Курсовой проект по отоплению жилого района

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.

1. Исходные данные: 2. Определение тепловых нагрузок района: 3. График расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха: 4. График центрального качественного регулирования отпуска теплоты: 5. Гидравлический расчёт тепловых сетей: 6. Разработка монтажной схемы и выбора строительных конструкций тепловой сети: 7. Теплоизоляционная конструкция:

8. Расчёт опор: 9. Водоподогреватели горячего водоснабжения: 21 Библиографический список: 28 Курсовой проект “Теплоснабжение”. 1. Исходные данные. 1.1 Климатологические данные. 1. Населённый пункт: г. Чокурдах. 2. Расчётная температура самой холодной пятидневки: -48 °С. 3. Расчётная температура зимняя вентиляционная: -49 °С.

4. Средняя годовая температура: -14,2 °С. 5. Отопительный период: • начало: 08.08, • конец: 23.06, • продолжительность: 318 суток, • средняя температура наружного воздуха: -17,4 °С, • градусо-дней: 1.2 Повторяемость температур наружного воздуха. tн °С. Количество часов. –50 °С и ниже. 756 –49,9 ÷ –45 °С. 633 –44,9 ÷ –40 °С. 628 –39,9 ÷ –35 °С.

495 –34,9 ÷ –30 °С. 456 –29,9 ÷ –25 °С. 377 –24,9 ÷ –20 °С. 329 –19,9÷ –15 °С. 341 –14,9÷ –10 °С. 377 –9,9 ÷ –5 °С. 407 –4,9 ÷ 0 °С. 514 +0,1 ÷ 5 °С. 662 +5,1 ÷ 8 °С. 553 Всего часов: 6528 ч.

3. Средняя месячная и годовая температура наружного воздуха. Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль –35,5 –33,9 –28,3 –18,9 –6,1 5,8 9,7 Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь год 6,9 0,9 –12,4 –25,8 –33,3 –14,2 Курсовой проект “Теплоснабжение”. 4. Удельные потери тепла зданиями. to Этажность. 1 ÷ 2 3 ÷ 4 –50 °С. qo=255

В/м2 qo=169 В/м1.5 Нормы расхода горячей воды. Жилой дом: 120 л/сут. Школы, лицеи: 8 л/сут. Детский сад: 30 л/сут. Столовая: 6 л/сут. 2. Определение тепловых нагрузок района. 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. Расход тепла на вентиляцию общественных зданий <Вт>: Qv max=K1K2qoA К2 – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий

(К2=0,6). 3. Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий <Bт>: 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”.

4. Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий <Bт>: Qh max=2,4Qh m 5. Средний тепловой поток на отопление <Bт>: 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.

Жилой дом. 67600 – 10500 25200 36258 – 6720 996,2 – 307,07 15. Жилой дом. 67600 – 10500 25200 36258 – 6720 996,2 – 307,07 сумма: 1343200 104532 127401 305763 689546 54320 99950 18945,5 995,1 3776,9 Курсовой проект “Теплоснабжение”. 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. ; (3.1) ; (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, Вт. Qv m, Вт. Qh m, Вт. Qoбщ. m, 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: –– 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 ( ) и обратной ( ) магистралях в течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур наружного

воздуха от +8 до to по следующим формулам: ; (4.1.1.) ; (4.1.2.) ti – средняя температура воздуха отапливаемых зданий. &#8710;t – температурный напор нагреваемого прибора: ; (4.1.3.) – температура воды в подающем трубопроводе системы отопления после элеватора при to. to – расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления. – температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления при to. – расчётный перепад температур воды в тепловой сети: ; (4.1.4.) – температура воды в подающем трубопроводе

тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха (to). – расчётный перепад температуры воды в местной системе отопления. ; (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:

– 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) – 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 (&#948;1) и нижней (&#948;2) ступени при различных температурах наружного воздуха (tн) и балансовой нагрузки горячего водоснабжения ( ): =X&#903;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: ; (4.2.2.) Задавая величину недогрева водопроводной воды до температуры греющей воды в нижней ступени подогревателя (&#8710;t = 5 &#247; 10 °С) определяют температуру нагреваемой воды после первой ступени подогревателя (t') при температуре наружного воздуха, соответствующей точки излома графика (t'н): t' = – &#8710;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 (&#948;2) при различных температурах наружного воздуха определяется: при t'н: &#948;'2 = &#948;&#903;(t' – tc)/(th – tc); (4.2.4.) при to: &#948;2 = &#948;'&#903;(&#964;2 – tc)/(&#964;'2 – tc); (4.2.5.) th – температура воды поступающая в систему горячего водоснабжения. tc – температура холодной водопроводной воды в отопительный период.

Зная &#948;2 и &#948;'2 находим температуру сетевой воды от обратной магистрали по повышенному температурному графику: &#964;2П = &#964;2 – &#948;2; (4.2.6.) &#964;'2П = &#964;'2 – &#948;'2; (4.2.7.) Перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при t'н и tо: &#948;'1 = &#948; – &#948;'2; (4.2.8.) &#948;1 = &#948; – &#948;2; (4.2.9.) Температуры сетевой воды подающей магистрали тепловой сети для повышенного температурного графика определяются

по следующим формулам: &#964;1П = &#964;1 – &#948;1; (4.2.10.) &#964;'1П = &#964;'1 – &#948;'1; (4.2.11.) Расчёт графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты. – 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: &#964;1 = 130 °С &#964;2 = 70 °С ti = 18 °С to = – 48 °С &#964;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: ; (5.2.1.) б) максимальный расход воды на вентиляцию: ; (5.2.2.) в) на горячие водоснабжение в открытых системах теплоснабжения: ; (5.2.3.) ; (5.2.4.) г) на горячие водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:

– при параллельной схеме присоединения водоподогревателей: ; (5.2.5.) ; (5.2.6.) Курсовой проект “Теплоснабжение”. 12 – при двухступенчатой схеме присоединения водоподогревателей: ; (5.2.7.) ; (5.2.8.) &#964;1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха, &#964;2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха, th – температура воды поступающей в систему горячего водоснабжения

потребителей, &#964;'1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в точке излома графика, &#964;'2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети после системы отопления здания в точке излома графика, &#964;'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: – суммарные гидравлические сопротивления для всех участков расчётной магистрали, – 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: – двухступенчатая смешанная схема, При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема. Гидравлический расчёт сведён в таблицу №3. Курсовой проект “Теплоснабжение”.

14 Таблица №3 Гидравлический расчёт: № уч. Q, ккал/ч G, т/ч Диаметр Длина U, м/с Потери напора Ду Дн х S L, м Lэкв L +Lэкв h, мм. вод. ст. H, мм. вод. ст. Hc, мм. вод. ст. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 17544 0,291 50 57 х 3,5 34 10,2 44,2 0,12 0,53 23,43 23,43 2 316909 4,05 65 76 х 3,5 68 20,4 88,4 0,32 2,58 228,07 251,5 3 909222 15,75 100 108 х 4 14 4,2 58,8 0,59 5,17 304 555,5 4 1101896 19,07 100 108

х 4 22 6,6 28,6 0,7 7,3 209 764,5 5 1345792 23,36 125 133 х 4 90 27 117 0,57 3,57 417,7 1182,2 6 1428197 24,8 125 133 х 4 26 7,8 33,8 0,59 3,88 131,2 1313,4 7 1508005 26,23 125 133 х 4 17 5,1 22,1 0,64 4,52 99,9 1413,3 8 216842 3,75 50 57 х 3,5 3 0,9 3,9 0,27 2,51 9,79 – 9 449109 7,79 65 76 х 3,5 26 7,8 33,8 0,63 9,3 314,34 – 10 674836 11,71 80 108 х 4 15 4,5 19,5 0,67 8,9 173,55 487,9 11 225727 3,92 50 57 х 3,5 5 1,5 6,5 0,59 12,9 83,85 –