Xreferat.com » Рефераты по физике » Теплоснабжение районов г. Казани

Теплоснабжение районов г. Казани

loading="lazy" src="https://xreferat.com/image/102/1307360261_81.gif" alt="Теплоснабжение районов г. Казани" width="61" height="55" align="LEFT" />

Теплоснабжение районов г. Казани

Теплоснабжение районов г. Казани

Теплоснабжение районов г. Казани


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


9. Гидравлический расчет трубопроводов тепловой сети


В задачу гидравлических расчетов входит определение диаметров участков тепловой сети и потерь напора на них и в целом по магистрали.

Гидравлический расчет проводится по известным значениям расчеты расходов теплоносителя на участках и нормированной величине удельного линейного падения давления Rл , которая принимается для главной магистрали равной 80 Па/м.

Расчет выполняется в 2 этапа:

I. Предварительный расчет:

1. Вычерчивается расчетная схема магистральной тепловой сети без масштаба. Указываются номера расчетных участков, их длины, расчетные расходы теплоносителя.

2. Выбирается главная магистраль как наиболее протяженная. Расчет производится последовательно, начиная с головного участка (это 1-й участок) главной магистрали, после чего переходят к расчету ответвлений.

3. По номограмме (прил. 8) для Rл= 80 Па/м и расчетному расходу теплоносителя на каждом участке определяется предварительное значение диаметров тепловой сети (dн х S).

4. По предварительному расчетному значению диаметра трубопровода на участке уточняется стандартное значение диаметра (dу) и удельное линейное падение давления (уточненное), Rлу используя ту же номограмму (прил. 8). При этом заполняем таблицу 4 (предварительный расчет).

5. Далее на расчетной схеме расставляется запорная арматура, неподвижные опоры, компенсаторы. Расстояния на участках между неподвижными опорами определяются в зависимости от типа компенсаторов, способа прокладки и диаметра трубопроводов по прил.9. По этому расстоянию определяется количество тепловых камер ТК и компенсаторов К. Тип компенсаторов выбирается в зависимости от диаметра трубопровода и способа прокладки согласно прил.(8, 9) П-образные компенсаторы целесообразно устанавливать на участках открытой прокладки трубопровода; сальниковые компенсаторы требуют для ремонта и обслуживания смотровых камер, поэтому их размещают попарно. Тепловые камеры ТК размещаются на поворотах к ответвлениям.

II. Окончательный расчет:

1. По типу и количеству местных сопротивлений на каждом участке определяется их суммарная эквивалентная длина, м:


Теплоснабжение районов г. Казани [9.35]


Теплоснабжение районов г. Казани- определяется по приложению 10, м:

n – число местных сопротивлений на расчетном участке

2. Определение падение давления на каждом участке, Па:


Теплоснабжение районов г. Казани [9.36]


3. Вычисляется величина падения напора на участке, м:


Теплоснабжение районов г. Казани [9.37]


Теплоснабжение районов г. Казани- плотность воды 935,4 кг/м3

g = 9.81 м/c2

4. Далее определяется величина суммарных потерь напора на каждом расчетном участке Теплоснабжение районов г. Казани.

После расчета главной магистрали переходим к расчету ответвлений (и предварительного и окончательного). Расчет проводится в следующей последовательности.

1. Предварительно по результатам расчета главной магистрали определяются потери давления на ответвлениях Теплоснабжение районов г. Казани (располагаемый напор) как разность потерь напора в главной магистрали и потерь напора на участках до ответвлений, м:


Теплоснабжение районов г. Казани [9.38]


2. Находим долю местных потерь давления в магистральной сети


Теплоснабжение районов г. Казани


Gр – расход теплоносителя на головном участке (1-й участок главной магистрали), т/ч:

3. Определяем удельное линейное падение давления на ответвлениях, Па/м:


Теплоснабжение районов г. Казани ; [9.39]

Теплоснабжение районов г. Казани ; [9.40]


Теплоснабжение районов г. Казани - длина ответвления, м:

4. Зная Rл, определяется по номограмме (прил. 8) стандартное значение диаметров трубопроводов.

5. Уточняется Теплоснабжение районов г. Казани

Далее окончательный расчет проводится аналогично, как и для главной магистрали. Результаты расчета заносятся в таблицу № 9.1

После расчета ответвлений переходим к гидравлическому расчету главной магистрали для неотопительного (летнего) периода, задача которого состоит в определении потерь напора, при расходах теплоносителя соответствующих неотопительному периоду и известных диаметрах трубопровода.

Предварительно определяются расходы воды по отдельным участкам главной магистрали для летнего периода.

Пересчет режимов работы производим по формуле.


Теплоснабжение районов г. Казани [9.41]


Теплоснабжение районов г. Казани из таблицы №8.1 для каждого ЦТП

Теплоснабжение районов г. Казани из таблицы №8.1 для каждого ЦТП


Участок №1 Теплоснабжение районов г. Казани0,37

Участок №2 Теплоснабжение районов г. Казани0,35

Участок №3 Теплоснабжение районов г. Казани0,12




Гидравлический расчет тепловой сети

Таблица № 9.1




участка

Теплоснабжение районов г. Казани

т/ч

Теплоснабжение районов г. Казани

м

Предварительный расчет Окончательный расчет



Теплоснабжение районов г. Казаним


Па/м

dн х S

мм

мм

Теплоснабжение районов г. Казани

Па/м

Тип местного
сопротивления

кол.
мест
сопр.

Эквив.

длина

Теплоснабжение районов г. Казани

Теплоснабжение районов г. Казаним


Теплоснабжение районов г. Казани

м

Теплоснабжение районов г. Казани

Па

Теплоснабжение районов г. Казани

м

Теплоснабжение районов г. Казани

м

Главная магистраль

1

170,4 680
80 273х7 250 36 задвижка 2 3,83 7,66











Компенсатор

Односторонний

сальниковый

1 3,39 3,39











Компенсатор

П-образный

5 28 140











отвод крутоизогнутый 1 5,55 5,55















156,6

30117,6

3,28


2

104,43 520
80 219х6 200 45

Компенсатор

П-образный

4 23,4 93,6











отвод

крутоизогнутый

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











Компенсатор

Односторонний

сальниковый

1 2,17 2,17











Компенсатор

П-образный

2 19 38











тройник на

деление потока

на ответвление

1 21 21















64,07

9942,45

1,08

4,36













сумма участков 1+3 = 4,36

10. 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:


Теплоснабжение районов г. Казани [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.


Теплоснабжение районов г. Казани [10.43]


Теплоснабжение районов г. Казани - компенсирующая способность компенсатора, мм. (прил. 13)

z = 50 мм неиспользуемая компенсирующая способность компенсатора.

Установочная длина компенсатора, мм.


Теплоснабжение районов г. Казани [10.44]


А – длина компенсатора с полностью выдвинутым стаканом, мм (прил. 13)

Монтажная длина компенсатора, мм.


Теплоснабжение районов г. Казани [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.


11. 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


Теплоснабжение районов г. Казани; м·˚С/Вт [11.46]


При прокладке в непроходном одноячейковом канале


Теплоснабжение районов г. Казани [11.47]


Сопротивление изоляции


Теплоснабжение районов г. Казани [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


Теплоснабжение районов г. Казани; м [11.49]


F – поперечная площадь канала, м2

П – длина поперечного периметра канала, м

Сопротивление покровного слоя


Теплоснабжение районов г. Казани; м·˚С/Вт [11.50]


Сопротивление переходу тепла от поверхности конструкции к воздуху канала


Теплоснабжение районов г. Казани; м·˚С/Вт [11.51]


Сопротивление перехода тепла от воздуха к поверхности канала


Теплоснабжение районов г. Казани; м·˚С/Вт [11.52]


В непроходных каналах αкан= αн= 8,14

Сопротивление грунта


Теплоснабжение районов г. Казани; м·˚С/Вт [11.53]


Сопротивление влияние обратного трубопровода на подающий


Теплоснабжение районов г. Казани; м·˚С/Вт [11.54]

Теплоснабжение районов г. Казани; Вт/м [11.55]


Определяем толщину изоляции трубопроводов


Теплоснабжение районов г. Казани; 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


12. Построение пьезометрического графика тепловой сети


График строится при двух режимах работ систем теплоснабжения: статическом и динамическом.

Статический режим характеризуется давлениями в сети при неработающих сетевых (циркуляционных), но включенных подпиточных насосах.

Динамический режим характеризуется давлением, возникающим в сети и в системе теплопотребителей при работающей системе теплоснабжения, работающих сетевых насосах.

Построение пьезометрического графика на основании данных гидравлического расчета для зимних и летних условий выполняется в следующей последовательности:

1. Вычерчивается профиль местности (по геодезическим отметкам на
генплане) и наносятся отметки высот характерных зданий на профиль в принятом масштабе (1 этане - 3 м).

Проводится линия статического напора (Нст), обеспечивающего заполнение системы водой (на 3-5 м выше самого высокого абонента (здания)).

Устанавливаем предельное положение пьезометрического графика об- . ратного трубопровода в динамическом режиме, исходя из того, что:

максимальный пьезометрический напор не должен превышать 60 м в радиаторах нижних этажей зданий;

для защиты системы отопления от опорожнения пьезометрическая линия должна быть не менее чем на 3-5 м выше самого высокого абонента.

Из точки А проводим линию падения давления по напору, обратную линии тепловой сети от ТЭЦ до конечного абонента, где действительный уклон пьезометрической линии обратного трубопровода определяется по данным гидравлического расчета (получаем точку В). Падение давления в главной магистрали тепловой сети равномерное, поэтому точку А соединяем с точкой В прямой. В действительности на ответвлениях от главной магистрали наблюдается некоторое незначительное падение давления на преодоление дополнительного I сопротивления (поворот), но мы его учитываем в гидравлическом расчете глав- % ной магистрали.

Строится линия потерь напора у концевого абонента. Располагаемый напор на ЦТП принимается не менее 25-30 м.

Строится, пьезометр для подающего трубопровода (зеркальное отображение обратного) и линию потерь напора в теплоподготовительной установке (на ТЭЦ), которые принимаются 25-30 м.

Проводится линия невскипания на расстоянии 40 м от каждой точки рельефа местности.

Строится пьезометр летнего режима (аналогично зимнему, только потерей в ТПУ принимаем 10 - 12 м).


13. Подбор сетевых и подпиточных насосов


1. Производительность рабочих сетевых насосов по суммарному расчетному расходу воды на головном участке тепловой сети для отопительного периода (∑G из табл. 8.1=170,41 т/ч), т/ч:

- в отопительный период Gзсет.нас =∑G ;

Напор сетевых насосов, м:

- в отопительный период


Нзсет.нас = ∆Нзтпу + ∆Нзпод + ∆Нзоб + ∆Нзцтп = 67,32 м, [13.57]

Нзсет.нас = 30 + 6,31 + 6,31 + 25 = 67,32 м,


2. Производительность рабочих подпиточных насосов в закрытых системах теплоснабжения.

Объем воды в системе теплоснабжения, м3:

- в отопительный период


V3 = Q3 - (VC +VM) = 1404,75 м3, [13.58]


где Q3 = Теплоснабжение районов г. Казани - тепловая нагрузка системы теплоснабжения, МВт (таблица 3.2).

Vc, VM - удельные объемы сетевой воды соответственно в ТПУ, наружных сетях и в местных системах соответственно, м3/МВт.

Для жилых районов рекомендуется принимать:

Vc = 40 - 43 м3/МВт; VM = 30 - 32 м3/МВт.

Производительность подпиточных насосов, м3/ч:

- в отопительный период


Gзпод.нас = 0,5·Vз/ 100% = 7,02 м3/ч, [13.59]


Рекомендуется также предусматривать аварийную подпитку в количестве 2 % от объема воды, м3/ч:

- в отопительный период


Gзпод.нас авар= 2%·Vз/ 100% = 28,1 м3/ч, [13.60]


Напор подпиточных насосов берется с пьезометрического графика.

Число насосов следует принимать:

- не менее двух сетевых, из которых один является резервным;

- в закрытых системах не менее двух подпиточных.


Основные технические характеристики насосов

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

14. Тепловой расчет подогревателей ГВС ЦТП


Целью теплового расчета подогревателей является расчет поверхности нагрева, выбора типоразмера и количества секций. Подогреватели должны обеспечивать заданную теплопроизводительность при любых температурных режимах сетевой воды. Наиболее не благоприятный режим соответствует точке излома температурного графика регулирования. Поэтому расчет подогревателя ГВС ЦТП при всех системах подключения их к тепловым сетям производится по параметрам сетевой воды при температуре наружного воздуха.

Расчет последовательной двухступенчатой схемы присоединения подогревателей ГВС.


Дано: из таблицы № 3.2


QТеплоснабжение районов г. Казани, кВт

QТеплоснабжение районов г. Казани , кВт

Теплоснабжение районов г. Казани , кВт

ЦТП-1 2781,3 1162,9 6477,3
ЦТП-2 4426,5 1839,7 10252,2

τґ1 = 150 0С; τґ2 = 41,6 0С; τґ3 = 95 0С;

τ˝ґ1 = 77,3 0С; τ˝ґ2 = 31,7 0С; τ˝ґ3 = 50 0С;

t˝ґн = +1 °С (точка излома температурного графика);

tх = 5 °С; tг = 60 °С; tв = 18 °С.

1. Балансовый (расчетный) расход тепла:


QТеплоснабжение районов г. Казани = 1,2·QТеплоснабжение районов г. Казани = 1,2· QТеплоснабжение районов г. Казани/Rг , кВт; [14.61]


где QТеплоснабжение районов г. Казани, QТеплоснабжение районов г. Казани- средняя и максимальная тепловая нагрузка на ГВС

Rг – коэффициент часовой неравномерности, принимается Rг =2.

2. Балансовая тепловая производительность подогревателя I ступени:


Qб.1 = QТеплоснабжение районов г. Казани·(t˝ґп - tх)/ tх - tг , кВт; [14.61]


где t˝ґп = τ˝ґ2 – (5…10) = 24,7 0С – температура водопроводной воды на выходе из подогревателя I ступени;

(5…10) – величина недогрева водопроводной воды;

tх - температура холодной водопроводной воды (зимой);

tг = температура горячей воды;

с = 4,187 кДж/кг· 0С – теплоемкость воды.


3. Балансовый расход сетевой и водопроводной воды:


Gб.мт = G`о+GТеплоснабжение районов г. Казани =Теплоснабжение районов г. Казани; [14.62]


где Q`о - тепловая нагрузка на отопление (таблица 2 для своего ЦТП).


Gб.тр= Теплоснабжение районов г. Казани ,кг/ч; [14.63]


4. Максимальный расход сетевой и водопроводной воды:


GТеплоснабжение районов г. Казани=1,1· Gб.мт , кг/ч [14.64]

GТеплоснабжение районов г. Казани= Теплоснабжение районов г. Казани , кг/ч; [14.65]


5. Температура сетевой воды после подогревателя I ступени при QТеплоснабжение районов г. Казани


Теплоснабжение районов г. Казани = Теплоснабжение районов г. Казани- Теплоснабжение районов г. Казани0С. [14.66]


Среднелогарифмическая разность температура в подогревателе I ступени при QТеплоснабжение районов г. Казани

∆tб,I = Теплоснабжение районов г. Казани ,0С. [14.67]


7. Безразмерный параметр ФI для I ступени


ФI = Теплоснабжение районов г. Казани. [14.68]


8. Безразмерная удельная тепловая производительность ε1 I ступени при QТеплоснабжение районов г. Казани:


ε1 = Теплоснабжение районов г. Казани; [14.69]


где Gмен и Gбол – выбираются из величин GТеплоснабжение районов г. Казани, GТеплоснабжение районов г. Казани.

9. Коэффициент смешения насосно-смесительной установки (элеватор)


U = 1,15·Теплоснабжение районов г. Казани; [14.70]

U* = 1+U/φб,


где φб = Gб.мт / G`о = 1,39 – расчетный коэффициент смешения.

10.Безразмерная характеристика отопительной системы при Теплоснабжение районов г. Казани и QТеплоснабжение районов г. Казани


εо = Теплоснабжение районов г. Казани [14.71]

где Теплоснабжение районов г. Казани= 0,5·Теплоснабжение районов г. Казани = 40,85 0С – средняя температура нагревательных приборов в точке излома температурного графика;

φм = GТеплоснабжение районов г. Казани/ G`о = 1,54 – отношение суммарного расхода воды к расчетному расходу воды на отопление при максимальном часовом расходе тепла на ГВС.

11. Суммарный перепад температур сетевой воды в I и II ступенях при QТеплоснабжение районов г. Казани:


δТеплоснабжение районов г. Казани = 3600 QТеплоснабжение районов г. Казани/с·GТеплоснабжение районов г. Казани, 0С [14.72]


12. Температура сетевой воды после отопительной системы при максимальном водозаборе:


Теплоснабжение районов г. Казани = Теплоснабжение районов г. Казани, 0С [14.73]


13. Тепловая производительность I и II ступени при QТеплоснабжение
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: