Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Централизованное теплоснабжение предприятий, поселений и городских округов. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Кадры для региона.
Кафедра
«Промышленная теплоэнергетика»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
В.А.Стерлигов, Т.Г.Мануковская, Е.М.Крамченков
КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
ПРЕДПРИЯТИЙ, ПОСЕЛЕНИЙ И ГОРОДСКИХ
ОКРУГОВ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Липецкий государственный технический университет
Липецк
2013
УДК 697.34
ISBN 978-5-88247-616-7
© Стерлигов В.А., Мануковская Т.Г.,
Крамченков Е.М.
© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный
технический университет», 2013
С797
Рецензенты:
кафедра «Промышленная теплоэнергетика» ФГБОУ ВПО ЛГТУ, зав. каф. В.Я. Губарев,
канд.техн.наук;
кафедра гидравлики и теплотехники ФГБОУ ВПО ТГТУ, зав. каф. Н.П. Жуков, д-р техн.
наук, проф.;
кафедра теплогазоснабжения ФГБОУ ВПО ВГАСУ, д-р техн.наук, проф. Сотникова О.А.
Стерлигов, В.А.
С-797 Централизованное теплоснабжение предприятий, поселений и городских округов.
Курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособие / В.А.Стерлигов, Т.Г.Мануковская,
Е.М.Крамченков. – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 105 с.
ISBN 978-5-88247-616-7
В пособии изложены методы расчёта теплопотребления предприятий, поселений,
городских округов и основы конструирования и расчёта централизованных систем водяного
и парового теплоснабжения. Дано содержание расчётно-пояснительных записок,
графического материала проектов.
Предназначено для студентов, обучающихся по дополнительной программе
высшего профессионального образования ОАО «НЛМК», специальности «Промышленная
теплоэнергетика» направления «Теплоэнергетика и теплотехника», специальности
«Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство».
Табл. 2. Ил. 11. Библиогр.: 22 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ЛГТУ
УДК 697.34
3
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение………………………………………………………………………..5
Глава 1. Содержание проекта, выбор исходных данных……………………7
1.1. Состав и содержание проекта….……………………………………..7
1.1.1. Расчётно-пояснительная записка……………………………….7
1.1.2. Графическая часть………………………………………………10
Глава 2. Определение расходов теплоты…………………………………...13
2.1. Потребители тепловой энергии и методика определения
потребности в теплоте……………………………………...……………13
2.2. Часовые расходы теплоты…………………………………………...14
2.2.1. Отопление………………………………………………….........14
2.2.2. Вентиляция………………………………………………..…….20
2.2.3. Горячее водоснабжение………………………………………...22
2.2.4. Технологическое теплопотребление…………………………..25
2.3. Годовые расходы теплоты жилыми, общественными и
промышленными объектами...……………………………………..........26
Глава 3. Системы теплоснабжения………………………………………….31
3.1. Основные элементы систем теплоснабжения……………………...31
3.2. Источники теплоснабжения и их выбор……………………………31
3.3. Тепловые сети и их схемы…………………………………………...39
3.4. Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям…......42
Глава 4. Регулирование отпуска теплоты…………………………………..45
4.1. Регулирование отпуска теплоты в закрытых системах
теплоснабжения………..………………………………………………....46
4.2. Регулирование отпуска теплоты в открытых системах
теплоснабжения…..….……………………………………………………54
4.3. Регулирование отпуска теплоты в системах с несколькими
магистралями и учётом аккумулирующей способности
зданий…………………………………………………………..………….57
4.4. Методика регулирования отпуска теплоты………………………...63
4
Глава 5. Проектирование тепловых сетей…………………………………..77
5.1. Схемы тепловых сетей.……………………………………………..77
5.1.1. Трасса тепловой сети…………………………………………..78
5.2. Выбор конструкций тепловой сети и разработка расчетной
схемы……………………………………………………………………...78
5.3. Определение расчётных расходов теплоносителя………………....80
5.4. Гидравлические расчеты тепловых сетей…………………………..82
5.4.1. Основы расчета…………………………………………………82
5.4.2. Гидравлический расчет трубопроводов водяных
тепловых сетей………………………………………………………..83
5.4.3. Пьезометрический график…………………………………….86
5.4.4. Гидравлический расчет паропроводов и
конденсатопроводов………………………………………………….88
5.5. Разработка и построение продольного профиля тепловых сетей...92
5.6. Тепловые пункты и их оборудование……………………………....93
Библиографический список………………………………………………...101
Приложения………………………………………………………………....103
5
Введение
Курсовое и дипломное проектирование, предназначено для
самостоятельной подготовки студентов, развития умений и навыков по
применению теоретических знаний в решении конкретных практических задач
в области централизованного теплоснабжения. Проектирование, являясь
составной частью учебного процесса, способствует усвоению студентами
теоретических знаний, приобретению практических навыков в проектноконструкторской работе.
