Дипломная (вкр): Проектирование системы отопления многоквартирного дома в городе Бабаево

Диаметр отверстия диафрагмы рассчитывают в соответствии с [10] по формуле:

(5.8)

Расчет гидравлического сопротивления участков колец выполнен в табличной форме в соответствии с методикой изложенной в [6], в программном обеспечении Microsoft Excel 2010. Ниже в таблице 5.2, приведен фрагмент гидравлического расчета однотрубной вертикальной системы отопления с нижней разводкой. Полностью расчет приведен в приложении 3

6. Расчет нагревательных приборов

.1 Общие положения

Отопительные приборы - один из основных элементов системы отопления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения. К отопительным приборам предъявляются высокие теплотехнические, технико-экономические и санитарно-гигиенические требования. Нагревательные приборы, применяемые в системах отопления, подразделяются по материалу: на металлические (чугунные и стальные), комбинированные и неметаллические; по внешней поверхности: гладкие (радиаторы, трубы) и ребристые (конвекторы, ребристые трубы).[9]

Вид нагревательных приборов надо выбирать в соответствии с характером и назначением здания. При этом нужно также учитывать тип системы отопления, вид и параметры теплоносителя, технико-экономические соображения.

В дипломном проекте использованы биметаллические радиаторы марки Konnerbimetall- 500. Радиаторы выполнены с помощью двух металлов - стали и алюминия. Разработаны и выпущены специально для эксплуатации в российских условиях. Конструкция радиатора очень прочная, чему обязана размещенному внутреннему коллектору. Сам коллектор выполнен из высоколегированной стали, что придает устойчивости к коррозии. Именно он предотвращает контактирование алюминия с теплоносителем, из-за чего биметаллические радиаторы Konner Bimetal могут работать с любым теплоносителем, не зависимо от уровня кислотно-щелочного баланса. Полностью все биметаллические радиаторы проходят испытание при изготовлении, после чего покрываются эпоксидной эмалью, что позволяет сохранять первичные свойства и поверхности не облететь практически на протяжении всей службы, при этом быть устойчивым к ультрафиолетовому излучению.

После выбора вида нагревательного приборов, определения мест их установки и способа присоединения к трубопроводам системы отопления выполняют расчет приборов.

Для поддержания в отапливаемом помещении нужной температуры надо, чтобы количество тепла, отдаваемого нагревательными приборами, равнялась тепловым потерям помещения.

Требуемая поверхность нагревательных приборов, Fпр, может быть определена по формуле:

,. (6.1)

где  - расчетная тепловая нагрузка прибора, Вт;

 - удельный тепловой поток нагревательного прибора, Вт/м2.

,, (6.2)

где - расчетная нагрузка прибора в помещении, Вт;

- поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении, при открытой прокладке труб, = 0,9;

Теплоотдачу теплопроводов можно определить по формуле

,, (6.3)

где qlгор,qlверт-линейные плотности теплового потока открыто проложенных горизонтальных и вертикальных трубопроводов, кДж/(ч·м);

lгор,lверт - длины открытых участков горизонтальных и вертикальных труб в помещении, м.

Удельный тепловой поток нагревательного прибора для теплоносителя воды определяется по формуле (6.4).

,, (6.4)

где  - номинальная плотность теплового потока. Ее получают для стандартных условий работы прибора в системе водяного отопления. Для выбранного радиатора

,, (6.5)

где  - температура теплоносителя на входе в прибор, оС;

 - температура теплоносителя на выходе из прибора, оС;

 - температура внутри помещения, оС.

,, (6.6)

,. (6.7)

Коэффициенты n и p принимаются в зависимости от движения воды в приборах: при движении воды сверху-вниз p = 0,04; n = 0,3.

По вычисленной поверхности нагрева приборов, вычисляют число элементов приборов. Для биметаллических секционных радиаторов расчетное число секций определяется по формуле (6.8).

, (6.8)

где b4 - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, при открытой установке,= 1;

a1 - площадь одной секции, м2; = 0,299 м2;

b3 - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, определяемый по выражению:

. (6.9)

По расчетному числу секций определяется установочное число путем округления Nр в большую сторону.

Подбор отопительных приборов произведен по методике изложенной в [9,8] и приведен в приложении 1.

7. Автоматизация индивидуального теплового пункта

.1 Общие данные

Автоматизация подразумевает применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем.

В выпускной квалификационной работе разработана схема автоматизации и контроля теплового пункта: подобраны измерительные и регистрирующие приборы (температуры и давления) и автоматические регуляторы с исполнительными механизмами и регулирующими клапанами. Целью автоматизации является изменение и поддержание комфортной температуры в здании, обеспечение оптимальных тепловых и гидравлических режимов работы системы теплоснабжения, поддержание требуемой температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения, защита технологического оборудования и возможность контроля и управления с диспетчерского пункта. [15]

Наблюдения за параметрами систем осуществляются с помощью измерительных приборов. Совокупность устройств, с помощью которых выполняются операции автоматического контроля, называется системой автоматического контроля (погода - зависимая автоматика). Система автоматического контроля позволяет осуществить наиболее полное соответствие между производством и потреблением теплоты за счет строгого соблюдения расчетных параметров теплоносителя. Для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или расчетов предусматриваются регистрирующие приборы. Общим положением при выборе средств автоматизации является удобство обслуживания теплового пункта, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты.

7.2 Узел учёта тепловой энергии

Проект узла учета тепловой энергии выполнен в соответствии с требованиями “Правил учета тепловой энергии и теплоносителя”, СП 41.101.95“Проектирование тепловых пунктов” и “Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок”.

Узел учета тепловой энергии предназначен для измерения количества потребленной тепловой энергии у потребителя и для коммерческих расчетов с энергоснабжающей организацией.

Узел учета тепловой энергии устанавливается на границе эксплуатационной ответственности.

В состав теплосчетчика входят следующие средства измерений:

Вычислитель количества теплоты MULTICAL 601;

Преобразователи температуры Pt 500;

Преобразователи расхода ULTRAFLOW 65;

Водосчетчик крыльчатый СКБ-25.

Тепловычислитель MULTICAL 601предназначен для измерения и учета тепловой энергии и количества теплоносителя в закрытых и открытых системах теплоснабжения.

Счетчики типа Pt 500работают в диапазоне температур от +5 до +130ºС, имеют счетный механизм с магнитоуправляемым контактом, роликовым и стрелочными индикаторами и выдают импульсы (при подаче напряжения на магнитоуправляемый контакт).

.3 Контрольно-измерительные приборы

.3.1 Местные приборы

Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации ТП, предусматриваются показывающие и суммирующие приборы.

В качестве местных приборов для измерения температуры подающей и обратной сетевой воды, используются термометры технические, а для измерения давления применяются показывающие манометры марки.ТТМП52. Также, в соответствии с правилами эксплуатации, на обратном и подающем трубопроводах установлены штуцера для манометров и гильзы для термометров.

По месту устанавливаются следующие приборы:

. термометр технический устанавливается на линии прямой и обратной сетевой воды.

. манометр показывающий типа ТТМП52, устанавливается на линии прямой и обратной сетевой воды, на входе и выходе из системы отопления,.

Показывающими приборами контролируются параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса. По месту устанавливаются манометры показывающие модель 1216.

.3.2 Системы автоматического контроля

Для контроля и учета параметров предусматриваются регистрирующие приборы. Измерение расхода и количества потребляемой тепловой энергии осуществляется с помощью тепломера, который представляет собой комплекс измерительных устройств. В этот комплект входит: два термопреобразователя сопротивленияPt 500,преобразователь расхода марки ULTRAFLOW 65, блок обработки сигналовRS232. Блок обработки сигналов представляет собой тепловычислитель с интегратором теплоты, обеспечивающий измерение, вычисление, индикацию и архивирование параметров теплоносителя, данные передаются на жидкокристаллическое табло, затем к диспетчеру. Разность температуры измеряется термометрами сопротивления. Температура измеряемой среды 0-150 °С. Основная погрешность прибора 1%. Класс точности 1,0.

7.4 Автоматизированный тепловой узел

Автоматическому регулированию подлежат те элементы технологического процесса, правильное ведение которых способствует повышению экономичной работы оборудования. Необходимость комплексной автоматизации энергосистем подтверждается прежде всего тем, что она позволяет на 15-20% снизить расходы энергии.

Автоматизация технологических процессов в общем случае выполняет следующие функции:

а) регулирование (в частности стабилизация) параметров;

б) контроль и измерение параметров;

в) управление работой оборудования и агрегатов;

г) учет расхода производимых и потребляемых ресурсов.

Цель автоматизации систем теплоснабжения состоит в наиболее эффективном решении задач отдельными ее звеньями без непосредственного вмешательства человека.

В дипломном проекте разработана схема автоматизации теплового пункта, в соответствии с разделом «Автоматизация» подобраны измерительные и регистрирующие приборы (температуры и давления) и автоматические регуляторы с исполнительными механизмами и регулирующими клапанами. В последующих подразделах приводятся проектные решения, позволяющие решить задачи автоматизации на современном уровне развития.

В тепловом пункте предусмотрено размещение теплового узла .

Система отопления подключена по непосредственной схеме.

Спецификация технических средств автоматизации приведена на чертеже и в таблице 7.5.

7.4.1.Подбор балансировочного клапана

Ручные балансировочные клапаны MSV-F2 предназначены для монтажной наладки трубопроводных систем тепло- и холодоснабжения зданий и сооружений с целью обеспечения в них расчетного потокораспределения.

Клапаны позволяют менять и фиксировать их пропускную способность, имеют удобный индикатор настройки.

Балансировочные клапаны MSV-F2 оснащены герметичным затвором и игольчатыми измерительными ниппелями и могут одновременно использоваться в качестве запорной арматуры.[16]

Технические характеристики:

Условное давление: 16 и 25 бар;

Температура регулируемой среды - 2 - 150 град;

Диапазон рабочих температур: -10 - 130 град (Ру16) и 10 - 150 0С (Ру25);

Клапаны устанавливаются на подающем и(или) обратном трубопроводе системы.

Пропускная способность клапана Кvsопределяется по формуле (7.1).

, (7.1)

где - максимальный расход теплоносителя через клапан, т/ч;

∆Р - расчётный перепад давления на клапане, м.

Требуемая пропускная способность клапана учитывается с запасом 20%.

В таблице 7.1 представлен расчёт балансировочного клапана на СО.

Таблица 7.1- Расчет балансировочного клапана на систему отопления

Технические характеристики балансировочного клапана на систему отопления представлены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Технические . характеристики. балансировочного клапана системы отопления