Пояснительная записка твгс. Тснп. 00. 000. Пз с тудент: (подпись, дата) инициалы и фамилия г руппа: 504 н ормоконтролер: Р. И. Булгакова (подпись, дата) инициалы и фамилия р уководитель: (подпись, дата) инициалы и фамилия 2011 «13»

Скачать 1.38 Mb.

Название	Пояснительная записка твгс. Тснп. 00. 000. Пз с тудент: (подпись, дата) инициалы и фамилия г руппа: 504 н ормоконтролер: Р. И. Булгакова (подпись, дата) инициалы и фамилия р уководитель: (подпись, дата) инициалы и фамилия 2011 «13»
страница	8/12
Дата публикации	04.07.2013
Размер	1.38 Mb.
Тип	Пояснительная записка

zadocs.ru > География > Пояснительная записка

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

при неровном рельефе местности, когда значительное количество потребителей тепла выходят за границу нормального гидравлического режима, систему теплоснабжения разбивают на независимые по напору зоны.

После построения пьезометрического графика необходимо определить:

способ подключения потребителей к тепловым сетям;
потери напора сетевых насосов.

При определении схемы присоединения потребителей (систем отопления и вентиляции) к тепловым сетям проверяют следующие положения:

линия подающей магистрали должна быть выше здания и не больше, чем 60 … 100 м от оси отчета и не ниже 10 … 40 м по условию не вскипания;
линия обратной магистрали должна быть выше здания на 5 … 10 м и не больше 60 м от оси отсчета;
статический напор должен быть меньше 60 м;
располагаемый напор должен быть больше или равен 15 м – для присоединения элеватора.

Если не выполняется 1-е условие, то используется схема присоединения системы отопления независимая, через теплообменник.

Если не выполняется 2-е условие, то:

гидродинамический пьезометрический напор в обратной магистрали меньше высоты здания, поэтому необходимо установить регулятор давления «до себя»;

напор в обратной магистрали более 60 м вод. ст. – используется независимая схема присоединения системы отопления.

Если не выполняется 3-е условие, то есть статический напор более 60 м вод. ст. – используется независимая схема присоединения.

Если не выполняется 4-е условие, то есть располагаемый напор в сети менее 15 м вод. ст. для использования элеватора, то можно применять зависимую схему с другим узлом смешения теплоносителей для понижения температуры подающем трубопроводе системы отопления.

А₂

30

40

50

60

70

Б₄

Б₂

∆Н₁

2'

∆Н₄

S

∆Н₂

Р

Н_н

1, 2, 4, 6 – абоненты; S-S – линия статического напора; Z-Z – линия на 60 м ниже линии S-S; а₂-Б₄ – линия давления на всасывающей стороне сетевых насосов;

А₂-Б₂ – пьезометрическая линия обратной магистрали;

А₁-Б₁ – пьезометрическая линия подающей магистрали;

N-Р и R-L-X-W – линии не вскипания воды в системах отопления зданий и в подающей магистрали; H_т – потеря напора паро-водяном теплообменнике, м;

Н_н = (Н_п1 + Н_вс + Н_т) – напор развиваемый сетевым насосом, м; Н_п1 – потери напора в тепловой сети, м; ∆Н₆, ∆Н₄, ∆Н₂, ∆Н₁ – располагаемые напоры для присоединения абонентов к тепловой сети
^

Рисунок 6.1 – пьезометрический график для промышленного сектора (t₁=115°С)

6.2 общая характеристика

Анализ влияния давлений в тепловой сети на присоединение потребителей проводится по рисунку6.1.

На рисунке видно, что давление в падающем трубопроводе достаточно и гарантирует в нем не вскипание воды, так как линия R-L-K-X-W не пересекается с пьезометрической линией подающей магистрали.
линия N-P не пересекает линии систем отопления, следовательно, в них не будет вскипания воды в системах отопления.
Калориферы, допускающие напор 80 м, можно устанавливать в нижних отметках зданий.
опорожнения систем не будет, так как пьезометрическая линия обратной магистрали не пересекает местные системы отопления.
все абоненты находятся в зоне непосредственного присоединения (между линиями S-S и Z-Z).
при работе сетевых насосов в обратной магистрали и в статическом режиме напор не более 60 м, то есть, не опасен для чугунных радиаторов отопления.
опорожнение систем отопления не возможно как при статическом, так и при динамическом режиме.
располагаемый напор на вводе в здания достаточен (более 15 м) для самой дешевой и распространенной схеме зависимого присоединения с элеваторным смешением или непосредственного присоединения, когда температура воды в подающей магистрали равна 95 °С.

6.3 Построение графика для второго луча

Строится график аналогично как для первого луча, рисунок 10.

6.4 общая характеристика
^

Анализ влияния давлений в тепловой сети на присоединение потребителей проводится по рисунку 10.

На рисунке видно, что давление в падающем трубопроводе достаточно и гарантирует в нем не вскипание воды, так как линия N-P не пересекается с

пьезометрической линией подающей магистрали.

линия R-L не пересекает линии систем отопления, следовательно, в них не будет вскипания воды в системах отопления.
Калориферы, допускающие напор 80 м, можно устанавливать в нижних отметках зданий.
опорожнения систем не будет, так как пьезометрическая линия обратной магистрали не пересекает местные системы отопления.
все абоненты находятся в зоне непосредственного присоединения (между линиями S-S и Z-Z).

8, 9, 11 – точки присоединения квартальных сетей к магистрали;

S-S – линия статического напора; Z-Z – линия на 60 м ниже линии S-S;

А₂-Б₂ – пьезометрическая линия обратной магистрали;

А₁-Б₁ – пьезометрическая линия подающей магистрали;

N-Р и R-L – линии не вскипания воды в подающей магистрали и в системах отопления зданий; Н_н – напор в нагнетательном патрубке сетевого насоса

(Н_п1 + Н_т); Н_т – напор пароводяного бойлера (теплообменника);

Н_вс – напор у всасывающего патрубка сетевого насоса; Н_п1 – потери напора в тепловой сети; Н_ст – полный статический напор тепловой сети (напор подпиточного насоса); 9, 9' – последний потребитель в квартальной ветви 8-10

Рисунок 6.2 – пьезометрический график для коммунально-бытового сектора

(t₁ =118°С)

при работе сетевых насосов в обратной магистрали и в статическом режиме напор не более 60 м, то есть, не опасен для чугунных радиаторов отопления.
опорожнение систем отопления не возможно как при статическом, так и при динамическом режиме.
располагаемый напор на вводе в здания достаточен (более 15 м) для самой дешевой и распространенной схеме зависимого присоединения с элеваторным смешением или непосредственного присоединения, когда температура воды в подающей магистрали равна 95 °С.

подбор насосов

По известным параметрам (G, м³/ч, и Н, м) с помощью рабочих характеристик подбираем насосы по общепринятой методике.

В закрытых системах устанавливаются не менее двух насосов, а в открытых – не мене трех, один из которых является резервным.

Если для работы сети требуется установка четырех насосов, то резервные насосы не предусматриваются.

^ Сетевые насосы создают циркуляцию сетевой воды в системе теплоснабжения.

Производительность (расход воды) G_н.с, м³/ч (т/ч), определяется по расходу воды в головном участке тепловой сети, то есть, равен расчетному расходу теплоносителя при выходе из котельной.

7.1 подбор насосов для луча промышленного сектора

Расход теплоносителя в холодный период года G_х.п:

G_х.п= 11,633 кг/с = 41878,8 кг/ч = 41,88 м³/ч = 41,88 т/ч .

Напор Н_н.с, м, (давление р_н.с, кПа) в холодный период года развиваемый насосом идет на преодоление сопротивлений в источнике выработки теплоты ∆Н_кот, в тепловой сети ∆Н_{т. с}, м, в концевом источнике потребления теплоты:

. (7.1)

м.

для регулирования расхода воды в системе теплоснабжения строится характеристика сети, используя уравнение:

, (7.2)

где S – характеристика сети, м/(м⁶/ч²) или (мч²)/т² или (Пас²)/кг².

из уравнения (28) определяется характеристика сети:

(7.3)

Характеристика сети в холодный период года:

м/(м⁶/ч²).

Затем, задавая произвольные расходы воды определяется для каждого расхода потери напора ∆Н (давления ∆р кПа).

На полученную характеристику сети 1 накладывают характеристику подобранного насоса 2. Точка пересечения (А) дает рабочую точку насоса в расчетном режиме, рисунок 10.

Таблица 7.1 – данные для построения характеристики сети в холодный период года

G, м³/ч	Н, м
50,00	67,500
45,00	54,675
41,76	47,414
40,00	43,200
30,00	24,300
20,00	10,800
10,00	2,700

Рисунок7.1– Характеристика сетевого насоса в холодный период года

По расходу и напору подбираем насос марки К 90/55 (Д = 200 мм) – 2 шт.

Напор (давление) сетевого насоса в теплый период года

, м (кПа):

, (7.4)

где G_т.п, – расход воды на технологические нужды в теплый период года, м³/ч (т/ч, кг/с), по формуле (15);

(рисунок 4).

кг/с = 7,4 т/ч = 7,4 м³/ч.

м.

Характеристика сети в теплый период года по формуле (28):

м/( м⁶/ч²).

Таблица 7.2 – данные для построения характеристики сети в теплый период года

G, м³/ч	Н, м
9,00	2,187
8,00	1,728
7,40	1,500
5,00	0,675
2,00	0,108

Рисунок 7.2 – Характеристика сетевого насоса в теплый период года
По расходу и напору подбираем насос марки ЦВЦ 4-28 – 2 шт.

Таблица 7.3 – технические характеристики сетевых насосов

Марка насоса	Подача G, м³/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η,	Температура воды, С
К 90/55	42,00	47,63	2900	7,0	0,65	115-70
ЦВЦ 4-28	8,00	1,73	2900	1,7	0,65	70-44

^ Подпиточные насосы компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий, как при статическом, так и при динамическом режиме.

Производительность (объемный расход) G_н..п, м³/ч (т/ч), для закрытых систем теплоснабжения принимают равной величине утечек, примерно 0,5…0,75 % объема воды в системе теплоснабжения (v_т.с).

; (7.5)

, (7.6)

где Q – тепловая мощность системы теплоснабжения, МВт;

G_т.с, G_с.о– удельные объемные расходы воды, находящейся в наружных сетях, в местных системах отопления и системах горячего водоснабжения, м³/(ч·МВт), G_т.с = 40…43 и G_с.о = 26 (для жилых районов), G_т.с = 22…30 и G_с.о = 13 (для промышленных предприятий), G_гвс = 5,2.

м³/ч.

м³/ч.

Напор, м, (давление, кПа) определяется на основании пьезометрического графика для статического режима.

, (7.7)

где Н_ст – статический напор в тепловой сети, м (давление, Па) по отношению к оси подпиточного насоса, Н_ст = 53 м;

∆Н_п.л – потери напора, м, (давления, кПа) в трубопроводах подпиточной линии от питательного бака до точки присоединения к тепловым сетям, ∆Н_п.л = 2 м;

∆h_б – разность отметок между осью насоса и нижнем уровнем воды в питательном баке, ∆h_б = 3 м.

м.
По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д = 192 мм) – 2 шт.

^ Аварийные подпиточные насосы. Аварийная подпитка производится водопроводной водой в объеме 2 % от общего объемного расхода.

м³/ч.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д = 192 мм) – 2 шт.

Таблица 7.4– технические характеристики подпиточных насосов

Марка насоса	Подача G, м³/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η, %	Температура воды, С
К 45/55 (Д = 192 мм)	0,30	44,0	1450	0,25	0,65	115/70
К 45/55 (Д = 192 мм)	0,845	44,0	1450	0,25	0,65	70/44

^ 7.2 подбор насосов для луча жилого сектора

Расход теплоносителя в холодный период года:

G_х.п = 5,942 кг/с = 21390 кг/ч = 21,39 м³/ч = 21,39 т/ч.

Напор Н_н.с, м, (давление р_н.с, кПа) развиваемый насосом идет на преодоление сопротивлений в источнике теплоты ∆Н_кот, в тепловой сети ∆Н_{т. с}, м, в концевом источнике потребления тепла по формуле (7.1).

м.

для регулирования расхода воды в системе теплоснабжения строим характеристику сети, используя уравнение (7.2).

Характеристика сети в холодный период года по формуле (7.3):

м/(м⁶/ч²).

Затем, задавая произвольные расходы воды определяем для каждого расхода потери напора ∆Н (давления ∆р кПа).

На полученную характеристику сети 1 накладывают характеристику подобранного насоса 2. Точка пересечения (А) дает рабочую точку насоса в расчетном режиме, рисунок 10.

Таблица 7.5 – данные для построения характеристики сети в холодный период года

G, м³/ч	Н, м
30,00	116,65
25,00	81,25
21,39	59,30
20,00	52,00
G, м3/ч	Н, м
15,00	29,25
10,00	13,00
5,00	3,25

Рисунок 7.3 – Характеристика сетевого насоса в холодный период года

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д = 218 мм) – 2 шт.

Напор (давление) сетевого насоса в теплый период года

, м (кПа), по формуле (29),

где G_т.п – расход в теплый период года, м³/ч, по формуле (15);

( рисунок 5).

кг/с = 6,484 м³/ч = 6,484 т/ч.

м.

Характеристика сети в теплый период года по формуле (28):

м/( м⁶/ч²).

Таблица 7.6 – данные для построения характеристики сети в теплый период года

G, м³/ч	Н, м
9,00	10,53
8,00	8,32
6,00	4,68
5,00	3,25
2,00	0,52

Рисунок 7.4 – Характеристика сетевого насоса в теплый период года
По расходу и напору подбираем насос марки ЦВЦ 6,3-3,5 – 2 шт.

Таблица 7.7– технические характеристики сетевых насосов

Марка насоса	Подача G, м³/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η,	Температура воды, С
К 45/55	22,00	50,00	2900	7,0	0,65	118/44
ЦВЦ 6,3-3,5	6,00	4,00	2000	1,0	0,65	79/37

^ Подпиточные насосы компенсируют утечки воды и поддерживают необходимый уровень пьезометрических линий, как при статическом, так и при динамическом режиме.

Производительность (объемный расход) G_т.п, м³/ч (т/ч), определяем формуле (7.5 7.6), где G_т.с = 43 м³/(ч·МВт); G_гвс = 5,2 м³/(ч·МВт):

м³/ч.

Производительность насоса G_{нас.под.} по формуле (7.5).

м³/ч.

Напор, Н_{нас.под.}, м, (давление, кПа) определяется на основании пьезометрического графика для статического режима по формуле (32),

где Н_ст = 48 м (по пьезометру –рисунок 10).

м.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д =192 мм) – 2 шт.

Аварийные подпиточные насосы. Аварийная подпитка производится водопроводной водой в объеме 2 % от общего расхода.

м³/ч.

По расходу и напору подбираем насос марки К 45/55 (Д =192 мм) – 2 шт.

Таблица 7.8 – технические характеристики подпиточных насосов

Марка насоса	Подача G, м³/ч	Напор, м	n, об/мин	N, кВт	η, %	Температура воды, С
К 45/55 (Д =192 мм)	3,13	49	2900	1,00		118/44
К 45/55 (Д =192 мм)	8,94	49	2900	1,00		79/37

Регулировать расход воды в системе теплоснабжения можно 2-я способами:

меняя характеристику сети (прикрывая задвижку);
изменяя характеристику насоса.

Тепловой расчет

Задачи теплового расчета:

выбор теплоизолирующей конструкции;
определение теплопотерь по длине трассы;
определение уменьшения температуры теплоносителя в трубопроводах от источника теплоты до объекта теплоснабжения;
определение коэффициента эффективности изоляции;
определение критического диаметра.

Расчет 1-го луча

участок 7 – 13.

Исходные данные

Прокладка теплотрассы – канальная в непроходных каналах.
Расчет выполнен для трубопровода 133 × 4 на участке ℓ длиной 990 м без учета компенсаторов ( первого луча).
Марка канала КЛ 90 × 45, таблица А 2 [2] и таблице 5 [1]:

В_л – ширина лотка, мм (900);
Н_л – высота лотка, мм (450);
толщина канала _к – 125 мм (вертикальная) и 90 мм (горизонтальная);
коэффициент теплопроводности конструкции канала – λ_к = 2,04 Вт/(м·К);

минимальные расстояния в свету при подземной прокладках тепловых сетей между строительными конструкциями и трубопроводами следует принимать по таблице В.1 СН и П 41-02-2003 или по таблице А 3 [2].

тепловая изоляция – минераловатные изделия на синтетическом связывающем материале, теплопроводность – λ_из = 0,07 Вт/(м К), таблица 3 [ГОСТ 23206-2003].
предельная толщина слоя δ_из, мм, 100 мм, таблица приложения Б [6].
Покровный слой – бризоль, λ_псл = 0,175 Вт/(м К), _пс = 5 мм.
Суммарная толщина трубопровода с изоляцией _из, мм, при марке канала КЛ 90 × 45 (рисунок 11):

Примем:

для подающего трубопровода _из = 80 мм;
для обратного трубопровода: (314 – 80·2)/2 = 154/2 = 77 мм, примем 80 мм.

Рисунок 8.1 – Принятая конструкция канала

расчет

общее сопротивление теплопередачи R₀, (м²·К)/Вт, изолированного трубопровода:

для подающего

∑R₀₁ = R_из1 + R_п.сл.1 + R_н + R_вк + R_к + R_гр; (8.1.а)

для обратного

∑R₀₂ = R_из2 + R_п.сл.2 + R_н + R_вк + R_к + R_гр; (8.1.а)

где R_из1, R_из2 – термические сопротивления изоляции подающего и обратного трубопроводов, Вт/(м·К);

R_п.сл.1, R_п.сл.2– термические сопротивления покровного слоя изоляции, подающего и обратного трубопроводов, (м²К)/Вт.

R_н – сопротивление теплоотдачи покровного слоя изоляции воздуху канала, (м²К)/Вт;

R_вк – сопротивление тепловосприятия стенок канала, (м²К)/Вт;

R_к – термическое сопротивление канала, (м²К)/Вт;

R_гр – термическое сопротивление грунта, (м²К)/Вт.

общее сопротивление теплопередачи R₀, (м²·К)/Вт, неизолированного трубопровода:

для подающего

∑R₀₁ = R_ст.1 + R_вк + R_к + R_гр; (8.2.а)

для обратного

∑R₀₂ = R_ст.2 + R_вк + R_к + R_гр; (8.2.б)

где R_ст.1, R_ст.2 – сопротивление теплоотдачи от наружной поверхности трубопровода воздуху канала, (м²К)/Вт;

R_вк – сопротивление тепловосприятия стенок канала, (м²К)/Вт;

R_к – термическое сопротивление канала, (м²К)/Вт;

R_гр – термическое сопротивление грунта, (м²К)/Вт.

^
Термическое сопротивление изоляции R_из, (м²К)/Вт:

(8.3)

d_нз = d_н.тр +2δ_из, (8.4)

где d_н – наружный диаметр изоляции, м, d_н.1 = d_н.2 = 0,133 + 0,16 = 0,313 м;_з: