Реферат: Теплоснабжение города
--PAGE_BREAK--3 Определение тепловых нагрузок потребителей теплоты
В зависимости от объема и назначения зданий определяют их удельные отопительные и вентиляционные характеристики по приложению 2. Данные сводят в таблицу 2.
Таблица 2. Отопительные и вентиляционные характеристики зданий.
№ здания по
генплану
Назначение
Размеры,
м
Объем V,
м3
Удельные тепловые характеристики,
кДж/м3∙ч∙ºС
qО
qВ
1
Школа на 700
уч-ся (3 эт.)
(64x14)*3+
+(34x58)*3
8604
1,51
0,33
2
90 кв. ж. дом (5 эт.)
76x14x15
15960
1,55
–
3
100 кв. ж. дом (5 эт.)
92x16x15
22080
1,55
–
4
Общежитие на
500 мест (5 эт.)
14x56x21
16464
1,55
–
5
100 кв. ж. дом (7 эт.)
14x58x21
17052
1,55
–
Расход теплоты на отопление QО, кДж/ч, определяем по формуле:
Q
о
= (1 + μ)
q
о
К (
t
в
–
t
н.о
)
V (1)
где μ — коэффициент инфильтрации, учитывающий долю расхода теплоты на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещение через неплотности наружных ограждений, для жилых и общественных зданий, μ = 0,05 – 0,1;
К – поправочный коэффициент, зависящий от температуры наружного воздуха, К=1,08 (приложение 3);
qo— удельная отопительная характеристика здания., кДж/м3·ч·град (приложение 2);
tв— температура внутреннего воздуха, оС (приложение 4);
tно— температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС;
V– строительный объём здания, м3.
Расчёт сводим в таблицу 3.
Таблица 3. Расход теплоты на отопление
№ зд.
(1+μ)
К
q о,
кДж/(м3·ч·оС).
tв,оС
tно,оС
V, м3
Qo
кДж/ч
кВт
1
2
3
4
5
1,08
1,08
1,08
1,08
1,08
1,08
1,08
1,08
1,08
1,08
1,51
1,55
1,55
1,55
1,55
18
18
18
18
18
-25
-25
-25
-25
-25
8604
15960
22080
16464
17052
681926,2
1240739,3
1716511,6
1279920,6
1325632,0
189,4
344,6
476,8
355,5
368,2
Расход теплоты на вентиляцию Qв, кДж/ч, определяем по формуле:
Q
в
=
q
в
(
t
в
–
t
н.в
)
V, (2)
где, qв– удельная вентиляционная характеристика здания, кДж/м3·кг·°С (приложение 2 );
tнв— температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, оС;
tв— температура внутреннего воздуха, оС;
V– строительный объём здания, м3 .
Расчет сводим в таблицу 4.
Таблица 4. Расход теплоты на вентиляцию
№ зд.
по ген.плану
qв
кДж/м3·кг·°С
tв,
оС
tнв,
оС
V,м3
Qв
кДж/ч
кВт
1
0,33
20
-25
8604
127769,4
35,49
2
-
18
-25
15960
-
-
3
-
18
-25
22080
-
-
4
-
18
-25
16464
-
-
5
-
18
-25
17052
-
-
Расход теплоты на горячее водоснабжение определяем по формуле:
<img width=«195» height=«43» src=«ref-2_965859418-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027"> (3)
где, m — расчетное число потребителей, для жилых зданий принимается, что в квартире проживает 4 человека;
а – норма потребления горячей воды, л/сут., принимается по приложению 5;
с – теплоёмкость воды, с=4,19 кДж/ч·°С;
tг – температура горячей воды; tг =55 оС;
tх– температура холодной воды, tх= 5 оС;
n– число часов использования минимума нагрузки (для жилых зданий – 24 часа);
К – коэффициент часов неравномерности, принимается по приложению 6.
Расчёт сводится в таблицу 5.
Таблица 5. Расход теплоты на горячее водоснабжение
№ зд.
m, чел.
a, л/сут.
tг,оС
tх,оС
n
K
Qг.в.
кДж/ч
кВт
1
2
3
4
5
700
360
400
500
400
8
120
120
70
120
55
55
55
55
55
5
5
5
5
5
10
24
24
24
24
1
3,5
3,15
2,9
3,15
117320
1319850
1319850
886010,4
1319850
32,6
366,6
366,6
246,1
366,6
Определяем суммарный расход теплоты, кВт:
∑Qо= Qо1+ Qо2+… Qоn,
∑Qв= Qв1+ Qв2+… Qвn,
∑Qгв= Qо1+ Qгв2+… Qгвn.
Расчёт сводим в таблицу 6.
Таблица 6. Суммарные расходы теплоты
№ здания
Qо,кВт
Qв,кВт
Qгв,кВт
1
2
3
4
5
Всего:
189,4
344,6
476,8
355,5
368,2
1734,5
35,49
-
-
-
-
35,49
32,6
366,6
366,6
246,1
366,6
1378,5
3.1 Построение графика продолжительности тепловой нагрузки
График продолжительности тепловой нагрузки состоит из двух частей: левой – графика зависимости суммарных часовых расходов теплоты от температуры наружного воздуха и правой – годового графика расхода теплоты.
Графики часовых расходов теплоты строят в координатах Q– tН: по оси ординат наносят расходы теплоты, по оси абсцисс – температуру наружного воздуха от +8 о С (начало отопительного периода) до tН.О,
Графики Qо= f(tн), Qв= f(tн) строят по двум точкам:
1) при tн.о - ΣQо, при tн.в– ΣQв;
2) при tн= +8 о С расходы теплоты на отопление и вентиляцию определяют по формулам:
<img width=«132» height=«47» src=«ref-2_965859826-348.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028"> (4)
<img width=«136» height=«47» src=«ref-2_965860174-368.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029"> (5)
<img width=«213» height=«44» src=«ref-2_965860542-491.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">
<img width=«193» height=«44» src=«ref-2_965861033-464.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">
Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение – круглогодовая, в течение отопительного периода условно принимается постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха. Поэтому график часового расхода теплоты на горячее водоснабжение представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.
Суммарный график часового расхода теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха строят путем суммирования соответствующих ординат при tн= +8оС, и tн.о.(линия ΣQ).
График годовой тепловой нагрузки строят на основании суммарного графика часовых расходов теплоты в координатах Q– n, где по оси абсцисс откладывают число часов стояния температур наружного воздуха.
По данным справочной литературы [1; 2] или приложению 7 для заданного города выписывают число часов стояния температур наружного воздуха с интервалом 2оС и данные заносят в таблицу 7.
Таблица 7. Продолжительность стояния температур наружного воздуха.
В летний период тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию отсутствуют, остается нагрузка на горячее водоснабжение, значение которой определяют по выражению
<img width=«181» height=«47» src=«ref-2_965861497-562.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">, (6)<img width=«15» height=«25» src=«ref-2_965862059-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">
где 55 – температура горячей воды в системе горячего водоснабжении потребителей, ºС;
tх.л– температура холодной воды в летний период, ºС, [3];
tх.з– температура холодной воды в зимний период, ºС [3];
β – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода горячей воды летом по сравнению с зимним периодом, β = 0,8.
Так как тепловая нагрузка на горячее водоснабжение не зависит от температуры наружного воздуха, то в диапазоне летнего периода проводят прямую до пересечения с ординатой, соответствующей общему расчетному числу часов работы тепловой сети в году n= 8400.
<img width=«233» height=«41» src=«ref-2_965862132-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">
Граф в таблице делаем столько, чтобы tно попала в промежутки между двумя последними графами по верхнему значению интервала.
Строим график.
