- •Теплоснабжение сельскохозяйственного населенного пункта курсоВая работа
- •Задание
- •Содержание
- •Аннотация
- •Введение
- •В проекте приняты п-образные компенсаторы, так как п-образные компенсаторы не нуждаются в обслуживании и устройстве тепловых камер.
- •3.6 Тепловая изоляция
- •При проектировании и эксплуатации тепловых сетей широко пользуются единицей измерения – напором. Единицы измерения напора и давления связаны следующей зависимостью:
- •После построения пьезометрического графика необходимо определить:
- •Анализ влияния давлений в тепловой сети на присоединение потребителей проводится по рисунку6.1.
- •Анализ влияния давлений в тепловой сети на присоединение потребителей проводится по рисунку 6.2.
- •Регулировать расход воды в системе теплоснабжения можно 2-я способами:
- •Термическое сопротивление изоляции Rиз, (мк)/Вт:
- •Сопротивление теплоотдачи поверхности покровного слоя изоляции воздуху канала Rн, (м2к)/Вт:(8.6)
- •Сопротивление тепловосприятия стенок канала от воздуха, Rвк,(м·к)/Вт, изолированного и неизолированного трубопровода по формуле (8.6),
- •Эффективность изоляции оценивается коэффициентом изоляции ηиз
Эффективность изоляции оценивается коэффициентом изоляции ηиз
, (8.14.а)
, (8.14.б)
где qиз, qг – удельные тепловые потери, Вт/м, соответственно изолированного и неизолированного трубопровода;
∆tиз, ∆t – падение температуры по длине трубопровода, С, соответственно изолированного и неизолированного трубопровода.
Коэффициент изоляции должен быть не менее 0,85.
Вывод: величина коэффициента изоляции меньше минимального значения, следовательно, необходимо принять другой утеплитель с λиз < 0,07 Вт/(м·К) или увеличить толщину δиз.
Целесообразность применения данной изоляции, <dтр,
(8.15)
< 0,133.
Это условие выполняется, следовательно, можно применять и данный тип изоляции с данной толщиной изоляции δиз.
Тепловой расчет для остальных участков сведен в таблицу 8.1.
Таблица 8.1– Тепловой расчет
Защита от коррозии
9.1 Защита от внутренней коррозии [4, п.п. 13.1…13.3]
При выборе способа защиты стальных труб тепловых сетей от внутренней коррозии и схем подготовки подпиточной воды следует учитывать следующие основные параметры сетевой воды:
жесткость воды;
водородный показатель рН;
содержание в воде кислорода и свободной угольной кислоты;
содержание сульфатов и хлоридов;
содержание в воде органических примесей (окисляемость воды).
Защиту труб от внутренней коррозии следует выполнять путем:
повышения рН в пределах рекомендаций ПТЭ;
уменьшения содержания кислорода в сетевой воде;
покрытия внутренней поверхности стальных труб антикоррозионными составами или применения коррозионно-стойких сталей;
применения без реагентного электрохимического способа обработки воды;
применения водоподготовки и деаэрации подпиточной воды;
применения ингибиторов коррозии.
Для контроля над внутренней коррозией на подающих и обратных трубопроводах водяных тепловых сетей на выводах с источника теплоты и в наиболее характерных местах следует предусматривать установку индикаторов коррозии.
9.2 Защита от наружной коррозии [4, п.п. 13.4…13.12]
При проектировании должны предусматриваться конструктивные решения, предотвращающие наружную коррозию труб тепловой сети, с учетом требований РД 153-34.0-20.518.
Для конструкций теплопроводов в пенополиуретановой теплоизоляции с герметичной наружной оболочкой нанесение антикоррозионного покрытия на стальные трубы не требуется, но обязательно устройство системы оперативного дистанционного контроля, сигнализирующей о проникновении влаги в теплоизоляционный слой.
Независимо от способов прокладки при применении труб из ВЧШГ, конструкций теплопроводов в пенополимерминеральной теплоизоляции защита от наружной коррозии металла труб не требуется.
Для конструкций теплопроводов с другими теплоизоляционными материалами независимо от способов прокладки должны применяться антикоррозионные покрытия, наносимые непосредственно на наружную поверхность стальной трубы.
Неизолированные в заводских условиях концы трубных секций, отводов, тройников и других металлоконструкций должны покрываться антикоррозионным слоем.
При бесканальной прокладке в условиях высокой коррозионной активности грунтов, в поле блуждающих токов при положительной и знакопеременной разности потенциалов между трубопроводами и землей должна предусматриваться дополнительная защита металлических трубопроводов тепловых сетей, кроме конструкций с герметичным защитным покрытием.
В качестве дополнительной защиты стальных трубопроводов тепловых сетей от коррозии блуждающими токами при подземной прокладке (в непроходных каналах или бесканальной) следует предусматривать мероприятия:
удаление трассы тепловых сетей от рельсовых путей электрифицированного транспорта и уменьшение числа пересечений с ним;
увеличение переходного сопротивления строительных конструкций тепловых сетей путем применения электроизолирующих неподвижных и подвижных опор труб;
увеличение продольной электропроводности трубопроводов путем установки электроперемычек на сальниковых компенсаторах и на фланцевой арматуре;
уравнивание потенциалов между параллельными трубопроводами путем установки поперечных токопроводящих перемычек между смежными трубопроводами при применении электрохимической защиты;
установку электроизолирующих фланцев на трубопроводах на вводе тепловой сети (или в ближайшей камере) к объектам, которые могут являться источниками блуждающих токов (трамвайное депо, тяговые подстанции, ремонтные базы и т.п.);
электрохимическую защиту трубопроводов.
Поперечные токопроводящие перемычки следует предусматривать в камерах с ответвлениями труб и на транзитных участках тепловых сетей.
Токопроводящие перемычки на сальниковых компенсаторах должны выполняться из многожильного медного провода, кабеля, стального троса, в остальных случаях допускается применение прутковой или полосовой стали.
Сечение перемычек надлежит определять расчетом и принимать не менее 50 мм2 по меди. Длину перемычек следует определять с учетом максимального теплового удлинения трубопровода. Стальные перемычки должны иметь защитное покрытие от коррозии.
Контрольно-измерительные пункты (КИП) для измерения потенциалов трубопроводов с поверхности земли следует устанавливать с интервалом не более 200 м:
в камерах или местах установки неподвижных опор труб вне камер;
в местах установки электроизолирующих фланцев;
в местах пересечения тепловых сетей с рельсовыми путями электрифицированного транспорта; при пересечении более двух путей КИП устанавливаются по обе стороны пересечения с устройством при необходимости специальных камер;
в местах пересечения или при параллельной прокладке со стальными инженерными сетями и сооружениями;
в местах сближения трассы тепловых сетей с пунктами присоединения отсасывающих кабелей к рельсам электрифицированных дорог.
При подземной прокладке теплопроводов для проведения инженерной диагностики коррозионного состояния стальных труб неразрушающими методами следует предусматривать устройство мест доступа к трубам в камерах тепловых сетей.
выбор способа присоединения здания к тепловым сетям
10.1 Обоснование схемы присоединения системы отопления
Система отопления абонента 1 (гараж) может быть подключена по зависимой схеме без подмешивания. при статическом и динамическом режиме приборы отопления находятся под напором не более 60 м согласно данным пьезометра.
10.2 обоснование схемы присоединения подогревателей ГВС в ИТП
температура в подающей магистрали тепловой сети при выходе из котельной 115 , при подходе к абоненту 1 температура будет ниже примерно на 3С.
Тепловые нагрузки, кВт:
отопление – 126,6;
вентиляция –125,6;
технологические нужды (ГВС) – 46, 38 кВт.
Общая нагрузка данной магистрали тепловой сети – 2,231 МВт, это меньше, чем 35 МВт, поэтому допускается присоединение к тепловым сетям водоподогревателей систем горячего водоснабжения по одноступенчатой схеме независимо от соотношения тепловых нагрузок систем горячего водоснабжения и отопления [7, рисунки 1 и 7 ].
За основу примем схему присоединения [7, рисунок 1], рисунок 15.
С другой стороны, соотношение нагрузок > 0,2 но менее 1, следовательно, можно присоединять водоподогреватель ГВС и по 2-х ступенчатой схеме.
1 – манометр; 2 – задвижка; 3 – грязевик; 4 –термометр; 5 – регулятор подачи теплоты на горячее водоснабжение (прямого действия);
6 – регулятор расхода; 7 –циркуляционный насос горячего водоснабжения; 8 – водомер для холодной воды; 9 – водомер горячей воды; 10 – обратный клапан; 11 – водоподогреватель ГВС; 12 – регулятор расхода на отопление;
13 – водомер горячей водный
Рисунок 10.1 – Одноступенчатая схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения с зависимым присоединением систем отопления с регулятором расхода теплоты на отопление в ИТП
10.3 Расчет водоподогревателя для ГВС [2, 5, 9]
Расчет пластинчатого теплообменника выполняется по методике данной в [9, 143…144 с].
Исходные данные
Тепловая нагрузка – 46, 38 кВт.
Параметры теплоносителя тепловой сети: 112/70 С.
Параметры нагреваемой воды: 5/70 С.
Примем пластинчатый калорифер фирмы «Альфа-Лаваль Россия».
Движение теплоносителей противоточное.
Решение [9]
Расход теплоносителя для нагрева холодной воды G1, кг/с (кг/ч), по формуле (3):
кг/с = 948,96 кг/ч = 0,94896 м3/ч.
Расход нагреваемой холодной воды G2, кг/с (кг/ч), по формуле (3),
кг/с = 613 кг/ч = 0,613 м3/ч.
требуемая теплотехническая эффективность ,
. (10.1)
.
отношение теплоемкостей потоков воды (греющей и нагреваемой),
. (10.2)
.
показатель числа единиц переноса теплоты Nt по графику [9, рисунок 3,7], рисунок 16.
Nt= 3,0 (при = 0,65 и= 1,55).
требуемая удельная тепловая нагрузка на теплообменник kF, Вт/град,
, (10.3)
где G1 – расход греющего теплоносителя, кг/с, G1 = 0,2636;
с – удельная теплоемкость, Дж/(кг·град), с = 4190.
Вт/град.
по таблице 10.1 наиболее близко подходит теплообменник CB-51: fпл = 0,05 м2; G = 8,1 м3/ч; k = 7770 Вт/(кг·град); m = 60 шт.
kG1= 7770 ·(8,1/3,6) = 1358,4 Вт/град.
Фактически kG1 = 3300, отсюда k = (3300·3,6)/8,1 = 1466 Вт/м.
требуемая поверхность нагрева F, м2,
, (10.4)
где к = 1466 Вт/град; G1 = 0,2636 кг/с; с = 4190 Дж/(кг·град).
2,26 м2.
требуемое число пластин m, шт,
. (10.5)
шт.< 60 шт.
Таблица 10.1 –Технические характеристики теплообменников фирмы
«Альфа-Лаваль, Россия»
Показатель, ед. изм. |
Неразборные паянные |
Разборные с резиновыми прокладками | |||||
CB-51 |
CB-76 |
CB-300 |
М3-XF6 |
М6-MF6 |
М10-BF6 |
М15-BFG8 | |
Поверхность нагрева одной пластины, м2 |
0,05 |
0,1 |
0,3 |
0,032 |
0,14 |
0,24 |
0,62 |
Габариты пластин, мм |
50×520 |
92×617 |
365×990 |
140×400 |
247×747 |
400×981 |
600×885 |
Объем воды в канале, л |
0,047 |
0,125 |
0,65 |
0,09 |
0,43 |
1,0 |
1,55 |
Максимальное число пластин в теплообменнике, шт. |
60 |
150 |
200 |
95 |
250 |
275 |
700 |
Рабочее давление, МПа |
3,0 |
3,0 |
2,5 |
1,6 |
1,61,6 |
1,6 |
1,6 |
Максимальный расход жидкости, м3/ч |
8,1 |
39 |
60/140 |
10 |
54 |
180 |
288 |
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·С) |
7770 |
7890 |
7545 |
6615 |
5950 |
5935 |
6810 |
Габариты теплообменника, мм: ширина высота длина, не более длина, не менее |
103 520 286 58 |
192 617 497 120 |
466 1263 739 – |
180 480 500 240 |
320 920 1430 580 |
470 981 2310 710 |
650 1885 3270 1170 |
Рисунок 10.2 – графическая зависимость показателя теплотехнической
эффективности Θt для противоточной схемы движения
теплообменивающих сред
заключение
Литература
Проектирование и расчет тепловых сетей. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Челябинск: ЧГАУ, 1996. 38 с.
Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. «проектирование систем теплоснабжения сельских населенных пунктов». Челябинск: ЧГАУ, 2001. 35 с.
строительная климатология. Снип 23-01-99. М.: Госстрой России, 2000. 57 с.
СНиП 41-02-2003. Тепловые сети /Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 2004. 48с.
СП 41-103-2000. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Система нормативных документов. М.: Госстрой России, 2001. 00 с.
СП 41-105-2002. Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Система нормативных документов. М.: Госстрой России, 2003. 34 с.
СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов. Система нормативных документов. М.: Госстрой России, 1996. 00 с.
Хрусталев Б.М., кувшинов Ю.Я., копко В.М. теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. /Под ред. Б.М. Хрусталева М.: Изд. АСВ, 2008. 784 с.
Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. отопление и тепловые сети. М.: ИНФРА-М, 2007. 480 с.
Амерханов Р.А., драганов Б.Х.. Проектирование систем теплоснабжения сельского хозяйства. /Под ред. Драганова Б.Х. Краснодар, 2001 г. 2000 с.
Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети – М.: Учебник для вузов, 6-е изд., перераб. М.: МЭИ, 2001. 472 с.
наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник /В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1988. 432 с.
Апарцев М.М. наладка водяных систем централизованного теплоснабжения. Справочно-методическое пособие. М.: Энергоатомиздат, 1983. 204 с.
Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства /Л.С. Герасимович, А.Г. Цубанов, Б.Х. Драганов, А.Л. Синяев и др. Мн.: Ураджай, 1993. 368 с.
справочник по теплоснабжению сельскохозяйственных предприятий /в.в. Жабо, Д.П. Лебедев, В.П. Мороз и др.; Под ред. В.В. Уварова. М.: Колос, 1983. 320 с.
Теплоснабжение. Учебное пособие для студентов вузов. /В.Е. Козин, Т.А. Левина, А.П. Марков и др. М.: Высш. школа, 1980. 408 с.
Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов /Козин В.Е, Левина Т.А., Марков А.П. и др. М.: Высшая школа, 1980. 408 с.
Аксенов М.А. тепловые сети. Л.: Энергия, 1965. 352 с.
Справочник по теплоснабжению и вентиляции. В 2-х ч. ч. 1. Изд 3-е, перераб. и доп. Киев: Будiвельник, 1968. 439 с.
Г.А. Круглов, Р.И. Булгакова, Н.Т. Магнитова. Оформление текстовой и графической документации. Челябинск: ЧГАУ, 2004. 156 с.
Стандарт предприятия. Проекты (работы) курсовые и дипломные. Общие требования к оформлению. СТП ЧГАУ. Челябинск: ЧГАУ, 2010. 79 с.
Апарцев М.М. Наладка водяных система централизованного теплоснабжения: Справочно-методическое. М.: Энергоатомиздат, 1983. 204 с.