|
|
Выбор вида теплоносителей и их параметровСтр 1 из 10Следующая ⇒ Оглавление Введение Выбор вида теплоносителей и их параметров Выбор вида теплоносителей Выбор параметров теплоносителей 2. Выбор и обоснование системы теплоснабжения и ее состав Построение графиков изменения подачи теплоты. Годовой запас условного топлива. 4. Выбор метода регулирования. Расчет температурного графика Выбор метода регулирования отпуска теплоты Расчет температур воды в отопительных системах с зависимым присоединением 4.2.1 Температура воды в подающей линии тепловой сети, оС 4.2.2 Температура воды на выходе из отопительной системы 4.2.3 Температура воды после смесительного устройства (элеватора) Подрегулирование системы горячего водоснабжения Расчет расхода воды из тепловой сети на вентиляцию и температуры воды после систем вентиляции Определение расходов сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах водяной тепловой сети 4.5.1 Расход воды в системе отопления 4.5.2 Расход воды в системе вентиляции 4.5.3 Расход воды в системе ГВС. 4.5.4 Средневзвешенная температура в обратной линии тепловой сети. Построение графиков расходов сетевой воды по объектам и в сумме 6. Выбор видва и способа прокладки тепловой сети Гидравлический расчёт тепловой сети. Построение пьезометрического графика Гидравлический расчет водяной тепловой сети 7.2 Гидравлический расчет разветвленных тепловых сетей Расчет участка главной магистрали И – ТК Расчет ответвления ТК – Ж1. Расчет дроссельных шайб на ответвлениях тепловой сети Построение пьезометрического графика Выборнасосов 7.4.1 Выбор сетевого насоса 7.4.2Выбор подпиточного насоса Тепловой расчет тепловых сетей. Расчет толщины изоляционного слоя 8.1 Основные параметры сети Расчёт толщины изоляционного слоя Расчёт тепловых потерь 9. Тепловой и гидравлический расчёты паропровода Гидравлический расчет паропровода Расчёт толщины изоляционного слоя паропровода 10. Расчёт тепловой схемы источника теплоснабжения. Выбор основного и вспомогательного оборудования. 10.1 Таблица исходных данных Выбор основного оборудования 11.1 Выбор паровых котлов 11.2 Выбор деаэраторов 11.3 Выбор питательных насосов Тепловой расчёт подогревателей сетевой воды Пароводяной подогреватель 12.2 Расчёт охладителя конденсата 13. Технико-экономические показатели системы теплоснабжения Заключение Список литературы Введение
Промышленные предприятия и жилищно-коммунальный сектор потребляют огромное количество теплоты на технологические нужды, вентиляцию, отопление и горячее водоснабжение. Тепловая энергия в виде пара и горячей воды вырабатывается теплоэлектроцентралями, производственными и районными отопительными котельными. Перевод предприятий на полный хозяйственный расчет и самофинансирование, намечаемое повышение цен на топливо и переход многих предприятий на двух- и трехсменную работу требуют серьезной перестройки в проектировании и эксплуатации производственных и отопительных котельных. Производственные и отопительные котельные должны обеспечить бесперебойное и качественное теплоснабжение предприятий и потребителей жилищно-коммунального сектора. Повышение надежности и экономичности теплоснабжения в значительной мере зависит от качества работы котлоагрегатов и рационально. спроектированной тепловой схемыкотельной. Ведущими проектными институтами разработаны и совершенствуются рациональные тепловые схемы и типовые проекты производственных и отопительных котельных. Целью данного курсового проекта является получение навыков и ознакомление с методиками расчёта теплоснабжения потребителей, в частном случае - расчёта теплоснабжения двух жилых районов и промышленного предприятия от источника теплоснабжения. Также поставлена цель – ознакомиться с существующими государственными стандартами, и строительными нормами и правилами, касающимися теплоснабжения, ознакомление с типовым оборудованием тепловых сетей и котельных. В данном курсовом проекте будут построены графикиизмененияподачитеплотыкаждомуобъекту, определён годовой запас условного топлива для теплоснабжения. Будет произведён расчёт и построены температурные графики, а также графики расходов сетевой воды по объектам и в сумме. Произведён гидравлический расчёт тепловых сетей, построен пьезометрический график, выбраны насосы, сделан тепловой расчёт тепловых сетей, рассчитана толщина изоляционного покрытия. Определён расход, давление и температура пара,вырабатываемогона источнике теплоснабжения. Выбрано основное оборудование,рассчитан подогреватель сетевой воды. Проект носит учебный характер поэтому предусматривает расчёт тепловой схемы котельной только в максимально зимнем режиме. Остальные режимы тоже будут затронуты, но косвенно. Выбор вида теплоносителей и их параметров Выбор вида теплоносителей
Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяется техническими и экономическими соображениями и зависит главным образом от типа источника теплоты и вида тепловой нагрузки. В нашем курсовом проекте три объекта теплоснабжения: промышленное предприятие и 2 жилых района. Пользуясь рекомендациями [1], для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, систему теплоснабжения принимаем водяную.Это объясняется тем, что вода имеет ряд преимуществ по сравнению с паром, а именно: а) более высокий КПД системы теплоснабжения вследствие отсутствия в абонентских установках потерь конденсата и пара, имеющих место в паровых системах; б) повышенная аккумулирующая способность водяной системы. Для промышленного предприятия в качестве единого теплоносителя для технологических процессов, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения применяем пар. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ЕЁ СОСТАВ Основное значение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества. При выборе системы теплоснабжения учитываются технические и экономические показатели по всем элементам: источнику теплоты, сети, абонентским установкам. В данном курсовом проекте необходимо выбрать систему теплоснабжения для промышленного предприятия и 2-х жилых районов. Наиболее рациональным является выбор централизованной системы теплоснабжения, т.к. с уменьшением числа источников теплоснабжения, повышается экономичность выработки теплоты и снижаются начальные затраты и расходы по эксплуатации источников теплоснабжения. В зависимости от числа трубопроводов, используемых для теплоснабжения данной группы потребителей, водяные системы делятся на одно-, двух-, трех- и многотрубные. В данном курсовом проекте выбираем двухтрубную водяную систему, в которой тепловая сеть состоит из двух трубопроводов: подающего и обратного. По подающему трубопроводу горячая вода подводится от станции к абонентам, по обратному трубопроводу охлажденная вода возвращается к котельной. Эти системы по сравнению с многотрубными требуют меньших начальных вложений и дешевле в эксплуатации. Водяные системы теплоснабжения применяются: закрытые и открытые. Выбираем закрытую систему теплоснабжения, в ней сетевая вода используется только в качестве теплоносителя, но из сети не отбирается. Преимущество закрытой системы – гидравлическая изолированность водопроводной воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети. Обеспечивается стабильное качество горячей воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, такое же, как качество водопроводной воды. В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети. Присоединение нагрузки ГВС – независимое. Для отопления принимаем зависимую схему присоединения отопительных установок с элеваторным смешением. Основными преимуществами элеватора как смесительного устройства являются простота и надежность работы. В условиях эксплуатации элеватор не требует постоянного обслуживания. Достоинство закрытой схемы – это простота и дешевизна, и при этом может быть получен несколько больший перепад температур сетевой воды в абонентской установке. Увеличение перепада температур воды уменьшает расход теплоносителя в сети, что может привести к снижению диаметров сети и экономии на начальной стоимости тепловой сети и на эксплуатационных расходах. Для теплоснабжения промышленного предприятия применяем паровую централизованную систему, она должна включать в себя системы сбора и возврата конденсата. Паровую систему предусматриваем двухтрубную с возвратом конденсата. Пар по паровой сети транспортируется к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителя в котельную по конденсатопроводу. На случай аварийной ситуации предусматриваем резервную подачу пара в сеть через редукционно-охладительную установку. Сбор конденсата от теплоприемников и возврат его к источнику теплоты имеют важное значение для надежности работы котельной установки и для экономии теплоты и общей экономичности системы теплоснабжения вцелом. Систему сбора и возврата конденсата принимаем закрытую. Температуру возвращаемого конденсата принимаем 800С, а коэффициент возврата конденсата принимается равным 0,8. Технологические потребители к паровым системам теплоснабжения присоединяются непосредственно; системы горячего водоснабжения и отопления присоединяются либо через пароводяной подогреватель, либо через струйный подогреватель. Котельная по назначению - отопительно-производственная - для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологического теплоснабжении. Согласно Все три вида нагрузки присоединяем к тепловой сети параллельно. То есть расход теплоносителя будет складываться из суммы его расходов на отдельные виды нагрузки. Температурного графика
Данный раздел необходим для определения графика изменения температур в подающем и обратном трубопроводе в зависимости от температуры наружного воздуха. Исходные данные для расчета: 1. Принято 2. Принято 3. Для зависимых систем
Присоединением
В основу расчета закладывается закон изменения отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха [3]. Для построения графика регулирования отпуска теплоты воспользуемся уравнением для качественного регулирования для зависимой системы присоединения.
4.2.1 Температура воды в подающей линии тепловой сети, оС
где
Относительная отопительная нагрузка при любой температуре наружного воздуха
где Принимается равной Тепловая нагрузка при каждой из перечисленных температур:
Аналогично производится расчёт при других температурах. Полученные значения относительной тепловой нагрузки сведены в Таблицу4.1. Расчетная разность температур в отопительных приборах
Расчетный перепад температур в тепловой сети
Расчетный перепад температур теплоносителя в отопительных приборах
Тогда по формуле (4.1) получаем
Аналогично производится расчёт для температуры сетевой воды перед отопительной системой при остальныхтекущих температурах наружного воздуха. Полученные значения сведены в Таблицу 4.1.
4.2.2 Температура воды на выходе из отопительной системы
Аналогично производится расчёт температуры воды на выходе из отопительной системы при остальныхтекущих температурах наружного воздуха. Полученные значения сведены в Таблицу 4.1.
4.2.3 Температура воды после смесительного устройства (элеватора)
Аналогично производится расчёт температуры воды после смесительного устройства при остальныхтекущих температурах наружного воздуха. Полученные значения сведены в Таблицу 4.1, а температурные графики на рис.4.1. При
Таблица 4.1 – Результаты расчета регулирования отпуска теплоты
Рисунок 4.1. – Температурные графики качественного регулирования отопительной нагрузкиот температур наружного воздуха:
Таблица 4.4.
Рисунок 4.2 – Температурный график регулирования тепловой сети. 1 – температура воды в подающей линии; 2 – температура воды в обратной линии; 3 – температура воды на выходе из системы вентиляции; 4 – температура воды на выходе из подогревателя ГВС; 5 – средневзвешенная температура.
ОБЪЕКТАМ И В СУММЕ
Для построения графиков расходов сетевой воды в сетях по объектам находим численные значения расходов сетевой воды, идущей в систему отопления, вентиляции и ГВС для каждого объекта. Определение этих расходов будем осуществлять по известной тепловой нагрузке и температурам сетевой воды Определяем расходы сетевой воды для первого жилого района. Расход сетевой воды, поступающей в систему отопления
Расчет ведем при tн = -300С
Расход сетевой воды, поступающей в систему вентиляции
Расход сетевой воды, поступающей в систему ГВС
Аналогично расчет ведется при других температурах Для второго жилого района и промышленного предприятия расчет ведется аналогично. Результаты расчета для всех районов сведены в таблицу 5.1. По результатам расчета строим графики расхода сетевой воды по объектам и в сумме, представленные на рис.5.1 – 5.4.
Таблица 5.1 - 5.4.
Рисунок 5.1. – График зависимости сетевой воды для жилого района 1. 1 – расход сетевой воды, поступающий в систему отопления, Gо; 2 – расход сетевой воды, поступившей в систему вентиляции, Gв; 3 – расход сетевой воды, поступившей в систему ГВС, GГВС.
Рисунок 5.2. – График зависимости сетевой воды для жилого района 2. 1– расход сетевой воды, поступающий в систему отопления, Gо; 2 – расход сетевой воды, поступившей в систему вентиляции, Gв; 3 – расход сетевой воды, поступившей в систему ГВС, GГВС.
Рисунок 5.3. – График зависимости сетевой воды для промышленного предприятия. 1– расход сетевой воды, поступающий в систему отопления, Gо; 2 – расход сетевой воды, поступившей в систему вентиляции, Gв; 3 – расход сетевой воды, поступившей в систему ГВС, GГВС.
Рисунок 5.4. – График зависимости суммарного расхода сетевой воды, поступающей на теплоснабжение. 1– суммарный расход сетевой воды, поступающий в систему отопления, Gо; 2 – суммарный расход сетевой воды, поступившей в систему вентиляции, Gв; 3 – суммарный расход сетевой воды, поступившей в систему ГВС, GГВС;4 – общий расход сетевой воды.
Расчет ответвления ТК – Ж1 а) Определяем для ответвления величину удельного линейного падения давления
где Средний коэффициент местных потерь для сети может быть определен по выражению
б) Определяем ориентировочный внутренний диаметр трубопровода, м:
в) По ГОСТ 10704-63* определяем стандартный ближайший диаметр: - внутренний диаметр: - наружный диаметр: - толщина стенки: г) Рассчитываем среднюю скорость движение воды на участке, м/с:
д) Определяем критерий Рейнольдса и сравниваем его с предельным значением
Значение приведённого коэффициента Рейнольдса:
Т.к. значение Re>Reпр, то при определении коэффициента гидравлического трения величиной е) Рассчитываем коэффициент гидравлического трения λ
ж) Уточняем величину линейной потери давления, Па/м:
з) Определяем эквивалентную длину участка трубопровода, м: По [8] находим lэкв в зависимости от диаметра участка - для задвижки (установленной вначале и в конце участка): - для сальникового компенсатора (установленного через каждые 100м): - тройник при разделении потока:
е) Определяем потери давления на участке, Па:
Расчет участка магистрали И-ПП производим аналогично, результат расчета сведем в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Результаты гидравлического расчета водяной тепловой сети.
Выборнасосов
Для выбора насосов необходимо знать напор Нн, который должен создавать насос, и его подачу Vнпри данном напоре. Выбранная нами схема подключения абонентов и подогрева воды предусматривает выбор насосов следующего назначения: 1. Сетевые – обеспечивают движение воды в сетевых трубопроводах. Источник [1] требует наличия не менее двух сетевых насосов, один из которых является резервным; 2. Подпиточные – компенсируют утечки воды в сети. Для закрытой сети их число также должно быть не менее двух, при одном резервном; 3. Циркуляционные – создают циркуляцию воды в локальных водяных системах. Требования к их количеству аналогичны предыдущим.
7.4.1 Выбор сетевого насоса Напор сетевых насосов следует принимать равным разности напоров на нагнетательном и всасывающем патрубках сетевого насоса при суммарных расчетных расходах воды. По пьезометрическому графику напор сетевого насоса будет равен:
где DHтпу – потери напора в теплоприготовительной установке, м;
DHпод – потери напора в подающем трубопроводе, м; ΔНПОД = ΔНИ-ТК + ΔНТК-Ж2 = 9,036 + 6,821 =15,857 м. вод. ст.; DHобр – потери напора в обратном трубопроводе, м; ΔНОБР = ΔНПОД=15,857 м. вод. ст.; DHаб – потери напора у определяющего абонента, м. Тогда по формуле (7.18):
Подача сетевого насоса равна расчётному расходу сетевой воды G = GИ-ТК + GИ-ПП G= 222,93 + 34,332 = 256,713 кг/с = 971,856м3/ч. Согласно [1] количество сетевых насосов должно быть не менее двух, один из которых резервный. По [9] выбираем три насоса типа СЭ-500-70-11 включенных параллельно, (один резервный, два рабочих).В летний период будет работать только один насос СЭ-500-70-11(т.к. нагрузка идет только на горячее водоснабжение), который будет покрывать эту подачу. Характеристики насоса приведены в таблице 7.2
Таблица 7.2 – Основные технические характеристики сетевого насоса СЭ-500-70-11
Строим характеристику сети:
где S – сопротивление сети,
Задаваясь различными величинами подачи V, строим характеристику сети, значения заносим в таблицу 7.3.
Таблица 7.3 – Построение характеристики сети
Строим характеристику насоса, значения заносим в таблицу 7.3:
где n - число параллельно работающих насосов.
Таблица 7.4 – Построение характеристики насоса
Строим характеристику трех параллельно работающих насосов, значения заносим в таблицу 7.4. При параллельной работе Таблица 7.5 – Построение характеристики для трех параллельно работающих насосов
Построенные характеристики приведены на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2 – Совмещенная характеристика сети и насоса. 1 – характеристика сети; 2 – характеристика одного насоса. 3 – характеристика трех параллельно работающих насосов
Параметры точки пересечения: Vд=1071 м3/ч, Hд=80 м.вод.ст.. Исходя из этих параметров и параметров рабочей точки: Vд>Vр=G=971,856 м3/ч, Hд>Hр=62,714 м.вод.ст. Регулирование характеристики насосов осуществляется направляющим аппаратом, установленным перед рабочим колесом. Данный метод регулирования является наиболее экономичным и целесообразным.
7.4.2Выбор подпиточного насоса Напор подпиточных насосов должен определяться из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического давления, т.е. быть равен полному статистическому напору сети: ΔНП = PS =47м. вод. ст. Подача подпиточного насоса должна обеспечивать восполнение потерь в тепловой сети. Согласно [1] расчетный расход воды для подпитки закрытых систем теплоснабжения следует принимать равным 0,75% фактического объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий. Кроме того должна предусматриваться дополнительная аварийная подпитка химически необработанной недеаэрированной водой, расход которой принимается равным 2% от объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий. Подачу подпиточных насосов V3под, м3/ч, определяем по формуле
где Q – мощность системы теплоснабжения, Q = 95,02 МВт из п.3.2; 65 м Тогда по формуле (7.19-7.20):
  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
пролкладка тепловых сетей в жилых районах предусматривается подземная – канальная. Это связано с соблюдением архитектурных и планировочных требований. Для паропроводовпредусмотрена воздушная прокладка.
температура теплоносителя в подающем трубопроводе, 
температура теплоносителя в обратном трубопроводе, 
температура после абонентского ввода [1], 
;(4.1)
– относительная отопительная нагрузка при любой температуре наружного воздуха tн, оС
– расчетная разность температур в отопительных приборах, оС
– расчетный перепад температур в тепловой сети, оС
– расчетный перепад температур теплоносителя в отопительных приборах, оС
,
- текущая температура наружного воздуха.
оС
оС
оС
°C;
;(4.2)
°C;
,(4.3)
°C;
> 
регулирование отопительной нагрузки не осуществляется.
, 
, 
, 
- температура теплоносителя в подающей линии тепловой сети; 
- температура теплоносителя после отопительной установки; 
- температура воды после смесительного устройства.
;(5.1)
(5.2)
(5.3)
,(7.14)
–коэффициент линейных потерь напора в ответвлениях.
(7.15)
;
, (7.8)
м
0,408 м;
= 0,426 м;
мм.
(7.9)
м/с
:
, (7.10)
пренебрегаем.
(7.11)
, (7.12)
Па/м
;
5.
= 
м
(7.13)
Па
, (7.16)
Н 
= 6 м.вод.ст.
м.вод.ст.
,
м вод. ст.
, 
, (7.17)
(7.18)
, изменяется только V.
(7.19)
(7.20)
– объем сети, отнесенной к одному МВт нагрузки;