2.7 Разработка схемы итп, расчет и подбор элеватора
Тепловой пункт является связующим звеном между тепловой сетью и системами потребления теплоты. ТП служит для приема подготовки теплоносителя подачи его в системы теплопотребления, а так же возврата использованного теплоносителя в тепловую сеть.
ЦТП из которого теплоноситель подается на группу зданий называется ЦТП.
В состав оборудования ТП входят:
- запорная арматура;
- грязевики, для защиты систем отопления от загрязнения;
- элеваторы, для снижения температуры воды перед отопительными системами;
- центробежные насосы;
- водоподогреватели;
- приборы контроля;
В данном курсовом проекте производится расчет элеватора.
2.7.1
Определяется коэффициент смешения
элеватора 
,
по формуле
,
(17)[1]
где
– температура смешанной воды после
элеватора, 
,
[2];
2.7.2
Определяется требуемая разность напора
в попадающем и обратном трубопроводе
,
м, по формуле
,
(18)[1]
где
- потери напора в системе отопления, м,
[2];
2.7.3
Определяется массовый расход сетевой
воды 
,
т/ч, по формуле
(19)[1]
2.7.4
Определяется диаметр горловины элеватора
,
мм, по формуле
(20)[1]
2.7.5
Определяется диаметр сопла 
,
мм, по формуле
(21)[1]
Расчет выполнен для жилого дома. Для остальных объектов расчет производится аналогично, результаты сводятся в таблицу 8.
Таблица 8-Расчет элеваторов
|
Наименование потребителя |
|
|
|
|
|
Номер элеватора |
Количество элеваторов |
|
Жилой дом |
2,53 |
20,93 |
8,505 |
25,75 |
7,29 |
3 |
8 |
|
Магазин |
2,53 |
20,93 |
0,99 |
15,04 |
4,26 |
1 |
3 |
|
Школа |
2,53 |
20,93 |
6,62 |
24,18 |
6,84 |
2 |
2 |
|
Детский сад |
2,53 |
20,93 |
1,142 |
15,58 |
4,41 |
1 |
3 |
|
Библиотека |
2,53 |
20,93 |
0,26 |
10,76 |
3,048 |
1 |
1 |
|
Дом отдыха |
2,53 |
20,93 |
4,927 |
22,46 |
6,36 |
2 |
1 |
|
Театр |
2,53 |
20,93 |
1,57 |
16,878 |
4,78 |
1 |
1 |
|
Бассейн |
2,53 |
20,93 |
10,02 |
26,82 |
7,59 |
3 |
3 |
|
Полиция |
2,53 |
20,93 |
1,91 |
17,726 |
5,02 |
1 |
1 |
|
Поликлиника |
2,53 |
20,93 |
4,41 |
21,85 |
6,189 |
2 |
1 |
|
Жилой дом |
2,53 |
20,93 |
4,17 |
21,54 |
6,10 |
2 |
4 |
,
м
,
т/ч
,
мм
,
мм
2.8 Гидравлический расчет тепловой сети
Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.
В задачи гидравлического расчета входит:
- определение диаметров трубопроводов;
- определение падения давления (напора);
- установление величин давлений (напоров) в различных точках сети;
- увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.
2.8.1 Определяем расход теплоносителя на участке G, кг/с, по формуле
,
(22) [1]
где
- расход тепла на участке, кВт
2.8.2
Определяется диаметр трубопровода
,
мм, 
=273
7
мм
2.8.3. Определяется скорость теплоносителя W, м/с, W=10,9 м/с
2.8.4. Определяется удельное падение давления на участке R, Па/м, R=50,9 Па/м
2.8.5 Определяются потери давления по длине ∆Рл, Па, по формуле
,
(23)[1]
где
- длина участка, м
2.8.6
Определяется эквивалентная длина
участка 
,
м, по формуле
(24)[1]
2.8.7
Определяются потери давления на местные
сопротивления 
,
Па, по формуле
(25)[1]
2.8.8
Определяются полные потери давления
на участке 
,
Па, по формуле
(26)[1]
2.8.9
Определяются потери напора на участке
,
м, по формуле
,
(27)[1]
Таблица 10 – Результаты гидравлического расчета
|
№ участка |
Расход
|
Длина участка |
Условный диаметр dу,мм |
Наружный диаметр dн, мм |
Скорость W, м/с |
Удельные потери R, Па/м |
Потери давления, Па |
Потери
напора, |
|||||||||
|
ℓ |
ℓэкв |
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||||||
|
0-1 |
54,573 |
70 |
21 |
250 |
273х7 |
10,9 |
50,9 |
3563 |
1068.9 |
4631.9 |
0.498 |
||||||
|
1-2 |
46,81 |
200 |
60 |
250 |
273х7 |
0,93 |
37,2 |
7440 |
2232 |
9672 |
1.041 |
||||||
|
2-3 |
36,019 |
85 |
25,5 |
200 |
219х6 |
1,12 |
71 |
6035 |
1810.5 |
7845.5 |
0.845 |
||||||
|
3-4 |
27,91 |
150 |
45 |
175 |
194х5 |
1,1 |
79,9 |
11985 |
3595.5 |
15580.5 |
1.678 |
||||||
|
4-5 |
17,18 |
60 |
18 |
175 |
194х5 |
0,67 |
29,5 |
1770 |
531 |
1701 |
0.183 |
||||||
|
5-6 |
11,51 |
55 |
16,5 |
150 |
159х4,5 |
0,68 |
39,7 |
2183,5 |
655.05 |
2838.5 |
0.305 |
||||||
|
6-7 |
3,48 |
55 |
16,5 |
100 |
108х4 |
0,46 |
33,2 |
1826 |
547.8 |
2373.8 |
0.255 |
||||||
|
1-45 |
6,975 |
40 |
12 |
100 |
108х4 |
0,93 |
125,7 |
5028 |
1508.4 |
1558.68 |
0.167 |
||||||
|
45-46 |
3,48 |
45 |
13,5 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
10512 |
3153.6 |
13665.6 |
1.472 |
||||||
|
45-47 |
3,48 |
35 |
10,5 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
8386 |
2452.8 |
10838.8 |
1.167 |
||||||
|
1-42 |
0,78 |
40 |
12 |
40 |
45х2,5 |
0,65 |
205,4 |
8216 |
2464.8 |
10680.8 |
1.150 |
||||||
|
2-37 |
3,53 |
35 |
10,5 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
8176 |
2452.8 |
10628.8 |
1.144 |
||||||
|
37-38 |
2,28 |
40 |
12 |
70 |
76х3,5 |
0,64 |
97,4 |
3896 |
1168.8 |
5064.8 |
0.545 |
||||||
|
37-39 |
1,25 |
35 |
10,5 |
50 |
57х3,5 |
0,65 |
160,1 |
5603,5 |
1681.05 |
7284.55 |
0.784 |
||||||
|
39-40 |
1,09 |
40 |
12 |
50 |
57х3,5 |
0,65 |
124 |
4960 |
1488 |
6448 |
0.694 |
||||||
|
39-41 |
0,174 |
50 |
15 |
25 |
32,х2,5 |
0,58 |
62,6 |
1630 |
939 |
2569 |
0.276 |
||||||
|
2-32 |
7,256 |
35 |
10,5 |
100 |
108х4 |
0,31 |
140,5 |
4917,5 |
1475.25 |
6392.75 |
0.688 |
||||||
|
32-33 |
6,975 |
30 |
9 |
100 |
108х4 |
0,98 |
125,7 |
3771 |
1131.3 |
4902.3 |
0.528 |
||||||
|
33-35 |
3,48 |
15 |
4,5 |
70 |
76х3,5 |
0,93 |
233,6 |
3504 |
1051.2 |
4555.6 |
0.490 |
||||||
|
33-34 |
3,48 |
20 |
6 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
4672 |
1401.6 |
6073.6 |
0.654 |
||||||
|
32-36 |
0,28 |
40 |
12 |
25 |
32х2,5 |
1 |
217,9 |
8716 |
2614.8 |
11330.8 |
1.220 |
||||||
|
3-27 |
5,042 |
20 |
6 |
80 |
89х3,5 |
0,51 |
198,8 |
3976 |
1192.2 |
5168.8 |
0.556 |
||||||
|
27-29 |
3,361 |
20 |
6 |
70 |
76х3,5 |
1,03 |
212,8 |
4256 |
1276.8 |
5532.8 |
0.596 |
||||||
|
27-28 |
1,68 |
40 |
12 |
50 |
57х3,5 |
0,95 |
296 |
11840 |
3552 |
15392 |
1.658 |
||||||
|
29-30 |
1,68 |
40 |
12 |
50 |
57х3,5 |
0,9 |
296 |
11840 |
3552 |
15392 |
1.658 |
||||||
|
29-31 |
1,68 |
50 |
15 |
50 |
57х3,5 |
0,9 |
296 |
14800 |
4440 |
19240 |
2.072 |
||||||
|
3-24 |
3,066 |
55 |
16,5 |
70 |
76х3,5 |
0,87 |
170,9 |
9399,5 |
2819.85 |
12218.88 |
1.316 |
||||||
|
24-26 |
0,675 |
35 |
10,5 |
40 |
45х2,5 |
0,56 |
156,1 |
5463,5 |
1639.05 |
7102.55 |
0.765 |
||||||
|
24-25 |
2,39 |
30 |
9 |
70 |
76х3,5 |
0,67 |
106 |
3180 |
954 |
4134 |
0.445 |
||||||
|
4-19 |
10,725 |
50 |
15 |
125 |
133х4 |
0,94 |
95,2 |
47600 |
1428 |
49028 |
5.281 |
||||||
|
19-21 |
5,878 |
20 |
6 |
80 |
89х3,5 |
1,19 |
264,7 |
5294 |
1588.2 |
6882.2 |
0.741 |
||||||
|
19-20 |
4,847 |
35 |
10,5 |
80 |
89х3,5 |
0,99 |
188,8 |
6608 |
1982.4 |
8590.4 |
0.925 |
||||||
|
21-22 |
2,39 |
35 |
10,5 |
70 |
76х3,5 |
0,67 |
106 |
3710 |
1113 |
4823 |
0.519 |
||||||
|
21-23 |
3,48 |
20 |
6 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
4672 |
1401.6 |
6073.6 |
0.654 |
||||||
|
5-14 |
5,672 |
25 |
7,5 |
80 |
89х3,5 |
1,15 |
247,4 |
6185 |
1855.5 |
8040.5 |
0.866 |
||||||
|
14-15 |
1,68 |
30 |
9 |
50 |
57х3,5 |
0,9 |
296 |
8880 |
2664 |
11544 |
1.243 |
||||||
|
14-16 |
3,99 |
25 |
7,5 |
70 |
76х3,5 |
1,12 |
294,5 |
7367,5 |
2208.75 |
9576.25 |
1.031 |
||||||
|
16-17 |
0,50 |
30 |
9 |
32 |
38х2,5 |
0,61 |
236,6 |
7098 |
2129.4 |
9227.4 |
0.993 |
||||||
|
16-18 |
3,48 |
50 |
15 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
11680 |
3504 |
15184 |
1.635 |
||||||
|
6-9 |
7,52 |
35 |
10,5 |
100 |
108х4 |
1,01 |
146,2 |
5117 |
1535.1 |
6652.1 |
0.716 |
||||||
|
9-11 |
3,768 |
35 |
10,5 |
70 |
76х3,5 |
1,06 |
265,8 |
9303 |
2790.9 |
12093.9 |
1.302 |
||||||
|
11-12 |
0,281 |
40 |
12 |
25 |
32х2,5 |
0,51 |
217,9 |
8716 |
2614.8 |
11330.8 |
1.220 |
||||||
|
11-13 |
3,48 |
45 |
13,5 |
70 |
76х3,5 |
1 |
233,6 |
10512 |
3153.6 |
13665.6 |
1.472 |
||||||
|
6-8 |
0,50 |
50 |
15 |
32 |
38х2,5 |
0,61 |
236,6 |
11830 |
3549 |
15379 |
1.656 |
||||||
|
42-43 |
0,281 |
35 |
10,5 |
25 |
32х2,5 |
0,51 |
217,9 |
7626,5 |
2287.95 |
9914.45 |
1.067 |
||||||
|
42-44 |
0,50 |
50 |
15 |
32 |
38х2,5 |
0,61 |
236,6 |
11830 |
3549 |
15379 |
1.656 |
||||||
|
9-10 |
3,752 |
40 |
12 |
70 |
76х3,5 |
1,06 |
265,8 |
10632 |
3189.6 |
13821.6 |
1.488 |
||||||
,кг/с
,
м
где
- плотность воды, кг/м3, 
=946,3 кг/м3 [3]
-
ускорение свободного падения, м/с2,
=9,81
м/с2
Гидравлический расчет произведен для участка 0-1. Расчет для других участков производится аналогично, результаты заносятся в таблицу 10.
2.9 Построение пьезометрического графика
2.9.1 Определяется длина магистрали ℓ, м, по формуле
(28) [1]
2.9.2
Определяются потери напора в подающей
(обратной) магистрали 
(
),
м, по формуле
(29) [1]
2.9.3
Определяется полный напор 
,
м, по формуле
,
где
- предварительный напор на всасывающей
части сетевого насоса, м, 
=30
м [2]
- потери напора в источнике, м, 
=30
м [2]
- потери напора у абонента, м, 
=15
м [2]
Пьезометрический график представляется в приложении З
2.10 Подбор сетевых и подпиточных насосов
2.10.1
Определяется производительность
сетевого насоса 
,
т/ч, по формуле
,
(31) [1]
где
- расход тепла на участке 0 – 1.
2.10.2
Определяется напор сетевого насоса
,
м, по формуле
(32) [1]
По полученным данным принимаются к установке два сетевых насоса марки НКУ 250/75, один из них резервный. Техническая характеристика насоса приведена в таблице 11.
Таблица 11 – Техническая характеристика сетевого насоса
|
Обозначение насоса |
Подача Q, м3/ч |
Напор Н, м |
Мощность, кВт |
КПД, % |
Частота вращения об/мин |
Габаритные размеры, мм |
Масса, кг |
||||||
|
Длина |
Ширина |
Высота |
|||||||||||
|
НКУ 250/75 |
250 |
75 |
110 |
76 |
1470 |
2100 |
840 |
1157 |
1614 |
||||
2.10.3
Определяется расход воды на горячее
водоснабжение 
,
кг/с, по формуле
(33) [1]
2.10.4
Определяется производительность
подпиточного насоса 
,
т/ч, по формуле
(34) [1]
Напор
подпиточного насоса равен высоте самого
высокого здания, 
=30
м. Принимается к установке два подпиточных
насоса марки НКУ - 90, один из них резервный.
Техническая характеристика насоса представлена в таблице 12.
Таблица 12 – Техническая характеристика подпиточного насоса
|
Обозначение насоса |
Подача Q, м3/ч |
Напор Н, м |
Мощность, кВт |
Частота вращения об/мин |
Габаритные размеры, мм |
Масса, кг |
|||
|
Длина |
Ширина |
Высота |
|
||||||
|
НКУ - 90 |
90 |
38 |
22 |
1450 |
1935 |
571 |
760 |
680 |
|