Государственное муниципальное образовательное учреждение
Петрозаводский Государственный университет
Кафедра энергообеспечения предприятий и энергосбережения
Курс «Источники и системы теплоснабжения предприятий»
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тепловая сеть микрорайона
Исполнитель – студент группы 21410
Руководитель – О.Н. Любавская
Петрозаводск 2009
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………...……….…………….…2
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ…………………..………………………………………………………..…………….…..30
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЮ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………….…..31
2.1. Определение максимального расхода тепла на отопление……………………………………….……31
2.2. Определение расхода тепла на ГВС……………………………………………………………………..32
2.3. Определение расхода тепла на вентиляцию…………………………………………………………….34
3.РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ РАСХОДА ТЕПЛА…………………………………………………….36
3.1.Часовой график расхода тепла на отопление …………………………………………………………...36
3.2.Часовой график расхода тепла на вентиляцию ………………………………………………………....36
3.3.Часовой график расхода тепла для нужд ГВС …………………………………………………………..36
3.4. Годовой график расхода тепла…………………………………………………………………………...36
4.РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ГРАФИКОВ ДЛЯ РАЗНОРОДНОЙ НАГРУЗКИ ПО ОТКРЫТОЙ СХЕМЕ…………………………………………………………………………………………………...38
5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ СЕТЕВОЙ ВОДЫ НА ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЮ И ГВС………………..42
5.1. Определение расхода сетевой воды на отопление……………………………………………………...42
5.2.Определение расхода сетевой воды на нужды вентиляции…………………………………………….42
5.3. Определение расхода сетевой воды на нужды ГВС…………………………………………………....42
5.4. Общий расход сетевой воды………………………………………………………………………….…..43
5.5Определение расходов сетевой воды каждым …………………………………………………………...43
6.ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ……………………………………46
7.РАЗРАБОТКА МОНТАЖНОЙ СХЕМЫ……………………………………………………………………………49
8.ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ…………………………………………………………..….51
9.ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ…………………………………………………………………....54
10.ПОСТРОЕНИЕ ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКОГО ГРАФИКА (ПГ)…………………………………………………….55
11.РАСЧЁТ ДИАМЕТРА ДРОССЕЛЬНОЙ ШАЙБЫ………………………………………………………………..56
12.СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ………………………………………………….…57
13.АТОМНАЯ ТЕПЛОФИКАЦИЯ…………………………………………………………………………………….59
14.ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ С ПАРОВЫМИ КОТЛАМИ………………………………………………………………………………………………………………66
15.РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОТЕЛЬНОЙ……………………………………....69
16. СВОДНАЯ ТАБЛИЦА РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ С ПАРОВЫМИ КОТЛАМИ, РАБОТАЮЩЕЙ НА ОТКРЫТУЮ СИСТЕМУ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ…………………………………………....78
17. ПОДБОР КОТЛОВ И ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ……………………………………………..80
18. РАСЧЁТ ОБЪЁМОВ ВОЗДУХА И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ……………………………………………...…82
18.1.Определение объёмов воздуха………………………………………………………………………..…82
18.2.Определение объёмов дымовых газов…………………………………………………………………..82
19. РАСЧЁТ КПД КОТЛА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА…………………………………………….84
19.1. Располагаемая теплота для жидкого топлива………………………………………………………….....84
19.2. Потери тепла с уходящими газами……………………………………………………………………….84
19.3. Потери тепла от химической неполноты сжигания топлива…………………………………………...…84
19.4. Потери от наружного охлаждения………………………………………………………………………...85
19.5. КПД Брутто……………………………………………………………………………………………………...85
19.6. Полезную мощность парогенератора………………………………………………………………………..85
19.7. Расход топлива на котёл……………………………………………………………………………………....85
19.8. Коэффициент сохранения теплоты…………………………………………………………………………...85
19.9. Расход топлива в котельной………………………………………………………………………………....85
20. ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ…………………………………………………………..86
20.1. Выбор подпиточных насосов…………………………………………………………………………...86
20.2. Выбор дымососа…………………………………………………………………………………………87
20.3. Выбор вентилятора……………………………………………………………………………………...88
20.4. Расчет рассеивания вредных примесей и выбор высоты дымовой трубы…………………………..89
20.5. Выбор теплообменника………………………………………………………………………………....94
21.СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ…………………………………………………………..96
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ…………………………………………………………………………………………...…97
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 План района…………………………………………………………………………….….....98
Приложение 2 Годовой график расхода тепла……………………………………………………..……….99
Приложение 3 Монтажная схема…………………………………………………………………….…….100
Приложение 4 Профиль и пьезометрический график тепловой сети……………………………………101
ВВЕДЕНИЕ
1.Исходные данные
Для г. Златоуста (Челябинская область) начертить план района. Рассчитать тепловые нагрузки, начертить графики тепловых нагрузок, сделать гидравлический расчёт, составить монтажную схему и построить профиль тепловой сети. План района (см. приложение1).
Таблица №1 Исходные данные
№ |
Наименование здания |
Размер м х м |
Площадь м |
Высота этажа м |
Объём здания |
Материал стен |
Количество человек |
1 |
Жилой дом 5эт |
60х20 |
1200 |
3 |
18000 |
кирпич |
300 |
2 |
Жилой дом 5эт |
60х20 |
1200 |
3 |
18000 |
кирпич |
300 |
3 |
Жилой дом 5эт |
60х20 |
1200 |
3 |
18000 |
кирпич |
300 |
4 |
Жилой дом 5эт |
60х20 |
1200 |
3 |
18000 |
кирпич |
300 |
5 |
Жилой дом 5эт |
60х20 |
1200 |
3 |
18000 |
кирпич |
300 |
6 |
Механосборочный цех 1эт |
30х30 |
900 |
6 |
5400 |
кирпич |
20 |
7 |
Промтоварный магазин 2эт |
40х20 |
800 |
3.5 |
5600 |
кирпич |
35 |
8 |
Продовольственный магазин 2эт |
40х20 |
800 |
3.5 |
5600 |
кирпич |
35 |
9 |
Кинотеатр 1эт |
40х20 |
800 |
3.5 |
2800 |
кирпич |
507 |
10 |
Милиция 1эт |
30х20 |
600 |
3.5 |
2100 |
кирпич |
10 |
11 |
Школа 3эт |
50х20 |
1000 |
3.5 |
10500 |
кирпич |
870 |
12 |
Детский сад 2эт |
40х20 |
800 |
3.5 |
5600 |
кирпич |
145 |
13 |
Поликлиника 2эт |
30х20 |
600 |
3.5 |
4200 |
кирпич |
40 |
13 |
Больница 3эт |
50х20 |
1000 |
3.5 |
10500 |
кирпич |
323 |
15 |
Котельная 1эт |
30х20 |
600 |
6 |
3600 |
кирпич |
5 |
2. Определение максимальных расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение
2.1. Определение максимального расхода тепла на отопление.
А. Определение максимального теплового потока на отопление.
Q
оmax
= qо
V
(tвн
– tн.о.),
,
qо
– удельная отопительная характеристика
здания
-
это расход теплоты одного м3
здания при температуре в 1˚ С – определяется как:
qо=
,
где
- поправочные коэффициенты
-
поправочный коэффициент, характеризующий
материал стен здания
.
Материал стен |
|
Кирпич |
1,6 |
Сборный железобетон |
2,0 – 2,2 |
Природный камень |
1,8 – 2,2 |
Брус (дерево) |
1,0 – 1,5 |
-
поправочный коэффициент, учитывающий
температуру наружного воздуха зимой,
принимается в зависимости от расчетной
наружной температуры для отопления
tн.о.:
при tн.о. ≥ -10˚ С значение =1,2;
при -10˚ С > tн.о. ≥ -20˚ С значение =1,1;
при -20˚ С > tн.о. ≥ -30˚ С значение =1,0;
при tн.о. < -30˚ С значение =0,9.
V – объем здания по наружному обмеру;
tвн - расчетная температура воздуха внутри отапливаемых помещений (для жилых и общественных зданий tвн = 20˚С).
tн.о. – расчетное значение наружной температуры воздуха для проектирования отопления в конкретном климатическом районе (Приложение 1) 1.
Единицы измерения: 1Вт = 0,86 ккал/час; 1ккал/час = 1,163 Вт.
Б. Годовой расход на отопление.
Qогод
=
Q
оmax
∙
∙ nочас,
,
Q
оmax
-
,
tн.о.ср – средняя за отопительный период температура,
nочас- продолжительность отопительного периода в часах, определяется по Приложению1[1]:
nочас = nосут ∙ 24.
Расчеты по определению расхода тепла на отопление представляются в табличном виде.
Жилой дом
qо = =1,6/ 6√18000 = 0,313 Ккал/(ч∙м3∙˚С);
Q оmax = qо V (tвн – tн.о.) = 0,313*18000*(20+30) = 281700 Ккал/ч;
281700 Ккал/ч = 327617 Вт;
nочас = nосут ∙ 24 = 232*24 = 5568
Qогод = Q оmax ∙ ∙ nочас = 281700*(20+6,6)*5568/(20+30) = 834*106 Ккал.
Механосборочный цех
qо = 0,58 Дж/ (с∙м3∙˚С) = 0,501 Ккал/(ч∙м3∙˚С); (Приложение4 [1])
Q оmax = qо V (tвн – tн.о.) = 0,501*5400*(20+30) = 135270 Ккал/ч;
135270 Ккал/ч = 157319 Вт;
Qогод = Q оmax ∙ ∙ nочас = 135270*(20+6,6)*5568/(20+30) = 401*106 Ккал
Промтоварный магазин
qо = =1,6/ 6√5600 = 0,380 Ккал/(ч∙м3∙˚С);
Q оmax = qо V (tвн – tн.о.) = 0,380*5600*(20+30) = 106400 Ккал/ч;
106400 Ккал/ч = 123743 Вт;
Qогод = Q оmax ∙ ∙ nочас = 106400*(20+6,6)*5568/(20+30) = 315*106 Ккал.
Таблица №2 Расход тепла на отопление
№ п/п |
Назначение здания |
Материал стен |
V, |
α |
φ |
qо |
Q оmax |
Q оmax |
Q огод |
|
|
|
м3 |
Ккал/(ч∙м3∙˚С) |
|
Ккал/(ч∙м3∙˚С) |
Ккал/час |
Вт |
Гкал |
1 |
Жилой дом |
кирпич |
18000 |
1,6 |
1 |
0,313 |
281700 |
327617 |
834 |
2 |
Жилой дом |
кирпич |
18000 |
1,6 |
1 |
0,313 |
281700 |
327617 |
834 |
3 |
Жилой дом |
кирпич |
18000 |
1,6 |
1 |
0,313 |
281700 |
327617 |
834 |
4 |
Жилой дом |
кирпич |
18000 |
1,6 |
1 |
0,313 |
281700 |
327617 |
834 |
5 |
Жилой дом |
кирпич |
18000 |
1,6 |
1 |
0,313 |
281700 |
327617 |
834 |
6 |
Механосборочный цех |
кирпич |
5400 |
1,6 |
1 |
0,501 |
135270 |
157319 |
401 |
7 |
Промтоварный магазин |
кирпич |
5600 |
1,6 |
1 |
0,38 |
106400 |
123743 |
315 |
8 |
Продовольственный магазин |
кирпич |
5600 |
1,6 |
1 |
0,38 |
106400 |
123743 |
315 |
9 |
Кинотеатр |
кирпич |
2800 |
1,6 |
1 |
0,426 |
59640 |
69361 |
177 |
10 |
Милиция |
кирпич |
2100 |
1,6 |
1 |
0,477 |
46939 |
54590 |
139 |
11 |
Школа |
кирпич |
10500 |
1,6 |
1 |
0,342 |
179550 |
208817 |
532 |
12 |
Детский сад |
кирпич |
5600 |
1,6 |
1 |
0,38 |
106400 |
123743 |
315 |
13 |
Поликлиника |
кирпич |
4200 |
1,6 |
1 |
0,398 |
83580 |
97204 |
248 |
14 |
Больница |
кирпич |
10500 |
1,6 |
1 |
0,342 |
179550 |
208817 |
532 |
|
Σ |
|
|
|
|
|
2412229 |
2805422 |
7144 |