Проектирование участка тепловой сети

Содержание

1. Введение……………………………………………..........................................

2. Исходные данные..........................................................................
.....................

3. Расчёт тепловых нагрузок........................................................................
..........

4. Расчёт расхода сетевой воды............................................................................
..

Курсовая работа

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Шаленко А.Г.

Проектирование участка тепловой сети

Стадия

Лист

Листов

Провер.

Жальских.Н.С

У

ТКХиС   гр. ТТ-31

1. Введение

Требования к строительным конструкциям тепловых сетей

    Применяемые при монтаже водяных тепловых сетей строитель­ные конструкции: каналы, камеры, тоннели,  от­дельно стоящие промежуточные опоры и эстакады для подземной прокладки, колодцы дренажных устройств и неподвижные опо­ры — состоят в основном из сборных железобетонных деталей, изготовленных на заводах железобетонных конструкций. Строи­тельные конструкции должны быть экономичными, долговечны­ми, обеспечивать минимальные тепловые потери в сетях, при сооружении и не требовать больших ма­териальных и трудовых затрат при эксплуатации. При выборе строительных конструкций теплопроводов необходимо учитывать: гидрогеологические условия трассы, расположение трассы на тер­ритории, условия эксплуатации, а также возможность использо­вания местных материалов и конструкций.

Дренаж

     При проектировании подземные тепловые сети желательно укладывать выше уровня грунтовых вод. Если это невозможно, то при прокладке тепловых сетей ниже максимального уровня стояния грунтовых вод нужно предусматривать попутный дренаж.

     Для попутного дренажа применяют асбестоцементные трубы, керамические, полиэтиленовые и готовые трубофильтры.

     Вода в дренажных трубах движется самотёком, поэтому трубы прокладывают под единым уклоном на всём протяжении от места сбора грунтовых вод до места сброса в ливниевый сток.

      Для прочистки дренажных труб на углах поворота и на прямых участках не реже, чем через 50 м. устраивают контрольные смотровые колодцы диаметром не менее 1000 мм.

      Отметки дна колодцев принимают на 30 см ниже отметок заложения дренажных примыкающих труб.

      Выпуск вод из дренажа производится в водосточную сеть или открытые водоёмы.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Тепловые камеры

      Камера тепловая — это, как правило, специальное заглубленное сооружение, состоящее из нескольких отдельных (сборных) железобетонных конструкций.

      Тепловые камеры тепловых сетей, применяются в канализационных и газовых сетях, водопроводе, предназначены тепловые камеры, для эксплуатирования их в слабо агрессивной среде, используются в основном, в подземных коммуникациях.

      Для стабильной и бесперебойной работы тепловых, газовых, канализационных сетей, водопровода, в обязательном порядке необходимо использовать тепловую камеру, которая изготавливается из тяжелого бетона. Применяется тепловая камера для защиты узлов (стыков), а также секционных задвижек (вентилей), компенсаторов, дренажных устройств, разных отводов, перемычек и возможных слабых мест на трубопроводе. Предназначена тепловая камера, в том числе и для защиты от коррозии трубопроводов, как и для защиты системы от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Опорные конструкции

    В тепловых сетях на трубопроводах устраивают опорные конструкции  2-ух типов: 1) подвижные

2) неподвижные.

     Опорные конструкции служат для восприятия усилия от трубопроводов и передачи их на несущие конструкции или грунт, а также для обеспечения совместного перемещения труб и изоляции при температурных деформациях.

    Подвижные опоры служат для передачи веса трубопроводов и их изоляционных оболочек на несущие конструкции и для обеспечения перемещения труб в результате изменения их длины при изменении температуры теплоносителя.

   Неподвижные опоры служат для распределения удлинений трубопроводов и восприятия усилий от температурных деформаций и внутреннего давления путём закрепления трубопровода в отдельной точке относительно каналов или несущих конструкций.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Специальные сооружения на тепловых сетях.

     Пересечение тепловыми сетями естественных или искусственных препятствий осуществляется при помощи специальных сооружений. К этим сооружениям относятся переходы через водные преграды, под железнодорожными и трамвайными путями, под автомагистралями, а также через различные подземные и надземные сооружения.

      Подводные переходы могут быть выполнены в виде проходных тоннелей или         дюкеров. 

     Подземные переходы теплопроводами железных и автомобильных дорог, уличных проездов и трамвайных путей осуществляют, главным образом, прокладывая теплопроводы в стальных или железобетонных футлярах. Такие переходы представляют собой два футляра, проложенные закрытым бестраншейным способом, в которых размещены подающий и обратный трубопроводы, покрытые тепловой изоляцией.

    Надземные переходы осуществляют при пересечении трассы тепловых сетей железнодорожных путей, автомобильных дорог и рек при неблагоприятных гидрогеологических условиях или значительной длине перехода.

Трубопроводы тепловых сетей

    Основным видом тепловых сетей являются трубопроводы. Для теплопроводов тепловых сетей применяются соответствующие трубы, отвечающие по качеству теплоносителя.

    Для магистральных и квартальных трубопроводов применяются стальные электросварные или бесшовные трубы. Основные размеры труб и деталей выбирают в зависимости от расчётного давления и температуры с учётом коррозионной активности среды. За расчётное давление принимают максимальное рабочее давление, а за температуру- максимальную рабочую температуру по проектной документации.

Фасонные изделия

    К фасонным изделиям трубопроводов относятся: отводы, переходы, тройники, заглушки и т.д.

        Отводы бывают гнутыми и сварными. Для гибких компенсаторов, поворотов и

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

и других гнутых элементов применяют крутоизогнутые отводы.

    Для трубопроводов тепловых сетей диаметром более 400 мм. с рабочим давлением теплоносителя до 2,5 МПа и температурой до 350̊ С допускается применять сварные секторные отводы.

    Для стыка труб различного диаметра применяют переходы. По конструкции они подразделяются на концентрические и эксцентрические. Концентрические используют для линий трубопроводов, расположенных вертикально, а эксцентрические для линий трубопроводов, расположенных горизонтально.

    Тройники по конструкции: равно-проходные ( без изменения диаметра ответвления), переходные ( с уменьшением диаметра ответвления).

    Заглушки используются для отключения участков теплопроводов на время ремонта и гидравлических испытаний сетей, а также для заглушения торцов труб. По назначению заглушки бывают: торцевые и промежуточные.

Компенсаторы

    Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов тепловых сетей применяются компенсирующие устройства. Они служат для восприятия деформаций стальных трубопроводов при изменении температуры теплоносителя и для разгрузки их от возникающих температурных отложений, а также для предохранения от разрушения арматуры.

    По принципу работы компенсаторы делятся:

1) радиальные или гибкие устройства, воспринимающие удлинение трубопроводов изгибом.

2) осевые устройства скользящего и упругого типов, в которых удлинение воспринимается перемещением труб или стальных пружинистых вставок.

Арматура тепловой сети

     Арматура тепловой сети по функциональному назначению делится: на запорную, регулировочную, предохранительную, дросселирующую.

     Запорная арматура предназначена для перекрытия потока теплоносителя. К ней относятся: задвижки, краны, вентили, клапаны и поворотные затворы.Её устанавливают: на всех трубопроводах выводах тепловой сети от источника теплоты; для секционирования магистралей; на трубопроводах ответвлений; для

спуска воды и выпуска воздуха.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

     Регулирующая арматура служит для регулирования параметров теплоносителя. В состав арматуры входят: регулирующие клапаны, регуляторы давления, регуляторы температуры и регулирующие вентиля.

     Предохранительная арматура предназначена для предохранения теплопроводов и оборудования от недопустимого повышения давления путём автоматического выпуска избыточного количества теплоносителя

     Защитная арматура служит для защиты трубопроводов и арматуры путём отключения защищаемого участка. К ней относятся: отсечные и обратные клапаны и другие отключающие устройства.

     Арматура характеризуется 3-мя основными параметрами: условный проход, рабочее давление, температура теплоносителя.

Защита от коррозии                                                        

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                                            Тепловая изоляция трубопроводов

     Для тепловых сетей следует, как правило, принимать теплоизоляционные материалы и конструкции, проверенные практикой эксплуатации. Новые материалы и конструкции допускаются к применению при положительных результатах независимых испытаний, проведенных специализированными лабораториями.

     Материалы тепловой изоляции и покровного слоя теплопроводов должны отвечать требованиям  норм пожарной безопасности и выбираться в зависимости от конкретных условий и способов прокладки.

Пуск водяных тепловых сетей

      Пуск водяных тепловых сетей состоит из следующих операций:

1) заполнение трубопроводов сетевой водой.

2) установление циркуляции.

3) проверки плотности сети.

4) включение потребителей и пусковая регулировка сети.

Эксплуатация тепловых сетей

      При эксплуатации тепловых сетей необходимо: поддерживать в исправном состоянии оборудование, строительные и другие конструкции тепловых сетей, проводя своевременно их осмотр и ремонт; наблюдать за работой компенсаторов, опор, арматуры, дренажей, воздушников, контрольно-измерительных приборов, своевременно устраняя выявленные дефекты и не плотности; выявлять и восстанавливать разрушенную тепловую изоляцию и антикоррозионное покрытие; удалять скапливающуюся в каналах и камерах воду и предотвращать попадание грунтовых вод; отключать неработающие участки сети; своевременно удалять воздух из теплопроводов через воздушники, поддерживая постоянно избыточное давление во всех топках сети и системах теплопотребления; поддерживать чистоту в камерах и проходных каналах, не допуская в них посторонних лиц; принимать меры к предупреждению и ликвидации аварий в работе тепловых сетей; осуществлять контроль за коррозией.

Охрана окружающей среды

     При монтаже водяных тепловых сетей и сооружений необходимо осуществлять мероприятия по охране окружающей среды.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

     Отходы, строительный мусор должны своевременно вывозиться на свалку, захламление и заваливание мусором строительной площадки запрещаются. В период свёртывания строительных работ все строительные отходы необходимо вывозить с благоустраиваемой территории для дальнейшей утилизации. Строго запрещается делать "захоронения" бракованных деталей и железобетонных элементов. Сжигание горючих отходов и строительного мусора на участке в пределах городской застройки запрещается.

     Требования по охране окружающей среды содержатся в СНиП 3.01.01-85, ГОСТ 17.1.01-77, ГОСТ 17.2.07-76, ГОСТ 17.2.01-77^* и действующих законодательных документах.

      Объект строительства должен завершаться доброкачественной уборкой и благоустройством территории с восстановлением растительного покрова.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2. Исходные данные

       Город: Аскиз

       Температура наружного воздуха холодной пятидневки:-39^оС

       Температура теплоносителя: 120/70^оС

       Этажность застройки: 7- жилые здания;

                                                  5- общественные здания.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3.Расчет тепловых нагрузок.

          Определение тепловых нагрузок района города по видам теплопотребления производится исходя из величины жилой площади и числа жителей.

          Принимаем, что все здания распределены по району равномерно. Жилая площадь кварталов определяется в зависимости от плотности жилого фонда:

F_жi=F_квi*f_i, где

 F_жi-это площадь жилая площадь квартала, м².

 F_квi-это площадь квартала по ген.плану, га.

 f_i-это плотность жилого фонда, м²/га.

f₁=3400

f₂=3100

          Число жителей в жилом микрорайоне определяется исходя из нормы жилой площади на одного человека, 18 м²/чел.

           Число жителей в жилом микрорайоне определяется исходя из нормы общественной площади на одного человека, 12 м²/чел.

Результаты расчета сводим в таблицу №1.

                  Расчетные тепловые нагрузки для теплового района города (Вт), определяются по формулам:

1.На отопление жилых и общественных зданий:

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

=*A(1+)

2.На вентиляцию общественных зданий:

=***A

3.На горячее водоснабжение в отопительный период:

=* (средняя)

4.Максимальная на горячее водоснабжение в отопительный период:

=2,4*(максимум)

5.Средняя на горячее водоснабжение вне отопительный период:

= (средняя)

 на горячее водоснабжение вне отопительный период:

=2,4* (максимальная)

-укрупненный показатель расхода теплоты на отопление одного м²  общей          площади жилых зданий, Вт.

A= F_жi-это общая площадь жилых зданий, м².

-это коэффициент учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий, =0,25.

- это коэффициент учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий, =0,25.

-это укрупненный показатель среднего расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека, Вт.

-число человек.

-это температура холодной (водопроводной) воды вне отапливаемый период, =15̊С.

- это температура холодной (водопроводной) воды в отапливаемый период, =5̊С.

β-это коэффициент учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение вне отопительный период по сравнению  с отопительным, β=0,8.

           Средний и максимальный суммарный расход теплоты определяется по формулам с учетом тепловых потерь в сетях и оборудовании в размере 5% то есть:

1.     =1,05(++)

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2.     =1,05(++)

·        =87

·        =87

·        =332

·        =259

Расчет.

Отопление:

1.=*A(1+)

=87*181900(1+0,25)=15825300 (Вт)                                                          1 квартал.

2. =87*102687(1+0,25)=8933769 (Вт)                                                 2 квартал.

②Вентиляция:

1.=                                                                                
                          1 квартал.

2.=***A

=0,25*0,25*87*1802687=558360,562 (Вт)                                                 2 квартал.

③Горячее водоснабжение в отопительный период:

1.=*

=332*10105=3354860 (Вт)                                                                         1 квартал.

2.=259*8557=2216263 (Вт)                                                                2 квартал.

④Максимальная на горячее водоснабжение в отопительный период:

1.     =2,4*

2,4*3354860=8051664 (Вт)                                                                1 квартал.

2.=2,4*2216263=5319031,2 (Вт)                                                      2 квартал.

⑤Средняя на горячее водоснабжение вне отопительный период:

1.     =

=33548600,8=2147110,4 (Вт)                                                 1 квартал.

2.=22162630,8=1418408,32 (Вт)                                       2 квартал.

 на горячее водоснабжение вне отопительный период:

1.     =2,4*

2,4*2147110,4=5153064,96 (Вт)                                                         1 квартал.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2.=2,4*

=2,4*1418408,32=3404179,79 (Вт)                                                             2 квартал.

Средний суммарный расход теплоты:

1.=1,05(++)

=1,05(158,253+0+3354,860)=3688,7 (кВт)                                                 1 квартал.

2.=1,05(++)

=1,05(8933,7+558,3+2216,2)=12356,6 (кВт)                                              2 квартал.

Максимальный суммарный расход теплоты:

1.=1,05(++)

=1,05(158,2+0+8051,6)=8612,38 (кВт)                                                       1 квартал.

2.     =1,05(++)

=1,05(8933,7+558,3+5319)=15551,55 (кВт)                                               2 квартал.

Результаты расчетов сводим в таблицу №2.

2.Построение часового графика расхода теплоты.

Для построения графика расхода теплоты на отопление и вентиляцию используются формулы:

1.=;     2.=, где

= применяется по таблице №2

=∑ применяется по таблице №2

-средняя температура внутреннего воздуха в отапливаемых зданиях, =18̊С.

= текущее значение температуры наружного воздуха, =-15̊С.

= расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, =-39̊С.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

-это расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, =-22̊С.

Часовой график расхода теплоты по отдельным видам тепловой нагрузки и

суммарный график тепловой нагрузки строятся в координатах Q-, при этом  изменяется в пределах от =+8̊С до =.

График годового расхода теплоты по продолжительности тепловой нагрузки

строится по суммарной часовой нагрузке по данным продолжительности стояния наружных температур.

График суммарной тепловой нагрузки строится путем сложения:

=++

=59 для +8̊С (Вт/ м²)

=87 для -39̊С (Вт/ м²)

                                                1 квартал:=59*181900(1+0,25)=13,415 (МВт)

                                                2 квартал:=59*102687(1+0,25)=7,573 (МВт)

                                           Микрорайон:  =59*284,587(1+0,25)=20,988 (МВт)             

                                                2 квартал:=0,25*0,25*59*102687=0,3786 (МВт)

Расчет для первого квартала.

=13415,1=7766,6=7,766 (МВт)

=15825,7=9162,2=9,162 (МВт)

=0 (МВт)

=0 (МВт)

=8,051 (МВт)

=3,354 (МВт)

=8,051+0+7,766=15,817 (МВт)

=8,051+0+9,162=17,213 (МВт)

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Расчет для второго квартала.

=7573=4384,4=4,384 (МВт)

=8933,7=5172,1=5,172 (МВт)

==378,6=0,312 (МВт)

=558,3=0,46 (МВт)

=5,319 (МВт)

=2,216 (МВт)

=5,319+0,312+4,384=10,015 (МВт)

=5,319+0,46+5,172=10,951 (МВт)

Расчет для микрорайона:

=20,988=12,15 (МВт)

=24,759=14,3 (МВт)

==378,6=0,312 (МВт)

=558,3=0,46 (МВт)

=13,37 (МВт)

=5,571(МВт)

=13,370+0,312+9,9=23,582 (МВт)

=13,370+0,46+14,3=28,13 (МВт)

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

4.Расчет расхода сетевой воды.

1.Расход сетевой воды на отопление при различных температурах наружного

 воздуха определяется:

=, где

-расход теплоты на отопление при заданной температуре наружного воздуха, кВт.

C=4,187 -удельная теплоемкость воды.

-температура теплоносителя при заданной температуре наружного воздуха в подающем трубопроводе тепловой сети,  ̊С.

- температура теплоносителя при заданной температуре наружного воздуха в обратном трубопроводе тепловой сети,  ̊С.

2.Расход сетевой воды на вентиляцию при различных температурах наружного

 воздуха определяется:

=, где

-расход теплоты на вентиляцию при заданной температуре наружного воздуха, кВт.

- температура теплоносителя при заданной температуре наружного воздуха в подающем трубопроводе тепловой сети,  ̊С.

- температура теплоносителя при заданной температуре наружного воздуха после

вент.установки.

3.Суммарный расход сетевой воды при регулировании по отопительной

нагрузке определяется:

=, где

-максимальный суммарный расход теплоты при заданной температуре наружного воздуха.

- температура теплоносителя при заданной температуре наружного воздуха в подающем трубопроводе от теплового пункта,  ̊С.

- температура теплоносителя при заданной температуре наружного воздуха в обратном трубопроводе от теплового пункта,  ̊С.

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

4.Суммарный расход сетевой воды при регулировании по совмещенной

нагрузки отопления горячего водоснабжения (ГВС).

=, где

-максимальный суммарный расход теплоты на отопление, на ГВС.

При температуре наружного воздуха =+8 ̊С.

=77,86 ̊С          =14,6 ̊С

=33,04 ̊С       =33,04 ̊С

При температуре наружного воздуха =-39 ̊С.

=120 ̊С       =46,7 ̊С

=70 ̊С       =70 ̊С

Расчет для первого квартала.

1.

=== 148,98 (т/ч)                                                          min

=  157,55 (т/ч)                                                              max

2.

=0                                                                              
                                           min

=0                                                                              
                                           max

= 175,76 (т/ч)     « без ГВС»                     min

= 157,55 (т/ч)     « без ГВС»                       max

= 330,207 (т/ч)     « без »                      min

= 295,996 (т/ч)            « без »                     max

Расчет для второго квартала.

1.

=== 84,101 (т/ч)                                                          min              

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

=  88,938 (т/ч)                                                              max

2.

=== 4,24 (т/ч)                                                                  min

 =  5,395 (т/ч)                                                                max

3.

= 107,869 (т/ч)     « без ГВС»                   min

= 96,848 (т/ч)          « без ГВС»                  max

4.

= 204,094 (т/ч)        « без »                   min

= 180,404 (т/ч)            « без »                   max

Расчет для микрорайона.

1.

=== 233,08 (т/ч)                                                           min

=  245,903 (т/ч)                                                             max

2.

=== 4,24 (т/ч)                                                                 min

 =  5,395 (т/ч)                                                                max

3.

= 282,698 (т/ч)     « без ГВС»                   min

= 253,814 (т/ч)      « без ГВС»                   max

4.

 = 532,798 (т/ч)      « без »                  min

= 475,81 (т/ч)                « без »                  max

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Курсовая работа

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата