-*новый или неперечисленный*-

Теплоснабжение жилого района г. Чокурдах


                      Коммунально-строительный техникум
        Якутского государственного инженерно технического института.



                               Курсовой проект

                   по отоплению жилого района г. Чокурдах.



                                Выполнили: студенты 3-го курса гр. ТиТО-2000
                                                             Сорокин Андрей.

                         Проверил: преподаватель по курсу
                                      “Теплоснабжение” Колодезникова А.Н.



                              г. Якутск 2002 г.



                                 Содержание.



|                                                                  |Стр.|
|Исходные данные:                                                  |2   |
|Определение тепловых нагрузок района:                             |3   |
|График расхода тепла по продолжительности стояния температур      |6   |
|наружного воздуха:                                                |    |
|График центрального качественного регулирования отпуска теплоты:  |8   |
|Гидравлический расчёт тепловых сетей:                             |12  |
|Разработка монтажной схемы и выбора строительных конструкций      |16  |
|тепловой сети:                                                    |    |
|Теплоизоляционная конструкция:                                    |16  |
|Расчёт опор:                                                      |20  |
|Водоподогреватели горячего водоснабжения:                         |21  |
|Библиографический список:                                         |28  |



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |1    |


                             1. Исходные данные.



                        1.1 Климатологические данные.



      Населённый пункт: г. Чокурдах.

   1. Расчётная температура самой холодной пятидневки: -48 °С.
   2. Расчётная температура зимняя вентиляционная: -49 °С.
   3. Средняя годовая температура: -14,2 °С.
   4. Отопительный период:  
         . начало: 08.08,
         . конец: 23.06,
         . продолжительность: 318 суток,
         . средняя температура наружного воздуха: -17,4 °С,
         . градусо-дней: 11909.



               1.2 Повторяемость температур наружного воздуха.


|tн  °С.      |Количество  |
|             |часов.      |
|–50 °С  и    |756         |
|ниже.        |            |
|–49,9 ч –45  |633         |
|°С.          |            |
|–44,9 ч –40  |628         |
|°С.          |            |
|–39,9 ч –35  |495         |
|°С.          |            |
|–34,9 ч –30  |456         |
|°С.          |            |
|–29,9 ч –25  |377         |
|°С.          |            |
|–24,9 ч –20  |329         |
|°С.          |            |
|–19,9ч –15   |341         |
|°С.          |            |
|–14,9ч –10   |377         |
|°С.          |            |
|–9,9 ч –5 °С.|407         |
|–4,9 ч 0 °С. |514         |
|+0,1 ч 5 °С. |662         |
|+5,1 ч 8 °С. |553         |
|Всего часов:  6528 ч.      |



       1.3. Средняя месячная и годовая температура наружного воздуха.


|Январь|Февраль|Март|Апрель|Май |Июнь |Июль |
|–35,5 |–33,9  |–28,|–18,9 |–6,1|5,8  |9,7  |
|      |       |3   |      |    |     |     |

|Август|Сентябрь|Октябрь|Ноябрь|Декабрь|год  |
|6,9   |0,9     |–12,4  |–25,8 |–33,3  |–14,2|



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |2    |



                    1.4. Удельные потери тепла зданиями.


|to          |Этажность.                    |
|            |1 ч 2          |3 ч 4         |
|–50 °С.     |qo=255 В/м2    |qo=169 В/м2   |



                       1.5 Нормы расхода горячей воды.


                          Жилой дом:  120 л/сут.
                          Школы, лицеи:  8 л/сут.
                          Детский сад:  30 л/сут.
                          Столовая:  6 л/сут.


                    Определение тепловых нагрузок района.


2.1. Расход тепла на отопление жилых и общественных зданий <Вт>:

                              Qo max=qoA(1+K1)

     qo  –  укрупнённый  показатель  максимального  теплового   потока   на
отопление жилых  и  общественных  зданий  на  1м2   площади  (прил.  2  СНиП
“Тепловые сети”) <Вт> .
     A  – общая площадь здания  <м2>.
     К1 – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление  общественных
зданий (К1=0,25 – если данных нет).

2.2. Расход тепла на вентиляцию общественных зданий <Вт>:

                               Qv max=K1K2qoA

     К2 – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных
зданий (К2=0,6).

2.3. Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных
зданий :

                                    [pic]


     m – число потребителей.
     а – нормы расхода воды на горячее  водоснабжение  на  1-го  человека  в
сутки.
     b – нормы расхода воды на горячие водоснабжение в общественных  зданиях
при температуре наружного воздуха –55 °С (принимается равным 25л в сутки  на
одного человека).
     tx – температура холодной воды в отопительный период.
     с – теплоёмкость воды.

|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |3    |



2.4. Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и
общественных зданий :

                               Qh max=2,4Qh m

2.5. Средний тепловой поток на отопление :

                                    [pic]

     ti – средняя температура  внутреннего  воздуха  отапливаемых  помещений
(при отсутствии данных в жилых принимается  18  °С,  в  производственных  16
°С).
     tom – средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной
температурой 8 °С и ниже.
     To  –  расчетная  температура  наружного  воздуха  для   проектирования
отопления.

2.6. Средний тепловой поток на вентиляцию :
                                    [pic]

2.7. Средний тепловой поток на отопление :
                                    [pic]

        [pic]– температура  холодной  водопроводной  воды  в  неотопительный
период (+15°С).
         tc – температура холодной водопроводной воды в отопительный  период
(+5 °С).
     [pic] –коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на  ГВС
в неотопительный период по отношению к отопительному периоду:
                0,8 – для жилищно–коммунального сектора,
                  1 – для предприятий.
2.8. Годовой расход тепла на отопление жилых и общественных зданий < кДж >:
                               Qoy=86,4Qo mno

2.9. Годовой расход тепла на вентиляцию общественных зданий < кДж >:
                                    [pic]

2.10. Годовой расход тепла на ГВ жилых и общественных зданий < кДж >:
                                 [pic][pic]

     no – продолжительность отопительного периода соответствующее периоду со
среднесуточной температурой наружного воздуха +8 °С и ниже.
     Z – усреднённое за отопительный период число работы системы  вентиляции
общественных зданий в течении суток (16 часов).
     nh y – расчётное число суток в году работы системы ГВ (350 суток).

|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |4    |


                   Все расчёты сведены в таблицу №1.[pic]
|Таблица №1 “Тепловые нагрузки района”:                                                                    |
|Наименование |Тепловая нагрузка.                                                                          |
|здания.      |                                                                                            |
|5    |
 3. График расхода тепла по продолжительности стояния  температур наружного
                                  воздуха.



     Для определения годового расхода тепла,  планирования  в  течение  года
загрузки оборудования котельной и  составления  графика  ремонта  используют
график расхода  тепла  по  продолжительности  стояния  температур  наружного
воздуха.
                                [pic];  (3.1)
                                [pic];  (3.2)
     tн – температура наружного воздуха (от +8 и ниже).

          Все расчёты для построения графика сведены в таблицу №2.



|Таблица №2:|       |       |       |         |
|Tн, °С.    |Qo m,  |Qv m,  |Qh m,  |Qoбщ. m, |
|           |Вт.    |Вт.    |Вт.    |Вт.      |
|+8         |176852 |12577  |127401 |316830   |
|+5         |237406 |17504  |       |382311   |
|0          |338330 |25713  |       |491444   |
|–5         |439254 |33924  |       |600579   |
|–10        |540179 |42135  |       |709715   |
|–15        |641102 |50344  |       |818847   |
|–20        |742026 |58555  |       |927982   |
|–25        |842950 |66764  |       |1037115  |
|–30        |943874 |74976  |       |1146251  |
|–35        |1043698|83185  |       |1254284  |
|–40        |1145721|91396  |       |1364518  |
|–45        |1246647|92634  |       |1466682  |
|–48        |1307200|104532 |       |1539133  |



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |6    |



     4. График центрального качественного регулирования отпуска теплоты.



       Регулирование отпуска тепла в закрытых системах теплоснабжения.


     В  водяных  тепловых  станциях   принимают   центральное   качественное
регулирование отпуска теплоты  по  нагрузке  отопления  или  по  совмещённой
нагрузке отопления и горячего водоснабжения.
     Центральное  качественное  регулирование  заключается  в  регулировании
отпуска  теплоты  путём  изменения  температуры  теплоносителя  на  входе  в
прибор, при сохранении  постоянным количество  теплоносителя  подаваемого  в
регулирующую установку.
     4.1. Если тепловая нагрузка на  жилищно-коммунальные  нужды  составляет
менее 65% от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении:
[pic]    ––  регулирование  отпуска  теплоты  принимают  по   нагрузке   на
отопление.
        При  этом  в  тепловой   сети   поддерживается   отопительно-бытовой
температурный график.
     Построение  графика   центрального   качественного   регулирования   по
отопительной  нагрузке  основано  на  определении  зависимости   температуры
сетевой воды, подающей  и  обратной  магистрали,  от  температуры  наружного
воздуха.
     Для зависимых схем присоединения отопительных установок к  отопительным
сетям температуру в  подающей  ([pic])  и  обратной  ([pic])  магистралях  в
течение  отопительного  периода,  т.е.  в  диапазоне  температур   наружного
воздуха от +8 до to по следующим формулам:
                 [pic];  (4.1.1.)
                 [pic];  (4.1.2.)
     ti – средняя температура воздуха отапливаемых зданий.
     ?t – температурный напор нагреваемого прибора:
                               [pic];  (4.1.3.)
     [pic]– температура воды в подающем трубопроводе системы отопления после
элеватора при to.
     to  –  расчётная  температура  наружного  воздуха  для   проектирования
отопления.
     [pic]– температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления
при to.
    [pic]– расчётный перепад температур воды в тепловой сети:
                              [pic];  (4.1.4.)
     [pic]– температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при
расчётной температуре наружного воздуха (to).
     [pic]– расчётный перепад температуры воды в местной системе отопления.
                              [pic];  (4.1.5.)
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |8    |



     При регулировании по отопительной нагрузке, водоподогреватели  горячего
водоснабжения присоединяются к тепловым сетям  в  зависимости  от  отношения
максимальной  тепловой  нагрузки  на  горячее  водоснабжение  (Qh   max)   к
максимальной тепловой нагрузки на отопление (Qо  max)  типа  регулятора,  по
следующим схемам:
          [pic]  –  с  установкой  регулятора  расхода  по  двухступенчатой
смешанной схеме.
     При  таком  же  отношении  с   электронным   регулятором   расхода   по
двухступенчатой смешанной  схеме  с   ограничением   максимального   расхода
воды  на  ввод.
     При  остальных   отношениях   по  параллельной  схеме.
     4.2.  Если в системе теплоснабжения  нагрузка  на  жилищно-коммунальные
нужды  составляет,  более  65%  от  суммарной  тепловой  нагрузки  принимают
центральное  качественное  регулирование  отпуска  теплоты  по   совмещённой
нагрузке горячего водоснабжения и отопления.
     Применение   данного   метода   регулирования   позволяет    рассчитать
магистральные теплопроводы  по суммарному расходу воды  на  отопление  и  на
вентиляцию,   не   учитывая   расхода   на   горячее   водоснабжение.    Для
удовлетворения  нагрузки  на  горячее  водоснабжение  температура   воды   в
подающем трубопроводе принимается  выше,  чем  по  отопительному  графику  и
большинство абонентов системы  отопления  и  горячего  водоснабжения  должны
присоединятся к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты:
          1) [pic] – с установкой регулятора  расхода  по  последовательной
двухступенчатой схеме.
          2)  При том же отношении с  электронным  регулятором  расхода  по
двухступенчатой смешанной схеме с ограничением  максимального  расхода  воды
на ввод.
     При  этом  способе  регулирования  отпуска  теплоты  в  тепловой   сети
поддерживается повышенный отопительно-бытовой температурный график,  который
строится на основании отопительно-бытового температурного графика.
     Расчёт повышенного температурного  графика  заключается  в  определении
перепада температур сетевой воды в  подогревателях  верхней  (?1)  и  нижней
(?2) ступени при различных температурах наружного воздуха (tн) и  балансовой
нагрузки горячего водоснабжения ([pic]):   [pic]=X?Qh m ;  (4.2.1.)
     X – балансовый коэффициент учитывающий неравномерность расхода  теплоты
на  горячие   водоснабжение   в   течении   суток   (для   закрытых   систем
теплоснабжения X=1,2).
     Суммарный перепад температур сетевой воды в  подогревателях  верхней  и
нижней  ступени  в  течение  всего   отопительного   периода   постоянен   и
определяется:
                              [pic];  (4.2.2.)
     Задавая величину недогрева водопроводной воды  до  температуры  греющей
воды в нижней ступени подогревателя (?t = 5 ч 10 °С) определяют  температуру
нагреваемой воды  после первой ступени подогревателя  (t')  при  температуре
наружного воздуха, соответствующей точки излома  графика  (t'н):       t'  =
[pic]– ?t'н;  (4.2.3.)
     Штрих обозначает, что  значение  взяты  при  температуре  точки  излома
графика.
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |9    |



     Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подогревателя (?2) при
различных температурах наружного воздуха определяется:
     при t'н:       ?'2 = ??(t' – tc)/(th – tc);  (4.2.4.)
     при to:        ?2 = ?'?(?2 – tc)/(?'2 – tc);  (4.2.5.)
     th – температура воды поступающая в систему горячего водоснабжения.
     tc  – температура холодной водопроводной воды в отопительный период.
     Зная ?2 и ?'2 находим температуру сетевой воды от  обратной  магистрали
по повышенному температурному графику:
                             ?2П = ?2 – ?2;  (4.2.6.)
                             ?'2П = ?'2 – ?'2;  (4.2.7.)
     Перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при t'н
и tо:
                             ?'1 = ? – ?'2;  (4.2.8.)
                             ?1 = ? – ?2;  (4.2.9.)
     Температуры  сетевой  воды  подающей  магистрали  тепловой   сети   для
повышенного температурного графика определяются по следующим формулам:
                             ?1П = ?1 – ?1;  (4.2.10.)
                             ?'1П = ?'1 – ?'1;  (4.2.11.)


       Расчёт графика центрального качественного регулирования отпуска
                                  теплоты.

     [pic]  –  регулирование  отпуска  теплоты  принимают  по  нагрузке   на
отопление. При  этом  в  тепловой  сети  поддерживается  отопительно-бытовой
температурный график (формулы 4.1.)
     Данные для расчёта графика: ?1 = 130 °С
                             ?2 = 70 °С
                             ti  = 18 °С
                             to = – 48 °С
                             ?э = 95 °С

     Минимальную температуру сетевой воды в подающем магистрали  принимается
равной 70 °С (на уровне 70 °С график срезается).



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |10   |



                  5. Гидравлический расчёт тепловых сетей.


     5.1. Задачи гидравлического расчёта.
     В задачу гидравлического расчёта входят:
           1. Определение диаметров,
           2. Определение величины давлений (напоров) в различных тачках
              сети,
           3. Определение падения давления (напора),
             4. Увязка всех тачек системы  при  статической  и  динамическом
                режимах с целью обеспечения допустимых давлений и  требуемых
                напоров в сети и абонентских установок.
     Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал  для  решения
следующих  задач:  1.  Определение  капиталовложений,  расхода   металла   и
основного объёма работ по сооружению тепловой сети,
                2. Установление характеристик циркуляционных  и  подпиточных
насосов, и. их размещение,
                3. Выяснение условия  работы  тепловой  сети  и  абонентских
систем и выбора схем присоединения абонентских установок,
                4. Выбор авторегулятора  для  тепловой  сети  и  абонентских
вводов,
                5. Разработка режимов эксплуатации.

     5.2. Основные расчётные зависимости.
     При гидравлическом расчёте тепловых сетей определяют потери давления на
участках трубопровода для последующей разработки  гидравлических  режимов  и
выявление располагаемых напоров на тепловых пунктах потребителей.
     Гидравлический  расчёт  производится  на  суммарный  расчётный   расход
сетевой воды, складывающийся из расчётных расходов на отопление,  вентиляцию
и на горячие водоснабжение.
     Расчётные расходы воды определяют <кг/ч>:
       a) максимальный расход воды на отопление:
                       [pic];  (5.2.1.)
       б)  максимальный расход воды на вентиляцию:
                       [pic];  (5.2.2.)
       в)  на горячие водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:
                       [pic];  (5.2.3.)
                       [pic];  (5.2.4.)
       г)  на горячие водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:
       – при параллельной схеме присоединения водоподогревателей:
                       [pic];  (5.2.5.)
                       [pic];  (5.2.6.)
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |12   |



        - при двухступенчатой схеме присоединения водоподогревателей:
                    [pic];  (5.2.7.)
                    [pic];  (5.2.8.)
     ?1 –  температура  воды  в  подающем  трубопроводе  тепловой  сети  при
расчётной температуре наружного воздуха,
     ?2 –  температура  воды  в  обратном  трубопроводе  тепловой  сети  при
расчётной температуре наружного воздуха,
     th – температура воды  поступающей  в  систему  горячего  водоснабжения
потребителей,
     ?'1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой  сети  в  точке
излома графика,
     ?'2 – температура воды в  обратном  трубопроводе  тепловой  сети  после
системы отопления здания в точке излома графика,
      ?'3   –    температура    воды    после    параллельно    включённого
водоподогревателя горячего водоснабжения в точке излома графика  температур
воды (рекомендуется 30 °С),
      t|  –  температура  воды  после  первой  ступени  подогревателя   при
двухступенчатой схеме водоподогревателя.
     Суммарный расчётный расход сетевой воды в двухтрубных тепловых, сетях в
закрытых и открытых системах теплоснабжения при  качественном  регулировании
отпуска теплоты определяется:
               Gd = Go max + Gv max + k3 · Gi h m ;  (5.2.9.)
      k3 – коэффициент учитывающий долю среднего  расхода  воды  на  горячие
водоснабжение при  регулировании  по  нагрузке  отопления  (таблица  2  СНиП
“Тепловые сети”).
      Перед гидравлическим  расчётом  составляют  расчётную  схему  тепловых
сетей с нанесением на ней длин, местных сопротивлений и  расчётных  расходов
теплоносителя по всем участкам сети.


     5.3 Порядок гидравлического расчёта теплопроводов:

             1. Выбираем на  трассе  тепловых  сетей  расчётную  магистраль
                наиболее протяжённую  и  загруженную  соединяющую  источник
                теплоты с дальними потребителями.
     Разбивают тепловую сеть  на  расчётные  участки,  определяют  расчётные
расходы и измеряют по Ген. плану длину участка.
             2. Задавшись удельными потерями давления  на  трение  (h)  (на
                главной магистрали до наиболее  удалённого  потребителя,  с
                учётом дополнительного подключения абонентов h принимают не
                более 8 мм. вод. ст./м, на ответвлениях 30 мм. вод.  ст/м),
                исходя из расходов теплоносителя на участках по таблицам  и
                номограммам находят диаметры теплопроводов,  действительные
                потери   давления   на   трение   и    скорость    движения
                теплоносителя, которая должна быть не более 25 м/сек.
      Следует отметить, что для районов вечно мерзлотных грунтов минимальный
диаметр труб, не зависимо от расхода воды и параметров теплоносителя  должен
приниматься 50 мм.
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |13   |



             3.  Определив  диаметры  расчётных   участков,   разрабатывают
                монтажную схему теплопроводов, размещают на трассе запорную
                арматуру, неподвижные опоры, компенсаторы. Монтажная  схема
                вычерчивается в  две  линии,  причём  подающий  теплопровод
                располагается   с   правой   стороны   по   ходу   движения
                теплоносителя от источника теплоты.
             4.  Потери  напора  определяются:     H   =   h·(L   +   Lэкв)
                [мм. вод. ст.]
     Эквивалентной длиной  (Lэкв)  принято  называть  такую  условную  длину
прямолинейного участка, на котором падения давления на трение равно  падению
вызываемого местными сопротивлениями.
     При отсутствии данных о характере и  количестве  местных  сопротивлений
эквивалентная длина определяется:       Lэкв = a1·L
     a1  –  коэффициент  учитывающий  долю   потерь   давления   в   местных
сопротивлениях по отношению падений давления на трение  (по  СНиП  “Тепловые
сети” приложения):  для Ду до 150 мм. a1 = 0,3
            для Ду до 200 мм. a1 = 0,4
             5. После определения суммарного гидравлического  сопротивления
                для всех участков расчётной магистрали необходимо  сравнить
                располагаемым напором:
                                    [pic]
     [pic]–  суммарные  гидравлические  сопротивления  для   всех   участков
расчётной магистрали,
     [pic]– располагаемый напор в конечной точке тепловой сети.
             6. Расчёт считается  удовлетворительным,  если  гидравлическое
                сопротивление не превышает располагаемый перепад давлений и
                отличается от него не более чем на 10 %

    Схема присоединения теплообменников горячего водоснабжения выбирается по
следующему соотношению:
     [pic]   – двухступенчатая смешанная схема,
     При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема.

                 Гидравлический расчёт сведён в таблицу №3.



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |14   |



|Таблица №3  Гидравлический расчёт:                                                             |
|№  |Q,     |G,  |Диаметр      |Длина           |U, |Потери напора                           |
|уч.|ккал/ч |т/ч |             |                |м/с|                                        |
|15   |



   6. Разработка монтажной схемы и выбор строительных конструкций тепловой
                                    сети.


     Тепловая сеть представляет собой систему прочно и  плотно  соединёнными
между  собой  участков   теплопроводов,   по   которым   тепло   с   помощью
теплоносителя транспортируется от источников тепла к тепловым потребителям.
     Направление теплопроводов выбирается по тепловой карте района с  учётом
геодезической съёмки, планов существующих и намечаемых наземных и  подземных
сооружений, состояния грунтовых вод.
     При прокладке стремятся к: – прокладке магистральной трассы  по  району
наиболее плотной тепловой нагрузки,
        - минимальные объёмы работ по сооружению сети,
        - наименьшей длины теплопровода.
     Теплопроводы прокладываются прямолинейно, параллельно оси  проезда  или
линии   застройки.   Нежелательно   перебрасывать   трассу    магистрального
теплопровода с одной стороны проезда на другую.
     При выборе трассы следует руководствоваться следующим:
        - надёжности теплоносителя,
        - быстрая ликвидация возможных неполадок и аварий,
        - безопасность обслуживающего персонала.
     Для обеспечения опорожнения и  дренажа  теплопроводы  прокладываются  с
уклоном к горизонту. Минимальная величина уклона водяных  сетей  принимается
равной 0,002, где направление уклона безразлично.
     По трассе  тепловых  сетей  строится  продольный  профиль,  на  который
наносят:
        - планировочные и существующие отметки земли,
        - уровень стояния грунтовых вод,
        - существующие и проектируемые подземные коммуникации,  сооружаемые
          с указанием вертикальных отметок этих сооружений.
     Теплопровод состоит из трёх основных элементов:
        - трубопровод,
        - теплоизоляционная конструкция,
        - строительная конструкция.


                      7. Теплоизоляционная конструкция.


     Теплоизоляционная конструкция состоит из трёх основных слоёв:
             1. противокоррозионный слой,
             2. теплоизоляционный слой,
             3. покровный слой.
     Противокоррозионный слой предназначен для защиты теплопровода от
наружной коррозии.
     Теплоизоляционный слой устраивается на трубопроводах, арматуре,
фланцевых соединениях и для следующих целей:
     1. уменьшение потерь  тепла  при  его  транспортировании,  что  снижает
установочную мощность источников тепла,
     2. уменьшения падения температуры  теплоносителя,  что  снижает  расход
теплоносителя,
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |16   |



     3. понижения температуры на поверхности теплопровода и воздуха в местах
обслуживания.
     Покровный слой предназначен для защиты тепловой изоляции от атмосферных
осадков.


                       7.1. Расчёт тепловой изоляции.


     В   качестве   основного   теплоизоляционного    материала    принимаем
минераловатную плиту.
     При проектировании тепловых сетей толщину изоляции   определяют  исходя
из:
        - норм потерь тепла,
        - заданного перепада температур на участке тепловой сети,
        - допустимой температуры на поверхности конструкции,
        - технико-экономического расчёта.
     Толщина тепловой изоляции определяется по формуле:
                              [pic];  (7.1.1.)
     ?к – коэффициент теплопроводности основного слоя (для мин.  ваты  0,07
Вт/м2 °С),
     de – наружный диаметр теплопровода <мм>,
     Rиз – термическое сопротивление основного слоя изоляции < м2°С/Вт>:
                               [pic];  (7.1.2)
     ?m – расчётная  среднегодовая  температура  теплоносителя  (средняя  за
отопительный период):
                              [pic];  (7.1.3.)
     ?m1 – средняя температура  теплоносителя  по  месяцам  определяемая  по
графику  центрального   качественного   регулирования   в   зависимости   от
среднемесячных температур наружного воздуха,
     n1 – количество часов в году по месяцам,
     te – расчётная температура окружающей среды (средняя  за  отопительный
период).
     qe – норма потерь теплоты <Вт/м> (СНиП “Тепловая  изоляция”  приложение
4–8).
     k1  –   коэффициент   учитывающий   изменение   стоимости   теплоты   и
теплоизоляционной  конструкции  в  зависимости  от  районо  строительства  и
способа прокладки (k1 = 088).

          Расчёт толщины минераловатной плиты сведён в таблицу № 4:



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |17   |



            Таблица № 4  “Расчёт тепловой изоляции”:
|Трубопровод.|?m,  |Ду    |Rиз,     |?к,      |
|            |°С   |      |м2°С/Вт. |мм.      |
|Подающий:   |87,63|50    |4,34     |163,7    |
|            |     |65    |3,76     |160,6    |
|            |     |80    |3,46     |159,3    |
|            |     |100   |3,12     |159      |
|            |     |125   |2,75     |156,4    |
|Обратный:   |54,92|50    |4,4      |168      |
|            |     |65    |3,93     |176      |
|            |     |80    |3,56     |204      |
|            |     |100   |3,12     |159      |
|            |     |125   |2,77     |158,4    |



           7.2 Определение потерь тепла в наружных тепловых сетях.


                            Qпот = ? (?·qн ·L)·a

     ? – коэффициент по потери тепла арматурой и  компенсаторами  (1,25  для
наружной прокладки),
     qн – потери тепла теплопроводами (ккал/ч·м),
     L – протяжённость теплопровода (м),
     а – поправочный коэффициент, зависит  от  средней  годовой  температуры
воздуха:
          –20 °С:  1,11 для Т1.                    –10 °С:  1
                 1,07 для Т2.                                  1
          –18 °С:  1,07                                  –8 °С:   0,99
                 1,04                                               0,99
          –15 °С:   1,04                                  –5 °С:   0,98
                 1,02                                               0,98
          –12 °С:   1,01
                 1,01
                  Расчёт потерь тепла сведён в таблицу № 5:

|Трубопровод.|Дн |Qпот, |
|            |   |ккал/ч|
|            |   |.     |
|Т1          |57 |9555  |
|            |76 |5580  |
|            |89 |656   |
|            |108|1755  |
|            |133|7149  |
|Т2          |57 |7166  |
|            |76 |5040  |
|            |89 |488   |
|            |108|1260  |
|            |133|5320  |
|?Qпот·а = 45234 ккал/ч. |

|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |18   |



|Курсо|
|вой  |
|проек|
|т    |
|“Тепл|
|оснаб|
|жение|
|”.   |
|19   |
|Наим.  |Дн  |?max,|L, |Окрашиваемая  |Основной изоляционный слой     |Покровный слой                  |
|Изоляц.|    |°С   |м  |поверхность.  |                               |                                |
|       |    |     |   |              |                               |                                |
|объекта|    |     |   |              |                               |                                |
|.      |    |     |   |              |                               |                                |
|Ш 50      |60    |
|Ш 65      |70    |
|Ш 80      |80    |
|Ш 100     |80    |
|Ш 125     |90    |
|Ш 150 ч   |100   |
|175       |      |
|Ш 200     |120   |



                  8.2. Расстояние между подвижными опорами:

|Дн х S   |L1,   |
|         |мм.   |
|Ш 57 х   |5,4   |
|3,5      |      |
|Ш 76 х   |6,2   |
|3,5      |      |
|Ш 89 х   |6,8   |
|3,5      |      |
|Ш 108 х 4|8,3   |
|Ш 133 х 4|8,4   |
|Ш 159 х  |9,3   |
|4,5      |      |
|Ш 194 х 5|10,2  |
|Ш 219 х 6|11,6  |

Количество подвижных опор рассчитывается по формуле:
                                 n = L·2:L1
     L – расстояние между неподвижными опорами по монтажной схеме, или общая
длина, данного диаметра, теплопровода,
     L1 – расстояние между подвижными опорами.

|Таблица № 6 “Количество подв. опор”:|
|Ду               |n                 |
|Ш 50             |101               |
|Ш 65             |46                |
|Ш 80             |5                 |
|Ш 100            |9                 |
|Ш 125            |32                |
|S                |193 подв. опор.   |


           Расчёт количества подвижных опор сведён в таблицу № 6.



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |20   |



                9. Водоподогреватели горячего водоснабжения.


     К расчёту принимаем водоводяные кожухотрубчатые подогреватели.
     В   кожухотрубчатых   подогревателях   основным   элементом    является
цилиндрический корпус и пучок гладких  трубок  размещаемых  внутри  корпуса.
Один  из  теплоносителей  протекает  внутри  трубок,  другой  в   межтрубном
пространстве – такие теплообменники называются скоростными.
     Скоростные водоводяные подогреватели, у которых греющая  и  нагреваемая
вода движутся навстречу, называются противоточными.  Противоток  эффективнее
прямотока,  т.к.  обеспечивает  большую  среднюю   разность   температур   и
позволяет нагревать воду до более высокой температуры.
     В подогревателях предназначенных  для  горячего  водоснабжения  греющую
воду  направляют  в  межтрубное  пространство,  нагреваемую  в   трубки.   В
подогреватели для системы отопления греющая вода направляется  в  трубки,  а
нагреваемая в межтрубное пространство.
     Основным элементом подогревателя является корпус из стальной  бесшовной
трубы.  Внутри  корпуса  расположены  трубки  из  латуни  Дв  16  х  1  мм.,
теплопроводность составляет 135 Вт/м °С, корпус теплообменника  имеет  длину
3 – 4 м, Ш57 – 530 мм., число трубок 4 – 450, Рр = 1 Мпа.


      Тепловой и гидравлический расчёт водоподогревательных установок.


     Расчет сводится к определению: –  расчётной поверхности нагрева,
        - выбора номера и количество секций.
        - гидравлического  сопротивления  водоподогревателя  по  греющей  и
          нагреваемой воде.
     Расчёт подогревателя системы горячего водоснабжения  при  любых  схемах
подключения  к  тепловым  сетям  производится  для  самого  неблагоприятного
режима, соответствующего точке излома температурного графика.
     Для  скоростных   секционных   водоподогревателей   следует   принимать
противоточную схему потоков теплоносителя,  при  этом  греющая  вода  должна
поступать в межтрубное пространство.
     [pic]   – двухступенчатая смешанная схема,
     При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема.


      9.1 Расчёт водоподогревателя при двухступенчатой смешанной схеме.


     1. В зимний период расход сетевой воды вычисляется по формуле:
         –  на отопление <кг/ч>:
                         [pic];  (9.1.1.)
          - на горячие водоснабжение <кг/ч>:
                         [pic];  (9.1.2.)

|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |21   |



В этих формулах Qo max и Qh max в кВт.


     2. Расчётный расход на абонентский ввод <кг/ч>:
                         Gаб. max = Go max + Gh max ;  (9.1.3.)

     3. Расход нагреваемой воды для горячего водоснабжения <кг/ч>:
                         [pic];  (9.1.4.)

     4. Температура нагреваемой  воды  на  выходе  из  подогревателя  первой
ступени  <°С>:                                            [pic];  (9.1.5.)

     5. Теплопроизводительность подогревателя ? и ? ступени <кВт>:
                         [pic];  (9.1.6.)
                         [pic];  (9.1.7.)

     6. Температура сетевой воды на выходе из подогревателя ? ступени:
                         [pic];  (9.1.8.)
     7.  Средне  логарифмические  разности  температур   между   греющим   и
нагреваемым теплоносителями в подогревателях ? и ? ступени:
                         [pic];  (9.1.9.)
                         [pic];  (9.1.10.)
     8. Средние температуры сетевой и нагреваемой воды в подогревателях ?  и
? ступени:                                      [pic];  (9.1.11.)
                         [pic];  (9.1.12.)
                         [pic];  (9.1.13.)
                         [pic];  (9.1.14.)

     9. Задавшись скоростью нагреваемой воды Uтр=1 м/с, определяем требуемую
площадь живого сечения трубного пространства подогревателей <м2>:
                         [pic];  (9.1.15.)
     По вычисленной  fтр.  подбираем  вид  подогревателя  и  выписываем  его
характеристики.

|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |22   |



     10. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:
                         [pic];  (9.1.16.)
Дi – внутренний диаметр теплообменного аппарата (корпуса).
de – наружный диаметр трубок.
     11. Действительная скорость нагреваемой воды в  трубках  подогревателей
<м/с>:
                         [pic];  (9.1.17.)
fтр. – площадь межтрубного пространства выбранного подогревателя.
     12. Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве в подогревателях  ?
и ? ступени <м/с>:
                         [pic];  (9.1.18.)
                         [pic];  (9.1.19.)
     13.  Коэффициент  теплоотдачи  от  сетевой  воды  к  стенкам  трубок  в
подогревателях ? и ? ступени <Вт/м2°С>:
                [pic];  (9.1.20.)
                [pic];  (9.1.21.)
     14. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок  к  нагреваемой  воде  в
подогревателях ? и ? ступени:
                [pic];  (9.1.22.)
                [pic];  (9.1.23.)
     15. Коэффициент теплоотдачи для подогревателей ? и ? ступени <Вт/м2°С>:
                         [pic];  (9.1.24.)
                         [pic];  (9.1.25.)
     16. Требуемая  площадь  поверхности  нагрева  подогревателей  ?  и  ?
ступени <м2>:
                         [pic];  (9.1.26.)
                         [pic];  (9.1.27.)
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |23   |



     17. Количество секций подогревателя ? и ? ступени:
                         [pic];  (9.1.28.)
                         [pic];  (9.1.29.)
     18. Потери давления в подогревателях ? и ? ступени <кПа>:
                         [pic];  (9.1.30.)
                         [pic];  (9.1.31.)
                         [pic];  (9.1.32.)
                         [pic];  (9.1.33.)
     В летний период расчётные параметры сетевой воды составляют:
                             ?|1 = 70 єC,
                             ?|3 = 30 єC,
                             [pic]= 15 єC.
     19. Расход теплоты на горячие водоснабжение <кВт>:
                         [pic];  (9.1.34.)
     20. Расход нагреваемой воды <кг/ч>:
                         [pic];  (9.1.35.)
                         [pic];  (9.1.36.)
     21. Средне логарифмическая разность температур теплоносителей:
                         [pic];  (9.1.37.)
     22. Средние температуры нагреваемой и сетевой воды в подогревателе:
                         [pic];  (9.1.38.)
                         [pic];  (9.1.39.)
     23. Скорость сетевой воды и нагреваемой в водоподогревателях <м/с>:
                         [pic];  (9.1.40.)
                         [pic];  (9.1.41.)
     24. Коэффициент теплоотдачи:
                    [pic];  (9.1.42.)


|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |24   |



                    [pic];  (9.1.43.)
     25. Коэффициент теплопередачи:
                         [pic];  (9.1.44.)
     26. Поверхность нагрева подогревателей в летний период <м2>:
                         [pic];  (9.1.45.)
     27. Количество секций подогревателя:
                             [pic];  (9.1.46.)
     28. Потери давления в летний период <кПа>:
                         [pic];  (9.1.47.)
                         [pic];  (9.1.48.)


    9.2 Расчёт водоподогревателя при одноступенчатой параллельной схеме.


     1. Расход греющей воды <т/ч>: [pic];  (9.2.1)
     2. Расход нагреваемой воды <т/ч>: [pic];  (9.2.2.)
     3. задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя  с  диаметром
корпуса Dв находим: – скорость воды в межтрубном пространстве <м/с>:
                         [pic];  (9.2.3.)
                 – скорость нагреваемой воды в трубах <м/с>:
                         [pic];  (9.2.4.)
     4. Средняя температура греющей воды <°С >: Т  =  0,5  ·  (Т1  –  Т2)  ;
(9.2.5.)
     5. Средняя температура нагреваемой воды <°С >: t = 0,5 · (t1  –  t2)  ;
(9.2.6.)
     6. Коэффициент теплоотдачи от греющей  воды,  проходящей  в  межтрубном
пространстве, к стенкам трубок <ккал/м2ч°С >:
                         [pic];  (9.2.7.)
[pic];  (9.2.8.)    – эквивалентный диаметр межтрубного пространства <м>:
     7. Коэффициент теплопередачи  от  стенок  трубок  к  нагреваемой  воде,
проходящей по трубкам <ккал/м2ч°С >:
                         [pic];  (9.2.9.)
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |25   |



     8. Коэффициент теплопередачи <ккал/м2ч°С >:
                         [pic];  (9.2.10.)
При латунных трубках диаметром 16/14 мм значение ?ст/?ст = 0,000011
     9. Средне логарифмическая разность температур в подогревателе <°С >:
                         [pic];  (9.2.11.)
     10. Площадь поверхности нагрева подогревателя <м2>:
                         [pic];  (9.2.12.)
? – коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок:

     11. Активная длина секций подогревателя <м2>:
                         [pic];  (9.2.13.)
                         dср = 0,5·(dн – dв) ;  (9.2.14.)
     12. Число секций подогревателя при длине секций 4 м:
                         [pic];  (9.2.15.)
     13. Потери давления  на  одну  секцию  4  м  определяется  по  формулам
<кгс/см2>:
                         ?Pтр = 530[pic];  (9.2.16.)
                         ?Pтр = 1100[pic];  (9.2.17.)

В этих формулах: Q – расчётный расход тепла в ккал/ч,
               Т1 – температура греющей воды на входе в подогреватель в °С,
               Т2 – температура греющей воды на выходе  из  подогревателя  в
°С,
               t1 – температура нагреваемой  (местной)  воды  на  выходе  из
                   подогревателя в °С (65 °С),
               t2 – температура нагреваемой воды на входе в подогреватель  в
°С,
               Dв – внутренний диаметр корпуса подогревателя в м,
               dн и dв – наружный и внутренний диаметр трубок в м.



                          Расчет водоподогревателя:


[pic] – принимаем двухступенчатую смешанную схему присоединения
                     теплообменников горячего водоснабжения.

     Исходные данные для расчёта: Qo max = 1343,2 кВт, Qh max = 305,763 кВт,
[pic], [pic], ?1 = 130 °С, ?2 = 70 °С, th = 60 °С, tc = 5 °С.
|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |26   |


               Расчёт водоподогревателей сведён в таблицу № 7.



|Таблица № 7 “Расчёт водоподогревателей ГВ”:                              |
|№   |Обозначение |Ед.    |Получ.   |№    |Обозначение|Ед.    |Получ.  |
|    |            |измер. |значен.  |     |           |измер. |значен. |
|1   |Go max      |кг/ч   |19234,4  |20   |[pic]      |Кг/ч   |3821,3  |
|    |G3 h max    |кг/ч   |5557,3   |     |[pic]      |кг/ч   |4299    |
|2   |Gаб max     |кг/ч   |24791,7  |21   |[pic]      |°С     |12,3    |
|3   |[pic]       |кг/ч   |4776,5   |22   |[pic]      |°С     |37,5    |
|4   |t|          |°С     |39       |     |[pic]      |°С     |50      |
|5   |[pic]       |кВт    |116,75   |23   |Uтр.       |м/с    |0,574   |
|    |[pic]       |кВт    |189,013  |     |Uм. тр.    |м/с    |0,416   |
|6   |[pic]       |°С     |37,5     |24   |[pic]      |Вт/м2°С|3554,6  |
|7   |?tm,І       |°С     |14,7     |     |[pic]      |Вт/м2°С|3030,5  |
|    |?tm,ІІ      |°С     |7,2      |25   |Кл         |Вт/м2°С|1602    |
|8   |?m,І        |°С     |40,75    |26   |Fs         |м2     |12,7    |
|    |tm,І        |°С     |22       |27   |n          |шт.    |6       |
|    |?m,ІІ       |°С     |57       |28   |[pic]      |кПа    |10,48   |
|    |tm,ІІ       |°С     |49,5     |     |[pic]      |кПа    |11,42   |
|9   |fтр.        |м2     |0,00133  |
|10  |dee         |м2     |0,01333  |
|11  |Uтр         |м/с    |0,72     |
|12  |[pic]       |м/с    |2,4      |
|    |[pic]       |м/с    |0,54     |
|13  |[pic]       |Вт/м2°С|11550,5  |
|    |[pic]       |Вт/м2°С|3902,2   |
|14  |[pic]       |Вт/м2°С|3741,7   |
|    |[pic]       |Вт/м2°С|4638,9   |
|15  |КІ          |Вт/м2°С|2726     |
|    |КІІ         |Вт/м2°С|2062,6   |
|16  |FІ          |м2     |5,9      |
|    |FІІ         |м2     |9,9      |
|17  |[pic]       |шт.    |3        |
|    |[pic]       |шт.    |5        |
|18  |[pic]       |кПа    |190,08   |
|    |[pic]       |кПа    |8,2      |
|    |[pic]       |кПа    |16,04    |
|    |[pic]       |кПа    |13,74    |
|19  |[pic]       |кВт    |200,14   |

|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |27   |



     По результатам расчёта к установке принимаем скоростной
водоподогреватель типа 06 по ОСТ 34 – 588 – 68 со следующими техническими
характеристиками:
         Дн = 89 мм.
         Двн = 82 мм.
         L = 4410 мм.
         l = 200 мм.
         Z = 12
         F = 2,24 м2
         fтр = 0,00185 м2
         fм. тр. = 0,00287 м2

     В зимний  период  работают  2-ва  подогревателя  ГВ  (?  и  ?  ступени)
соединённые по двухступенчатой  смешанной  схеме.  Подогреватель  ?  ступени
имеет 3 секции. Подогреватель ? ступени имеет 5 секций.
     В летний период включается только подогреватель  ?  ступени  и  к  нему
добавляется 1 секция.



                          Библиографический список.


   1. Теплоснабжение. Учеб. для вузов/ А.А. Ионин, Б.М.  Хлыбов  и  др.  Под
      ред. А.А. Ионина, -М.: Стройиздат, 1989.
   2. Соколов Е.Я. Теплофикация и  тепловые  сети.  Учуб.  для  вузов,  -М.:
      Энергоиздат, 1999.
   3. Расчёт и проектирование тепловых сетей. / А.Ю. Строй, В.Л. Скальский .
      –Киев.: Будивельник, 1981.
   4. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»./ Госстрой России, 2000.
   5. Наладка и  эксплуатация  водяных  тепловых  сетей.  Справочник./  В.И.
      Манюк, ЯЧ.И. Каплинских и др. М.: Стройиздат, 1988.
   6. СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети». / Гострой  СССР.  –М.:  ЦИТ  Госстроя
      СССР, 1987.



|Курсовой проект  “Теплоснабжение”.               |28   |





смотреть на рефераты похожие на "Теплоснабжение жилого района г. Чокурдах "