Для его построения вначале строим оси координат. На осях ординат откладываем тепловую нагрузку Q(кВт), на осях обсцис влево – температура наружного воздуха (точка начала координат на этой оси соответствует tно), влево – длительность стояния температур наружного воздуха в часах (по сумме часов ∑n).
Затем строим график расхода теплоты на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха. Для этого на оси ординат находят значения tнви tн`. Соединяем две полученные точки, а в интервале температур оси tнвдо tн` расход теплоты на вентиляцию постоянный, график идёт параллельно оси абсцисс. После этого строим суммарный график ∑Qо, в. Для этого суммируют, ординаты по двум точкам tнви tн`.
График расхода теплоты на горячее водоснабжение – прямая, параллельная оси абсцисс, с ординатой ∑Qо, в, с обсцисами крайних точек 0 и 8760 число часов в году. График имеет следующий вид:
4 Построение графика центрального качественного регулирования
Расчёт графика заключается в определении температур теплоносителя в подающей и обратной магистрали тепловой сети при различных температурах наружного воздуха.
Расчёт ведётся по формулам:
<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_965862641-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035"> <img width=«332» height=«47» src=«ref-2_965862714-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036"> ; (7)
<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_965862641-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037"><img width=«287» height=«47» src=«ref-2_965863491-625.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038"> ,
где Δt– температурный напор нагревательного прибора,ºС:<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_965862641-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039"><img width=«12» height=«23» src=«ref-2_965862641-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">
<img width=«111» height=«43» src=«ref-2_965864262-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">, (9)
τ3 – температура воды в подающем трубопроводе системы отопления после элеватора при tн.о, ºС, τ3 = 95;
τ2 – температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети по заданному температурному графику;
Δτ – расчетный перепад температур в тепловой сети, ºС, Δτ = τ1 – τ2,
где τ1 – температура воды в подающем трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха tн.о по заданному температурному графику ºС.
Δτ = 150 – 70 = 80С;
θ – расчетный перепад температур воды в местной системе отопления, ºС, θ = τ3 – τ2.
θ = 95 – 70 = 25°С;
tн– расчетная температура наружного воздуха; принимается равной наружной температуре:
tн=tно= −25
<img width=«159» height=«41» src=«ref-2_965864522-353.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">
Задаваясь различными значениями tнв пределах от +8 оС до tн.оопределяют τ1/ и τ2/ . Расчет сводят в таблицу 8.
При
t
′н=8оС
<img width=«424» height=«44» src=«ref-2_965864875-855.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">
<img width=«389» height=«44» src=«ref-2_965865730-791.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">
При
t′н=5оС
<img width=«433» height=«44» src=«ref-2_965866521-860.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">
<img width=«392» height=«44» src=«ref-2_965867381-791.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">
При
t′н=0оС
<img width=«433» height=«44» src=«ref-2_965868172-868.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">
<img width=«392» height=«44» src=«ref-2_965869040-801.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">
При
t′н= −5оС
<img width=«431» height=«44» src=«ref-2_965869841-910.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">
<img width=«392» height=«44» src=«ref-2_965870751-841.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">
При
t
′н= −10оС
<img width=«441» height=«44» src=«ref-2_965871592-940.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">
<img width=«393» height=«44» src=«ref-2_965872532-862.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">
При
t
′н= −
15
о
С
<img width=«403» height=«44» src=«ref-2_965873394-877.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1050"><img width=«440» height=«44» src=«ref-2_965874271-931.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">
При
t
′н=−
20
о
С
<img width=«431» height=«44» src=«ref-2_965875202-931.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">
<img width=«385» height=«44» src=«ref-2_965876133-858.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">
При
t
′н= −2
2
о
С
<img width=«421» height=«44» src=«ref-2_965876991-918.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">
<img width=«373» height=«44» src=«ref-2_965877909-840.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">
Таблица 8. Значения температур сетевой воды
+8
+5
— 5
— 10
-15
-20
-22
τ1′
53,5
62,76
77,95
93,13
107,67
122,23
136,1
150
τ2′
35,11
38,76
44,35
50,72
55,67
60,62
65,7
70
По полученным значениям τ1 и τ2 строят графики температур в подающей и обратной магистрали тепловой сети.
Для обеспечения требуемой температуры воды в системе горячего водоснабжения минимальную температуру сетевой воды в подающей магистрали принимают равной 70 о С. Поэтому из точки, соответствующей 70 оС на оси ординат, проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с температурной кривой τ1′. Общий вид графика приведен на рисунке 2.
продолжение
--PAGE_BREAK--
5 Определение расчетных расходов теплоносителя
Определяем расход воды на отопление Gо, т/ч для каждого здания
<img width=«101» height=«47» src=«ref-2_965878749-306.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> (10)
<img width=«165» height=«41» src=«ref-2_965879055-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">
<img width=«159» height=«41» src=«ref-2_965879479-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">
<img width=«164» height=«41» src=«ref-2_965879894-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">
<img width=«165» height=«41» src=«ref-2_965880318-421.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">
<img width=«167» height=«41» src=«ref-2_965880739-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">
Определяем расход воды на вентиляцию Gв, т/ч для здания № 1
<img width=«105» height=«47» src=«ref-2_965881163-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064"> (11)
<img width=«167» height=«41» src=«ref-2_965881478-433.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">
Определяем расход воды на горячее водоснабжение Gгв, т/ч. При параллельной схеме включения подогревателей определяется по формуле:
<img width=«123» height=«47» src=«ref-2_965881911-358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066"> (12)
где τ1″ − температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети при тепловой сети при tн″, оС;
τ3″ − температура сетевой воды после водоподогревателя: τ3″=30оС.
<img width=«169» height=«41» src=«ref-2_965882269-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">
<img width=«179» height=«41» src=«ref-2_965882679-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">
<img width=«177» height=«41» src=«ref-2_965883117-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">
<img width=«176» height=«41» src=«ref-2_965883548-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">
<img width=«177» height=«41» src=«ref-2_965883979-435.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">
Суммарный расчетный расход сетевой воды, т/ч, в двухтрубных тепловых сетях при качественном регулировании по отопительной нагрузке с тепловым потоком 10 МВт и менее определяется по формуле
ΣG
=
G
о
+
G
в
+
G
г.в (13)
Расчет сводят в таблицу 9.
Таблица 9. Расходы воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
№ здания
Go,т/ч
Gв,т/ч
Gгв,т/ч
∑G,т/ч
1
2
3
4
5
2,04
3,7
5,13
3,82
3,96
0,38
-
-
-
-
0,70
7,88
7,88
5,29
7,88
3,12
11,58
13,01
9,11
11,84
6
Гидравлический расчёт тепловых сетей
В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров теплопроводов, давления в различных точках сети и потерь давления на участках.
Гидравлический расчет закрытой системы теплоснабжения выполняется для подающего теплопровода, принимая диаметр обратного теплопровода и падение давления в нем такими же, как и в подающем.
Гидравлический расчет производят в следующей последовательности:
— вычерчивают расчетную схему тепловой сети (рис. 3);
Рисунок 3 – Расчетная схема тепловой сети
— выбирают на трассе тепловых сетей наиболее протяженную и нагруженную расчетную магистраль, соединяющую точку подключения с дальним потребителем;
— разбивают тепловую сеть на расчетные участки;
— определяют расчетные расходы теплоносителя на каждом участке G, т/ч, и измеряют по генплану длину участков l, м;
— при заданном перепаде давления по всей сети определяют средние удельные потери давления по трассе, Па/м
<img width=«180» height=«40» src=«ref-2_965884414-611.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">, (14)
где ΔН(сут) – располагаемый напор в точке подключения, м, равный разности заданных давлений в подающей Нп(СУТ) и обратной Но (СУТ) магистралях
ΔН(СУТ) = НП (СУТ) – Но(СУТ); (15)
ΔН(СУТ) = 52 – 27 = 25
ΔНаб – требуемый располагаемый напор на абонентском вводе, м, принимают ΔНаб = 15 … 20 м;
α– коэффициент, определяющий долю потерь давления в местных сопротивлениях от линейных потерь, принимается по приложению 8.
Σ
l
–общая длина расчетной магистрали тепловой сети от точки подключения до наиболее удаленного абонента, м.
<img width=«201» height=«44» src=«ref-2_965885025-555.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">
- исходя из расходов теплоносителя на участках и средних удельных потерь давления, по таблицам гидравлического расчета (приложение 9) находят диаметры теплопроводов Dнх S, действительные удельные потери давления на трение R, Па/м;
— определив диаметры трубопроводов, разрабатывают вторую расчетную схему (рис.4), размещая по трассе запорную арматуру, неподвижные опоры с учетом допустимого расстояния между ними (приложение 10), между опорами расставляют компенсаторы.
— находят эквивалентную длину местных сопротивлений и сумму эквивалентных длин на каждом участке (приложение 11):
Участок 1 (d= 159х4,5 мм)
Тройник – ответвление – 8,4
Задвижка – 2,24
П – обр. компенсатор – 6,5
Тройник-проход – 5,6
________________
Σlэ = 22,74 м
Участок 2 (d= 133х4 мм)
Тройник – проход – 4,4
П – обр. компенсатор – 5,6
Отвод на 900– 1,32
__________________
Σ
lэ =11,32 м
Участок 3 (d= 108х4 мм)
П – обр. компенсатор – 3,8
Тройник – проход – 6,6
_________________
Участок 4 (d= 89х3,5 мм)
П – обр. компенсатор – 7
Задвижка – 1,28
Отвод на 900– 0,76
__________________
Σ
lэ = 9,04м
Участок 5 (d= 89х3,5 мм)
Задвижка – 1,28
П – обр. компенсатор – 3,5
Тройник – ответвление – 3,82
__________________
Σ
lэ = 8,6 м
Участок 6 (d= 57х3,5мм)
Задвижка – 0,6
П – обр. компенсатор – 2,4
Тройник – ответвление – 1,9
__________________
Σ
lэ = 4,9 м
Участок 7 (d= 89х3,5 мм)
Задвижка – 1,28
Тройник – ответвление – 3,82
П – обр. компенсатор – 7
__________________
Σ
lэ = 12,1 м
Участок 8 (d= 89х3,5 мм)
Задвижка – 1,28
Тройник – ответвление – 3,82
П – обр. компенсатор – 3,5
__________________
Σ
lэ = 8,6 м
Рисунок 4 – Расчетная схема тепловой сети
Потери давления на участке ΔРс, Па, определяются по формуле:
ΔРс =
R
∙
l
пр (16)
где lпр – приведенная длина трубопровода, м;
lпр = l
+
lэ (17)
Для построения пьезометрического графика потери давления ΔPс, Па/м на участке переводят в метры водяного столба (м) по формуле:
<img width=«87» height=«45» src=«ref-2_965885580-266.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">, (18)
где g - ускорение свободного падения, можно принимать равным 10 м/с2;
ρ - плотность воды, принимается равной 1000 кг/м3.
Давление в конце первого участка для подающей магистрали Нп.1, м, определяется по формуле:
Нп.1 = Нп(СУТ) – ΔНс.1 (19)
Давление в начале первого участка для обратной магистрали Но.1, м, определяется по формуле:
Но.1 = Но (СУТ) + ΔНс.1 (20)
Располагаемое давление в конце первого участка Нр.1, м
Нр.1 = Нп.1 – Но.1 (21)
Для участка №1:
lпр = 98 +22,74 = 120,74 м
ΔРс = 56,7*120,74 = 6845,958 Па
<img width=«157» height=«41» src=«ref-2_965885846-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">м
Нп.1 = 52 – 0,68 = 51,32 м
Но.1 = 27 + 0,68 = 27,68 м
Нр.1 = 51,32 – 27,68 = 23,64 м
Для последующих участков за начальное давление принимается конечное давление того участка, из которого выходит рассчитываемый.
Расчет сводят в таблицу 10.
При увязке ответвлений необходимо так выбирать диаметр трубопровода на каждом участке, чтобы располагаемое давление у каждого здания было примерно одинаковым. Если на ответвлении Нр получилось больше, чем располагаемое давление у конечного здания по основной магистрали, на ответвлении устанавливают шайбу.
<img width=«115» height=«55» src=«ref-2_965886275-333.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076"> (22)<img width=«224» height=«65» src=«ref-2_965886608-576.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">44,07
<img width=«224» height=«65» src=«ref-2_965887184-564.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">20,8
<img width=«224» height=«65» src=«ref-2_965887748-569.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">36,16
<img width=«223» height=«65» src=«ref-2_965888317-570.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">29,38
7 Расчет компенсации тепловых удлинений трубопроводов
Если для компенсации тепловых удлинений использовались естественные повороты трассы тепловой сети, то проверяют их использование в качестве компенсирующих устройств.
Расчет трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений с гибкими компенсаторами и при самокомпенсации производят на допускаемое изгибающее компенсационное напряжение σдоп, которое зависит от способа компенсации, схемы участка и других расчетных величин.
При проверочных расчетах компенсаторов максимальные компенсационные напряжения не должны превышать допускаемых. Для предварительной оценки усредненные допускаемые компенсационные напряжения для участков самокомпенсации принимаются σдоп = 80 МПа.
Расчет Г – образного участка трубопровода.
Для Г- образного участка трубопровода максимальное изгибающее напряжение возникает у заделки короткого плеча.
<img width=«188» height=«223» src=«ref-2_965888887-3842.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">
Исходные данные:
Диаметр трубопровода Дн, см;
Длина меньшего плеча Lм, м
Длина большего плеча Lб, м
Угол поворота трассы α º
Продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке короткого плеча <img width=«31» height=«31» src=«ref-2_965892729-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">, МПа
<img width=«160» height=«64» src=«ref-2_965893021-461.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">, (23)
где С – вспомогательный коэффициент, принимаемый по номограмме (приложение 12) в зависимости от соотношения плеч <img width=«53» height=«47» src=«ref-2_965893482-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083"> и расчетного угла поворота трассы β = α — 90 о
<img width=«76» height=«57» src=«ref-2_965893679-269.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084"> — вспомогательная величина, значение которой определяют по приложению 13 в зависимости от диаметра трубопровода Dн, см
Δ
t– расчетная разность температур, Δt
= τ1 –
t
н.о
L
м — длина меньшего плеча, м;
L
б — длина большего плеча, м.
Если <img width=«31» height=«31» src=«ref-2_965892729-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">< 80 МПа, то размеры плеч достаточны.
Силы упругой деформации в заделке меньшего плеча
<img width=«140» height=«45» src=«ref-2_965894240-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">; <img width=«136» height=«45» src=«ref-2_965894630-388.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087"> (24)
где А и Б – вспомогательные коэффициенты, принимаемые по номограмме (приложение 14);
<img width=«61» height=«41» src=«ref-2_965895018-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088"> — вспомогательная величина, определяемая по приложению 13
Расчет Г-образного участка трубопровода №2
Исходные данные
Теплоноситель, его температура τ1, оС; 150
Наружный диаметр Дн, мм; 133
Толщина стенки δ, мм; 4
Угол поворота L, о ; 90
Длина большего плеча, ℓб, м; 27
Длина меньшего плеча ℓм, м; 10
Расчетная температура наружного воздуха, tн= tно, tно = -25 оС
Расчет:
Определяю расчетный угол
Р = α – 90 о
Определяю соотношение плеч nпо формуле
<img width=«57» height=«48» src=«ref-2_965895236-194.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1055">
<img width=«87» height=«41» src=«ref-2_965895430-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">
Определяю расчетную разность температур ∆ t, оС по формуле
∆ t= τ1 – tн
∆ t= 15-(-25)=175
По номограмме рис. 10.32 [5] определяю значение вспомогательного коэффициента С.
