Теплоснабжение г. Уфа (Курсовой)

Введение

Теплоснабжение, снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное теплоснабжение. Система местного теплоснабжения обслуживает одно или несколько зданий, система централизованного — жилой или промышленный район.

Система централизованного теплоснабжения включает источник тепла, тепловую сеть и тепло потребляющие установки, присоединяемые к сети через тепловые пункты. Источниками тепла при централизованном теплоснабжении могут быть теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), осуществляющие комбинированную выработку электрической и тепловой энергии; котельные установки большой мощности, вырабатывающие только тепловую энергию; устройства для утилизации тепловых отходов промышленности; установки для использования тепла геотермальных источников. В системах местного теплоснабжения источниками тепла служат печи, водогрейные котлы, водонагреватели (в том числе солнечные) и т. п. Теплоносителями в системах централизованного теплоснабжения обычно являются вода с температурой до 180 °С и пар под давлением 0,7—1,6 Мн/м² (7—16 ат). Вода служит в основном для покрытия коммунально-бытовых, а пар — технологических нагрузок. Выбор температуры и давления в системах теплоснабжения определяется требованиями потребителей и экономическими соображениями. С увеличением дальности транспортирования тепла возрастает экономически оправданное повышение параметров теплоносителя. Расстояние, на которое транспортируется тепло в современных системах централизованного теплоснабжения, достигает нескольких десятков км. Затраты условного топлива на единицу отпущенного потребителю тепла определяются в основном кпд источника теплоснабжения. Развитие систем теплоснабжения характеризуется повышением мощности источника тепла и единичных мощностей установленного оборудования. Тепловые мощности современных ТЭЦ достигают 2—4 Ткал/ч, районных котельных 300—500 Гкал/ч. В некоторых системах теплоснабжения осуществляется совместная работа нескольких источников тепла на общие тепловые сети, что повышает надёжность, манёвренность и экономичность тепла.

1. График тепловой нагрузки

Для построения графика тепловой нагрузки необходимо определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и ГВС.

1. Определим максимальный тепловой поток на отопление

коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление зданий

отопительный коэффициент для Уфы, при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления . При этажности жилой застройки 5 и более этажей по новым типовым проектам, для построек после 1985 года.

площадь отапливаемых помещений в жилом квартале

количество жителей в квартале

общая норма помещения на 1 человека

площадь застройки

плотность населения

Найдем количество жителей в квартале:

Найдем площадь отапливаемых помещений в жилом квартале:

Найдем максимальный тепловой поток на отопление:

2. Определим максимальный тепловой поток на вентиляцию

коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление зданий. При отсутствии данных .

коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий по новым типовым проектам, для построек после 1985 года.

3. Определим средний тепловой поток на ГВС

норма расхода воды на ГВС на 1 человека в сутки, проживающего в здании с горячим водоснабжением.

норма расхода воды на ГВС, потребляемой в общественных зданиях

температура горячей воды

температура холодной воды

теплоемкость воды

4. Суммарный тепловой поток

5. Определим среднечасовой тепловой поток за отопительный период при и при .

На отопление/вентиляцию:

средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений

средняя температура наружного воздуха, когда начинается отопительный период

расчетная температура наружного воздуха для отопления

Среднечасовой тепловой поток за отопительный период при на отопление:

Среднечасовой тепловой поток за отопительный период при на вентиляцию:

Количество часов отопительного сезона для города Уфы при определенных температурах:

Температура	-35	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	+8
Часы	5	40	160	436	980	1780	2770	3900	5060

График тепловой нагрузки представлен в Приложении № 1.

2. Гидравлический расчет сети

   1. Определим расход воды по участку расчетной магистрали

суммарный тепловой поток

температура воды в подающем трубопроводе

температура воды в обратном трубопроводе

теплоемкость воды

2. Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений

Число задвижек:

Число П-образных компенсаторов:

коэффициент сопротивления одной задвижки

коэффициент сопротивления П-образного компенсатора

3. Определим падение напора в расчетной магистрали

удельное линейное падение напора. Принимаем

удельная плотность воды

ускорение свободного падения

4. Определим коэффициент местного падения давления

5. Определим удельное падение давления

6. Определим диаметр трубопроводов на магистрали

По учебнику А.К. Тихомирова, в Приложении 15 «Технические характеристики труб и отводов» выбираем ближайший диаметр трубы, в большую сторону:

Условный диаметр	Наружный диаметр	Внутренний диаметр
800	850	820

условный диаметр

Проведем уточняющий расчет

7. Определим действительное удельное линейное падение давления

8. Определим эквивалентную длину местных сопротивлений

9. Определим действительное падение давления

10. Определим падение напора

3. Построение пьезометрического графика

Для построения графика полагаем, что сетевой насос и самый удаленный потребитель находятся на одной геодезической отметке. После построения графика будет выбран сетевой насос.

Пусть проектируемое здание имеет 6 этажей. Тогда, из условия: 1 этаж = 3 метра, следует, что:

1. Определим также остальные точки графика:

2. Определим сетевой напор

Построенный график представлен в Приложении № 2.

4. Определение параметров насосов и их выбор

По каталогу сетевых насосов учебника Тихомирова А. К. в таблице 19.1 «Основные технические характеристики сетевых насосов» выбираем сетевой насос. Учитываем, что:

плотность воды

Выбираем сетевой насос марки СЭ – 2000 – 100 и один резервный.

Технические характеристики насоса:

Подача,	2000
Напор, м	70
Мощность, кВт	572
КПД, %	85
Температура перекачиваемой воды,	180

5. Расчет и выбор теплоизоляции теплопроводов

Расчет толщины тепловой изоляции теплопроводов по нормированной плотности теплового потока вычисляется по формуле:

наружный диаметр трубы;

теплопроводность изоляционного слоя для матов из стеклянного штапельного волокна МС-35;

термическое сопротивление слоя изоляции.

1. Определим термическое сопротивление слоя изоляции

При надземной прокладке термическое сопротивление слоя изоляции рассчитываем по формуле:

средняя за период эксплуатации температура теплоносителя;

средняя температура окружающей среды (для Уфы=-6,4^оС);

нормированная линейная плотность теплового потока при средней температуре теплоносителя 100 [Тихомиров А. К. – приложение № 8 «Нормы плотности теплового потока , , через изолированную поверхность трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при числе часов работы в год более 5 000»]

коэффициент.

коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции при надземной прокладке;

наружный диаметр трубы.

2. Определим толщину тепловой изоляции теплопроводов

В качестве теплоизоляционного материала выбираем сегменты из матов из стеклянного штапельного волокна МС-35.