Теплоснабжение жилого района г. Чокурдах
1,04 0,99
–15 °С: 1,04 –5 °С: 0,98
1,02 0,98
–12 °С: 1,01
1,01
Расчёт потерь тепла сведён в таблицу № 5:
-
Трубопровод.
Дн
Qпот,
ккал/ч.
Т1 57 9555 76 5580 89 656 108 1755 133 7149 Т2 57 7166 76 5040 89 488 108 1260 133 5320 ΣQпот·а = 45234 ккал/ч.
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 18 |
Курсовой проект “Теплоснабжение”. |
19 |
Наим. Изоляц. объекта. |
Дн |
τmax, °С |
L, м |
Окрашиваемая поверхность. |
Основной изоляционный слой |
Покровный слой |
|||||||
Материал |
Толщина |
Объём, м3 |
Материал |
Толщина, мм. |
Поверхность |
||||||||
Ед., м2 |
Общая, м2 |
Ед. |
Общ. |
Ед. |
Общ., м2 |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Т1 | 57 | 130 | 273 | 0,179 | 48,9 | Маты минераловатные. | 163,7 | 0,0293 | 8 | Сталь листовая оцинкованная | 0,7 | 1,2 | 329,7 |
76 | 144 | 0,239 | 34,4 | 160,6 | 0,0383 | 5,5 | 1,25 | 179,7 | |||||
89 | 15 | 0,28 | 4,2 | 159,3 | 0,045 | 0,6 | 1,28 | 19,2 | |||||
108 | 36 | 0,34 | 12,24 | 159 | 0,054 | 1,94 | 1,34 | 48,2 | |||||
133 | 133 | 0,418 | 55,6 | 156,4 | 0,065 | 8,7 | 1,4 | 186,3 | |||||
Т2 | 57 | 70 | 273 | 0,179 | 48,9 | 168 | 0,03 | 8,2 | 1,24 | 337,1 | |||
76 | 144 | 0,239 | 34,4 | 176 | 0,042 | 6,1 | 1,35 | 193,6 | |||||
89 | 15 | 0,28 | 4,2 | 204 | 0,057 | 0,86 | 1,56 | 23,4 | |||||
108 | 36 | 0,34 | 12,24 | 159 | 0,053 | 1,9 | 1,34 | 48,2 | |||||
133 | 133 | 0,418 | 55,6 | 158,4 | 0,066 | 8,8 | 1,31 | 188 |
π·Дн
(5)·L
9) π·Дн·δиз
(9)·L
13) 2π·(Дн/2 + δиз)
14) (13)·L
8. Расчёт опор.
8.1. Расстояние между неподвижными опорами:
-
Ду
L, мм.
Ш 50
60
Ш 65
70
Ш 80
80
Ш 100
80
Ш 125
90
Ш 150 ч 175
100
Ш 200
120
8.2. Расстояние между подвижными опорами:
-
Дн х S
L1, мм.
Ш 57 х 3,5 5,4 Ш 76 х 3,5 6,2 Ш 89 х 3,5 6,8 Ш 108 х 4 8,3 Ш 133 х 4 8,4 Ш 159 х 4,5 9,3 Ш 194 х 5 10,2 Ш 219 х 6 11,6
Количество подвижных опор рассчитывается по формуле:
n = L·2:L1
L – расстояние между неподвижными опорами по монтажной схеме, или общая длина, данного диаметра, теплопровода,
L1 – расстояние между подвижными опорами.
Таблица № 6 “Количество подв. опор”: |
|
Ду |
n |
Ш 50 | 101 |
Ш 65 | 46 |
Ш 80 | 5 |
Ш 100 | 9 |
Ш 125 | 32 |
∑ | 193 подв. опор. |
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 20 |
9. Водоподогреватели горячего водоснабжения.
К расчёту принимаем водоводяные кожухотрубчатые подогреватели.
В кожухотрубчатых подогревателях основным элементом является цилиндрический корпус и пучок гладких трубок размещаемых внутри корпуса. Один из теплоносителей протекает внутри трубок, другой в межтрубном пространстве – такие теплообменники называются скоростными.
Скоростные водоводяные подогреватели, у которых греющая и нагреваемая вода движутся навстречу, называются противоточными. Противоток эффективнее прямотока, т.к. обеспечивает большую среднюю разность температур и позволяет нагревать воду до более высокой температуры.
В подогревателях предназначенных для горячего водоснабжения греющую воду направляют в межтрубное пространство, нагреваемую в трубки. В подогреватели для системы отопления греющая вода направляется в трубки, а нагреваемая в межтрубное пространство.
Основным элементом подогревателя является корпус из стальной бесшовной трубы. Внутри корпуса расположены трубки из латуни Дв 16 х 1 мм., теплопроводность составляет 135 Вт/м °С, корпус теплообменника имеет длину 3 – 4 м, Ш57 – 530 мм., число трубок 4 – 450, Рр = 1 Мпа.
Тепловой и гидравлический расчёт водоподогревательных установок.
Расчет сводится к определению: – расчётной поверхности нагрева,
выбора номера и количество секций.
гидравлического сопротивления водоподогревателя по греющей и нагреваемой воде.
Расчёт подогревателя системы горячего водоснабжения при любых схемах подключения к тепловым сетям производится для самого неблагоприятного режима, соответствующего точке излома температурного графика.
Для скоростных секционных водоподогревателей следует принимать противоточную схему потоков теплоносителя, при этом греющая вода должна поступать в межтрубное пространство.
– двухступенчатая смешанная схема,
При другом отношении – одноступенчатая параллельная схема.
9.1 Расчёт водоподогревателя при двухступенчатой смешанной схеме.
1. В зимний период расход сетевой воды вычисляется по формуле:
– на отопление <кг/ч>:
; (9.1.1.)
на горячие водоснабжение <кг/ч>:
; (9.1.2.)
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 21 |
В этих формулах Qo max и Qh max в кВт.
2. Расчётный расход на абонентский ввод <кг/ч>:
Gаб. max = Go max + Gh max ; (9.1.3.)
3. Расход нагреваемой воды для горячего водоснабжения <кг/ч>:
; (9.1.4.)
4. Температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя первой ступени <°С>: ; (9.1.5.)
5. Теплопроизводительность подогревателя Ⅰ и Ⅱ ступени <кВт>:
; (9.1.6.)
; (9.1.7.)
6. Температура сетевой воды на выходе из подогревателя Ⅰ ступени:
; (9.1.8.)
7. Средне логарифмические разности температур между греющим и нагреваемым теплоносителями в подогревателях Ⅰ и Ⅱ ступени:
; (9.1.9.)
; (9.1.10.)
8. Средние температуры сетевой и нагреваемой воды в подогревателях Ⅰ и Ⅱ ступени: ; (9.1.11.)
; (9.1.12.)
; (9.1.13.)
; (9.1.14.)
9. Задавшись скоростью нагреваемой воды Uтр=1 м/с, определяем требуемую площадь живого сечения трубного пространства подогревателей <м2>:
; (9.1.15.)
По вычисленной fтр. подбираем вид подогревателя и выписываем его характеристики.
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 22 |
10. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:
; (9.1.16.)
Дi – внутренний диаметр теплообменного аппарата (корпуса).
de – наружный диаметр трубок.
11. Действительная скорость нагреваемой воды в трубках подогревателей <м/с>:
; (9.1.17.)
fтр. – площадь межтрубного пространства выбранного подогревателя.
12. Скорость сетевой воды в межтрубном пространстве в подогревателях Ⅰ и Ⅱ ступени <м/с>:
; (9.1.18.)
; (9.1.19.)
13. Коэффициент теплоотдачи от сетевой воды к стенкам трубок в подогревателях Ⅰ и Ⅱ ступени <Вт/м2°С>:
; (9.1.20.)
; (9.1.21.)
14. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок к нагреваемой воде в подогревателях Ⅰ и Ⅱ ступени:
; (9.1.22.)
; (9.1.23.)
15. Коэффициент теплоотдачи для подогревателей Ⅰ и Ⅱ ступени <Вт/м2°С>:
; (9.1.24.)
; (9.1.25.)
16. Требуемая площадь поверхности нагрева подогревателей Ⅰ и Ⅱ ступени <м2>:
; (9.1.26.)
; (9.1.27.)
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 23 |
17. Количество секций подогревателя Ⅰ и Ⅱ ступени:
; (9.1.28.)
; (9.1.29.)
18. Потери давления в подогревателях Ⅰ и Ⅱ ступени <кПа>:
; (9.1.30.)
; (9.1.31.)
; (9.1.32.)
; (9.1.33.)
В летний период расчётные параметры сетевой воды составляют:
τ|1 = 70 єC,
τ|3 = 30 єC,
= 15 єC.
19. Расход теплоты на горячие водоснабжение <кВт>:
; (9.1.34.)
20. Расход нагреваемой воды <кг/ч>:
; (9.1.35.)
; (9.1.36.)
21. Средне логарифмическая разность температур теплоносителей:
; (9.1.37.)
22. Средние температуры нагреваемой и сетевой воды в подогревателе:
; (9.1.38.)
; (9.1.39.)
23. Скорость сетевой воды и нагреваемой в водоподогревателях <м/с>:
; (9.1.40.)
; (9.1.41.)
24. Коэффициент теплоотдачи:
; (9.1.42.)
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 24 |
; (9.1.43.)
25. Коэффициент теплопередачи:
; (9.1.44.)
26. Поверхность нагрева подогревателей в летний период <м2>:
; (9.1.45.)
27. Количество секций подогревателя:
; (9.1.46.)
28. Потери давления в летний период <кПа>:
; (9.1.47.)
; (9.1.48.)
9.2 Расчёт водоподогревателя при одноступенчатой параллельной схеме.
1. Расход греющей воды <т/ч>: ; (9.2.1)
2. Расход нагреваемой воды <т/ч>: ; (9.2.2.)
3. задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя с диаметром корпуса Dв находим: – скорость воды в межтрубном пространстве <м/с>:
; (9.2.3.)
– скорость нагреваемой воды в трубах <м/с>:
; (9.2.4.)
4. Средняя температура греющей воды <°С >: Т = 0,5 · (Т1 – Т2) ; (9.2.5.)
5. Средняя температура нагреваемой воды <°С >: t = 0,5 · (t1 – t2) ; (9.2.6.)
6. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве, к стенкам трубок <ккал/м2ч°С >:
; (9.2.7.)
; (9.2.8.) – эквивалентный диаметр межтрубного пространства <м>:
7. Коэффициент теплопередачи от стенок трубок к нагреваемой воде, проходящей по трубкам <ккал/м2ч°С >:
; (9.2.9.)
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 25 |
8. Коэффициент теплопередачи <ккал/м2ч°С >:
; (9.2.10.)
При латунных трубках диаметром 16/14 мм значение δст/λст = 0,000011
9. Средне логарифмическая разность температур в подогревателе <°С >:
; (9.2.11.)
10. Площадь поверхности нагрева подогревателя <м2>:
; (9.2.12.)
μ – коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок:
11. Активная длина секций подогревателя <м2>:
; (9.2.13.)
dср = 0,5·(dн – dв) ; (9.2.14.)
12. Число секций подогревателя при длине секций 4 м:
; (9.2.15.)
13. Потери давления на одну секцию 4 м определяется по формулам <кгс/см2>:
ΔPтр = 530; (9.2.16.)
ΔPтр = 1100; (9.2.17.)
В этих формулах: Q – расчётный расход тепла в ккал/ч,
Т1 – температура греющей воды на входе в подогреватель в °С,
Т2 – температура греющей воды на выходе из подогревателя в °С,
t1 – температура нагреваемой (местной) воды на выходе из подогревателя в °С (65 °С),
t2 – температура нагреваемой воды на входе в подогреватель в °С,
Dв – внутренний диаметр корпуса подогревателя в м,
dн и dв – наружный и внутренний диаметр трубок в м.
Расчет водоподогревателя:
– принимаем двухступенчатую смешанную схему присоединения теплообменников горячего водоснабжения.
Исходные данные для расчёта: Qo max = 1343,2 кВт, Qh max = 305,763 кВт, , , τ1 = 130 °С, τ2 = 70 °С, th = 60 °С, tc = 5 °С.
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 26 |
Таблица № 7 “Расчёт водоподогревателей ГВ”: |
|||||||
№ |
Обозначение |
Ед. измер. |
Получ. значен. |
№ |
Обозначение |
Ед. измер. |
Получ. значен. |
1 |
Go max |
кг/ч | 19234,4 |
20 |
Кг/ч | 3821,3 | |
G3 h max |
кг/ч | 5557,3 | кг/ч | 4299 | |||
2 |
Gаб max |
кг/ч | 24791,7 |
21 |
|
°С | 12,3 |
3 |
кг/ч | 4776,5 |
22 |
°С | 37,5 | ||
4 |
t| |
°С | 39 | °С | 50 | ||
5 |
кВт | 116,75 |
23 |
Uтр. |
м/с | 0,574 | |
кВт | 189,013 |
Uм. тр. |
м/с | 0,416 | |||
6 |
°С | 37,5 |
24 |
|
Вт/м2°С |
3554,6 | |
7 |
Δtm,І |
°С | 14,7 |
|
Вт/м2°С |
3030,5 | |
Δtm,ІІ |
°С | 7,2 |
25 |
Кл |
Вт/м2°С |
1602 | |
8 |
τm,І |
°С | 40,75 |
26 |
Fs |
м2 |
12,7 |
tm,І |
°С | 22 |
27 |
n | шт. | 6 | |
τm,ІІ |
°С | 57 |
28 |
|
кПа | 10,48 | |
tm,ІІ |
°С | 49,5 |
|
кПа | 11,42 | ||
9 |
fтр. |
м2 |
0,00133 | ||||
10 |
dee |
м2 |
0,01333 | ||||
11 |
Uтр |
м/с | 0,72 | ||||
12 |
|
м/с | 2,4 | ||||
|
м/с | 0,54 | |||||
13 |
Вт/м2°С |
11550,5 | |||||
Вт/м2°С |
3902,2 | ||||||
14 |
Вт/м2°С |
3741,7 | |||||
Вт/м2°С |
4638,9 | ||||||
15 |
КІ |
Вт/м2°С |
2726 | ||||
КІІ |
Вт/м2°С |
2062,6 | |||||
16 |
FІ |
м2 |
5,9 | ||||
FІІ |
м2 |
9,9 | |||||
17 |
шт. | 3 | |||||
шт. | 5 | ||||||
18 |
кПа | 190,08 | |||||
кПа | 8,2 | ||||||
кПа | 16,04 | ||||||
кПа | 13,74 | ||||||
19 |
кВт | 200,14 |
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 27 |
По результатам расчёта к установке принимаем скоростной водоподогреватель типа 06 по ОСТ 34 – 588 – 68 со следующими техническими характеристиками:
Дн = 89 мм.
Двн = 82 мм.
L = 4410 мм.
l = 200 мм.
Z = 12
F = 2,24 м2
fтр = 0,00185 м2
fм. тр. = 0,00287 м2
В зимний период работают 2-ва подогревателя ГВ (Ⅰ и Ⅱ ступени) соединённые по двухступенчатой смешанной схеме. Подогреватель Ⅰ ступени имеет 3 секции. Подогреватель Ⅱ ступени имеет 5 секций.
В летний период включается только подогреватель Ⅱ ступени и к нему добавляется 1 секция.
Библиографический список.
Теплоснабжение. Учеб. для вузов/ А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов и др. Под ред. А.А. Ионина, -М.: Стройиздат, 1989.
Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учуб. для вузов, -М.: Энергоиздат, 1999.
Расчёт и проектирование тепловых сетей. / А.Ю. Строй, В.Л. Скальский . –Киев.: Будивельник, 1981.
СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»./ Госстрой России, 2000.
Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник./ В.И. Манюк, ЯЧ.И. Каплинских и др. М.: Стройиздат, 1988.
СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети». / Гострой СССР. –М.: ЦИТ Госстроя СССР, 1987.
Курсовой проект “Теплоснабжение”. | 28 |