8677

2

УДК 621.182 (075.8)

Гордеев А.В. / Системы теплоснабжения промышленных предприятий [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.В. Гордеев; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – __ с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Системы теплоснабжения промышленных предприятий» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебнометодического пособия — это помощь в усвоении лекций и в подготовке к практическим занятиям.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Системы теплоснабжения промышленных предприятий» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов (заочная форма обучения с организацией основной части контактной работы обучающихся с преподавателем по выходным дням).

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов, утв. решением учёного совета ННГАСУ от 03.04.2015 г., протокол № 9

© А.В. Гордеев, 2016

© ННГАСУ, 2016

4.Сбор и возврат промышленного конденсата…………………………………..19

5.Отвод конденсата от пароприемников и трубопроводов……………………..23

6.Проектирование паровых и конденсатных сетей.……………………………..26

6.1.Прокладка тепловых сетей по территории промышленного предприятия26

5

Введение

Целями освоения учебной дисциплины «Источники и системы теплоснабжения предприятий и населённых пунктов» являются:

изучение теоретических и практических основ проектирования, конcтруирования и эксплуатации водяных и паровых систем теплоснабжения промышленных предприятий.

В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:

−приёмы обобщения анализируемой информации;

−современные методы поиска и обработки информации;

−принципы и основные нормативы проектирования тепловых сетей в соответствии с заданием;

−техникоэкономическое обоснование проектных разработок по стандарт-

ным методикам; Уметь:

−работать с научно-технической литературой;

−участвовать в сборе и анализе исходных данных для проектирования объектов;

−выполнять гидравлические расчеты трубопроводов тепловых сетей (водяных и паровых);

−анализировать полученные результаты;

Владеть:

−навыками обобщения полученной информации;

−навыками работы с нормативной документацией;

−навыками систематизировать результаты, полученные в процессе работы;

−навыками обобщения полученных результатов; Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1 Источники теплоты промышленных предприятий и населённых пунктов

Источники теплоты промышленных предприятий. Источники теплоты населённых пунктов

2. Теплоснабжение промышленных предприятий

Теплопотребление на отопление. Теплопотребление на вентиляцию. Теплопотребление на горячее водоснабжение. Теплопотребление на технологические нужды. Построение графиков часовых и годовых расходов теплоты. Про-

6

кладка тепловых сетей по территории промпредприятий. Трасса тепловых сетей. Разработка схемы тепловых сетей

3. Проектирование паровых и конденсатных сетей. Паровые вводы (теплопункты) предприятий.

Гидравлический расчет трубопроводов паровых тепловых сетей. Гидравлический расчет конденсатопроводов. Системы с возвратом конденсата. Системы без возврата конденсата. Открытые системы сбора и возврата конденсата. Закрытые системы сбора и возврата конденсата. Отвод конденсата от пароприемников и трубопроводов. Расчет регулирующих клапанов. Расчет предохранительных клапанов. Подбор насосов для перекачки конденсата. Подбор конденсатоотводчиков. Паровые вводы промпредприятий. Термическое сопротивление тепловой изоляции теплопроводов. Термическое сопротивление изоляционной конструкции надземных теплопроводов. Термическое сопротивление поверхности тепловой изоляции

4. Теплоснабжение населённых пунктов

Основные элементы централизованных систем теплоснабжения. Теплопотребление на отопление. Теплопотребление на вентиляцию. Теплопотребление на горячее водоснабжение. Прокладка тепловых сетей по территории населённых пунктов. Трасса тепловых сетей. Разработка схемы тепловых сетей населённого пункта. Гидравлический расчет трубопроводов водяных тепловых сетей. Построение пьезометрического графика. Построение продольного профиля. Суммарный расход теплоты по жилому району. Определение расчётных (часовых) расходов сетевой воды. Построение графика повторяемости расходов теплоты жилыми и общественными зданиями. Разработка гидравлического режима водяных тепловых сетей. График качественного регулирования отопительной нагрузки.

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице:

7

8

1. Особенности теплоснабжения промышленных предприятий

Теплоснабжение промпредприятий имеет ряд существенных особенностей по сравнению с теплоснабжением жилых районов городов и населенных пунктов.

Главной особенностью является большое количество различных технологических установок, требующих для своей работы различные виды теплоносителей различных параметров, в большинстве случаев: пар или горячая вода.

Режим работы предприятий в течение не только суток, в связи с чем потребление тепла на отопление зависит не только от наружной температуры, а и от того, сколько смен работает предприятие в сутки - 1-2 или круглосуточно, но

ив неделю, в году - круглый год или сезонно;

Вбольшинстве случаев технологические потребители работают в течение всего года, и относятся к категории круглогодовых потребителей, но, в отличие от сезонных, часто имеют переменный суточный, и сравнительно постоянный годовой график теплопотребления.

Взависимости от технологического процесса в больших пределах изменяется теплопотребление предприятий, что усложняет режим работы систем теплоснабжения.

Если потребление горячей воды для бытовых нужд на предприятиях, как

ив жилых районах, имеет значительную неравномерность потребления, то на технологические нужды многих предприятий, потребление горячей воды является более постоянным.

Несовпадение максимумов теплопотребления как на разных предприятиях, так и в отдельных цехах одного предприятия - это необходимо тщательно учитывать при определении расчетных расходов. В противном случае можно допустить серьезные ошибки, как правило, в сторону завышения расчетных расходов.

Нельзя не учитывать и тот факт, что по условиям технологических процессов в таких производствах для нагрева металла до температуры плавления или до температуры, необходимой для его пластической обработки, подводится

9

извне энергия в виде кокса, природного газа или электроэнергия. В результате окисления топлива образуется значительное количество высокотемпературных продуктов сгорания (t~1000 ° С) и не использовать такой энергоноситель в тепловом балансе предприятия недопустимо.

2. Теплопотребление промышленных предприятий.

Тепловое потребление промышленными предприятиями складывается из расходов теплоты на отопительно-вентиляционные нужды - сезонная нагрузка, технологическое теплопотребление и расходов на бытовое горячее водоснабжение - круглогодичная нагрузка. Принципиальным отличием теплопотребления предприятий от жилых и общественных зданий является необходимость обязательно учитывать характер и величину внутренних тепловыделений, которые в целом ряде технологических процессов имеют значительные величины. В других случаях наоборот, следует учитывать дополнительный расход теплоты на подогрев исходных материалов для изготовления производственной продукции.

2.1. Теплопотребление на отопление

Расчетные тепловые потоки на отопление Qо, Вт принимаются по соответствующим проектам отопления, а при их отсутствии - по формуле:

Q0 max = q0 ·Vн·( tв – t о )α

q0 – удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м3· 0С); Vн – объем здания по наружному обмеру, м3;

tо - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ° С, , принимается по СНиП "Строительная климатология" ;

tв – расчетная температура воздуха в помещении, ° С ;

При отсутствии специальных указаний температуру воздуха внутри помещений в течение отопительного периода принимают согласно СНиП 41-01- 2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование":

10

для производственных помещений легкой категории работ Iа, Iб

-21-24 ° С

для работ средней тяжести IIа, IIб - 17-20 ° С;

для работ тяжелых III категории - 16-18 ° С.

При отсутствии соответствующих данных температуру воздуха внутри производственных помещений принимают равной 16 ° С.

Температуру воздуха во вспомогательных помещениях в течение отопительного периода принимают в пределах 18-22 ° С.

Вместе с тем имеются более точные справочные данные в которых эти температуры приводятся для конкретных производственных помещений различного назначения.

α – поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры наружного воздуха от -300 С, при которой определены q0..

Пример 1

Определить расчётные расходы теплоты на отопление механосборочного цеха, наружный объём которого составляет Vн = 10368 м3. Цех расположен в г. Н. Новгороде.

Решение.

Принимаем расчётную наружную температуру воздуха

tо= -31оС. Усредненная внутренняя температура в цехе tв = +16оС. Удельная отопительная тепловая характеристика здания в зависимости от объёма здания принимается q о=0,43 Вт/(м3 · град). Расчётный расход теплоты на отопление здания определяется по формуле (2.2):

Q0 max = q0·Vн·( tв – t о )α =

= 0,43·10368 ּ(16+31)ּ1,01 = 211632,7 Вт = 0,21 МВт

Здесь α= 1,01; q0 = 0,43 Вт /(м3 ·°С) принята по прил.В; в цехе отсутствуют внутренние тепловыделения.