Источники и системы теплоснабжения / Литература источники / 0604236_50295_lyalikov_b_a_istochniki_i_sistemy_teplosnabzheniya_promyshle (1)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский политехнический университет»

Б. А. Ляликов

ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Часть II

Учебное пособие

Второе издание, стереотипное

Издательство ТПУ Томск 2008

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

УДК 536.24 Л97

Ляликов Б. А.

Л97 Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. –

172с.

Вучебном пособии приводятся методики теплотехнических

игидравлических расчетов элементов систем теплоснабжения и их реализация в программах для ЭВМ. Материал размещен в соответствии с учебной программой и максимально приближен к последовательности выполнения проекта по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий». В каждой главе пособия кроме теоретического материала даются численные примеры расчета, которые могут быть полезны при разработке курсового проекта.

Пособие подготовлено на кафедре теоретической и промышленной теплотехники ТПУ и предназначено для студентов специ-

альности 140104 «Промышленная теплоэнергетика» ИДО.

УДК 536.24

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским cоветом Томского политехнического университета

Рецензенты

Кандидат технических наук, заместитель директора некоммерческого партнерства «Региональный центр управления энергосбережением»

С. А. Косяков

Начальник отдела режимов и согласований ОАО «Томскэнерго»

А. С. Евсиков

© Томский политехнический университет, 2008

2

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий» включает разработку системы теплоснабжения промышленного предприятия или жилого района (тепловые сети, ЦТП, КРП, ПНС) или проектирование источника теплоты (котельная, теплоподготовительная установка ТЭЦ).

Тема курсового проекта выдается в зависимости от направления проектирования с учетом места работы студента. Курсовой проект должен носить творческий характер с обоснованием принятых решений, с использованием компьютерной техники при проведении расчетов, проработки вопросов защиты окружающей среды, конструктивной проработки элементов системы теплоснабжения.

Расчетно-пояснительная записка и графическая часть проекта оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

3

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ККУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

1.1.Варианты тем курсовых проектов

•Проект района теплоснабжения.

•Проект теплоподготовительной установки ТЭЦ.

•Проект отопительной паровой котельной.

•Проект отопительной водогрейной котельной.

•Проект производственно-отопительной паровой котельной.

•Проектпроизводственно-отопительнойпароводогрейнойкотельной.

•Проект центрального теплового пункта.

1.2.Содержание заданий на курсовой проект

1.2.1. По теме «Проект района теплоснабжения»

В проекте для заданного района теплоснабжения определяются часовые тепловые нагрузки для объектов теплоснабжения, обосновывается выбор способа регулирования отпуска тепла, разрабатываются гидравлические режимы для тепловых сетей, рассчитывается и выбирается оборудование для тепловых пунктов и тепловых сетей.

I.РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.Введение. Технические условия проектирования.

2.Расчет тепловой нагрузки. Построение графиков тепловой на-

грузки.

3.Обоснование и выбор системы теплоснабжения (схема присоединения зданий к тепловой сети, схема тепловой сети).

4.Выбор метода регулирования отпуска тепла в тепловые сети. Построение графика температур.

5.Гидравлический расчет тепловых сетей. Построение пьезометрического графика. Разработка гидравлического режима сети.

6.Расчетивыбороборудованиятепловыхпунктов(ИТП, ЦТП, КРП).

7.Выбор и расчет схемы ТПУ источника тепла.

8.Расчет и выбор оборудования тепловых сетей.

9.Заключение.

4

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

II.ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.Расчетная схема тепловых сетей с нанесением геометрических

размеров участков, опор, компенсаторов, задвижек – 0,5 листа ÷ 1лист.

2.Схема тепловых пунктов – 0,5 листа.

3.Чертежи оборудования сетей (опоры, компенсаторы, камеры) –

0,5 листа ÷ 1лист.

4. Компоновка (план и разрезы) оборудования тепловых пунктов – 1 лист.

1.2.2. По теме «Проект теплоподготовительной установки ТЭЦ»

В проекте разрабатываются вопросы подогрева сетевой воды на ТЭЦ и подготовки подпиточной воды для тепловых сетей. Проект включает разработку схемы подогрева сетевой воды, деаэрационноподпиточной установки тепловых сетей, химводоочистки для подпитки тепловых сетей.

