Курсовая работа: Расчет системы теплоснабжения жилого городского микрорайона

28. СТП ОмИИТ - 12-91. Курсовой и дипломный проекты. Правила формирования чертежей. - Омск., 1993. - 45 с.

29. Лебедев В.М., Овсянников В.В., Кузнецов В.И. Методические указания к дипломному проектированию для студентов специальности «Промышленная теплоэнергетика». - 10.07. - Омск., 1995. - 27 с.

30. Лебедев В.М. Теплоэнергетика региона. - Омск., 1998. - с. 102.

31. Вопросы теплоэнергетики и топливоиспользования: Мет. вуз. темат. сб. науч. тр./ Ом. ГАПС. - Омск, 1996. - 72 с.

Приложения

Климатические данные по некоторым городам бывшего СССР на основании СНиП. Строительная климатология и геофизика

Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха, равной и ниже данной.

Расположение трубопроводов

Располагаемый напор в точке ввода

Располагаемый напор на всех абонентских вводах Средний удельный вес воды Н/м2 (), длина расчетной магистрали (1-2-3-4-5-….),

м.

Расчетные расходы по абонентам представлены в табл.

Определяем расходы воды на участках в соответствии с расчетной схемой и результаты сводим в в таблице

Расход воды по участкам

Располагаемая потеря напора - = 40-10 = 30 м. вод. ст. Распределяем поровну эту потерю напора между подающей и обратной линиями тепловой сети, поскольку тепловая сеть выполнена в двух трубном исполнение, одинаковый профиль труб == 15 = 15 м. вод. ст.

Падение давления на участке 0-1, Па:

= , Па

= ?+ 2? + ?

Определяем долю местных сопротивлений

,

Предварительно вычисляем удельное линейное падение давления, Па/м и диаметр участка 0-1, м:

= Па/м;

где коэффициент при эквивалентной шероховатости для стальных труб.

Поверочный расчет

Выбираем ближайший стандартный внутренний диаметр, мм по ГОСТ 8731-87 "Трубы стальные".

Определяем удельное линейное падение давления, Па/м:

где коэффициент при эквивалентной шероховатости.

Рассчитываем эквивалентную длину местных сопротивлений, м участка трубопровода на участке 0-1

где - коэффициент, зависящий от абсолютной эквивалентной шероховатости

Потеря давления на участке трубопровода 0-1, Па:

Потеря напора на участке трубопровода 0-1, м. вод. ст.:

,

Так как потеря напора в подающей и обратной линиях тепловой сети одинакова, то располагаемый напор в точке 0-1, можно вычислить по формуле:

Для остальных участков рассматриваемой магистрали расчеты проводятся аналогично, их результаты представлены в табл. 5.2.

Ответвление рассчитываться как транзитные участки с заданным падением давления (напора). При расчете сложных ответвлений, сначала находиться расчетное направление как направление с минимальным удельным падением давления, а затем проводят все остальные операции.

Гидравлический расчет ответвления теплопровода показан в табл.

Пьезометрический график показан на рис.

Гидравлический расчет магистрали теплопровода

Результаты гидравлического расчета ответвлений

Пьезометрический график тепловой сети

При проектировании и эксплуатации разветвленных тепловых сетей широко используется пьезометрический график, на котором в конкретном масштабе нанесены рельеф местности, высота присоединенных зданий, напор в сети; по нему легко определить напор (давление) и располагаемый напор (перепад давлений) в любой точке сети и абонентских системах.

На рис. 1 приведены пьезометрический график двухтрубной водяной системы теплоснабжения и принципиальная схема системы. За горизонтальную плоскость отсчета напоров принят уровень I - I , имеющий горизонтальную отметку 0; H_п1, H_п4 - график напоров подающей линии сети; Н_о1, Н_о4 - график напоров обратной линии сети; Н_о1 - полный напор в обратном коллекторе источника теплоснабжения Н_н - напор, развиваемый сетевым насосом 1; Н _ст - полный напор, развиваемый подпиточным насосом, или, что то же, полный статический напор тепловой сети; дН_к - полный напор в точке К на нагнетательном патрубке насоса 1; - потеря напора сетевой воды в теплоподготовительной установке III ; Н _{n 1} - полный напор в подающем коллекторе источника теплоснабжения: Н_п1=Н_к-дН_т. Располагаемый напор сетевой воды на коллекторах ТЭЦ Н₁=Н_п1-Н_о1. Напор в любой точке тепловой сети, например в точке 3, обозначается следующим образом: Н_п3 - полный напор в точке 3 подающей линии сети; Н_о3- полный напор в точке 3 обратной линии сети.

Если геодезическая высота оси трубопровода над плоскостью отсчета в этой точке сети равна Z₃, то пьезометрический напор в точке 3 подающей линии , а пьезометрический напор в обратной линии Н_п3-Z₃. Располагаемый напор в точке 3 тепловой сети равен разности пьезометрических напоров подающей и обратной линий тепловой сети или, что одно и то же, разно сти полных напоров Н₃=Н_п3=Н_о3.

Располагаемый напор в тепловой сети в узле присоединения абонента Д:Н₄=Н_п4-Н_о4, где Н_п4 и Н_о4 - полные напоры в подающей и обратной линиях тепловой сети в точке 4. Потеря напора в подающей линии тепловой сети на участке между источником теплоснабжения и абонентом Д:

Потеря напора в обратной линии на этом участке тепловой сети

При работе сетевого насоса 1 (см. рис. 1, а) напор Н_ст, развиваемый подпиточным насосом II , дросселируется регулятором давления IV до Н_о1.

Рис. 1 Схема и пьезометрический график тепловой сети

При останове сетевого насоса 1 в тепловой сети устанавливается статический напор Н_ст, развиваемый подпиточным насосом.

При гидравлическом расчете паровых сетей профиль паропровода можно не учитывать вследствие малой плотности пара. Падение давления на участке паропровода принимается равным разности давлений в концевых точках участка. Правильное определение потери напора, или падения давления в трубопроводах, имеет первостепенное значение для выбора их диаметров и организации надежного гидравлического режима сети.

Для предупреждения ошибочных решений следует до проведения гидравлического расчета водяной тепловой сети наметить возможный уровень статических напоров, а также линии предельно допустимых максимальных и минимальных гидродинамических напоров в системе и, ориентируясь по ним, выбрать характер пьезометрического графика из условия, что при любом ожидаемом режиме работы напоры в любой точке системы теплоснабжения не выходят за допустимые пределы. На основе технико-экономического расчета следует лишь уточнить значения потерь напора, не выходя за пределы, намеченные по пьезометрическому графику. Такой порядок проектирования позволяет учесть технические и экономические особенности проектируемого объекта.

Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения сводятся к следующему:

1) не разрешается превышение допустимых давлений в оборудовании источника, тепловой сети и абонентских установок. Допустимое избыточное (сверх атмосферного) давление в стальных трубопроводах и арматуре тепловых сетей зависит от применяемого сортамента труб и в большинстве случаев составляет 1,6-2,5 МПа;

2) обеспечение избыточного (сверх атмосферного) давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреждения кавитации насосов (сетевых, подпиточных, смесительных) и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Невыполнение этого требования приводит к коррозии оборудования и нарушению циркуляции воды. В качестве минимального значения избыточного давления принимают 0,05 МПа (5 м вод. ст.);

3) обеспечение не вскипания сетевой воды при гидродинамическом режиме системы теплоснабжения, т.е. при циркуляции воды в системе.

Во всех точках системы теплоснабжения должно поддерживаться давление, превышающее давление насыщенного водяного пара при максимальной температуре сетевой воды в системе.

Поскольку температура насыщения водяного пара при давлении 0,1 МПа равна 100 ^?С, то для обеспечения не вскипания воды избыточное давление должно поддерживаться на тех участках системы теплоснабжения, где температура воды при работе системы теплоснабжения выше 100 ^?С. При проектировании можно не предусматривать поддержание избыточного давления, обеспечивающего не вскипание воды в статическом состоянии системы, т.е. при отсутствии циркуляции воды, так как при необходимости температура воды во всех точках системы теплоснабжения может быть снижена до 100 ^?С и ниже до прекращения циркуляции в сети путем выключения подогрева сетевой воды на ТЭЦ. Возможность аварийного прекращения циркуляции в системе теплоснабжения предупреждается соответствующей автоматизацией насосных установок и дублированием их электропитания от двух независимых источников.

На пьезометрических графиках наносятся линии напоров для основной расчетной магистрали и характерных ответвлений, как для гидродинамического режима, так и для статического состояния системы теплоснабжения. Если гидродинамический режим системы теплоснабжения сильно изменяется в течение отопительного сезона или года, то на пьезометрический график наносятся линии напоров для наиболее характерных режимов системы. Например, при открытой системе теплоснабжения на пьезометрических графиках обычно приводятся линии напоров для трех характерных режимов работы системы, а именно: при отсутствии водозабора, при максимальном отборе воды из подающей линии тепловой сети, при максимальном отборе из обратной линии тепловой сети.