ProektSystem

l - довжина траси за генпланом, м;

lк - загальна довжина вильотів компенсаторів, м; lе - еквівалентна довжина місцевих опорів, м.

Результати гідравлічного розрахунку водяних мереж представляються в зведеній таблиці 4.3.

2.2 Розрахунок паропроводів

Розрахунок виконується по заданих витратах і параметрах пари. У розрахунках еквівалентна шорсткість труб приймається kе 0,0002 м.

Як і для водяних тепломереж складається розрахункова схема парових мереж (рис. 2.2).

2.2.1 Попередній розрахунок

Орієнтовні місцеві опори визначаються за формулою (2.1), а питомі втрати тиску пари за формулою (2.2). Величина Rл' визначається за умови допустимих швидкостей пари, вибраних з Додатку 2-В.

Орієнтовний діаметр паропроводу розраховується за формулою, м

де D - витрата пари на розрахунковій ділянці, кгсек;

cp' - середня об'ємна густина пари на розрахунковій ділянці, кгм3 .

Після округлення орієнтовного діаметру до стандартного виконується перевірочний розрахунок.

2.2.2 Перевірочний розрахунок

Місцеві гідравлічні опори паропроводу визначаються аналогічно наведеному раніше розрахунку для водяних мереж з тією лише різницею, що секціонуючі засувки на магістралях не ставляться. У тому випадку, коли магістральний паропровід має багато відгалужень до крупних споживачів пари, встановлюються технологічні засувки через 2 3 відгалуження. Засувки ставляться на відгалуженнях, а також перед введенням паропроводу в будівлю до великих споживачів.

Для стандартної труби визначається число Рейнольдса

dв ср

де D - витрата пари на ділянці, кгс;

dв -внутрішній діаметр стандартної труби, м;

ср - середня об'ємна густина пари на розрахунковій ділянці, кгм3 ;

- кінематична в'язкість пари, м2 сек , приймається за [9]. Визначається граничне число Рейнольдса

2.3 Розрахунок теплових втрат

Повні теплові втрати на розрахунковій ділянці визначаються за формулою,

де - коефіцієнт місцевих втрат теплоти, для попередніх розрахунків можна прийняти =0,2 ? 0,3;

lе - еквівалентна довжина місцевих втрат теплоти, м; l - загальна довжина теплопроводу за генпланом, м; lк – довжина вильотів П-подібних компенсаторів, м;

q - питомі теплові втрати, Втм, вибираються з Додатків 2-Г, 2-Д або

розраховуються за [1, 6, 14].

Падіння температури пари на розрахунковій ділянці паропроводу, 0С

подальші параметри, починаючи з графи 38.

3 ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВИТРАТИ НА ТРАНСПОРТУВАННЯ ТЕПЛОНОСІЯ

Річні експлуатаційні витрати на транспортування теплоносія складаються з наступних елементів:

Sа - річних експлуатаційних витрат на амортизацію, ремонт та обслуговування мережі;

Sе - вартості електроенергії на транспортування теплоносія;

Sт - вартості теплових втрат в мережі.

Сума цих витрат віднесена до річного виробітку теплової енергії складає собівартість транспортування одиниці теплової енергії, грн/ ГДж

де Q - річний виробіток теплової енергії, ГДж.

Річні експлуатаційні витрати на амортизацію, ремонт і обслуговування мережі, грн/рік

де а і b1 - постійні коефіцієнти;

c- число паралельних трубопроводів;

n

l - загальна довжина трубопровода, м;

1

n

dв l - сума добутків діаметрів труб на довжину відповідних ділянок.

1

Для безканальної (підземної) прокладки a 2; b1 100. Для підземної і наземної

прокладки a 2; b1=120 ? 150.

При прокладці мереж в мокрих грунтах вартість споруд зростає на

15 20 %.

Вартість електроенергії на перекачування теплоносія визначається за формулою,

грн/ рік

де Рн - тиск, що розвивається циркуляційним насосом, Па;

G- витрата теплоносія в тепловій мережі, кг/с;

в - густина води при її середній температурі;

Zе - вартість електроенергії, грнкВт год;

- коефіцієнт корисної дії насосної установки, н 0,6 0,7 ;

n - число годин роботи насосів на рік (визначається з річного графіка теплового навантаження).

Вартість теплових втрат в мережі визначається за формулою, грн/рік

Zт - вартість теплової енергії (вартість однієї тони пари або 1 ГДж теплової енергії), грн/ГДж.

4 ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Розрахувати систему теплопостачання промислового району, представленого на генплані (рис. 2.1). Абоненти, які розташовані на генплані, одержують теплову енергію у вигляді пари і гарячої води від промисловоопалювальної котельні.

4.1Вихідні дані

Споживачі теплової енергії:

XI. Робітниче селище з населенням 0,6 тис. мешканців.

XII. Мікрорайон з населенням 16,2 тис. мешканців.

Технологічна пара надходить з котельної з параметрами P 1,6 МПа і температурою t 350oC. Основне навантаження опалення і вентиляції покривається парою з тиском 0,25 МПа.

Розрахункова температура зовнішнього повітря при проектуванні:

4.2 Розрахунок теплоспоживання

Максимальна витрата теплоти на опалення ливарного цеху (Абонент II).

Підставляючи значення розрахункових величин в рівняння (1.1), знайдемо,

Джс

Qomax 1 qo V tв tн

Qomax 1 0,185 0,29 55000 1 18 22 756030

Внутрішні тепловиділення ливарного цеху приймемо в кількості 50 % від

Qomax , Джс

Qвн 0,5 756030 378015

Максимальна витрата теплоти на опалення з урахуванням внутрішніх тепловиділень цеху дорівнює, Джс

Qomax 756030 378015 378015

Максимальна (розрахункова) витрата теплоти на вентиляцію ливарного цеху при tнв 9 o C , Джс

Qвmax 0,986 55000 18 9 1464210

Максимальна витрата теплоти на гаряче водопостачання ливарного цеху. Число працюючих в ливарному цеху m 2 10 3 55000 110чол.. Кількість змін на добу – Тзм =3.

Норма витрати гарячої води для ливарного цеху а 24 л. на 1 робітника при температурі tгв 55 oC [4] (при розрахунку враховано, що цех працює в три зміни, термін зарядки баків-акумуляторів Тз =2 години).

За формулою (1.7) знайдемо, кДжс

Qгвmax 110 24 4,19 55 5 25,6 3 2 3600

Аналогічно підраховуються витрати теплоти іншими цехами абонента II та іншими промисловими споживачами. Результати розрахунків представлені у зведеній таблиці 4.1.

Максимальна витрата теплоти на опалення і вентиляцію житлових і адміністративних будівель (абонент V – робітниче селище).

Витрата теплоти на опалення і вентиляцію на одного мешканця приймається згідно Додатку 1-А. При максимальному значенні qоmax 1,24кДж/ с, за формулами (1.5) і (1.6) знайдемо, кДж с

Qomax 0,9 1,24 4500 5022;

Qвмах 0,1 1,24 4500 558

Максимальна витрата теплоти на гаряче водопостачання робітничого селища (абонент V)

За рівнянням (1.8) знайдемо середньотижневу витрату теплоти, кДж/с

кДжс

Qгвmax 1,7 1,0 1698 2884,82

Аналогічним чином підраховується теплоспоживання іншими житловими районами.

Дані розрахунків зводимо в таблицю 4.1.

За результатами розрахунку витрат теплоти споживачами будуємо графік річного теплоспоживання (рис. 1.1). Для побудови графіка використовуються орієнтовні дані числа годин стояння середньодобових температур зовнішнього

повітря за опалювальний період, приведених в [2, 3].

Мінімальні витрати теплоти на опалення і вентиляцію визначаються перерахунком

(починається) опалювальний сезон. Загальна площа графіка (рис. 1.1) виражає сумарне річне споживання теплової енергії.

4.3 Гідравлічний розрахунок теплових мереж

Для проведення гідравлічного розрахунку необхідно визначити довжину окремих ділянок головної мережі та відгалужень до окремих абонентів. Для цього на генплані намічається скелетна схема розводки теплопроводів (план траси)

(рис. 2.1). При виборі плану і профілю траси слід керуватися наступними положеннями.

1.Наземна прокладка, як найдешевша, рекомендується для промислових об'єктів і незабудованих районів, а також для заболочених і сильно перетнутих місцевостей.

2.Підземна прокладка застосовується для міських районів і районів, що підлягають забудові.

3.Наземна прокладка здійснюється на естакадах, окремих стійках.

4.Підземна прокладка в каналах (прохідних і непрохідних) ускладнює умови дренування мереж і каналів, здорожує споруду мереж за рахунок наявності камер обслуговування

5.Перетин теплотрасою різних інженерних споруд вимагає спеціальних пристосувань і засобів захисту, тому перетини повинні бути (по можливості) під прямим кутом з витримкою необхідних зазорів між спорудою і трубопроводами

[5].

За планом траси складається профіль місцевості (рис. 4.1) і на ньому вибирається спосіб прокладки трубопроводів (профіль траси). Необхідні розміри каналів, траверз, естакад і стійок в графу «тип каналу або естакади» заносяться після розрахунку діаметрів труб. За допомогою плану і профілю траси легко підраховується кількість поворотів, підйомів на ділянках.