Министерство  общего и профессионального образования  Российской Федерации 

Саратовский государственный  технический университет 
 

Кафедра “Теплогазоснабжение и вентиляция ”

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ  МИКРОРАЙОНА

Расчётно-пояснительная  записка к курсовой работе

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Саратов-2006

Реферат

    Пояснительная записка – 22 страниц, 4 рисунка, 4 таблицы, 7 источников. 

РАСХОД, ТЕМПЕРАТУРА, РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА  ТЕПЛОТЫ, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ 

       Объёктом разработки является жилой микрорайон.

Цель  работы – проектирование и расчёт системы теплоснабжения микрорайона  с разработкой чертежей и спецификаций.

       В результате проектирования должны быть разработаны планы тепловых сетей и схемы трубопроводов, произведён гидравлический расчёт тепловых сетей, построены температурный, расходный и пьезометрический графики тепловых сетей, составлена спецификация оборудования и материалов.

Содержание

 

Введение

    Теплоснабжение  – подача тепловой энергии в виде горячей воды или пара к потребителям. Тепло подаётся по специальным трубопроводам  – тепловым сетям. Тепловые сети делятся  на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населённого пункта, распределительные – внутри квартала, микрорайона и ответвления к зданиям.

Тепло может подаваться потребителям в  систему отопления, вентиляции, горячего водоснабжения двумя путями:

• централизованно;
• децентрализованно.

Централизованно, когда тепло одного источника  подаётся многочисленным потребителям. Источниками могут быть:

• ТЭЦ
• районные котельные (водогрейные, промышленно-отопительные)

Теплоснабжение  является одной из основных систем энергетики любой высокоразвитой страны. Теплоснабжение народного хозяйства требует приблизительно 1/3 всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.

   Водяные системы теплоснабжения применяют  двух типов:

- закрытые;

- открытые.

   В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель. В открытых системах циркулирующая вода частично или полностью разбирается у абонентов горячего водоснабжения.

 

Задание 

     Разработать систему теплоснабжения микрорайона с жилыми зданиями по соответствующему варианту:

1.  г.  Москва

2. Температура  наружного воздуха наиболее холодной  пятидневки, расчетная  -25 ⁰С

3.  Расчетная  температура для вентиляции  -14  ⁰С

4.  Средняя  скорость ветра в январе 4,9 м/с

5.  Продолжительность  отопительного периода 205 сут.

6.  Число  часов за отопительный период  со среднесуточной температурой  наружного воздуха:

                                                                                                                                                                                 

  всего  часов 4920.

 

1. Основная часть

1.1. Определение тепловых потоков.

    В процессе проектирования тепловых сетей, согласно рекомендациям СНиП 2.04.07-86*, максимальные тепловые потоки на отопление  , вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий следует принимать по соответствующим типовым проектам.

При отсутствии типовых проектов отопления, вентиляции и горячего водоснабжения допускается  определять тепловые потоки для жилых  районов городов и других населённых пунктов по формулам:

а) максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых  и общественных зданий

                                                                                                   (1.1.1)

средний тепловой поток на отопление, Вт, следует определять

                                                                                                (1.1.2)

б) максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

                                                                                                      (1.1.3)

средний тепловой поток, Вт, на вентиляцию при  t₀

                                                                                               (1.1.4)

в) максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение  жилых и общественных зданий

                                                                                                      (1.1.5)

средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение  жилых и общественных зданий

                                                                                        (1.1.6)

или

                                                              ,                                                (1.1.7)

где q₀ – укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади [2];

k₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принять k₁=0.25 [2];

k₂ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г. k₂=0.4, после 1985 г. k₂=0.6 [2];

A – общая площадь жилых зданий, м²;

q_h – укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека.

норма расхода  воды в жилых зданиях, 85….115 л/сут  на одного 

      человека;

норма расхода воды в общественных зданиях, 25л/сут на 

      одного человека; 
 

      Считаем все административно-общественные здания равномерно распределёнными  по микрорайонам, а расчёты проводим, исходя из величины предусматриваемой площади и числа жителей.

      Определим тепловые потоки на отопление и горячее  водоснабжение для зданий № 194, 196, 217, 218, 228, 208, 200, 214 (жилые дома.):

1. Жилые дома на 50 квартир - № 194:

          , ,

          Вт.

          Вт.

           Вт.

2.      Жилые дома на 80 квартир - № 208,209,210:

          , ,

          Вт.

           Вт.

           Вт.

3.       Жилой дом на 100 квартир - № 200:

         , ,

         Вт.

         Вт.

         Вт. 

       Определим тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 215, 214:

    Кафе на 60 мест - №214:

          ,  ,

          Вт,

            Вт,

        Вт.

        Вт.

    Кинотеатр на 800 мест - №215:

        , ,

            Вт      

            Вт,

        Вт.

           Вт, 

      Находим суммарные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

       82158+96534+185348=584351 Вт.

        Вт.

        Вт.

;

  МВт;

;

  МВт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.2. Расчёт и построение  графика регулирования  отпуска теплоты.

    Регулирование отпуска теплоты на разнородное  теплопотребление может быть по отопительной тепловой нагрузке или по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Регулирование отпуска теплоты по отопительно-бытовому графику температур производится при центрально-вентиляционной нагрузки в основном диапазоне от точки излома температурного графика , которая делит его на две части от до расчётной температуры для проектирования отопления и при местном регулировании от начала отопительного сезона при +8⁰С до .

        Построение графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях от температуры наружного воздуха t.

Регулирование отпуска теплоты на отопление

Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки в диапазонах от до ведётся по температуре горячей поды и обратной воды в тепловой сети.

                                                                                                                          (1.2.1) 

                                                                                                                          (1.2.2)

_{где Dt0 – температурный перепад в нагревательном приборе  местной системы}

- средняя температура нагревательного прибора в местной системе ;

- относительная тепловая нагрузка  ;

- температура внутри помещения (принять 18⁰С);

- перепад температур в тепловой  сети,  ⁰С; при

- перепад температур в местной  системе; при 

 

Температура воды после элеватора будет 

                                                                                                                               (1.2.3)

                                         

_{Местное количественное регулирование  отопительной нагрузки в диапазоне от +8⁰С до t’ производится путём местных пропусков или изменением количества воды, поступающей в местную систему из тепловой сети путём перекрытия задвижек. В этом диапазоне t1 и t2 являются постоянными и соответствуют температуре горячей и обратной воды в тепловой сети для летнего периода.}

_{Температура обратной воды при  количественном регулировании  нагрузки в диапазоне +8⁰С до t’ определяется по формуле}

                                                                                                                               (1.2.4)

_{где                           U - коэффициент инжекции при температуре в точке излома}

 
 

_{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