Теплоснабжение районов г. Казани

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

Населённый пункт: г. Казань.

Расчётная температура для проектирования: tно (-30 °С).

Расчётная температура вентиляционная: tнв (-18 °С).

Средняя годовая температура: tср (-5,7 °С).

Отопительный период: 218 суток

Источник теплоснабжения: районная котельная

Теплоноситель вода с параметрами: прямая (150 °С), обратка (70 °С).

ГВС центральное tгвс после ЦТП = 60˚С. Схема закрытая.

Определение тепловых нагрузок района

Определение жилой площади квартала (м2)

[3.1]

Fж.i – общая жилая площадь квартала, м2

Fкв.i – площадь квартала по генплану, га

fi - площадь жилого фонда, м2/га

Определение числа жителей в квартале.

[3.2]

Fж.i – общая жилая площадь квартала, м2

18 - норма жилой площади на человека, м2/чел

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=Fж.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]

4. Построение графиков часовых расходов теплоты и годового расхода теплоты по продолжительности

; [4.11]

; [4.12]

[4.13]

t'в – средняя температура внутреннего воздуха в отапливаемых зданиях 18˚С

tн – текущее значение наружного воздуха, ˚С

tн.о, tн.в – расчетная температура наружного воздуха, соответственно для проектирования отопления и вентиляции, ˚С

Построение графика годового расхода теплоты по продолжительности тепловой нагрузки производится по суммарной часовой нагрузке с использованием данных по продолжительности стояния наружных температур. Приложение №1

5. Выбор системы регулирования отпуска теплоты

В системе теплоснабжении 3 вида регулирования

1. Центральное (Ц)

2. Групповое (Г)

3. Индивидуальное (И)

- (Ц) осуществляется у источника теплоты (ТЭЦ,ГРЭС)

- (Г) или местное осуществляется в (ЦТП или ЭТП)

- (И) регулирование перед нагревательными приборами у абонентов

В ЦТС к одним и тем же наружным тепловым сетям присоединяют систему отопления, вентиляцию и ГВС. Указанные потребители работают по разным режимам:

- отопление постоянно

- ГВС в дневные часы

- вентиляция и кондиционирование несколько часов

В силу сказанного, принимаем, для основной тепловой нагрузки в жилых зданиях является отопление и вентиляция, а для других видов нагрузки ГВС и технологию используем (Г и И) регулирования. Все количество, теплоты, полученное от источника тепла расходуется потребителями, Q = C·G· если мы в этом уравнении изменим температуру теплоносителя, то регулирование будет качественным, если изменить расход теплоносителя то будет количественное.

Принципиальная схема системы теплоснабжения. Выбор системы центрального регулирования отпуска теплоты. Источником тепла является районная котельная, от которой предусмотрена двух трубная система отопления до ЦТП, при этом предполагаем, что один ЦТП на микрорайон и расход количества теплоты для одного ЦТП от 12 до 35 МВт по средней суммарной тепловой нагрузке.

[5.14]

ЦТП располагается непосредственно в жилом микрорайоне, где происходит дальнейшая обработка воды для нужд потребителей. В ЦТП происходит приготовление горячей воды для ГВС при помощи ВВП не ниже 60˚С.

Отопление отдельных зданий присоединенных к тепловой сети происходит через элеватор. Система регулирования выбирается от соотношения сред ГВС и расчетных параметров отопления.

[5.15]

Принимается центральное качественное регулирование ЦКР по совместной нагрузке отопления и ГВС, т.е. повышенный температурный график.

Выбор схемы присоединения подогревателя ГВС с закрытой системой теплоснабжения, выбираем в зависимости от соотношения максимального нагрева на ГВС и расчетного нагрева отопления.

При 0,2< [5.16]

Принимается последовательная двухступенчатая схема подогревателей ГВС

6. Построение графика регулирования отпуска теплоты

График температуры предназначен для определения температуры теплоносителя в прямой и обратке при различных tнв, для построения необходимо определить - t теплоносителя.

Определить - через каждые 5˚С tнв используя следующие формулы:

= [6.17]

- относительный расход тепла на отопление при tн

tв – (+18˚C) постоянная

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети.

˚С [6.18]

- это средняя t теплоносителя в нагревательном приборе

== 82,5˚С [6.19]

= 95˚С

= 70˚С

= 150˚С это t теплоносителя в подающем трубопроводе теплосети

При tн = tно

- это t теплоносителя в обратном трубопроводе теплосети

[6.20]

Полученные результаты расчетов сводим в таблицу

Относительного расхода тепла на отопление и температуры теплоносителя

Таблица № 6.1

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

Суммарный перепад температур сетевой воды в обеих ступенях подогревателя.

,˚С; [6.21]

;

Перепад температур в 1-й ступени.

[6.22]

- температура в обратном трубопроводе при =1˚С

Перепад температур во 2-й ступени.

[6.23]

Находим температуру сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети при =1˚С

[6.24]

В обратном трубопроводе

[6.25]

Аналогично вычисляем температуру теплоносителя при других параметрах наружного воздуха. Данные заносим в таблицу №6

Повышенного графика температур в подающем и обратном трубопроводах

Таблица № 6.2

На основании отопительного графика, используя данные таблицы №6, строим повышенный график регулирования отпуска тепла. Приложение №2

7. Построение часовых графиков расходов сетевой воды

Расход теплоносителя на отопление.

[7.26]

Qo – мощность систем отопления при tн от 8 до tн.о.= -30оС (таблица №3)

и - температуры теплоносителя при текущем значении tн (повышенный график).

с – теплоемкость = 4,187 Дж. т/ч оС

Расход теплоносителя на вентиляцию.

[7.27]

Qв – мощность систем вентиляции при tн от 8 до tн.о.= -30оС (таблица №3)

и - температуры теплоносителя при текущем значении tн (повышенный график).

с – теплоемкость = 4,187 Дж. т/ч оС

Расход теплоносителя на горячее водоснабжение.

[7.28]

– среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение (таблица №3)

- температуры теплоносителя в прямой, в точке изменения температурного графика (повышенный график)

= 30оС это температура теплоносителя после теплообменника.

с – теплоемкость = 4,187 Дж. т/ч оС

Результаты вычислений сводим в таблицу №7

Часовых расходов сетевой воды

Таблица № 7.1

На основании таблицы №7, строим график часовых расходов сетевой воды. Приложение №3

8. Определение расчетных расходов сетевой воды

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и ГВС.

Расчетный расход сетевой воды на отопление, т/ч:

[8.29]

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию, т/ч:

[8.30]

Расчетный расход сетевой воды на ГВС в закрытых системах, т/ч:

- средний, при 2-ступенчатой схеме присоединения подогревателей (и смешанной и последовательной):

[8.31]

- максимальный, при 2-ступенчатой схеме присоединения подогревателей (и смешанной и последовательной):

[8.32]

- температуры теплоносителя при температуре наружного воздуха для отопления tн.о,˚С

- температуры теплоносителя при температуре наружного воздуха для точке вентиляции tн.в,˚С

- температуры теплоносителя при температуре наружного воздуха в точке излома температурного графика tн.и,˚С

- расчетная тепловая нагрузка на отопление рассматриваемого квартала, кВт.

- расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию рассматриваемого квартала, кВт.

Суммарный расчетный расход сетевой воды при качественном регулировании следует определять по формуле, т/ч

[8.33]

kз – коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на ГВС.

В закрытых системах при < 1000 МВт при регулировании по отопительной нагрузке kз =1,2; при регулировании по совмещенной нагрузке отопления и ГВС kз = 0.

Расчетный расход воды в неотопительный период на горячее водоснабжение, т/ч

[8.34]

= 0,8 смотри в разделе 1

При этом максимальный расход воды ГВС, в кг/ч, определяется для закрытых систем при всех схемах присоединения подогревателей ГВС по вышеприведенной формуле.

Результаты расчета заносим в таблицу № 8.1