Дипломная (вкр): Проектирование индивидуальных тепловых пунктов для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания

Принимаем D = 125 мм.

4.2.  Внутренний контур, вентиляция:

Расчетный расход циркуляции (см.п.2): Gвн.в расч = 55,94 кг/с =201,4 т/ч.

Гидравлическое сопротивление системы вентиляции (см. исходные данные) - ∆Pв = 0,8 бар. Диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO D12 - D22 = 250 мм при максимальной скорости среды - υвн.в = 1,13 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pвн.в = 0,067 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.3) - ∆Pвн.в ТО = 0,6 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pвн. об = 0,667 бар.

Рассчитаем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 251 мм

Принимаем D = 250 мм.

5.      Подбор регулирующего клапана на вентиляцию (по ГОСТ 16443-70):

5.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = Gс.в расч = 14,02 кг/с = 50,35т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,08 бар = 0,008 МПа

5.2.  Перепад давления на клапане:

бар = 0.142 МПа

5.3.  Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

5.4.  Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 100 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 80 мм

ход штока клапана - hшт = 30 мм

.5. Максимальный относительный расход через клапан:

Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.7

5.6. Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,033 МПа

5.7. Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

6.      Подбор насосного оборудования:

Расчетный расход воды внутреннего контура на вентиляцию:

Gвн.о расч = 55,94 кг/с = 201,4 т/ч (см.п.2)

Гидравлическое сопротивление системы известно - ∆Pот = 0,8 бар = 0,08 МПа

Потери на балансировочных клапанах принимаем - ∆Pбал = 0,2

Суммарное гидравлическое сопротивление оборудования (результаты гидравлического расчета) - ∆Pвн.об = 0,67 бар = 0,067 МПа

6.2.  Требуемый напор насоса циркуляции:

бар = 0,167 МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса TPD 150-220/4

подача насоса на расчетной точке Gнас = 213 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 18,7 бар = 0,187 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р = 18,5 кВт

максимальный ток Imax = 34,5 А

7.      Расчет объема расширительных баков:

Объем системы (см. исходные данные): Vе = Vот = 16112 литров

.1. Давление в системе:

бар = 0,43 МПа

7.2.  Объем расширения при разогреве на 70оС:

 литров

7.3.  Минимальный объем воды в баке:

 литров

7.4.  Давление настройки клапана:

, где

бар = 1 МПа

Таким образом, бар

Максимальное рабочее давление в системе принимаем Pр = 8,5 бар = = 0,85 МПа

Минимальное рабочее давление принимаем Pрmin = 4,5 бар = 0,45 МПа

7.5.  Номинальный расчетный объем бака:

литров = 1,645 м3

Номинальный объем бака по каталогу подбираем Vкат = 1500 литров.

7.6.  Начальное давление накачки бака:

 бар = 0,381 МПа

В дальнейших расчетах используем Pизб = 0,381 МПа

8.      Расчет подпиточных и предохранительных устройств:

Объем системы (см. исходные данные) - V = Vот = 16112 литров

8.2.  Объем подпитки находится по формуле:

 л/ч

Давление воды (см. исходные данные) - P2 = 0,1 бар

8.3.  Давление включения станции подпитки:

 бар = 0,54 МПа

Для создания перепада в системе вентиляции 0,1 МПа принимаем давление включения станции подпитки Pвкл = 0,55 МПа.

Давление выключения станции подпитки принимаем Pвыкл = 6,5 бар=0,65МПа

8.4.  Располагаемый перепад давления на подпитку:

 бар = 0,1 МПа

8.5.   Требуемый напор подпиточного насоса без учета подпора (с запасом 10%):

бар = 0,603 МПа

9.      Подбор электромагнитного клапана:

.1. Максимальная пропускная способность клапана, без учета подачи насоса:

 м3/ч

9.2.  Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбираем клапан:

условная пропускная способность клапана Kvу = 9.9 м3/ч

условный диаметр клапана Dу = 25 мм

.3. Максимальная производительность клапана при располагаемом перепаде:

 м3/ч

Подбор предохранительных клапанов по ГОСТ 12.2.85:

избыточное давление срабатывания клапана - Pсраб = Pоmax = 10 бар = 1 МПа

коэффициент расхода α = 0.1

- необходимая производительность Gпк = 24,81 м3/ч

наименьший диаметр седла dс = 50 мм

.1. Площадь сечения седла клапана:

 мм2 - площадь сечения клапана

.2. Требуемая площадь сечения седла:

, где

γ1 = 0.973 г/см3 - средняя плотность внутреннего теплоносителя при 95-70оС

мм2

Выбираем число клапанов N = 1.

.3. Коэффициент пропускной способности группы клапанов:

м3/час

.4. Расчетная производительность группы клапанов:

м3/ч

Расчет ГВС I зоны

1.      Расход циркуляции ГВС I зоны:

, где

 - кратность циркуляции;

Расход сетевой воды в точке излома:

кг/с = 24,62т/ч

кг/с = 2,46т/ч

Температура воды системы циркуляции:

. Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 24,62 т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qгвсmax= 0,7387 Гкал/ч = 859,1КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M6-FG. Количество пластин - 122 штуки. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,2 бар, нагреваемая - 0,05 бар. Коэффициент запаса - 32%.

. Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

3.1. Контур теплосети, ГВС:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): кг/с = 24,62 т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 80 мм при заданной скорости среды - υв = 1,35 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pгвс обв = 0,03 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.2) - ∆Pгвс ТО = 0,2 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pгв. об = 0,23 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 80 мм

Принимаем D = 80 мм.

3.2. Внутренний контур, ГВС:

Расчетный расход воды на ГВС:

кг/с = 12,31 т/ч

Расчетный расход циркуляции (см.п.1): кг/с = 2,46 т/ч

Принимаем диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO В1 - D3 = 65 мм, трубопровод циркуляции D4 = 32 мм.

. Подбор регулирующего клапана на ГВС (по ГОСТ 16443-70):

.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = кг/с = 24,62 т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,23 бар = 0,023 МПа

.2. Перепад давления на клапане:

бар = 0.127 МПа

4.3. Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

4.4. Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 40 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 50 мм

ход штока клапана - hшт = 10 мм

.5. Максимальный относительный расход через клапан:

Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.79

4.6. Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,023 МПа

4.7. Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

Расчет ГВС II зоны

1. Расход циркуляции ГВС II зоны:

, где

 - кратность циркуляции;

Расход сетевой воды в точке излома:

кг/с = 5.39т/ч

кг/с = 0,54т/ч

Температура воды системы циркуляции:

. Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 5.39т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qгвсmax= 161,7 Гкал/ч = 188,1 КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M6-FG. Количество пластин - 30 штук. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,12 бар, нагреваемая - 0,037 бар. Коэффициент запаса - 32%.

. Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

3.1. Контур теплосети, ГВС:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): кг/с = 5.39т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 50 мм при заданной скорости среды - υв = 0,77 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pгвс обв = 0,02 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.2) - ∆Pгвс ТО = 0,12 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pгв. об = 0,14 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 50 мм

Принимаем D = 50 мм.

3.2. Внутренний контур, ГВС:

Расчетный расход воды на ГВС:

кг/с = 2,7 т/ч

Расчетный расход циркуляции (см.п.1): кг/с = 0,54т/ч

Принимаем диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO В1 - D3 = 50 мм, трубопровод циркуляции D4 = 32 мм.

. Подбор регулирующего клапана на ГВС (по ГОСТ 16443-70):

.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = кг/с = 5.39т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,14 бар = 0,014 МПа

.2. Перепад давления на клапане:

бар = 0.136 МПа

4.3. Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС