Проект системы энергоснабжения промышленного района и жилого массива

 

 

№ участка	Расход воды G т/ч	кг/с	Размеры труб,мм			Длина участка, м
			условный проход,	Нар.диам. толщ.ст.	Внутр. диам.	по плану	экв.мест. сопр.	приведен.
И-П1-П2	1917,72	532,7	550	569х8	550	1403	192,44	1595,44
И-П6	5029,2	1397	910	930х10	910	360	168,91	528,91
П6-П5	4262,04	1183,9	800	820х10	800	500	173,53	673,53
П5-П4	3111,336	864,26	700	720х10	700	223	109,09	332,09
П4-П3	1970,1	547,25	610	630х10	610	100	81,25	181,25
Продолжение таблицы 4.3
№ участка	Скорость воды	Потери давления	На участке ,Па	Сумм. потери
	на участке	удельные на трение  , Па/м		На участке
				Давления, КПа	Напора, м	удельное падение давления
И-П1-П2	2,47	142271,65	17160,49	142,27	14,503	89,17
И-П6	2,36	23066,48	7366,29	23,07	2,351	43,61
П6-П5	2,59	41489,89	10689,60	41,49	4,229	61,60
П5-П4	2,47	21976,54	7219,27	21,98	2,240	66,18
П4-П3	2,06	9904,92	4440,21	9,90	1,010	54,65

 

Удельное падение давления , где , при эквивалентной шероховатости ; плотность воды .

Потери давления на участке  .

, м, где Lэ- эквивалентная длина.

Потери напора на участке  , где -ускорение свободного падения, м/с²;

Число Рейнольдса , где - удельный объем воды, м³/кг;  - внутренний диаметр участка, м; - скорость воды  в участке, м/с.

Предельное число Рейнольдса .

Коэффициент гидравлического  сопротивления  .

 

 

 

 

 

5.Пьезометрический график  тепловой сети.

Пьезометрический график дает наглядное представление о  давлении или напоре в любой точке  тепловой сети.

Пьезометрический график строится по всей длине тепловой сети, то есть тепловую сеть вытягиваем в  одну линию (главную магистраль и ответвления). Так как ГТП подключены напрямую, то мысленно осуществляем поворот трассы ответвления на и строим пьезометры на графике. 

Построение пьезометрического  графика на основании данных гидравлического расчета  выполняется в следующей последовательности:

1	Вычерчиваем профиль  местности (по геодезическим отметкам на генплане) и наносим отметки  высот характерных зданий.
2	Проводим линию статического напора , обеспечивающего заполнение системы водой (на выше самого высокого абонента).
3	Устанавливаем предельное положение пьезометрического графика  обратного трубопровода в динамическом режиме, исходя из того, что: максимальный пьезометрический напор не должен превышать в радиаторах нижних этажей зданий.
4	Из точки  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 (точка ). Падение давления в главной магистрали тепловой сети  равномерное, поэтому точку соединяем с точкой прямой.  В действительности на ответвлениях от главной магистрали наблюдается некоторое незначительное падение давления на преодоление дополнительного сопротивления (поворот). Но его учитываем в гидравлическом расчете главной магистрали.
5	Строим линию потерь напора у концевого абонента. Располагаемый  напор на ГТП принимаем  [3].
6	Строим пьезометр для  подающего трубопровода  и линию  потерь напора в теплоподготовительной  установке (на ТЭЦ), которые принимаем  .

Пьезометрические графики  представлены на рисунках 6.1, 6.2.

Выбор сетевых насосов.

В соответствии с напорами и рассчитанными расходами воды выбираем сетевые насосы первого  подъема (табл.№6.1), которые должны обеспечивать такой напор на всасе. Но также необходимо учесть допустимое давление по воде (0,8МПа) в сетевых подогревателях ПСГ-2300 и ПСГ-5000. Потеря давления в сетевом подогревателе составляет около 1 атмосферы. Затем необходимо установить дополнительный насос второго подъема, который обеспечит продвижение воды через ПВК.

Напор Теловой сети определим  из пьезометрических графиков:

Таблица №6.1

Магистраль (участки)	Расход воды в магистрали	Напор в тепловой сети	Марка насоса	Производительность насоса	Полный напор Насоса	Количество насосов
–			–
И-П1-П2	532,7	93	CЭ-2000-120	555	100	2
И-П6-П5-П4-П3	1397	120	СЭ-5000-100	1388	100	2

Выбор пиковых водогрейных  котлов

 

ПВК выбираем в зависимости  от расхода воды в магистрали.

 

Магистраль	Марка котла	Расход воды	КПД		Топливо
И-П1-П2	КВГМ-100х1	684 кг/с	92,5	91	Газ	Мазут
И-П6-П5-П4-П3	КГВМ-100 х2	684 кг/с	92,5	91	Газ	Мазут

 

 

 

 

 

6. Определение потерь тепла при транспорте.

При транспорте тепла  по трубам возникают линейные и местные тепловые потери. Линейные потери тепла по длине прямых или криволинейных (повороты, отводы, колена П-образных компенсаторов) участков труб определяется по формуле:

 

где q, Вт/м – удельные тепловые потери, которые принимаются согласно [4] ,

 – длина трубопровода, .

Местные тепловые потери возникают в результате стока  тепла через опорные конструкции, фланцевые соединения, запорно-регулирующую арматуру, сальниковые компенсаторы и прочие фасонные изделия. Эти потери определяются приближенно и различными способами.

Полные тепловые потери в тепловых сетях рассчитываются по следующей формуле 

Результаты расчета  сводим в таблицу №5.

Транспортные потери тепла вызывают падение температуры  теплоносителя, вследствие этого удельные теплопотери по длине трубопровода изменяются. Из уравнения теплового баланса, выражающее равенство потерь тепла и уменьшение теплосодержания теплоносителя, определим температуру теплоносителя в конце расчетного участка:

где – расход теплоносителя, ,

 – теплоемкость теплоносителя.

 

 

 

 

Определение тепловых потерь в тепловой сети и перепада температур теплоносителя сведем в таблицу №5

подающий трубопровод							Таблица№5
№	Длина участка	Диаметр,	уд.тепл.потери	тепл.потери	Расход теплонос.		Темпер.теплонос.
участка	Lпр,м	dн,м	q,Вт/м	Q, КВт	G, т/ч	G, кг/с	t1	t2
И-П1-П2	1595,44	569х8	200	319,09	1917,72	532,7	150,00	149,86
И-П6	528,91	930х10	144	76,16	5029,2	1397	150,00	149,99
П6-П5	673,53	820х10	181	121,91	4262,04	1183,9	149,99	149,96
П5-П4	332,09	720х10	164	54,46	3111,34	864,26	149,96	149,95
П4-П3	181,25	630х10	144	26,10	1970,1	547,25	149,95	149,94
обратный трубопровод
№	Длина участка	Диаметр,	уд.тепл.потери	тепл.потери	Расход теплонос		Темпер.теплонос.
участка	Lпр,м	dн,м	q,Вт/м	Q, КВт	G, т/ч	G, кг/с	t1	t2
И-П1-П2	1595,44		180	287,18	1917,72	532,7	70,00	69,87
И-П6	528,91		139	73,52	5029,2	1397	69,93	69,92
П6-П5	673,53		175	117,87	4262,04	1183,9	69,95	69,93
П5-П4	332,09		159	52,80	3111,34	864,26	69,99	69,98
П4-П3	181,25		138	25,01	1970,1	547,25	70,00	69,99
	0,00		158	0,00	2027,41	563,17	70,00	70,00
Суммарные тепловые потери подающего и обратного трубопровода
	Qпод, КВт	597,72
	Qобр, КВт	556,38
	Qсумм, КВт	1154,10

 

 

 

Расчет потери тепло  при транспорте показывает что температура  теплоносителя в обратной сети на источнике ниже 70̊ С, а значит на сетевые подогреватели необходимо будет затратить больше греющего пара, тем самым расчет потерь тепла при транспорте позволяет произвести расчет схемы отпуска тепла на источнике теплоснабжения.

 

 

7. Определение структуры  и параметров паропровода

 

Как было сказано выше, система пароснабжения для промышленного  района (однотрубная) без возврата конденсата и резервирования;

 

Гидравлический расчёт системы пароснабжения.

При движении  пара по трубам его давление и плотность  уменьшаются. Это обстоятельство усложняет гидравлический расчет, так как падение давления и средняя плотность пара на участке зависят от искомой величины – диаметра трубопровода. Поэтому гидравлический расчет паропроводов может быть выполнен только методом последовательных приближений.

Исходные данные:

1. Расход пара на промышленные цели ,
2. Давление пара в начале сети ,
3. Давление пара у потребителя  ,
4. В сети установлены П-образные  компенсаторы (19 шт)
5. Длины расчетных магистралей ,

 

Расчет:

1. Определяем ориентировочное значение удельных потерь давления на трение на участке от источника до потребителя, которому необходим пар:

,

где -обычно суммарная длина участков магистрали, но так как у нас неразветвленная магистраль подставляем просто ее длину.

 – доля местных потерь, которую принимаем по табл.7.3 [2] :

=0,9 как для магистрали с П-образными компенсаторами со сварными отводами и предполагаемыми диаметрами 400-500 мм,

=1,2 как для магистрали с П-образными компенсаторами со сварными отводами и предполагаемыми диаметрами 600-1000 мм

 

2.  Рассчитываем магистраль И-П5, И-П4:

При давлении 3,1 МПа имеем  плотность насыщенного пара , а при конечном давлении 3,00 МПа .

.

при конечном давлении 1,5 МПа .

.

Зная расход пара и  удельное падение давления по номограмме рис.7.1[2] находим диаметр паропровода. Так как диаграмма составлена на , то необходимо пересчитать удельное падение давления на табличную плотность:

Далее для значений расхода  и потери давления Па/м находим диаметр d=0,45 м и принимаем из стандартного ряда трубу 480х7, для которой определяем удельные потери давления .