значительной части нагрузки горячего водоснабжения и нагрева водопроводной воды вплоть до 60 оС. Из-за неполного использования теплосодержания теплоносителя на абонентском вводе наблюдается завышенный расход сетевой воды, складывающийся из расчетного расхода воды на отопление и расхода горячее водоснабжение при максимальной нагрузке. Большой расход сетевой воды требует увеличения диаметров труб, что удорожает тепловые сети. Но независимое регулирования тепла на горячее водоснабжение исключает снижение расхода тепла на отопление при максимальных водоразборах. Поэтому параллельные присоединения подогревателей применяются при значительной доли тепловой нагрузки на горячее водоснабжение, а также в зданиях с небольшим суммарным расходом тепла (до 230 кВт), когда простота приготовления горячей воды и затраты на оборудование экономически выгоднее перерасхода теплоносителя.

По предвключенной схеме подогреватель горячего водоснабжения подключается только к подающему трубопроводу перед системой отопления, что приводит к значительному снижению расхода тепла на отопление при максимальных нагрузках горячего водоснабжения. Для уменьшения влияния на горячего водоснабжения на отопление предвключенные подогреватели рекомендуется применять в общественных и жилых зданиях при небольших соотношениях нагрузок.

Если котельная работает на маленькую протяженность или высотность установки питательного и сетевого насосов не требуется, а достаточно элеватора.

14 Обоснование построения графика продолжительности сезонной тепловой нагрузки

Для построения графика надо рассчитать тепловые потоки на отопление, вентиляцию и ГВС.

Определяем тепловой поток на отопление Q0, по формуле

                                               Q0=Q0max.( tвt)/( tвtн),                                                  (28)

где   tв=18 ºС,

            text= -28ºС

Q0=336,6.(18-8)/(18-(-40,5)=57,54,

Q0=336,6.(18-0)/(18-(-40,5)=103,57,

Q0=336,6.(18+10)/(18-(-40,5)=161,1,

Q0=336,6.(18+20)/(18-(-40,5)=218,65,

Q0=336,6.(18+30)/(18-(-40,5)=276,18 ,

Q0=336,6.(18+40,5)/(18-(-40,5)=336,6.

   Определяем средний тепловой поток на отопление Qhmc, по формуле

                                                  Qhmc=Qhm.(55–tcc)/(55–tc),                                             (29)

где   tcc=15 – температура воды в системе горячего водоснабжения, ºС;

        tc=5 – температура воды на входе в систему, ºС.

Qhmc=13,056.(55-15)/(55-5)=10,44

  Определяем тепловой поток на вентиляцию Qv, по формуле

                                               Qv=Qvmax.(18–tнв)/(18–tн),                                                 (30)

где    tн=-40,5 ºС;

Qv=4,04.(18-8)/(18-(-40,5))=0,7,

Qv=4,04.(18-0)/(18-(-40,5))=1,24,

Qv=4,04.(18+10)/(18-(-40,5))=1,93,

Qv=4,04.(18+20)/(18-(-40,5))=2,62,

Qv=4,04.(18+30)/(18-(-40,5))= 3,31,

Qv=4,04.(18+40)/(18-(-40,5))=4,00,

Qv=4,04.(18+40,5)/(18-(-40,5))=4,04.

Результаты расчетов сводим в таблицу 9.

Таблица 9 – Построение графика продолжительности сезонной тепловой нагрузки.

 

Нагрузки

Температура наружного воздуха, оС

+8оС

0ºС

-10ºС

–20ºС

-30 ºС

40,5ºС

Q0=336,6

57,54

103,57

161,11

218,65

276,18

336,6

Qhm=4,04

0,7

1,24

1,93

2,62

3,31

4,04

Qv=13,06

10,44

10,44

10,44

10,44

10,44

10,44

ƩQ=359,14

61,39

110,50

171,89

233,28

294,68

359,14

По результатам расчетов строим график регулирования тепловой нагрузи (см. Приложение Г)

   

   

15 Расчёт и построение продольного профиля трассы, определение уклонов

Для того чтобы построить продольный профиль необходимо:

– проектная отметку земли принимаем в зависимости от рельефа местности по карте или генплану.

– натурная отметка принимается равной проектной если естественный уклон местности подходит для заданного вида работ. Но если рельеф понижается против ходу движения теплоносителя, то натурная отметка рассчитывается отдельно.

– Глубина заложения теплотрассы принимается по нормам равной 0,7-1,5 м. С учетом глубины рассчитывают отметку потолка канала.

– Отметка пола канала зависит от принятой конструкции канала (его высоты).

– Продольный профиль вычерчивается под планом участков тепловой сети так чтобы ось начала плана совпадала с началом графической части продольного профиля.

– После разметки продольного профиля в нижней графе вычерчивается план канала.

– Если первый участок имеет угол поворота, то необходимо показать его на плане участков тепловой сети в нижней графе. В этом случае продольный профиль смещается относительно плана на 1 см.  

Продольный профиль вычерчиваем в двухтрубном исчислении.

Пример расчета продольного профиля трассы.

Проектная отметка земли по генплану составляет 125, 0 м. Так-как естественный уклон местности подходит под заданный вид работ, то натурная отметка земли принимается равной проектной отметки земли, т.е. 124,0 м.  Отметку потолка канала определяем как разность между натурной отметкой земли и глубиной заложения, принятой равной 1м.

Для вычерчивания трубопровода необходимо определить уклон трубопровода. Он определяется как произведение уклона на длину участка 0,003.85=0,3м. Отметка потолка канала в камере УТ1 определяется, как разница между проектной отметки и уклона 124-0,3=123,7м. Отметка пола рассчитывается, как отметка потолка канала минус высота канала с учетом уклона 123,7-0,46=123,24м. Остальные отметки канала рассчитываются аналогично.

16 Эксплуатация систем теплоснабжения

Эксплуатация систем теплоснабжения — комплекс работ по поддержанию в исправном состоянии и использованию по назначению системы теплоснабжения. В крупных городах и пром. р-нах создаются спец. предприятия по эксплуатации тепловых сетей от ТЭЦ, котельных и тепловых сетей от них. Организационная структура эксплуатационных предприятий теплоснабжения зависит от их мощности, характера потребителей и источников теплоты. Непосредственно связаны с эксплуатацией такие структурные подразделения, как сетевые р~ны, инж. службы и производственно-технич. отделы. Осн. производственно-технич. подразделением является сетевой р-н, к-рый осуществляет всю эксплуатацию сетей и их сооружений, проводит тепловой надзор за потребителями, распределяет и учитывает теплоту. Сетевые р-ны располагают штатом обходчиков сетей и тепловых пунктов, ремонтным персоналом и наладчиками. Оперативную деятельность р-иов по взаимоотношению с потребителями выполняет дежурный персонал, работающий круглосуточно. Сетевым р-иам оказывают содействие след. инж. службы: ремонта тепловых сетей, аварийно-восстановительная служба системы теплоснабжения, электрохозяйства, присоединений, диспетчерская, тепловая инспекция, производств, лаборатория, контрольно-измерит. приборов и автоматики, отдел АСУ.

Диспетчерская служба и отдел АСУ создаются для диспетчерского управления теплоснабжением и функционирования автоматизированной систеы диспетчерского управления централизованным теплоснабжением и автоматизированной системы управления технологическими процессами централизованного теплоснабжения. Для обслуживания теплоэнергетич. объединений создаются ремонтно-производств. базы, к-рые обеспечивают: средний и капит. ремонт оборудования, восстановит. ремонт строит, конструкций тепловых сетей; аварийно-восстановит. работы с помощью выездных бригад; наладку и испытания оборудования котельных, насосных станций, тепловых пунктов; изготовление запасных деталей и изделий; хранение приборов, материалов, аппаратуры.

17 Охрана окружающей среды

Сегодняшний уровень развития общества с трудом совместим с экологической безопасностью. Мировая концепция научно-технического прогресса по-прежнему носит уничтожающий характер. Но только теперь этот айсберг начал приобретать в глазах наблюдателей реальные контуры и стало понятно, что за бравурностью и эйфорией от покорения природы скрывается настоящая трагедия научно-технического прогресса.

Применительно к промышленному предприятию перед разработкой мероприятий по обеспечению чистоты окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу, в водоемы и вредных выбросов с твердыми отходами необходимо прежде всего исследовать и предусмотреть возможность их утилизации на данном или других предприятиях.

Проекты по защите воздушной и водной среды от вредных выбросов и отходов состоят в их определении и разработке мероприятий, обеспечивающих состояние воздушной и водной среды, на которое может воздействовать данное предприятие, в пределах, допускаемых санитарными нормами. Затем производится контроль, который является инвентаризацией всех вредных выбросов и сбросов, которые загрязняют атмосферу.

Наиболее трудно получить сведения о выбросах, так как часто технологии не могут представить достаточно точных данных об их количестве, составе и т. д., поэтому приходится выполнять специальные замеры и расчеты.

Контроль за состоянием окружающей среды может дать надежные результаты, если будет выполняться весь комплекс мероприятий, обеспечивающих ее охрану. Контроль обязаны проводить ответственные за это лица на стадия проектировании строительства эксплуатации загрязняющих окружающую среду объектов.

Существенную роль здесь может играть экономическая заинтересованность. Важно, чтобы ее имели все предприятия, выделяющие вредные выбросы, а не только те, которые имеют установки для их очистки или использования.

Таким образом обострение проблемы охраны окружающей среды, наступающее исчерпание традиционных энергоносителей, невозможность снижения их себестоимости требуют боле активного исследования нетрадиционных возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер, вода, биологическое топливо, теплота Земли и т. п.


                                  
Список литературы

1 Павлов И.И. «Котельные установки» - М.: Стройиздат, 1986 г. 232 с.

2 СНиП 2.04.14-88* «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»

3 СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети»

4 ГОСТ 21.101-93 «Основные требования к рабочей документации».

5 ГОСТ 21.602-79* «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежы».

6 Журавлев Б. А. «Справочник мастера - сантехника» - 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1987 – 496 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8795. Ethernet/IEEE 802.3 128 KB
  Ethernet Ethernet/IEEE 802.3 (от лат. luminiferous ether - светоносный эфир)- самая популярная технология LAN с методом доступа CSMA/CD. Технология была создана в 70-х гг. доктором Робертом Меткалфом (RobertMetcalfe) как часть ...
8796. Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode - асинхронный режим передачи) 199.5 KB
  ATM ТехнологияATM (Asynchronous Transfer Mode - асинхронный режим передачи)позиционируется как универсальный сетевой транспорт для локальных и глобальных компьютерных сетей (полумагистральная). Иногда для обозначение АТМ ис...
8797. Международные организации. Модель OSI 408.5 KB
  Международные организации. Модель OSI. Глобальность охвата и интернациональный характер развития компьютерных сетей делает роль международных организаций в вопросах стандартизации определяющей. При этом, в большинстве случаев, принимаемые стандарты ...
8798. История развития компьютерных сетей. Роль компьютерных сетей в современном мире 1.21 MB
  Эволюция компьютерных сетей началась в 50-х годах прошлого века. Развитие компьютерных сетей сопряжено с развитием вычислительной техники и телекоммуникаций. Компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстоя...
8799. Назначение компьютерных сетей 18.79 KB
  Компьютерные сети - это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресур...
8800. Классификация и принципы построения компьютерных сетей 23.35 KB
  По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными: Локальная сеть (LAN - Local Area Network) (ЛКС) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. К классу ЛКС относятся сети...
8801. Принципы построения компьютерных сетей 207.84 KB
  Топология сети - это классификационный признак сети, который определяет принцип соединения компьютеров (рабочих станций, машин) в единую сеть. Существует несколько топологий: линия, каждый с каждым (многосвязная), звезда, шина, кольцо (двойное...
8802. Основные компоненты компьютерной сети 16.62 KB
  Компьютерная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов: компьютеров коммуникационно...
8803. Модем. Типы модемов для ПК 176.5 KB
  Немного истории Вы, очевидно, знаете, что модем - это устройство, предназначенное для работы компьютера во Всемирной компьютерной сети Интернет. Появление модемов стало следствием появления глобальных компьютерных сетей. Когда были созданы перв...