I.РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.Введение. Задачи и содержание проекта. Технические условия проектирования.

2.Определение тепловой мощности ТЭЦ. Построение часового

игодового графиков тепловой нагрузки.

3.Выбор регулирования отпуска теплоты в тепловые сети. Построение температурного графика.

4.Выбор теплофикационных турбин и схемы теплоподготовительной установки (ТПУ).

5.Расчет тепловой схемы ТПУ ТЭЦ.

6.Расчет и выбор оборудования ТПУ ТЭЦ (сетевые подогреватели, пиковые водогрейные котлы, РОУ, насосное оборудование, деаэратор подпитки, центральные баки-аккумуляторы).

7.Выбор и расчет схемы химводоочистки и оборудования для подпитки тепловых сетей.

8.Заключение.

II.ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Выполняется на ватмане формата А1. Общий объем графической части – 2 листа формата А1.

1.Развернутая тепловая схема ТПУ ТЭЦ – 0,5 листа ÷ 1 лист.

2.Компоновка оборудования ТПУ ТЭЦ (план, разрезы) – 1 лист.

3.Чертежи оборудования химводоочистки, установочные чертежи деаэратора, насосов и пр. – 0,5 листа.

5

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

1.2.3.По темам «Проект отопительной паровой котельной», «Проект отопительной водогрейной котельной», «Проектпроизводственно-отопительнойпаровойкотельной», «Проект производственно-отопительной пароводогрейной котельной»

I.РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Впроекте разрабатываются вопросы обоснования выбора принципиальной тепловой схемы котельной, основного и вспомогательного оборудования котельной (паровой, водогрейной, пароводогрейной), компоновочных решений.

1.Введение. Задачи и содержание проекта. Технические условия проектирования.

2.Расчет часовой тепловой нагрузки, отпускаемой котельной.

3.Выбор регулирования отпуска теплоты в тепловые сети. Построение графика тепловой нагрузки и температурного графика сетевой воды.

4.Выбор принципиальной тепловой схемы котельной. Характеристика схемы.

5.Расчет принципиальной тепловой схемы котельной.

6.Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования котельной (котлоагрегатов, сетевых подогревателей, деаэраторов, центральных баков-аккумуляторов, подогревателей сырой и химочищенной воды, насосного оборудования, золоуловителей, дымовой трубы и прочего вспомогательного оборудования).

7.Выбор схемы водоочистки котельной. Расчет и выбор оборудо-

вания.

8.Заключение.

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Общий объем графической части – 2 листа формата А1. Содержание графической части может быть выбрано из следующего перечня:

1.Развернутая тепловая схема паровой, водогрейной или пароводогрейной котельной – 0,5 листа ÷ 1 лист.

2.Компоновка оборудования котельной (план, разрезы) – 1,0 лист ÷ 1,5 листа.

3.Чертежи оборудования химводоочистки, установочные чертежи деаэраторов, насосов и пр. – 0,5 листа.

6

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

1.2.4. По теме «Проект центрального теплового пункта»

I.РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Впроекте рассматриваются вопросы выбора принципиальной тепловой схемы ЦТП, расчета и подбора оборудования, компоновочные решения.

1. Введение. Задачи и содержание проекта. Технические условия проектирования.

2. Краткое описание схем присоединения потребителей теплоты. Виды теплоносителей и их параметры на входе и на выходе из теплового пункта. Расчет присоединенной к ЦТП тепловой нагрузки. Расчет ожидаемого годового расхода тепловой энергии.

3. Выбор принципиальной схемы ЦТП.

4. Тепловой и гидравлический расчет подогревателей горячего водоснабжения, выбор их характеристик.

5. Определение типа, количества, характеристик и мощности насосного оборудования.

6. Определение типа, количества приборов регулирования и учета количества теплоты и воды, потери давления в регулирующих клапанах.

7. Обоснование выбора объемно-планировочных и конструктивных решений при проектировании ЦТП.

9.Заключение.

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Общий объем графической части – 2 листа формата А1. Содержание графической части может быть выбрано из следующего перечня:

1.Аксонометрическая схема теплового пункта – 0,5 листа.

2.Общий вид и разрез подогревателя ГВС – 0,5 листа.

3.Компоновка оборудования в ЦТП (план и разрез) – 1 лист. Варианты заданий по темам и бланки заданий на курсовой проект

представлены в Прил. 1.

7

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

2. ПРОЕКТ РАЙОНА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Расчет тепловых нагрузок

При отсутствии проектных данных отопительные тепловые нагрузки, как правило, определяются по укрупненным показателям.

Конечной целью расчетов теплового потребления является определение тепловых нагрузок (максимальных, текущих) объектов системы теплоснабжения на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, расчет

ипостроение графиков тепловых нагрузок (суточных, годовых и по продолжительности). Расчет тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию

игорячее водоснабжение теплопотребителей, присоединенных к источникам (ТЭЦ, котельная), предшествует тепловому расчету источников систем теплоснабжения и гидравлическому расчету тепловых сетей. Ниже приводится методика расчета тепловых нагрузок по укрупненным показателям.

2.1.1. Расчетная тепловая нагрузка на отопление

Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплопритоком от системы отопления.

Тепловые потери Qт через наружные ограждения, при отсутствии проектных данных, определяются по укрупненным показателям: общей площади F или наружному объему здания Vн соответственно по формулам (2.1) и (2.2). Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий

на отопление 1 м2 общей площади, удельная отопительная характеристика на отопление 1 м3 (см. табл. П.2.3, П.2.5), Вт/(м3 · К), (ккал/(м3 · ч · оС));

F – общая площадь жилых зданий, м2;

K1 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимается равным 0,25;

β – поправочный коэффициент, учитывающий климатические ус-

ловия района (см. табл. П.2.4);

V н – наружный объем здания, м3;

8

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

tв – расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, оС;

tор – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (см. табл. П.2.1), оС.

Средний тепловой поток на отопление для средней tнср за отопительный сезон температуры наружного воздуха

где tсрн – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, оС.

Формулой (2.3) можно воспользоваться для определения сезонной тепловой нагрузки при температуре наружного воздуха tор ≤ tнв ≤ 8 oC.

2.1.2. Тепловая нагрузка на вентиляцию

Расход тепла на вентиляцию жилых зданий, не имеющих, как правило, специальной приточной системы, невелик. Он обычно не превышает 5–10 % расхода тепла на отопление и учитывается величиной удельной тепловой потери qо.

Ориентировочно максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий определяется по укрупненным показателям: общей площади F или наружному объему здания Vн, соответственно по формулам (2.4) и (2.5):

где K 2 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, принимается для построек до 1985 г. – 0,4, после

1985 г. – 0,6;

qв – удельнаявентиляционнаяхарактеристика, Вт/(м3 · К) (ккал/(м3 ·ч·оС)); tнв – расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, оС.

Средний тепловой поток на вентиляцию для средней температуры воздуха за отопительный сезон

9

Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

2.1.3. Расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение (ГВС) жилых и общественных зданий

где m – расчетное число потребителей горячей воды;

а – норма расхода воды на ГВС при температуре 55 °С на одного человека в сутки, проживающего в здании с горячим водоснабжением, принимаемаявзависимостиотстепеникомфортности, л/сут(см. табл. П.2.7);

b – норма расхода воды на ГВС в общественных зданиях при температуре 55 °С, принимаемая в размере 25 л/cут на 1 чел;

с – удельная изобарная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг ·°С) (1 ккал/(кг ·°С));

tх – температура холодной (водопроводной) воды в отопительный

период (при отсутствии других данных принимается равной 5 °С), °С; qгвс – укрупненный показатель среднего теплового потока на горя-

чее водоснабжение на одного человека, Вт.

Максимальный тепловой поток на ГВС жилых и общественных зданий

Средний тепловой поток на ГВС в неотопительный (летний) период

где tз, tл – соответственно температура холодной (водопроводной) воды

вотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5 °С)

инеотопительный (летний) период (принимается равной 15 °С);

β– коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора – 0,8 (для курортных и южных горо-

дов β = 1,5), для предприятий – 1,0.

10