Тепловое потребление. 3

 

Содержание 

 

1. Исходные данные
2. Определение тепловых потоков
1. на отопление зданий
2. на вентиляцию зданий
3. на горячее водоснабжение зданий
3. Выбор и обоснование системы теплоснабжение и схемы присоединения потребителей.
4. Построение температурного графика
5. Гидравлический расчет тепловой.
1. задачи гидравлического расчета
2. определение расчетных расходов сетевой воды
1. на отопление зданий
2. на вентиляцию зданий
3. на горячее водоснабжение зданий
3. Методика и порядок проведения гидравлического расчета.
4. Определение характеристик насосов
6. Оборудование тепловой сети.
1. Трасса, способ прокладки.
2. Выбор опор и компенсаторов.
7. Механический расчет тепловой сети.
8. Тепловой расчет с выбором экономической толщины слоя изоляции
9. Мероприятия по повышению надежности систем теплоснабжения.

Список литературы

 

 

 

 

 

  

ВВЕДЕНИЕ

 

Тепловое  потребление — одна из основных статей топливно-энергетического баланса  нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны расходуется ежегодно более 600 млн. т.у.т., т.е. около 30 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов. Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений. Централизованные системы теплоснабжения обеспечивают наиболее экономное использование топлива и имеющие наиболее высокие экономические показатели.

Централизованная  система теплоснабжения состоит  из следующих основных элементов: источника  тепла, тепловых сетей и местных  систем потребления – систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.  Основными задачами централизованного теплоснабжения являются улучшение обеспечения теплом промышленности и жилищного хозяйства , экономия теплоты , укрупнение источников теплоты и тепловых сетей , совершенствование схем , повышение надежности тепловых сетей , улучшение экологической обстановки в городах и др.

При выборе схем теплоснабжения и источников покрытия тепловых нагрузок рекомендуется обеспечивать потребителей централизованным теплоснабжением от ТЭЦ и крупных котельных. Широкое развитие получают также системы теплоснабжения от районных промышленных котельных.

Существенным  элементом систем централизованного  теплоснабжения являются установки, размещаемые в узлах присоединения к тепловым сетям местных систем теплоиспользования , а также на стыках сетей различных категорий . В таких установках осуществляется контроль работы тепловых систем теплоиспользования , а также на стыках сетей  различных категорий . В таких установках осуществляется контроль работы тепловых сетей и систем теплоиспользования и управление ими. Здесь производится измерение параметров теплоносителя и регулирование отпуска теплоты. От работы таких установок зависит в значительной мере надежность и экономичность систем теплоснабжения в целом.

Современные централизованные системы теплоснабжения представляют собой сложный комплекс, включающий источники тепла, тепловые сети с насосными станциями и  тепловыми пунктами и абонентские вводы, оснащенные системами автоматического управления. Для обеспечения надежного функционирования таких систем необходимо их иерархическое построение, при котором всю систему расчленяют на ряд уровней, каждый из которых имеет свою задачу, уменьшающуюся по значению от верхнего уровня к нижнему. Верхний уровень составляют источники тепла, следующий уровень – магистральные тепловые сети с РТП, нижний – распределительные сети с абонентскими вводами потребителей. Источники тепла подают в тепловые сети горячую воду заданной температуры и заданного давления, обеспечивают циркуляцию воды в системе и поддержание в ней должного гидродинамического и статического давления. Они имеют специальные водоподготовительные установки, где осуществляется химическая очистка и деаэрация воды. По магистральным тепловым сетям транспортируются основные потоки теплоносителя в узлы теплопотребления. В РТП теплоноситель распределяется по районам и в сетях районов поддерживается автономный гидравлический и тепловой режим. К магистральным тепловым сетям отдельных потребителей присоединять не следует, чтобы не нарушить иерархичности построения системы.

Транспортирование тепловой энергии от ТЭЦ или котельных к потребителям, т. е. к жилым домам ,общественным ,административным зданиям и т.д. , осуществляется по специальным трубопроводам ,называемым тепловыми сетями . Они являются  одним из наиболее  трудоемких и дорогостоящих элементов системы теплоснабжения.

 

Тепловые сети представляют собой сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой труб, тепловой изоляции, компенсаторов линейных температурных удлинений, подвижных и неподвижных опор запорной и регулирующей арматуры, строительных конструкций, камер и колодцев, дренажных устройств и другие.

Широкое развитие получила теплофикация, являющаяся наиболее рациональным методом использования  топливных ресурсов для тепло- и  электроснабжения. 
Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем таких, как повышение тепловой и общей экономичности электроэнергетического производства, обеспечение экономичного и качественного теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве.

Отечественная теплофикация базируется на районных ТЭЦ общего пользования и на промышленных ТЭЦ в составе предприятий, от которых теплота отпускается как промышленным предприятиям, так и расположенным поблизости городам и населенным пунктам. Для удовлетворения отопительно-вентиляционной и бытовой нагрузок жилых и общественных зданий, а также промышленных предприятий используется главным образом горячая вода. Применение горячей воды в качестве теплоносителя позволяет использовать для теплоснабжения теплоту отработавшего пара низкого давления, что повышает эффективность теплофикации благодаря увеличению удельной выработки электрической энергии на базе теплового потребления.

В данном курсовом проекте объектом теплоснабжения является жилой район г.Иваново, который состоит из четырёх микрорайонов. В их состав входят: жилые дома, разной этажности, детские сады, магазины, школа, больница и административное здание.

В курсовом проекте предусматривается центральное  качественное регулирование по совмещённой нагрузке отопления и ГВС, закрытая система теплоснабжения , двухступенчатая схема присоединения водоподогревателей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

Район строительства: Иваново;

Температура воды в подающем трубопроводе: 150 ⁰С;

Температура воды в обратном трубопроводе: 70 ⁰С.

 

 

 

№ участка	Обозначение участка	Обозначение	Размерность	Длина
1	Участок о – а	L1	м	340
2	Участок а – б	L2	м	410
3	Участок б – в	L3	м	200
4	Участок в –  II	L4	м	145
5	Ответвление а – I	L5	м	290
6	Ответвление б – IV	L6	м	130
7	Ответвление в – III	L7	м	130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики  потребителей и вид нагрузок

 

Микрорайон	№	Наименование потребителя	Габариты зданий A*B*n*h	Количество зданий	Количество жителей или рабочих мест, m	Вид тепловой нагрузки
1	1	9-эт. жилой дом	18*18*9*3	4	230	Отопл. ГВС
	2	5-эт. жилой дом	98*14*5*3	3	360	Отопл. ГВС
	3	Школа	60*20*4*3	1	500	Отопл. Вент. ГВС
	4	Администр.зд.	140*15*8*3	1	800	Отопл. Вент. ГВС
	5	Детский сад	60*15*2*3	1	90	Отопл. Вент. ГВС
2	1	8-эт. жилой дом	98*16*8*3	4	680	Отопл. ГВС
	2	5-эт. жилой дом	70*15*5*3	4	290	Отопл. ГВС
	3	Магазин	45*25*3*4	2	18	Отопл. Вент. ГВС
3	1	9-эт. жилой дом	60*15*9*3	1	280	Отопл. ГВС
	2	5-эт. жилой дом	56*16*5*3	4	285	Отопл. ГВС
	3	Администр.зд.	50*15*3*4	2	105	Отопл. Вент. ГВС
	4	Школа	70*15*3*4	1	600	Отопл. Вент. ГВС
4	1	8-эт. жилой дом	140*15*8*3	1	800	Отопл. ГВС
	2	4-эт. жилой дом	28*15*4*3	6	110	Отопл. ГВС
	3	Поликлиника	45*15*2*4	2	140	Отопл. Вент. ГВС
	4	Детский сад	65*15*2*4	1	95	Отопл. Вент. ГВС

 

Примечание: A-длина здания, м; B-ширина здания, м; n-количество этажей,

 h- высота одного этажа, м; m-количество жителей, рабочих мест, посадочных мест.

 

 

2. Определение тепловых потоков

 

Объём здания по наружному обмеру

 

 

Объём здания

 

 

где  А – длина здания, м,

В – ширина здания, м,

Н – высота здания, м,

 

Высота  здания

 

 

где  n – количество этажей, шт.;

h – высота одного этажа, м.

, м³

Микрорайон I:

 

9 –этажный жилой дом:

 м³

5 –этажный жилой дом: 
м³

Школа:

 м³

Административное здание: 
м³

Детский сад: 
м³

 

Микрорайон II:

 

8 –этажный жилой дом:

 м³

5 –этажный жилой дом: 
м³

Магазин :

 м³

 

Микрорайон III:

 

9 –этажный жилой дом:

 м³

5 –этажный жилой дом: 
м³

Административное здание: 
м³

Школа:

 м³

 

 

Микрорайон IV:

 

8 –этажный жилой дом:

м³

4 –этажный жилой дом: 
м³

Поликлиника :

м³

Детский сад: 
м³

 

1.  Отопление

 

Расчётная часовая тепловая нагрузка отопления отдельного здания определяется по укрупненным показателям:

 

 

где  поправочный коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры   наружного воздуха для проектирования отопления в местности, где расположено   здание;

V – объём здания по наружному обмеру, м³;

 удельная отопительная  характеристика здания, кДж/(м^3. ч^..оС), принимается   по приложению 3;

            расчётная температура наружного воздуха, ⁰С,

для проектирования отопления в местности, где расположено  здание ;

 расчётная температура воздуха  в отапливаемом здании,⁰С;

 

Микрорайон I:

 

9 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом:

 

 

школа:

 

 

 

административное здание:

 

 

детский сад:

 

 

 

Микрорайон II:

 

8 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом:

 

 

магазин:

 

 

 

Микрорайон III:

 

9 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом:

 

 

административное здание:

 

 

школа:

 

 

 

Микрорайон IV:

 

8 –этажный жилой дом:

 

 

4 –этажный жилой дом:

 

 

поликлиника:

 

 

детский сад:

 

 

 

2. Приточная вентиляция

 

Расчётная часовая тепловая нагрузка приточной вентиляции общественных зданий определяется по укрупненным показателям:

 

 

 

где   удельная вентиляционная характеристика здания, кДж/(м^3.ч^0.С), зависящая   от назначения и строительного объёма вентилируемого здания, принимается по   приложению;

            расчётная температура наружного воздуха, ⁰С, для проектирования    приточной вентиляции в местности, где расположено здание.

 

Микрорайон I:

 

школа:

 

 

административное здание:

 

 

детский сад :

 

 

Микрорайон II:

 

магазин:

 

 

Микрорайон III:

 

административное здание:

 

 

школа:

 

 

Микрорайон IV:

 

поликлиника:

 

 

детский сад: 

 

3. Горячее водоснабжение 

 

Средняя часовая тепловая  нагрузка горячего водоснабжения потребителей тепловой энергии определяется по формуле

 

 

 

где  а – норма расхода горячей воды потребителями, л/сут;

            m – количество единиц потребления, отнесённое к суткам: количество жителей,   учащихся в учебных заведениях, мест в детских садах и т.д.

            с – удельная теплоёмкость воды; принимается равной 4,187 кДж/(кг⁰С);

           температура холодной водопроводной воды в отопительный (зимний)   период,⁰С; принимается .

 

 

 

 

Микрорайон I:

 

9 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом:

 

 

школа:

 

 

административное здание:

 

 

детский сад:

 

 

Микрорайон II:

 

8 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом: 

 

магазин: 

 

 

Микрорайон III:

 

9 –этажный жилой дом: 

 

5 –этажный жилой дом: 

 

административное здание: 

 

 

школа:  

 

Микрорайон IV:

 

8-этажный жилой дом:

 

 

 

4 –этажный жилой дом: 

 

поликлиника: 

 

детский сад: 

 

 

Максимальная нагрузка горячего водоснабжения

 

 

 

Микрорайон I:

 

9 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом: 

 

школа: 

 

административное здание :

 

 

детский сад:

 

 

Микрорайон II:

 

8 –этажный жилой дом:

 

 

5 –этажный жилой дом:

 

 

магазин: 

 

Микрорайон III:

 

9 –этажный жилой дом: 

 

5 –этажный жилой дом: 

 

административное здание: 

 

школа:  

 

Микрорайон IV:

 

8 –этажный жилой дом: 

 

4 –этажный жилой дом: 

 

поликлиника: 

 

детский сад: 

 

 

Результаты  расчетных  тепловых потоков сводим в таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица №2.1

 

Расчетные тепловые потоки.

 

Микрорайон I:

 

№	Наименование потребителя	t вн	Расчетный тепловой поток, Вт
			Отопл.	Вент.	ГВС		Суммарная нагрузка
					Сред.	Макс.
1	9-эт.жилой дом	18	146970	-	58698	140875	146970	287845
2	9-эт.жилой дом	18	146970	-	58698	140875	146970	287845
3	9-эт.жилой дом	18	146970	-	58698	140875	146970	287845
4	9-эт.жилой дом	18	146970	-	58698	140875	146970	287845
5	5-эт.жилой дом	18	296352	-	91875	220500	296352	516852
6	5-эт.жилой дом	18	296352	-	91875	220500	296352	516852
7	5-эт.жилой дом	18	296352	-	91875	220500	296352	516852
8	Школа	18	228096	48384	7291	17500	276480	293980
9	Админ. здание	18	774144	387072	9722	23333	1161216	1184549
10	Детский сад	21	93636	27540	6234	14962	121176	136138
Всего :			2572812	462996	533664	1280795	3035808	4316603

 

 

 

  ;     

 

 ;      

 

  ;     

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 2.2

 

Микрорайон II:

 

 

№	Наименование потребителя	t вн	Расчетный тепловой поток, Вт
			Отопл.	Вент.	ГВС		Суммарная нагрузка
					Сред.	Макс.
1	8-эт.жилой дом	18	505774	-	173541	416500	505774	922274
2	8-эт.жилой дом	18	505774	-	173541	416500	505774	922274
3	8-эт.жилой дом	18	505774	-	173541	416500	505774	922274
4	8-эт.жилой дом	18	505774	-	173541	416500	505774	922274
5	5-эт.жилой дом	18	234360	-	74010	177624	234360	411984
6	5-эт.жилой дом	18	234360	-	74010	177624	234360	411984
7	5-эт.жилой дом	18	234360	-	74010	177624	234360	411984
8	5-эт.жилой дом	18	234360	-	74010	177624	234360	411984
9	Магазин	15	188325	42525	218	525	230850	231375
10	Магазин	15	188325	42525	218	525	230850	231375
Всего :			3337286	85050	990640	2377546	3422236	5799782

 

 

 

  ;     

 

 ;      

 

  ;     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 2.3

 

Микрорайон III:

 

 

№	Наименование потребителя	t вн	Расчетный тепловой поток, Вт
			Отопл.	Вент.	ГВС		Суммарная нагрузка
					Сред.	Макс.
1	9-эт.жилой дом	18	349920		71458	171500	349920	521420
2	5-эт.жилой дом	18	212889		72734	174562	212889	387451
3	5-эт.жилой дом	18	212889		72734	174562	212889	387451
4	5-эт.жилой дом	18	212889		72734	174562	212889	387451
5	5-эт.жилой дом	18	212889		72734	174562	212889	387451
6	Админ. здание	18	164160	34560	1276	3062	198720	201782
7	Админ. здание	18	164160	34560	1276	3062	198720	201782
8	Админ. здание	18	164160	34560	1276	3062	198720	201782
9	Школа	18	199584	42336	8750	21000	241920	262920
Всего :			1893540	146016	374972	899934	2039556	2939490

 

 

 

  ;     

 

 ;      

 

  ;     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 2.4

 

Микрорайон IV:

 

 

№	Наименование потребителя	t вн	Расчетный тепловой поток, Вт
			Отопл.	Вент.	ГВС		Суммарная нагрузка
					Сред.	Макс.
1	8-эт.жилой дом	18	677376	-	204166	490000	677376	1167376
2	4-эт.жилой дом	18	84672	-	28072	67375	84672	152047
3	4-эт.жилой дом	18	84672	-	28072	67375	84672	152047
4	4-эт.жилой дом	18	84672	-	28072	67375	84672	152047
5	4-эт.жилой дом	18	84672	-	28072	67375	84672	152047
6	4-эт.жилой дом	18	84672	-	28072	67375	84672	152047
7	4-эт.жилой дом	18	84672	-	28072	67375	84672	152047
8	Поликлиника	20	97200	67500	2041	4900	164700	169600
9	Поликлиника	20	97200	67500	2041	4900	164700	169600
10	Детский сад	20	132600	39000	6580	15793	171600	187393
Всего :			1512408	174000	383260	919843	1686408	2606251