Филиал Томского коммунально-строительного техникума
Курсовой проект
По теплоснабжению районов г. Казани
Выполнил: Конкин Л.Г.
Студент группы ТТ51зу
Проверил: преподаватель по курсу
“Теплоснабжение” Поправкина Н.И.
г. Шарыпово 2010 г.
Содержание.
1. Введение
2. Общая часть
3. Определение расчетных тепловых нагрузок района:
4. Построение графиков часовых и годовых расходов теплоты
5. Выбор системы регулирования отпуска теплоты
6. Построение графика для отпуска теплоты
7. Построение часовых графиков расходов сетевой воды
8. Определение расчетных расходов сетевой воды
9. Гидравлический расчёт тепловых сетей:
10. Подбор компенсаторов
11. Расчет тепловой изоляции
12. Построение пьезометрического графика тепловой сети
13. Подбор сетевых и подпиточных насосов
14. Тепловой расчет подогревателей ГВС ЦТП
15. Библиографический список
16. Приложение №1. Графики годового и часового расходов тепла
17. Приложение №2. График температур теплоносителя при центральном, качественном «регулировании» закрытой тепловой сети по отопительной нагрузке и повышенный график температур теплоносителя
18. Приложение №3. График часовых расходов сетевой воды
19. Ген. план районов г. Казани. (Формат А1. Лист 1.3)
20. Монтажная схема трубопроводов. (Формат А1. Лист 2.3)
21. Пьезометрический график и продольный профиль тепловой сети. (Формат А1. Лист 3.3).
Введение
Наша страна занимает первое место в мире по масштабам развития теплофикации и центрального теплоснабжения. Основной толчок получило после VIII Всероссийского съезда Советов, на котором был утвержден план ГОЭЛРО, предусматривающий комбинированную выработку тепловой и электрической энергии на ТЭЦ.
В настоящее время централизованное теплоснабжение развивается на базе ТЭЦ и производственных, районных или квартальных котельных.
С каждым годом к этому виду теплоснабжения предъявляются все более высокие требования. Система должна быть надежной, экономичной, индустриальной и гибкой в эксплуатации. Для повышения надежности тепловых сетей необходимы внедрение более совершенных схем, разработка нового оборудования и конструкций тепловых сетей, замена чугунной арматуры на современные виды запорной и регулирующей аппаратуры. Совершенствуются также способы прокладки тепловых сетей. Проходят проверку экспериментальные виды бесканальной прокладки – при теплоизоляции из асфальтоизола, гидрофобного мела и др. Применение для тепловых сетей неметаллических труб и более совершенных схем позволит увеличить удельный вес централизованного теплоснабжения в сельской местности.
Важную роль при выполнении требований надежности и экономичности играет качество проекта, что способствует экономному расходованию материальных и топливных ресурсов, обеспечению бесперебойности теплоснабжения.
2. Общая часть:
Характеристика объекта теплоснабжения и климатические данные.
Настоящий проект предусматривает разработку систем теплоснабжения жилого района в состав, которого входят (39 жилых кварталов). Жилые кварталы расположены в городе Казани.
Параметры наружного воздуха для проектирования систем теплоснабжения приняты в соответствии со СНиП 23-01-99 строительные климотологии.
Исходные данные.
Методические указания к курсовому проекту по курсу «Теплоснабжение»
Томского государственного архитектурно-строительного университета:
Вариант 00 стр.56
г. Казань
Генплан вариант «А» стр. 52
Источник теплоснабжения №1 стр. 52
Этажность застройки 3
Плотность жилого фонда 2500 м2/га
Приложение №5 (407ватт) стр. 59
Климатологические данные.
Приложение №6 стр. 60
Определение числа жителей в квартале.
[3.2]
Fж.i – общая жилая площадь квартала, м2
18 - норма жилой площади на человека, м2/чел
Площадь и число жителей кварталов города
Таблица № 3.1
№ района
1
2
3
4
5
6
4
0,420
3
2500
1050
59
5
0,720
3
2500
1800
100
6
0,840
3
2500
2100
117
7
0,720
3
2500
1800
100
8
0,720
3
2500
1800
100
9
1,830
3
2500
4575
255
10
1,710
3
2500
4275
238
11
1,550
3
2500
3875
216
12
1,500
3
2500
3750
209
13
1,425
3
2500
3562,5
198
14
1,400
3
2500
3500
195
15
2,325
3
2500
5812,5
323
16
1,425
3
2500
3562,5
198
17
1,600
3
2500
4000
223
18
1,260
3
2500
3150
175
19
2,450
3
2500
6125
341
20
2,550
3
2500
6375
355
21
1,600
3
2500
4000
223
22
0,780
3
2500
1950
109
23
1,800
3
2500
4500
250
24
1,725
3
2500
4312,5
240
25
1,725
3
2500
4312,5
240
26
1,260
3
2500
3150
175
27
1,920
3
2500
4800
267
28
1,800
3
2500
4500
250
29
1,740
3
2500
4350
242
30
0,715
3
2500
1787,5
100
31
0,860
3
2500
2150
120
32
1,650
3
2500
4125
230
33
1,675
3
2500
4187,5
233
34
1,125
3
2500
2812,5
157
35
1,800
3
2500
4500
250
36
1,725
3
2500
4312,5
240
37
1,125
3
2500
2812,5
157
38
1,800
3
2500
4500
250
39
1,725
3
2500
4312,5
240
Итого
52,995
132487,5
7375
Расчетные тепловые нагрузки для жилых районов города, Вт, определяются по формулам:
- на отопление жилых и общественных зданий
Qо' max=qo·A(1+K1) [3.3]
- на вентиляцию общественных зданий
Q'в=K1·K2·qo·A [3.4]
- средняя на горячее водоснабжение в отопительный период
[3.5]
- максимальное на горячее водоснабжение в отопительный период
[3.6]
- средняя на горячее водоснабжение в неотопительный период
[3.7]
- максимальная на горячее водоснабжение в неотопительный период
[3.8]
qo – укрупнённый показатель расхода теплоты на отопление 1 м2 общей площади жилых и общественных зданий (101 Вт) .
A = F ж. i – общая площадь здания (м2).
К1 – коэффициент учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий (0,25 ).
К2 – коэффициент учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (0,6).
qn – укрупненный показатель среднего расхода теплоты на ГВС на одного человека, (407 Вт)
m – число потребителей
tх.л, tх.з – температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный и отопительный период, принимается соответственно 15 и 5оС
–коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному периоду (0,8)
Средний и максимальный суммарный расход теплоты определяется по формулам с учетом тепловых потерь в сетях и оборудовании в размере 5%
[3.9]
[3.10]
|
Тепловая нагрузка квартала Таблица № 3.2 | ||||||||
| № квартала | 
| 
| 
| 
| 
| 
|  
| |
|
|
КВт |
КВт |
КВт |
КВт |
КВт |
КВт |
КВт |
КВт |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 4 | 132,6 | 15,9 | 24 | 57,6 | 181,2 | 216,4 | 15,4 | 37 |
| 5 | 227,3 | 27,3 | 40,7 | 97,7 | 310,1 | 370 | 26,1 | 62,7 |
| 6 | 265,2 | 31,9 | 47,7 | 114,5 | 362,1 | 432,2 | 30,6 | 73,5 |
| 7 | 227,3 | 27,3 | 40,7 | 97,7 | 310,1 | 370 | 26,1 | 62,7 |
| 8 | 227,3 | 27,3 | 40,7 | 97,7 | 310,1 | 370 | 26,1 | 62,7 |
| 9 | 577,6 | 69,3 | 103,8 | 249,2 | 767,3 | 940,9 | 66,4 | 159,4 |
| 10 | 539,7 | 64,8 | 96,9 | 232,6 | 736,5 | 878 | 62 | 148,8 |
| 11 | 489,3 | 58,7 | 87,9 | 211 | 667,7 | 797 | 56,3 | 135,2 |
| 12 | 473,5 | 56,8 | 85,1 | 204,3 | 646,2 | 771 | 54,5 | 130,8 |
| 13 | 449,8 | 54 | 80,6 | 193,5 | 613,7 | 732,2 | 51,6 | 123,9 |
| 14 | 441,9 | 53 | 79,4 | 190,6 | 603,1 | 720 | 50,9 | 122,2 |
| 15 | 733,9 | 88 | 131,5 | 315,6 | 1001,1 | 1194,4 | 84,2 | 202,1 |
| 16 | 449,8 | 54 | 80,6 | 193,5 | 613,7 | 732,2 | 51,6 | 123,9 |
| 17 | 505 | 60,6 | 90,8 | 218 | 689,3 | 822,8 | 58,2 | 139,7 |
| 18 | 397,7 | 47,8 | 71,3 | 171,2 | 542,7 | 647,5 | 45,7 | 109,7 |
| 19 | 773,3 | 92,8 | 138,8 | 333,2 | 1055,2 | 1259,3 | 88,9 | 213,4 |
| 20 | 804,9 | 96,6 | 144,5 | 346,8 | 1098,3 | 1310,7 | 92,5 | 222 |
| 21 | 505 | 60,6 | 90,8 | 218 | 689,3 | 822,8 | 58,2 | 139,7 |
| 22 | 246,2 | 29,6 | 44,4 | 106,6 | 336,2 | 401,5 | 28,5 | 68,4 |
| 23 | 568,2 | 68,2 | 101,8 | 244,4 | 775,2 | 925 | 65,2 | 156,5 |
| 24 | 544,5 | 65,4 | 97,7 | 234,5 | 743 | 886,6 | 62,6 | 150,3 |
| 25 | 544,5 | 65,4 | 97,7 | 234,5 | 743 | 886,6 | 62,6 | 150,3 |
| 26 | 397,7 | 47,8 | 71,3 | 171,2 | 542,7 | 647,5 | 45,7 | 109,7 |
| 27 | 606 | 72,8 | 108,7 | 260,9 | 826,9 | 986,7 | 69,6 | 167,1 |
| 28 | 568,2 | 68,2 | 101,8 | 244,4 | 775,2 | 925 | 65,2 | 156,5 |
| 29 | 549,2 | 65,9 | 98,5 | 236,4 | 749,3 | 894 | 63,1 | 151,5 |
| 30 | 227,3 | 27,3 | 40,7 | 97,7 | 310,1 | 370 | 26,1 | 62,7 |
| 31 | 271,5 | 32,6 | 48,9 | 117,4 | 363,6 | 442,6 | 31,3 | 75,2 |
| 32 | 520,8 | 62,5 | 93,6 | 224,7 | 710,8 | 848,4 | 59,9 | 143,8 |
| 33 | 528,7 | 63,5 | 94,9 | 227,8 | 721,5 | 861 | 60,8 | 146 |
| 34 | 355,1 | 42,6 | 63,9 | 153,4 | 484,7 | 578,7 | 40,9 | 98,2 |
| 35 | 568,2 | 68,2 | 101,8 | 244,4 | 775,2 | 925 | 65,2 | 156,5 |
| 36 | 544,5 | 65,4 | 97,7 | 234,5 | 743 | 886,6 | 62,6 | 150,3 |
| 37 | 355,1 | 42,6 | 63,9 | 153,4 | 484,7 | 578,7 | 40,9 | 98,2 |
| 38 | 568,2 | 68,2 | 101,8 | 244,4 | 775,2 | 925 | 65,2 | 156,5 |
| 39 | 544,5 | 65,4 | 97,7 | 234,5 | 743 | 886,6 | 62,6 | 150,3 |
|
|
16729,5 |
2008,3 |
3002,6 |
7207,8 |
22801 |
27242,9 |
1923,3 |
4617,4 |
Суммарный расход тепла
Таблица № 4.1
tн˚С
Вт
Вт
Вт
Вт
1
2
3
4
5
(+8)
3485,3
557,9
7397
3002,6
0
6273,6
1004,2
10794
3002,6
(-5)
8016,2
1283,1
12916
3002,6
(-10)
9758,8
1562
15039
3002,6
(-18)
12547,1
2008,3
18435
3002,6
(-25)
14986,8
2398,8
21407
3002,6
(-30)
16729,5
2677,8
23530
3002,6
|
Таблица № 4.2 | |||
| Температура наружного воздуха | Число часов стояния температур | Температура наружного воздуха | Число часов стояния температур |
| 1 | 2 | 1 | 2 |
| (-30) - (-25) | 21 | (-10) - (-5) | 1520 |
| (-25) - (-18) | 117 | (-5) - (0) | 2480 |
| (-18) - (-10) | 328 | (0) - (+8) | 7470 |
Построение графика годового расхода теплоты по продолжительности тепловой нагрузки производится по суммарной часовой нагрузке с использованием данных по продолжительности стояния наружных температур. Приложение №1
Таблица № 6.1
| tн | -30 | -25 | -18 | -10 | -5 | 0 | +8 |
| Q0 | 1 | 0,896 | 0,75 | 0,583 | 0,479 | 0,375 | 0,208 |
 0C
| 150 | 137,5 | 119,8 | 99,3 | 86,1 | 72,7 | 50,4 |
 0C
| 70 | 65,8 | 59,8 | 52,7 | 47,8 | 42,7 | 33,7 |
Используя значения 
и 
из таблицы №5, строим нормативный температурный график центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке.
Для того чтобы нагреть воду до 60˚С для горячего водоснабжения в подающем трубопроводе закрытой тепловой сети, температура теплоносителя должна быть не ниже 70˚С поэтому при температуре наружного воздуха выше tн, уменьшать температуру теплоносителя нельзя.
Для построения повышенного графика вычисляем перепад температур сетевой воды в 1-й и 2-й ступенях подогревателей и определяем значение 
и 
В обратном трубопроводе
[6.25]
Аналогично вычисляем температуру теплоносителя при других параметрах наружного воздуха. Данные заносим в таблицу №6
Таблица № 6.2
| tн | -30 | -25 | -18 | -10 | -5 | 0 | +1 |
 0C
| 149.7 | 138.3 | 122.2 | 103.6 | 91.7 | 79.7 | 77.3 |
 0C
| 52.5 | 49.4 | 45 | 39.8 | 36.2 | 32.5 | 31.8 |
На основании отопительного графика, используя данные таблицы №6, строим повышенный график регулирования отпуска тепла. Приложение №2
Таблица № 7.1
| Температура наружного воздуха | Расход теплоносителя на отопление | Расход теплоносителя на вентиляцию | Расход теплоносителя на ГВС |
| tнºС | G0, т/ч | Gв, т/ч | Gгвср, т/ч |
| +8 | 105,5 | 16,9 | 64,5 |
| +1 | 179,4 | 28,7 | - |
| 0 | - | - | - |
| -5 | - | - | - |
| -10 | - | - | - |
| -18 | - | 28,7 | - |
| -25 | - | - | - |
| -30 | - | 28,8 | 21,5 |
На основании таблицы №7, строим график часовых расходов сетевой воды. Приложение №3
Т/ч
Т/ч
Т/ч
Т/ч
Т/ч
Т/ч
1
2
3
4
5
6
7
4
1,2
0,16
0,4
0,58
0,46
1,36
5
2
0,27
0,7
0,98
0,78
2,27
6
2,4
0,32
0,8
1,15
0,92
2,72
7
2
0,27
0,7
0,98
0,78
2,27
8
2
0,27
0,7
0,98
0,78
2,27
9
5,2
0,69
1,8
2,49
1,99
5,89
10
4,9
0,65
1,6
2,33
1,86
5,55
11
4,4
0,59
1,5
2,11
1,69
4,99
12
4,3
0,57
1,4
2,04
1,63
4,87
13
4
0,54
1,4
1,94
1,55
4,54
14
4
0,53
1,3
1,9
1,52
4,53
15
6,6
0,88
2,2
3,16
2,53
7,48
22
2,2
0,3
0,8
1,07
0,86
2,5
23
5,1
0,68
1,7
2,44
1,95
5,78
27
5,5
0,73
1,8
2,61
2,09
6,23
31
2,4
0,33
0,8
1,17
0,94
2,73
58,2
7,78
19,6
27,93
22,33
65,98
Тепловая нагрузка квартала для ЦТП-2
Т/ч
Т/ч
Т/ч
Т/ч
Т/ч
Т/ч
1
2
3
4
5
6
7
16
4
0,54
1,4
1,94
1,55
4,54
17
4,5
0,61
1,5
2,18
1,74
5,11
18
3,6
0,48
1,2
1,71
1,37
4,08
19
7
0,93
2,4
3,33
2,66
7,93
20
7,2
0,97
2,5
3,47
2,78
8,17
21
4,5
0,61
1,5
2,18
1,74
5,11
24
4,9
0,65
1,7
2,35
1,88
5,55
25
4,9
0,65
1,7
2,35
1,88
5,55
26
3,6
0,48
1,2
1,71
1,37
4,08
28
5,1
0,68
1,7
2,44
1,95
5,78
29
4,9
0,66
1,7
2,36
1,89
5,56
30
2
0,27
0,7
0,98
0,78
2,27
32
4,7
0,63
1,6
2,25
1,8
5,33
33
4,8
0,64
1,6
2,28
1,82
5,44
34
3,2
0,43
1,1
1,53
1,22
3,63
35
5,1
0,68
1,7
2,44
1,95
5,78
36
4,9
0,66
1,7
2,35
1,88
5,56
37
3,2
0,43
1,1
1,53
1,22
3,63
38
5,1
0,68
1,7
2,44
1,95
5,78
39
4,9
0,65
1,7
2,35
1,88
5,55
92,1
12,33
31,4
44,17
35,31
104,43
Итого
150,3
20,11
51
72,1
57,64
170,41
Таблица № 9.1
№
участка
т/ч
м
Предварительный расчет
Окончательный расчет
м
Rл
Па/м
dн х S
мм
dу
мм
Па/м
Эквив.
длина
м
м
Па
м
м
Главная магистраль
1
170,4
680
80
273х7
250
36
задвижка
2
3,83
7,66
1
3,39
3,39
5
28
140
1
5,55
5,55
156,6
30117,6
3,28
2
104,43
520
80
219х6
200
45
4
23,4
93,6
1
4,2
4,2
97,8
27801
3,03
6,31
сумма участков 1+2 = 6,31
Ответвление
3
65,98
220
3,03
21
194х6
175
35
задвижка
1
2,9
2,9
1
2,17
2,17
2
19
38
1
21
21
64,07
9942,45
1,08
4,36
сумма участков 1+3 = 4,36
Подбор компенсаторов
Для компенсации температурных удлинений трубопроводов устанавливаются как сальниковые, так и П-образные компенсаторы.
Тепловые удлинения трубопроводов между опорами, обусловленное удлинением труб при нагревании, рассчитывается по формуле, мм:
[10.42]
L - длина трубопровода между неподвижными опорами, м.
α = 0,012 мм/(м·˚С) коэффициент линейного удлинения стальных труб.
τ = τ1 – темпер. сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети при tн.о, ˚С
Расчетная компенсирующая способность компенсатора, мм.
[10.43]
- компенсирующая способность компенсатора, мм. (прил. 13)
z = 50 мм неиспользуемая компенсирующая способность компенсатора.
Установочная длина компенсатора, мм.
[10.44]
А – длина компенсатора с полностью выдвинутым стаканом, мм (прил. 13)
Монтажная длина компенсатора, мм.
[10.45]
Для трубопровода Dн- 273 мм, ℓмонт = 1181,6 мм
Для трубопровода Dн- 219 мм, ℓмонт = 1121,6 мм
tн= 10˚C. температура воздуха для монтажа компенсатора.
Расчет тепловой изоляции
Прокладка в непроходных каналах. Определяем норму потерь тепла для подающего и обратного трубопроводов.
При Dн = 273 мм, qпод = 105 Вт/м; qобр = 70 Вт/м
При Dн = 219 мм, qпод = 92 Вт/м; qобр = 59 Вт/м
τ = 90˚С ; tо = 5˚С
Общее сопротивление для подающего трубопровода
; м·˚С/Вт [11.46]
При прокладке в непроходном одноячейковом канале
[11.47]
Сопротивление изоляции
[11.48]
Для определения Rп.сл и Rн предварительно примем конструкцию теплоизоляции. Основной изоляционный слой – маты минералватные прошивные в обкладке из металлической сетки δиз = 50 мм; λп.сл = 0,38 Вт/(м˚С); λгр= 1,7 Вт/(м˚С);
Среднегодовая темп. грунта на глубине заложения оси трубопр. (h=1.2 м) при +5
Определение наружного диаметра трубы с изоляцией
Dиз= Dн+2δиз
Dк= Dиз+2δп.сл
Подбираем канал типа КС и определяем его эквивалентный диаметр
; м [11.49]
F – поперечная площадь канала, м2
П – длина поперечного периметра канала, м
Сопротивление покровного слоя
; м·˚С/Вт [11.50]
Сопротивление переходу тепла от поверхности конструкции к воздуху канала
; м·˚С/Вт [11.51]
Сопротивление перехода тепла от воздуха к поверхности канала
; м·˚С/Вт [11.52]
В непроходных каналах αкан= αн= 8,14
Сопротивление грунта
; м·˚С/Вт [11.53]
Сопротивление влияние обратного трубопровода на подающий
; м·˚С/Вт [11.54]
; Вт/м [11.55]
Определяем толщину изоляции трубопроводов
; мм [11.56]
λиз = 0,076 коэффициент теплопроводности изоляции
е = 2,72
Для трубопровода Dн- 273 мм, δиз= 22,8 принимаем 30мм
Для трубопровода Dн- 219 мм, δиз= 15,3 принимаем 20мм
Таблица 13.1
| Марка насоса | Производи-тельность, м3/ч | Полный напор, м | Частота вращения, об/мин | Мощность электродви-гателя, кВт | диаметр рабочего колеса, мм |
| Сетевой насос 4НДВ | 180 | 84 | 2950 | 55 | 265 |
| Подпиточный насос 11/2К-6 | 30 | 24 | 2900 | 4,5 | 162 |
Библиографический список
1. Теплоснабжение района города «Методические указания к курсовому проекту по курсу Теплоснабжение». Томского государственного архтектурно-строительного университета, 2001 г.
2. Расчёт и проектирование тепловых сетей. / А.Ю. Строй, В.Л. Скальский . –Киев.: Будивельник, 1981 г.
Филиал Томского коммунально-строительного техникума
Курсовой проект
Дата: 2019-07-24, просмотров: 246.
