- •140100.62.3 – Промышленная теплоэнергетика
- •Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Место дисциплины в учебном процессе.
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •Введение (2 часа)
- •Раздел 1. Тэк и теплоснабжение (24 часов)
- •1.1. Назначение и структура тэк (6 часов)
- •1.2. Эффективность теплофикации (18 часов)
- •Раздел 2. Тепловое потребление (24 часа)
- •2.1. Круглогодовое теплопотребление (6 часов)
- •2.2. Сезонное теплопотребление (6 часов)
- •2.3. Интегральный график тепловых нагрузок (6 часов)
- •2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц (6 часов)
- •Раздел 3. Источники теплоснабжения предприятий (28 часов)
- •3.1. Тэц (10 часов)
- •3.2. Котельные и аст (12 часов)
- •3.3. Теплоутилизационные установки предприятий (6 часов)
- •Раздел 4. Оборудование теплоподготовительных установок (14 часа)
- •Раздел 5. Системы теплоснабжения предприятий (28 часа)
- •5.2. Водяные системы теплоснабжения (12 часов)
- •5.3. Системы дальнего теплоснабжения (4 часов)
- •Раздел 6. Регулирование отпуска теплоты (24 часов)
- •6.1. Методы регулирования отпуска теплоты (8 часов)
- •6.2. Центральное регулирование по нагрузке отопления (8 часов)
- •6.3. Центральное регулирование по совмещённой нагрузке (8 часов)
- •Раздел 7. Конструкции тепловых сетей (16 часов)
- •Раздел 8. Методы расчёта тепловых сетей (28 часов)
- •8.2. Тепловой расчёт теплопроводов (8 часов)
- •8.3. Основы расчёта на прочность тепловых сетей (8 часов)
- •Раздел 9. Эксплуатация систем теплоснабжения предприятий (28 часов)
- •9.1. Надёжность и качество теплоснабжения (12 часов)
- •9.2. Испытания в системах теплоснабжения (6 часов)
- •9.3. Служба эксплуатации системы теплоснабжения (10 часов)
- •Раздел 10. Энергосбережение и программное обеспечение (24 часа)
- •10.1. Энергосбережение в системах теплоснабжения (12 часов)
- •10.2. Программное обеспечение для систем теплоснабжения (10 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •Тематический план лекций для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно – логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Лабораторные работы
- •2.5.2. Практические занятия
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •Для допуска к экзамену необходимо набрать 60 баллов.
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект1 введение
- •Раздел 1. Тэк и теплоснабжение
- •1.1. Назначение и структура тэк
- •1.2. Энергетическая эффективность теплофикации
- •Удельные показатели тепловой экономичности тэц рао «еэс России»2
- •Вопросы для самопроверки по разделу 1
- •Раздел 2. Тепловое потребление
- •2.1. Круглогодовое теплопотребление
- •2.1.1. Технологическая нагрузка
- •Удельное теплопотребление по видам продукции
- •2.1.2. Нагрузка горячего водоснабжения.
- •2.2. Сезонное теплопотребление
- •2.2.1. Нагрузка отопления
- •2.2.2. Нагрузка вентиляции
- •Погрешность расчёта при замене t на t
- •2.3. Интегральный график тепловых нагрузок
- •2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц
- •Зависимость от
- •Вопросы для самопроверки по разделу 2
- •Раздел 3. Источники теплоснабжения предприятий
- •3.1.1. Паротурбинные тэц
- •Основные технические характеристики турбин типа пт-140/165-130/15 утз
- •3.1.2. Газотурбинные и парогазовые тэц
- •3.1.2.1. Газотурбинные тэц
- •Основные технические характеристики гту энергоблоков гт и пг тэц
- •3.1.2.2. Парогазовые тэц
- •Основные технические характеристики оборудования пгу-325
- •Основные технические характеристики гту и пгу зарубежных фирм
- •Годовые характеристики пг тэц с ку
- •3.1.3. Сопоставление основных тэп действующих тэц России
- •Основные тэп тэц России за 2005 г.
- •3.1.4. Атомные тэц
- •3.2. Котельные и аст
- •3.3. Теплоутилизационные установки предприятий
- •Использование вэр в промышленности ссср (1990 г)
- •Вопросы для самопроверки по разделу 3
- •Раздел 4. Оборудование тпу
- •4.1. Теплобменное оборудование
- •4.2. Оборудование конденсатных систем
- •4.3.Водоподготовительные установки (впу)
- •Вопросы для самопроверки по разделу 4
- •Раздел 5. Системы теплоснабжения предприятий
- •5.1. Паровые системы теплоснабжения
- •5.2. Водяные системы теплоснабжения
- •5.2.1. Закрытые водяные системы теплоснабжения
- •5.2.2. Открытые водяные системы теплоснабжения
- •5.3. Системы дальнего теплоснабжения
- •Вопросы для самопроверки по разделу 5
- •Раздел 6. Регулирование отпуска теплоты
- •6.1. Методы регулирования отпуска теплоты
- •6.1.1. Классификация методов регулирования
- •6.1.2. Тепловые характеристики теплообменных аппаратов
- •6.2. Центральное регулирование по нагрузке отопления
- •6.2.1. Центральное регулирование однородной нагрузки
- •6.2.2. Центральное регулирование разнородной нагрузки
- •6.3. Центральное регулирование по совмещённой нагрузке
- •Вопросы для самопроверки по разделу 6
- •Раздел 7. Конструкции тепловых сетей
- •7.1. Схемы тепловых сетей
- •7.2. Прокладки тепловых сетей
- •7.3. Оборудование тепловых сетей
- •Вопросы для самопроверки по разделу 7
- •Раздел 8. Методы расчёта тепловых сетей
- •8.1. Гидравлический расчёт и гидравлический режим
- •8.1.1. Задачи гидравлического расчёта
- •Теоретические основы, особенности и порядок расчёта
- •Коэффициенты местных сопротивлений
- •Примеры расчёта эквивалентных длин в водяных тс
- •Гидравлический расчёт паровой сети (Пример 8.1)
- •8.1.3. Пьезометрический график
- •8.2. Тепловой расчёт теплопроводов
- •8.2.1. Задачи и методика теплового расчёта
- •1. Бесканальные теплопроводы
- •2. Канальные теплопроводы
- •8.2.2. Тепловые потери в тепловых сетях
- •8.2.3. Охлаждение теплоносителя в тепловых сетях
- •8.2.4. Выбор толщины теплоизоляционного слоя
- •Основные требования сНиП 41-03-2003 к выбору параметров tо, τ, tп
- •8.3. Основы расчёта на прочность тепловых сетей
- •8.3.1. Задачи и расчёт на прочность
- •Характеристики стальных трубопроводов для расчёта δ
- •2. Зависимость φ от способа сварки стыковых швов
- •3. Σдоп в стальных трубопроводах, мПа
- •Рекомендуемая длина пролёта при канальной прокладке
- •R2 стали для труб
- •8.3.2. Компенсация температурных расширений
- •Вопросы для самопроверки по разделу 8
- •Раздел 9. Эксплуатация систем теплоснабжения предприятий
- •9.1. Надёжность и качество теплоснабжения
- •Оценка предельного параметра потока отказов в двухтрубных бесканальных теплопроводах в апб при сроке службы свыше 15 лет
- •Условия резервирования тс
- •9.2. Испытапия в системах теплоснабжения
- •9.3. Служба эксплуатации системы теплоснабжения
- •Вопросы для самопроверки по разделу 9
- •Раздел 10. Энергосбережение и программное обеспечение
- •10.1. Энергосбережение в системах теплоснабжения
- •10.1.1. Задачи и нормативная база энергосбережения
- •10.1.2. Направления энергосбережения
- •10.2. Программное обеспечение для систем теплоснабжения
- •10.2.1. Программное обеспечение группы компаний cSoft
- •10.2.2. Пакет прикладных программ зао «эст»
- •10.2.3. Программно-информационная система «ОптиМет»
- •10.2.4. Пакет прикладных программ «Группы энек»
- •10.2.5. Геоинформационная система Zulu компании «Политерм»
- •10.2.6. Информационно-графическая система «CityCom» ивц «Поток»
- •10.2.7. Графико-информационный комплекс «ТеплоЭксперт» нпп «Теплотэкс»1
- •Вопросы для самопроверки по разделу 10
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.4.1. Общие положения
- •Описание лабораторных установок
- •Номинальные характеристики паровых котлов типа де1
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •Приложения к лабораторным работам
- •Приложение 1 лр
- •Алгоритм расчёта паровой котельной в сто
- •Приложение 2 лр
- •Исходные данные для паровой котельной в сто (пример)
- •Приложение 3 лр
- •Алгоритм расчёта паровой котельной в стз
- •Приложение 4 лр
- •Исходные данные для паровой котельной в стз (пример)
- •3.5. Методические указания к проведению практических занятий
- •Практическое занятие 1
- •Задача 1
- •Практическое занятие 2 Задача 2
- •Практическое занятие 3
- •Задача 3
- •Практическое занятие 4
- •Задача 4
- •Практическое занятие 5
- •Задача 5
- •4.Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •Блок тестов текущего контроля.
- •Блок итогового контроля за первый семестр
- •4.2. Контрольная работа
- •4.2.1. Задание на контрольную работу
- •Исходные данные на контрольную работу
- •4.2.2. Методические указания
- •Паровые турбины для производственно-отопительных и отопительных тэц
- •Паровые котлы для производственно-отопительных и отопительных тэц
- •Водогрейные котлы заводов России
- •Сетевые подогреватели типа псв (Саратовэнергомаш)
- •Сводные данные по контрольной работе.
- •Исходные данные
- •Результаты расчёта (с пвк)
- •Результаты расчёта (с псв)
- •1. Сводные данные по тэц тгк-3 (оао «Мосэнерго») за 2008 г. И тгк-5 за 2007 гг.
- •Сводные данные по огк-1…6 за 2008 г.
- •4.3. Курсовой проект
- •4.3.1. Задание на курсовой проект
- •4.3.2. Методические указания
- •4.3.4. Приложения к кп п.1. Соотношение единиц физических величин
- •П.3. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий (5 этажей и более) qо , Вт/м2
- •П.7. Температура прямой (числитель) и обратной (знаменатель) сетевой воды.
- •Расход пара, кг/с
- •Расход воды, кг/с
- •П.13 Коэффициент k4
- •П.15. Тепловые потери от бесканального двухтрубного теплопровода в ппу-изоляции
- •П.16. Форма таблицы теплового расчета теплоизоляционной конструкции водяных тепловых сетей и конденсатопровода
- •П. 17. Сильфонный компенсатор
- •П.18. Характеристики сильфонных компенсаторов
- •П.19. Компенсирующая способность (lк, мм) и осевые силы (Рк, кН) п-образных компенсаторов * [5]
- •П.20. Расстояния между неподвижными опорами (при канальной и надземной прокладке), м
- •П.21. Характеристики 1 м стальных труб в ппу- изоляции (Альбом 313.Тс-002.000)
- •П.22. Удельная сила трения при бесканальной прокладке трубопроводов в ппу-изоляции, кН/м
- •П.23. Нагрузки на неподвижные опоры (осевые) при установке сильфонных компенсаторов
- •П.24. Неподвижные опоры.
- •4.4. Текущий контроль
- •4.4.1. Тренировочные тесты
- •4.4.2. Вопросы к зачёту
- •4.5. Итоговый контроль
- •4.5.1. Вопросы к экзамену (Часть 1).
- •4.5.2. Вопросы к экзамену (Часть 2).
- •Содержание
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
Санкт-Петербург
2011
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра теплотехники и теплоэнергетики
ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
Институт энергетический
Cпециальность:
140104.65 – промышленная теплоэнергетика
140106.65 - энергообеспечение предприятий
Направление подготовки бакалавра:
140100.62 – теплоэнергетика и теплотехника
Профиль подготовки:
140100.62.3 – Промышленная теплоэнергетика
140100.62.2 – энергообеспечение предприятий
Санкт-Петербург
Издательство СЗТУ
2011
Утверждено редакционно-издательским советом университета
УДК 697.34 (075.8)
Источники и системы теплоснабжения предприятий: учебно-методический комплекс / сост. А.В. Пакшин. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2011. – 256 с.
Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Дисциплина посвящена изучению состояния и перспектив развития теплоснабжения в России; сравнительной эффективности централизованного и децентрализованного теплоснабжения; особенностям тепловых схем и принципам проектирования источников теплоснабжения; задач, структуры и основ проектирования водяных и паровых систем теплоснабжения; методов расчёта тепловых нагрузок и регулирования отпуск теплоты; методов гидравлического, теплового и прочностного расчёта тепловых сетей; показателей надёжности и качества теплоснабжения; задач и организации служб эксплуатации систем теплоснабжения; задач и направлений энергосбережения, а также программному обеспечению для автоматизированного проектирования систем теплоснабжения.
Рассмотрено на заседании кафедры теплотехники и теплоэнергетики
13.09 10г., одобрено методической комиссией института энергетики 25.10.10 г.
Рецензенты: кафедра теплотехники и теплоэнергетики Северо-Западного государственного заочного технического университета (зав. кафедрой В.А. Лебедев, канд. техн. наук, проф.); С.П. Наседкин, канд. техн. наук, доцент, главный специалист ПФ «Союзпроектверфъ» ОАО «ЦТСС».
Составитель: А.В. Пакшин, канд. техн. наук, доц.
© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2011
© А.В. Пакшин, 2011
Информация о дисциплине
1.1. Предисловие
Дисциплина «Источники и системы теплоснабжения предприятий» изучается в течении двух семестров студентами специальностей 140104.65, 140106.65 и направления подготовки бакалавров 140100.62 всех форм обучения. Она включает в себя материалы:
ТЭК и теплофикация.
Тепловое потребление предприятий.
Источники теплоснабжения – типы (ТЭЦ, котельные, утилизационные установки предприятий), тепловые схемы и методы их расчёта, состав и характеристики основного и вспомогательного оборудования.
Паровые и водяные системам теплоснабжения, а также системы дальнего теплоснабжения.
Тепловые сети и методы их расчёта (гидравлического, теплового, прочностного и регулирования отпуска теплоты).
Эксплуатация систем теплоснабжения.
Энергосбережению и программное обеспечение для систем теплоснабжения.
Приведённая последовательность распределения материалов соответствует содержанию. Разделы 1…5 изучаются в 1 семестре, а разделы 6…10 – во 2 семестре.
Цель изучения дисциплины – теоретическое и практическое овладение методами проектирования и эксплуатации систем теплоснабжения, являющихся наиболее широко применяемым типом теплоэнергетических систем промышленных и жилищно-коммунальных предприятий.
Задачи изучения дисциплины – овладение суммой знаний о системе теплоснабжения, как взаимосвязанном комплексе процессов энергетически эффективной выработки теплоты в источниках теплоснабжения, транспорта теплоты по тепловым сетям с минимальным уровнем энергетических затрат и оптимального использования теплоты в теплопотребляющих системах.
В результате изучения дисциплины студент должен овладеть основами знаний по изучаемой дисциплине на нескольких уровнях.
Иметь представление:
о месте теплоснабжения в топливно-энергетическом комплексе России;
о состоянии и перспективах развития систем централизованного и децентрализованного теплоснабжения в России и промышленно развитых странах мира;
об основных положениях энергетической стратегии России до 2020 г. (2030 г.) и её роли в снижении энергоёмкости промышленного и сельскохозяйственного производства.
Знать:
нормативную базу, используемую при проектировании систем теплоснабжения предприятий;
структуру, функциональные задачи, классификацию и основные технические решения в различных системах теплоснабжения;
методы регулирования отпуска теплоты в системах централизованного и децентрализованного теплоснабжения;
методы гидравлического, теплового и конструкторско-прочностного расчёта оборудования систем теплоснабжения;
методы повышения эффективности систем теплоснабжения и режимов их эксплуатации;
основы современного метода обоснования инвестиций в строительство системы теплоснабжения предприятия;
принципы, структуру и задачи служб эксплуатации систем теплоснабжения.
Уметь:
обосновать выбор оптимальных технических решений по типу, составу оборудования и режимам эксплуатации источника теплоснабжения для проектируемой системы теплоснабжения;
обосновать выбор основных технических решений по структуре, виду прокладки, диаметрам трубопроводов и характеристикам теплоизоляционной конструкции тепловых сетей, компенсации температурных удлинений, типам и местам установки опор;
обосновать выбор оптимального количества индивидуальных, центральных и групповых тепловых пунктов (ИТП, ЦТП и ГТП) и состава их оборудования в зависимости от типа системы и радиуса теплоснабжения;
обосновать выбор метода регулирования отпуска теплоты и уровня автоматизации системы теплоснабжения;
обосновать выбор оптимальных условий эксплуатации теплопотребляющих систем предприятия при их подключении к тепловым сетям проектируемой системы теплоснабжения.
оценить потенциал энергосбережения и предложить комплекс энергосберегающих мероприятий для его реализации.
Владеть:
суммой знаний по нормативной базе проектирования систем теплоснабжения и условиям применения нормативных требований;
специальной терминологией и условными обозначениями на тепловых схемах источников теплоснабжения, тепловых сетей и теплопотребляющих систем;
основными схемными решениями, составом и техническими характеристиками основного и вспомогательного оборудования систем теплоснабжения;
нормативными методами теплового, гидравлического, конструктивно-прочностного расчёта, а также регулирования отпуска теплоты при обосновании принимаемых технических решений на всех этапах проектирования системы теплоснабжения (источник теплоснабжения, тепловые сети и насосные подстанции, ИТП, ЦТП, ГТП, теплопотребляющие системы);
навыками математического моделирования систем теплоснабжения и программным обеспечением, применяемым при их проектировании.