В процессе проектирования «Централизованных систем теплоснабжения
предприятий, поселений и городских округов» студенты осваивают методы
расчета потребления теплоты зданиями и сооружениями, изучают способы
регулирования отпуска теплоты, выполняют гидравлические тепловые и
механические расчеты трубопроводов тепловых сетей, приобретают навыки по
использованию технической, справочной и нормативной литературы.
Теплоснабжение является крупной отраслью производственного и
городского хозяйств, в которых оно тесно связано с электрификацией и
энергетикой. Современное централизованное теплоснабжение – это
теплофикация. Оно базируется на использовании теплоты ТЭЦ, а также
теплоты котельных установок, характеризующихся высоким КПД. В
ближайшей перспективе тепловая энергия котельных установок будет
использоваться не только для нужд теплоснабжения, но также и для выработки
электрической энергии. Эффективность современных централизованных
систем, их технико-экономические характеристики и показатели зависят от
качества оборудования, правильного монтажа, наладки и эксплуатации.
Устройство систем теплоснабжения и их отдельных элементов характеризуется
высокой степенью сложности: большим разнообразием схем, использованием
сложных механизмов и приборов для регулирования и контроля их работы,
дальностью подачи теплоты и т.д.
Разработка новых и реконструкция существующих централизованных
систем теплоснабжения промышленных предприятий, поселений и городских
6
округов, их рациональная эксплуатация имеют важное экономическое и
социальное значение. Они позволяют удовлетворить потребность в тепловой
энергии различных технологических установок в виде пара или горячей воды,
способствуют созданию допустимых и комфортных условий труда и быта,
обеспечивают экономию топливно-энергетических ресурсов.
Проектирование и реконструкцию централизованных систем
теплоснабжения необходимо выполнять на основе современных требований по
тепловой защите зданий и сооружений, а также данных о перспективах
строительства новых и расширения действующих предприятий, перспективах
развития жилых районов (города, поселка) на ближайший период (10-15 лет) и
на расчетный срок (25-30 лет). При проектировании современных
централизованных систем теплоснабжения необходимо руководствоваться
действующими нормативными документами, применять современное
энергоэффективное оборудование и технологии как отечественно, так и
зарубежного исполнения.
Для работы над курсовым и дипломным проектом одних рекомендаций
настоящего учебного пособия недостаточно. При выборе исходных данных
студент должен иметь хорошие знания в области планировки и застройки
территорий предприятий и поселений, геодезии, санитарной гигиены.
Проектировщик систем теплоснабжения должен знать теоретические основы
теплотехники, тепломассообмен, теоретическую механику, сопротивление
материалов и т.д.
Учебное пособие частично содержит материалы справочного характера, а
также материалы результатов научных исследований кафедры промышленной
теплоэнергтики ЛГТУ. Главы пособия 1 и 3 написаны Стерлиговым В.А., глава
4 – Мануковской Т.Г., глава 5 – Крамченковым Е. М.
Авторы выражают глубокую признательность Губареву В.Я.,
Жукову Н.П., Сотниковой О.А. за ценные замечания, сделанные при
рецензировании рукописи.
7
ГЛАВА 1. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА И ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.1 Состав и содержание проекта
В курсовом и дипломном проекте (работе) разрабатывается система
централизованного теплоснабжения предприятий, поселений и городских
округов.
Проект состоит из пояснительной записки и графической части.
Пояснительная записка содержит: титульный лист, задание для курсового
или дипломного проектирования, реферат, введение, основную текстовую и
расчетно-графическую часть, спецразделы, список использованной литературы,
приложения.
В реферате отражается полный объем пояснительной записки, включая
рисунки, таблицы, приложения, а также в отдельности количество рисунков,
таблиц, приложений.
Во введении дается оценка состояния современных централизованных
систем теплоснабжения, перспективы дальнейшего развития, значение их для
производственного и городского хозяйства. Приводится цель работы и дается
характеристика принятой системы теплоснабжения.
В курсовом и дипломном проектах (работах) расчётно-пояснительная
записка и чертежи должны выполняться в соответствии с действующими
стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД)
[19,20,21], с положением о составе разделов проектной документации и
требованиями к их содержанию [22].
Расчёты, выполненные при проектировании централизованной системы
теплоснабжения, студент должен излагать в последовательности,
соответствующей порядку оформления проектной документации, с
обоснованием принятых решений в расчётно-пояснительной записке к проекту.
1.1.1. Расчётно-пояснительная записка
Расчётно-пояснительная записка – важнейшая часть курсового или
дипломного проекта. По содержанию и форме записки можно судить о степени
8
подготовленности будущего бакалавра- инженера к решению задач в области
теплоснабжения, умению чётко излагать свои мысли.
Основное содержание расчётно-пояснительной записки – описание и
обоснование принятой схемы теплоснабжения и источника теплоты, методов и
результатов расчёта, технико-экономическое сравнение вариантов,
автоматизация, охрана труда, охрана окружающей среды и т.д.
Примерный состав расчётно-пояснительной записки к курсовому проекту
по системам теплоснабжения предприятий, поселений и городских округов
приводится далее.
В пояснительной записке должны быть следующие разделы:
1. Исходные данные для проектирования (характеристика объекта
теплоснабжения, расчётные климатологические условия и т.д.).
2. Определение расходов теплоты для предприятия и поселения:
2.1. Часовые расходы теплоты на отопление и вентиляцию;
2.2. Часовые расходы теплоты на горячее водоснабжение;
2.3. Часовые расходы теплоты на технологические нужды предприятия;
2.4. Годовые расходы теплоты.
3. Выбор принципиальной схемы теплоснабжения и присоединения
абонентов к тепловым сетям.
4. Регулирование отпуска теплоты.
5. Выбор источника теплоты.
6. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях.
7. Трассировка тепловых сетей, выбор способа их прокладки.
8. Разработка расчётной и монтажной схем, выбор конструктивных
элементов.
9. Гидравлический расчёт водяных и паровых сетей, расчёт
конденсатопроводов.
10. Построение продольного профиля тепловых сетей.
11. Подбор теплоприготовительной установки и оборудования источника
теплоты.
9
12. Расчёт элементов систем теплоснабжения:
'
но
t
от
n
ср.о т
t
12.1. Расчёт тепловой изоляции трубопроводов;
12.2. Механический расчёт теплопроводов;
12.3. Расчёт тепловых удлинений трубопроводов, выбор и расчёт
компенсаторов;
12.4. Разработка теплового узла (камеры) и подбор оборудования.
Исходными данными для выполнения курсового проекта (работы)
являются:
район строительства системы теплоснабжения (город), сведения о
рельефе местности;
расчетные параметры теплоносителей в системах (температура и
давление);
этажность жилой застройки и высоты зданий промышленных объектов;
численность населения в жилой застройке;
отрасль промышленного предприятия, вид его продукции и
производительность, численность персонала, режим работы, число
рабочих смен и т.д.;
потребность промышленного предприятия в теплоте в виде пара и
горячей воды.
В качестве исходных расчётных величин для заданного города из [2, 18]
принимают следующие климатологические данные:
расчетную температуру наружного воздуха для проектирования
отопления
, ºС, равную температуре холодной пятидневки с
коэффициентом обеспеченности 0,92;
продолжительность отопительного периода в зависимости от
температуры холодной пятидневки
, ч.
среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период
, ºС;
Прочие справочные данные и сведения об оборудовании приведены в
литературе [1, 5, 7, 8, 9, 10, 11].
10
1.1.2. Графическая часть
Графическую часть выполняют в определённой последовательности по
определённым правилам. Во-первых, необходимо руководствоваться единой
системой конструкторской документации (ЕСКД) [19, 20,21], положением о
составе разделов проектной документации [22] и др. Формат листов бумаги А1. При необходимости размеры листа можно увеличить до формата А0.
Каждый лист снабжается рамкой и штампом. В штампе должны содержаться
следующие сведения:
название проекта (работы), наименование чертежа, масштаб,
порядковый номер листа, общее число листов в проекте, фамилия, имя,
отчество студента, фамилии руководителя и консультантов проекта и
заведующего кафедрой (с указанием учёной степени и звания);
в штампе должны быть дата, месяц и год защиты проекта.
Чертежи выполняются на персональном компьютере с использованием
лицензированных отечественных и зарубежных программных продуктов.
В курсовом проекте (работе) студентом разрабатываются и выполняются
следующие чертежи, графики и схемы:
1) планы промышленных предприятий, поселений и городских округов с
размещением источников теплоты, планов паровых и водяных тепловых
сетей, центральных тепловых пунктов и станций (масштаб 1:500);
2) графики часового потребления теплоты, графики годового
теплопотребления, графики регулирования отпуска теплоты;
3) принципиальные схемы водяной и паровой систем теплоснабжения (без
масштаба);
4) расчётные схемы водяных и паровых тепловых сетей (масштаб 1:500);
5) пьезометрический график водяной тепловой сети (масштаб вертикальный
1:1000 или 1:500, горизонтальный 1:10000 или 1:25000);
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]