Теплоснабжения микрорайона

 

 

_{Регулирование отпуска теплоты  на вентиляцию}

_{Местное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне  +8⁰С до t’ ведётся изменением количества сетевой воды при постоянном расходе через калорифер. В этом случае температура воды после калорифера        для различных значений     в указанном диапазоне определяется методом подбора по уравнению}

 

                                                                                                                               (1.2.5)

 

_{где                          при  t’}

 

_{Методом подбора  определена температура} 

 

 

 

 

_{Регулирование отпуска  теплоты на горячее  водоснабжение}

_{Так как по тепловым сетям одновременно подаётся теплота на отопление, приточную вентиляцию и горячее водоснабжение, для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабжения необходимо внести коррективы в отопительный график. Температура нагреваемой воды на выходе из водонагревателя горячего водоснабжения должна быть 60…65⁰С. Поэтому минимальная температура сетевой воды в подающей магистрали принимается равной 70⁰С. Для этого отопительный график срезается на уровне 70⁰С.}

_{Местное количественное регулирование нагрузки на горячее водоснабжение в диапазоне t’ до to ведётся авторегулятором путём изменения количества сетевой воды, поступающей в водоподогреватель в зависимости от температуры обратной воды после водоподогревателя. В этом случае температура воды после водоподогревателя           для различных значений t в указанном диапазоне определяется методом подбора.}

                                      ,                                        (1.2.6)

где - средняя разность температур греющей и нагревающей среды

Принимаем

 

4. Гидравлический расчёт

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

Используя данные температурных графиков, можно определить расчётные часовые расходы теплоносителя по формулам.

Расчётный расход сетевой воды на отопление в диапазоне  будет

                                               , т/ч                                        (1.4.1)

       Расчётный часовой расход сетевой воды на вентиляцию в диапазоне будет

                                                , т/ч                                        (1.4.2)

       Расчётный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение при закрытых тепловых сетях в диапазоне будет

                                               , т/ч                                        (1.4.3)

       Суммарные расчётные расходы сетевой воды, т/ч, в закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле:

                                                                                     (1.4.4)

       Коэффициент k₃, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, следует принимать для закрытых систем с тепловым потоком, МВт: 1000 и более –1.0, и менее 1000 - 1.2.

 

 Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 141, 142,145,146 (жилые дома):

Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 147, 148, 151 (жилые дома):

Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее  водоснабжение для здания № 165 (жилой дом):

Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее  водоснабжение для здания № 185:

 

Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее  водоснабжение для здания № 105 (школа):

Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее  водоснабжение для здания № 122 (комбинат  бытового обслуживания):

При гидравлическом расчёте определяется падение давления в подающей и  обратной трубах.

Линейное падение давления на участке  определяется;

                                                                                                                  (1.4.5)

где - удельное падение давления на 1 м длины трубы, Па/м;

- длина расчётного участка,  м.

Падение давление на местные сопротивления:

                                                                                                                (1.4.6)

- эквивалентная длина теплопровода, м.

Общая потеря давления на участке:

                                                            .                                              (1.4.7)

Таблица №2 Гидравлический расчёт тепловых сетей

Участок	Расход	Диаметр, мм			По плану,
Ут-4-аб	3,636	57´3,5	0,53	104	79	9,75	88,75	9230	0,00923
Ут-3-Ут-4	6,643	76´3,5	0,51	63,1	46	10,8	56,8	3584,08	0,012814
Ут-2-Ут-3	9,355	89´3,5	0,52	52,2	70	11,43	81,43	4250,65	0,017065
Ут-1-Ут-2	12,635	108´4	0,46	31,5	66	16,4	82,4	2595,6	0,0196606
К-Ут-1	21,382	133´4	0,5	27,3	58	14,7	72,7	1984,71	0,0216453

 

 

5. Пьезометрический график  тепловых сетей

     Пьезометрический график составляется на основании данных гидравлического расчёта. При построении графика пользуются единицей измерения гидравлического потенциала – напором. Напор и давление связаны следующей зависимостью:

                                 

                                        (1.5.1)

где H и DH – напор и потеря напора, м;

P и DP – давление и потеря давления, Па;

r - удельный вес теплоносителя, кг/м³.

h, R – удельная потеря напора и удельное падение давления, Па/м.

Величина напора, отсчитанная от уровня прокладки оси трубопровода в данной точке, называется пьезометрическим напором. Разность пьезометрических напоров подающего и обратного трубопроводов тепловой сети даёт величину располагаемого напора в данной точке. Пьезометрический график определяет полный напор и располагаемый напор в отдельных точках тепловой сети на абонентских вводах. На основании пьезометрического графика выбирают подпиточные и сетевые насосы, автоматические устройства.

      При  построении пьезометрического графика  должны быть соблюдены условия:

1. непревышение допускаемых давлений в абонентских системах, присоединенных к сети. В чугунных радиаторах не должно превышать 0,6 МПа, поэтому давление в обратной линии тепловой сети не должно быть более 0,6 МПа и превышать 60м.
2. обеспечении избыточного (выше атмосферного) давления в тепловой сети и абонентских системах для предупреждения подсоса воздуха и связанного с этим нарушения циркуляции воды в системах.
3. обеспечение невскипания воды в тепловой сети и местных системах, где температура воды превосходит 100 ºС .
4. обеспечение требуемого давления во всасывающем патрубке сетевых насосов из условия предупреждения кавитации не менее 50 Па, пьезометрический напор в обратной линии должен быть не ниже 5м.

 

 

6. Тепловой расчёт

 

              Назначением теплового расчёта является  определение количество тепла, теряемого при его транспортировке, способов уменьшения этих потерь, действительной температуры теплоносителя, вида изоляции и расчёта её толщины.

Задачи теплового расчёта:

1. определение количества теплоты,  теряемого при транспортировке;

2.  поиск способов уменьшения  этих потерь;

3. определение действительной температуры  теплоносителя;

4. определение вида и толщины  изоляции;

В теплоотдаче участвуют только термические сопротивления слоя и поверхности.

Для цилиндрических объектов диаметром менее 2 метров толщина теплоизоляционного слоя определяется:

где В=d_из/d_н – отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру;

.

α – коэффициент теплоотдачи от наружной изоляции, принимаемый по справочнику 9[6], для трубопроводов прокладываемых в каналах принимается равным 8,2 Вт/(м^{3 о}С);

λ_из – теплопроводность теплоизоляционного слоя, определяемая по пп 2,7 3,11[6] для пенополиуритана 0,036 Вт/(м ^оС);

r_m— термическое сопротивление стенки трубопровод.

— наружный диаметр изолируемого объекта, м.

– сопротивление теплопередаче  на 1 м длины изоляционного слоя;

^о С∙м/Вт 

– температура вещества;

 – температура окружающей среды;

– коэффициент, равный 1.

 – норма плотности теплового  потока, в нашем случае равный 42Вт/м;

Теперь рассчитаем термические сопротивления.

1. тепловое сопротивление наружной  поверхности R_пиз:

 ^оС∙м/Вт 

2.  тепловое сопротивление изоляции

 ^оС∙м/Вт 

3. Тепловое сопротивление грунта  определяется по формуле:

                                   

                                                (25)

где - коэффициент теплопроводности грунта, Вт/м^{2 0}С

        d – диаметр теплопровода цилиндрической формы с учетом всех слоев изоляции, м

 

 

Тепловое сопротивление канала:

 

                                     

                                              (26)

 

 

Должно выполняться условие:

 что свидетельствует о правильности  выбора изоляции

Фактический тепловой поток:

Определим тепловые потери.

Тепловые потери в сети слагаются  из линейных и местных потерь. Линейными теплопотерями являются теплопотери трубопроводов, не имеющих арматуры и фасонных частей. Местными теплопотерями являются фасонных частей, арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

    Линейные потери определяются по формуле:

А  падение температуры теплоносителя:

Следовательно, температура в конце  расчетного участка:

 

 

          7. Подбор сетевых и подпиточных насосов

 

    Для теплоснабжения микрорайона города  в котельной устанавливаются одинаковых попеременно работающих центробежных насоса – рабочий и резервный. Циркуляционные насосы имеют обводную линию, которая позволяет регулировать работу насосов ив случае их остановки (при авариях) поддерживать небольшою естественную циркуляцию.

  По построенному пьезометрическому  графику определяем напоры для  сетевого и подпиточного насосов.

      м

      м

  Подбираем насосы:

 

Таблица 3.      Характеристики подпиточного насоса.

Насос	марка	Производительность м³/ч	Полный напор Н, м	Мощность, кВт		К.п.д. проц.	Допустимая высота всасывания, м	Диаметр рабочего колеса, мм.
				На валу насоса	электродвигателя
Подпиточный	2К-6а	30	20	2,6	2,8	64	5,7	142