4 Расчет центрального теплового пункта (цтп), выбор основного и вспомогательного оборудования

4.1 Краткое описание ЦТП со смешанным включением подогревателей горячего водоснабжения (ГВС)

Рисунок 8 – Присоединение подогревателей ГВС по смешанной схеме

Сооружение ЦТП (рис.8) позволяет объединить установки ГВС, снизить давление в тепловых сетях после них, применение антикоррозионных установок. От ЦТП тепловая энергия поступает к внутриплощадным сетям здания, цеха, сооружения. Подогреватели должны обеспечивать заданную теплопроизводительность при любых температурных режимах сетевой воды. Наиболее неблагоприятный режим соответствует точке излома температурного графика регулирования.

4.2 Определение поверхности нагрева подогревателей ГВС

Расчет среднего расхода тепла на нужды ГВС , кВт:

,

(4.1)

где 0,09 – доля тепловой нагрузки на ГВС (по заданию);

– тепловая нагрузка на 5-ом участке тепловой сети, кВт;

Максимальный расход тепла на ГВС , кВт определяется по формуле 4.2:

(4.2)

где – коэффициент часовой неравномерности потребления тепла на нужды ГВС, ;

– коэффициент суточной неравномерности потребления тепла, ;

Расчетный расход сетевой воды на ГВС , кг/с, определяют по формуле

(4.3)

где – расчетный расход тепла на ГВС, , т.к. в схеме не аккумулятора, кВт;

– теплоемкость воды, кДж/кг;

- температура сетевой воды в подающей линии, ;

- температура сетевой воды после подогревателя, принимается ;

Расчетный расход водопроводной воды , кг/с, составляет

(4.4)

где – температура горячей воды, ;

– температура холодной воды, ;

Ориентировочная площадь сечения межтрубного пространства :

(4.5)

где – плотность воды, ;

– предварительная скорость воды в межтрубном пространстве, м/с;

1 ступень

По Ост 34.588-68 типоразмер 0,2

Площадь теплообменника 0,75

Межтрубное пространство 0,00116

Трубное пространство 0,00062

2 ступень

По Ост 34.588-68 типоразмер 0,7

Площадь теплообменника 1,76

Межтрубное пространство 0,005

Трубное пространство 0,00293

Плотности при средних температурах греющей нагреваемой воды:

(4.6)

(4.7)

Действительная скорость нагреваемой воды в трубках подогревателя , м/с составит

(4.8)

где – расход водопроводной воды, кг/с;

– площадь сечения трубок, ;

– плотность водопроводной воды при средней температуре, ;

Действительная скорость греющей воды в межтрубном пространстве составляет

(4.9)

где – расход сетевой воды, кг/с;

– плотность сетевой воды при средней температуре, ;

Коэффициенты теплоотдачи от сетевой воды к поверхности трубного пучка и от внутренних стенок трубок к водопроводной воде по формулам 4.10 и 4.11 соответственно составляют Вт/

(4.10)

где - эквивалентный диаметр межтрубного пространства, мм

(4.11)

где – внутренний диаметр трубок, м;

При этих значениях коэффициентов теплоотдачи коэффициент теплопередачи ,Вт/ , будет равен

(4.12)

где – толщина стенки трубок, м;

– коэффициент теплопроводности, Вт/м ;

/Вт;

Среднелогарифмическая разность температур теплоносителя в подогревателе

(4.13)

где – большая разность температур, ;

– меньшая разность температур, ;

Необходимая поверхность нагрева подогревателя , ,высчитывается по формуле

(4.14)

где – расчетный расход тепла ГВС, кВт;

- коэффициент теплопередачи ,Вт/ ;

- среднелогарифмическая разность температур теплоносителя в подогревателе, ;

– коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок, ;

Число секций подогревателя

(4.15)

где – площадь поверхности нагрева одной секции, ;

Принимаем . Т. к. у нас 2 ступени подогрева, то делим нагрузку пополам. Получим:

4.3 Расчет грязевика

Грязевики применяются в тепловых пунктах на подающих трубах для защиты местных установок от посторонних предметов, попадающих в трубопроводы при их монтаже, на обратных трубах – перед водомерами.

Предохраняя от заноса посторонними предметами, грязевик вместе с тем не должен создавать больших дополнительных потерь давления.

Размеры выбирают в зависимости от входного патрубка, который равен диаметру трубопровода на 5-м участке. Грязевики изготавливают из стальных труб диаметром в 2,5÷3 раза больше диаметра патрубка. Большая разность сечений способствует резкому снижению скорости воды и выпадению из него взвешенных частиц. На входном патрубке вырезаны отверстия сечением в 3÷4 раза больше сечения патрубка, закрывающиеся сеткой с ячейками 1÷2 мм. Для облегчения чистки днище делается разъемным.

Рисунок 9 - Грязевик

Ø 7=d5=0,0642 м Ø 4=Ø7=0,0642м Ø 1=3*Ø7=0,192 м Ø 2=0,5* Ø7=0,0321 м Ø 6=0,5* Ø7=0,0321 м

h1=3* Ø7=0,192 м h2= Ø7=0,0642 м h3= 2*Ø7=0,0642м h4=3* Ø7=0,192 м

4.4 Выбор, описание и размеры водомера

Выбираем водомер ВКМ-10 крыльчатого типа при характерном расходе 10 м³ /ч

Технические характеристики:

Калибр 32 мм

L = 250 мм

Коэффициент сопровождения для расхода: 1,3 Vmax=30 т/г

Vmin=0,4 т/г

Масса 5,4кг

4.5 Выбор, описание и размеры регулятора

Автоматизация ЦТП предусматривает поддержание постоянных температур в системе ГВС и располагаемого напора в системе отоплении. В осенне-весенней период, при температурах наружного воздуха выше температуры точки «излома», для ликвидации перерасходов тепла на отопление в ЦТП включается в работу подмешивающий насос.

Схема автоматизации ЦТП имеет два регулятора: располагаемого давления в системе отопления и температуры воды в системе ГВС.

Регуляторы выбираются по производительности: G=0,02 м3/с Выбираем регулятор температуры ТРЖ-3 конструкции ОРГРЭС.

Производительность: 0,2-1,25 л/с

Р_у=25 мм; Н=300 мм; l=60 мм.

d_o=6 мм; L=380 мм; В=166 мм;