ГТиАТС / курсаки (готовые лабы) / теплоснабжение / теплоснабжение / записка - копия

СОДЕРЖАНИЕ

Введение….……………………………………………………………..……….3

Список использованных источников……. …...………….………….………..23

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

Изм. Изм изизИИиииИИИИзмИзм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Р

Оленев

Теплоснабжение микрорайона

Лит.

Лист

Листов

Проверил

Целищев

У

2

23

ИСЗиС

ВВЕДЕНИЕ

При проектировании и эксплуатации тепловых сетей основными задачами гидравлического расчета являются определение диаметров труб по заданным расходам и располагаемым перепадам давления, а также определение расхода теплоносителя и давления в отдельных точках при известных диаметрах.

Результаты гидравлического расчета используются для построения пьезометрических графиков, выбора схем абонентских вводов, подбора насосов, определения стоимости тепловых сетей.

1 Ведомость тепловых нагрузок

Таблица 1 - Ведомость тепловых нагрузок

Поз	Наименование потребителя	Расчетный тепловой поток, МВт.	Расчетный тепловой поток, МВт.	Расчетный тепловой поток, МВт.	Расчетный тепловой поток, МВт.	Расчетный тепловой поток, МВт.
		QО	QВ	QГВС	QТ	Q∑
1	80 кв. жилой дом	0,258	-	0,2	-	0,458
2	115 кв. жилой дом с магазином	0,395	0,15	0,35	-	0,895
3	школа на 1280 мест	0,47	0,22	0,51	-	1,2
4	60 кв. жилой дом	0,185	-	0,17	-	0,355
5	60 кв. жилой дом	0,185	-	0,17	-	0,355
6	80 кв. жилой дом	0,258	-	0,2	-	0,458
7	общежитие	0,355	0,15	0,25	-	0,755
8	гостиница	0,285	0,1	0,15	-	0,535
		∑2,391	∑0,62	∑2,0	-	∑5,011

2 Определение расходов теплоносителя

Расчетный расход сетевой воды G_d ,кг/с, в зависимости от схем присоединения сетей теплопотребления в тепловом пункте абонента необходимо определять для каждого здания.

При независимом присоединении через водо-водянные подогреватели

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

3

вместо значения τ₂ подставляется значение τ₀₂, принимаемое на 5-10⁰С выше τ₂.

, (1)

где Q_г – расчетный тепловой поток на ГВС, МВт;

Q_о –расчетный тепловой поток на отопление, МВт.

,

Лист

где с – удельная теплоемкость воды, (4,19 кДж/(кг·°С);

Q₀^/ - тепловой поток на отопление в точке излома графика температуры воды при температуре наружного воздуха t^/_н, МВт;

Q^/_v - тепловой поток на вентиляцию в точке излома графика температуры воды при температуре наружного воздуха t^/_н, МВт;

τ^/₁ - температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке излома графика температуры воды, ^оС;

τ^/₂ - температура сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети в точке излома графика температуры воды , ⁰С;

τ^/₃ - температура сетевой воды после водоподогревателя горячего водоснабжения, подключенного к тепловой сети по одноступенчатой схеме (τ^/₃ =30⁰С) , ⁰С;

Q_hm – средний поток на горячее водоснабжение, МВт.

, (3)

где Q_0max – максимальный тепловой поток на отопление, МВт;

t_в – температура внутреннего воздуха, ⁰С;

t^/_н – температура нагреваемой воды после первой ступени водоподогревателя ГВС, ⁰С;

t_о – температура наружного воздуха, ⁰С.

, (4)

где t_в, t_о – то же что и в формуле (3).

, (5)

где t^/_н , t_в, t_о – то же что и в формуле (3);

Q_Vmax – максимальный тепловой поток на вентиляцию, МВт.

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

4

, (6)

где Q_hm – средний поток на горячее водоснабжение, МВт.

При двухступенчатой схеме с регулированием расхода теплоты на отопление, но не менее расхода воды.

, (7)

где Q₀^/ , Q^/_v, Q_hm, τ^/₁, τ^/₂, с – то же что и в формуле (2);

t^/_н – то же что и в формуле (3);

t_с – температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период, равная 5⁰С;

К_ТП – коэффициент, учитывающий потери теплоты трубопроводами систем горячего водоснабжения с неизолированными стояками и полотенцесушителями (при наличии тепловых сетей горячего водоснабжения после ЦИП принимается равным 0,35; при их отсутствии, равным 0,3).

Результаты расчета сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Ведомость весовых нагрузок

Поз	Наименование потребителя	Расчетная весовая нагрузка, кг/с.	Расчетная весо вая нагрузка, кг/с.
		Gd	Gds
1	80 кв. жилой дом	1,86	0,98
2	115 кв. жилой дом с магазином	3,36	1,5
3	школа на 1280 мест	7,19	4,84
4	60 кв. жилой дом	1,54	0,91
5	60 кв. жилой дом	1,54	0,91
6	80 кв. жилой дом	1,86	0,98
7	общежитие	2,54	0,82
8	гостиница	1,61	0,3
		Σ21,5	Σ11,24

3 Гидравлический расчет при зимнем режиме

При проектировании и эксплуатации тепловых сетей основными задачами гидравлического расчета являются определение диаметров труб по

заданным расходам и располагаемым перепадом давления, а также определения расхода теплоносителя и давления в отдельных точках при известных диаметрах.

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

5

Результаты гидравлического расчета используются для построения пьезометрического графика, выбора схем абонентских вводов, подбора насосов и т.д.

Гидравлический расчет производят по таблицам и номограммам в следующем порядке.

Проставляем номера участков по магистралям от ЦТП.

По участкам считаем расчетный расход теплоносителя G.

Определяем длину расчетного участка l.

Определяем удельные потери давления для ответвлений R₀ .

, (8)

где R₀^маг – удельные потери давления вдоль основной магистрали, на начальном этапе равны 10Па/м;

l_маг – расстояние от точки подключения расчетного ответвления к магистрали до конца магистрали, м;

l_отв – длина расчетного ответвления, м.

Теоретический диаметр расчетного участка d₀ выбирается по номограмме в зависимости от удельных линейных потерь давления R₀ и расхода теплоносителя на расчетном участке G_d.

Произведение l*d.

Удельные оптимальные линейные потери давления определяются на основе технико-экономических расчетов.

Для магистрали.

, (9)

где φ - стоимостной коэффициент, φ - 0,17кВт/м²;

М₀ – материальная характеристика тепловой сети;

G – расход теплоносителя на первом от ЦТП участке, кг/с;

L – длина основной магистрали (считая подающую и обратную линии), принимаем равной 2∙(l_ц-1+l_1-2+l_2-3+l_3-4+l_4-4a+l_1-5)= =2∙(58+231+56+80+83+44)=1104м.

, (10)

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

6

где l – длина расчетного участка, м;

d₀ - теоретический диаметр трубопровода на расчетном участке при R₀=10Па/м,м

,

где R₀^отв – удельные потери давления для ответвлений;

(R_л^опт)^маг – удельные линейные оптимальные потери давления на главной магистрали;

где R₀^маг – удельные потери давления вдоль основной магистрали, на начальном этапе равны 10Па/м.

По расчетным удельным линейным экономическим потерям R_л^опт и расчетному расходу G определяем по номограмме ближайший стандартный диаметр трубопровода d_ст. Стандартный диаметр берется в большую сторону на ближайших к ЦТП участках. В меньшую сторону на дальних участках. Действительные уточненные удельные потери давления R находятся по номограмме, используя d_ст и G.

При расчете эквивалентных длин местных сопротивлений l_Э. Важным является правильный расчет числа компенсаторов установленных на расчетных участках теплосети.

П-образный компенсатор:

, (12)

где l – длина расчетного участка, м;

L_п – расстояние между неподвижными опорами, (при П-образных компенсаторах), м.

Приведенная длина участка:

, (13)

где l – то же что и в формуле (12);

l_Э – сумма эквивалентных длин местных сопротивлений на расчетном участке, м.

Потери давления на рассматриваемом участке:

, (14)

где R – фактические удельные потери давления, Па.

l_пр – приведенная длина участка, м.

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

7

Приведенная длина участка:

, (15)

где Н_i-1 – суммарные потери давления на участке, м;

Н – потери давления на рассматриваемом участке,м.

Ответвления от главной магистрали тепловых сетей рассчитывают из условия так, чтобы суммарные потери напора от источника теплоты до абонента составляли не более суммарных потерь напора вдоль основной магистрали.

Результаты расчетов заносим в таблицы 3 и 4.

Гидравлический расчет в летнем режиме заносим в таблицу 5.

4 Определение размеров П-образного компенсатора

Рисунок 1 – Схема П-образного компенсатора, H- вылет компенсатора, В – спина компенсатора

Данные для расчета.

Расчетный участок 1 – 2;

Наружный диаметр d_н =133 мм (d₀=125мм);

l = (230-80)/2=75м;

Модуль упругости стали Е =2·10⁵ МПа;

Коэффициент температурного удлинения α=1,2·10^-5 1/°С;

Модуль инерции I=653·10^-8 м⁴;

Допустимое напряжение σ=160 МПа;

τ₁=150°С, t_н =5°С.

Тепловое удлинение участка.

, (16)

где τ₁ – температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха, ⁰С;

t_н – температура холодной воды, ⁰С;

α– ширина лотка расчетного участка, м;

<0,95 => опора скользящая 150-Т13.10

Необходимый вылет компенсатора.

,

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

листт

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

8

l – длина расчетного участка, м.

<0,95 => опора скользящая 150-Т13.10

Необходимый вылет компенсатора.

, (17)

где d_н – наружный диаметр, м;

Δ – тепловое удлинение участка, м.

Фактическое значение вылета компенсатора

, (18)

где α – то же что и в формуле (16);

n – число основных или доборных лотков между углами поворота компенсаторной ниши;

l₁ – длина основного или доборного лотка, м.

– условие выполняется.

Фактическое значение спины П-образного компенсатора.

, (19)

где б – расстояние между осью трубопровода и стенкой канала, м;

α, n, l₁ – то же, что и в формуле (18).

Напряжение изгиба П-образного компенсатора.

, (20)

где Δ, d_н – то же что и в формуле (17);

Е – модуль упругости стали, МПа;

Н_q – фактическое значение вылета компенсатора, м.

=71 МПа < 160 МПа – условие выполняется.

Длина конструкции компенсаторной ниши

, (21)

где α, n, l₁ – то же, что и в формуле (18).

(ЛК300.90.60)

5 Раскладка расчетного участка на составные элементы

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

листт

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

12

Рисунок 2 – Схема расчетного участка 1–2

Данные для расчета:

l_уч=231 м;

Ш_К=3,0 м – ширина тепловой камеры;

L_К=3,0 м – длина тепловой камеры;

Н_К=2,2 м - высота тепловой камеры;

L_Н=4,4 м – длина конструкции компенсаторной ниши;

d_Н=0,133 м;

l_СО=4,5 м – расстояние между скользящими опорами;

α=0,7 м – ширина лотка;

H=0,51 – высота монолитной вставки под неподвижную опору;

l_оп – 0,75м – длина монолитной вставки под неподвижную опору, длина от камеры до опоры.

Длина участка, занимаемая основными и доборными лотками за вычетом строительных конструкций отмеченных на рисунке 2.

, (22)

где l_уч – длина расчетного участка, м;

Ш_К – ширина тепловой камеры, м;

α – ширина лотка, м;

l_оп – длина монолитной вставки под неподвижную опору, длина от камеры до опоры, м;

L_Н – длина конструкции компенсаторной ниши, м;

L_К – длина тепловой камеры, м.

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

16

Лист

Определяем число основных лотков длинной 3 м;

, (23)

где l_л – длина участка, занимаемая основными и доборными лотками за вычетом строительных конструкций, м.

Определяем число доборных лотков, l=0,75 м

, (24)

71_осн+1_добор=72 шт

ЛК 300.90.60

ЛК 75.90.60

Определяем количество скользящих опор (опорных подушек)

, (25)

где l_л – то же что и в формуле (23);

l_СО – расстояние между скользящими опорами, м.

Сумма скользящих опор

ΣСО=95+(1∙1)=96 шт

Объем бетона В15, монолитная вставка неподвижной опоры

, (26)

где l_оп , α – то же что и в формуле (22);

H – высота монолитной вставки под неподвижную опору, м;

n– количество опор.

Подготовка под монолитную вставку

, (27)

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

17

Измм

зм

Л

№докум.

Подп.

Дата

где H , l_оп , α, n – то же что и в формуле (26).

Объем блоков ФБС (стены камеры) АхБ=2,2х2,25.

ФБС 12.4.6-Т

, (28)

где А, Б – стены камеры, м;

Н_к – высота камеры, м.

, (29)

где А, Б – то же что и в формуле (28).

Подготовка под камеру

, (30)

где А, Б – то же что и в формуле (28).

Объем кирпичной кладки

, (31)

где Н, α – то же что и в формуле (26);

δ_кл – толщина кладки, м ;

n – количество поворотов.

.

6 Расчет пьезометрического графика

Пьезометрический график служит для проверки соответствия гидравлического режима сети предъявляемым требованиям подбора насосов.

Требования к гидравлическим режимам:

• соответствие механическим прочностям элементов сети и санитарно-гигиенических устройств абонентов;

• предотвращение вскипания высокотемпературного теплоносителя;

Потери напора в подающей линии:

Потери напора в обратной линии: (и берутся из

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

18

• повышение пьезометрических напоров с запасом 5м высот здания потребителей.

Пьезометрический график рассчитывается для зимнего режима:

Потери напора в подающей линии:

Потери напора в обратной линии: (и берутся из гидравлического расчета, это суммарные потери по главной магистрали).

Потери напора в подогревателях станции: ΔН_m=10м.

Потери напора на концевом абоненте: ΔН_аб=20м.

Напор сетевого насоса:

, (32)

где ΣН_под – потери напора в подающей линии, м;

ΣН_обр – потери напора в обратной линии, м;

ΔН_m – потери напора в подогревателях станции, м;

ΔН_аб – потери напора на концевом абоненте, м .

Располагаемый напор на выходных коллекторах станции:

, (33)

где Н_сн – напор сетевого насоса, м;

ΔН_m – то же что и в формуле (32).

Располагаемый напор в точках тепловой сети:

Для магистрали:

, (34)

где Н_i – располагаемый напор воды вначале расчетного участка, м;

Н_i-1 – напор воды на расчетном участке, м.

Для ответвлений:

, (35)

где Н^/ _i – располагаемый напор в точке присоединения i, ответвления, м;

Н^/ _i-аб - потери напора воды на расчётном участке, м.

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

1

7 Подбор насосов

7.1 Подбор сетевого насоса

Сетевые насосы создают циркуляцию воды в системе теплоснабжения. Определим производительность сетевого насоса для закрытых систем теплоснабжения, который равен расчетному расходу сетевой воды на первом от ЦТП участке.

Напор сетевого насоса рассчитанный ранее по формуле (30), равен 41,54м.

Тип: К100-65-200 (90/55), G_max=100м³/ч, Н_max=50м.

Мощность привода: 30 кВт

Частота вращения:2900 об/мин

Масса насоса: 370 кг

7.2 Подбор подпиточного насоса

Подпиточные насосы компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий, как при статическом, так при

динамическом режимах.

Производительность насоса.

, (37)

где V – объем сетевой воды, м³.

, (38)

где Q_Σ - тепловая мощность системы, МВт;

V_c, V_м - удельные объемы сетевой воды.

Тип: К65-80-125, G_max=100м³/ч, Н_max=20м.

Н_пп=20м.

Мощность привода: 3 кВт

Частота вращения:2900 об/мин

Масса насоса: 100 кг

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лис

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

2

8 Спецификация оборудования и материалов на расчетном участке УТ1 – УТ2

Таблица 6 – Спецификация оборудования и материалов на расчетном участке УТ1 – УТ2

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Мас. ед, кг	Прим.
Тепловые сети
1	ГОСТ 10704-76	Труба стальная электросварная Ø133×4,5, м	462	14,26
2	ГОСТ 10740-76	Компенсаторы из электросварных труб Ø133×4,5, шт.	4
3	4.903-10 вып.4	Опора неподвижная 125Т3.08, шт.	8	1,24
4	4.903-10 вып.5	Опора скользящая 125 Т13.10, шт.	96	2,25
5	ГОСТ 8240-72	Балка неподвижной опоры швеллер №18 l=1200, шт.	4	19,56
6	3КЧ-1-87 уст 1	Бобышка, шт.	2	—	КиП, to
7	ГОСТ 3029-75*	Оправа защитная под термометр, шт.	2	—	КиП, to
8	ГОСТ 2832-73*	Технический стеклянный термометр 0°-150°С, шт.	2	—	КиП, to
9	3КЧ-46-76	Закладная.	2	—	КиП, Р
10	16-225П	Отборное устройство, шт.	2	—	КиП, Р
11	МП4-У	Манометр 170-16, шт.	2	—	КиП, Р
12	ГОСТ 5631-79	Антикоррозийное покрытие БТ№177 за 2 раза по грунтовке ГФ-020, м2	194,04	—	—
13	ГОСТ 10499-78	Теплоизоляция, маты из стеклянного штапельного волокна , =40 мм, м3	11,6	—
14	ТУ 6-11-145-80	Покрывной слой- стеклопластик рулонный РСТ, м2	309,54	—
Дренажный узел
15	15с22нж	Клапан запорный Ø133×4,5 Ру1,6 Dу40, шт.	2	15
16	15с27нж1	Клапан запорный Ø76×3 Ру1,6 Dу20, шт	1	10
Строительные конструкции
	Серия 3.006.1-8
17	ЛК 300.90.60	Лоток основной, шт.	71	1130
18	ЛК 75.90.60	Лоток доборный, шт	1	280
19	ПТ 300.90.10-3	Плита перекрытия, шт	71	660
20	ПТ 75.90.10-3	Плита перекрытия доборная, шт.	1	120
21	ОП 2	Опорная подушка, шт.	93	13
Компенсаторные ниши К1
22	ЛК 75.90.60	Лоток доборный, шт.	24	280
23	ПДУ110.120.12-6	Плита днища угла поворота, шт.	12	390
24	ПТ 75.90.10-4	Плита перекрытия доборная, шт.	24	120
25	ПТУ 210.120.12-6	Плита перекрытия угловая, шт.	12	130

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

2

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

2

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ю. Л. Липовка, А. В. Целищев. Теплоснабжение района города: методические указания к курсовому и дипломному проектированию: Красноярск: ИПК СФУ, 2009. - 34с;

2. Целищев А.В. Строительные конструкции тепловых сетей: методические указания к курсовому и дипломному проектированию: Красноярск, КрасГАСА, 2000.- 35с;

3. ГОСТ 21.605 – 82^* «Сети тепловые. Рабочие чертежи»; Введ. впервые; дата введ. 01.07.83. М.: Издательство Стандартов, 1997. 12 с.

4. СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети»; Взамен СНиП 2.04.07-86*; дата введ. 01.09.2003. М.: ДЕАН, 2004. 96 с.

5. СТО 4.2–07–2012 Система менеджмента качества. Организация учета и хранения документов. Взамен СТО 4.2-07-2010; дата введ. 27.02.2012. Красноярск: СФУ, 2012 – 57с.

КП-270109.65 – 0710077 ПЗ

лист

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

2

СФУ ИСИ КП-270109.65 - 0710077

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИСИ КП-270109.65 - 0710077

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИСИ КП-270109.65 - 0710077

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

СФУ ИГУРЭ КП-270109.65 - 077057

лист

Изм.

№ док.

Подп.

Дата

2

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

3

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист

Изм.

№ документа

Подпись

Дата

4

КП 05055017 -270109.65 - 09

лист