C=5,2
По приложению 12 находим
<img width=«45» height=«43» src=«ref-2_965895666-200.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">
<img width=«100» height=«43» src=«ref-2_965895866-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">
Определяю продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке короткого плеча σuк, МПа.
<img width=«133» height=«43» src=«ref-2_965896156-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">
<img width=«40» height=«25» src=«ref-2_965896505-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">5,2*0,319*175/10=29
Силы упругой деформации в заделке меньшего плеча
<img width=«61» height=«41» src=«ref-2_965895018-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">=0,809 А=15,8 В=3,0
<img width=«140» height=«45» src=«ref-2_965894240-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">=15,8*0,809 *175/10<img width=«11» height=«20» src=«ref-2_965897240-79.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">=22,36;
<img width=«139» height=«45» src=«ref-2_965897319-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097"> = 3*0,809 *175/10<img width=«11» height=«20» src=«ref-2_965897240-79.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">=4,24
Если σuк < 80 МПа, размеры плеч достаточны.
Расчет Г-образного участка трубопровода №4
Исходные данные:
Теплоноситель, его температура τ1, оС; 150
Наружный диаметр Дн, мм; 89
Толщина стенки δ, мм; 3,5
Угол поворота L, о ; 90
Длина большего плеча, ℓб, м; 66
Длина меньшего плеча ℓм, м; 25
Расчетная температура наружного воздуха, tн= tно, tно = -25 оС
Расчет:
Определяю расчетный угол
Р = α – 90 о
Определяю соотношение плеч nпо формуле
<img width=«57» height=«48» src=«ref-2_965895236-194.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1056">
<img width=«93» height=«41» src=«ref-2_965897982-256.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">
Определяю расчетную разность температур ∆ t, оС по формуле
∆ t= τ1 – tн,
∆ t= 150-(-25)=175
По номограмме рис. 10.32 [5] определяю значение вспомогательного коэффициента С.
C=5,3
По приложению 13 находим
<img width=«45» height=«43» src=«ref-2_965895666-200.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">
<img width=«100» height=«43» src=«ref-2_965898438-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">
Определяю продольное изгибающее компенсационное напряжение в заделке короткого плеча σuк, МПа.
<img width=«133» height=«43» src=«ref-2_965896156-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">
<img width=«40» height=«25» src=«ref-2_965896505-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">5,3*0,214 *175/25=7,94
Силы упругой деформации в заделке меньшего плеча
<img width=«61» height=«41» src=«ref-2_965895018-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">=0,206 А=16 В=3,1
<img width=«140» height=«45» src=«ref-2_965894240-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">=16*0,206*175/25<img width=«11» height=«20» src=«ref-2_965897240-79.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">=0,92;
<img width=«139» height=«45» src=«ref-2_965897319-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107"> = 3,1*0,206 *175/25<img width=«11» height=«20» src=«ref-2_965897240-79.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">=0,17
Если σuк < 80 МПа, размеры плеч достаточны.
Расчет П-образного компенсатора заключается в определении размеров компенсатора и силы упругой деформации. В курсовом проекте необходимо определить размеры П-образного компенсатора на первом участке по расчетной схеме.
<img width=«192» height=«135» src=«ref-2_965900363-2100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">
Исходные данные:
Диаметр трубопровода Dу=159х4,5 мм;
Расстояние между неподвижными опорами L= 98 м;
Линейное удлинение компенсируемого участка теплопровода, м, при температуре окружающей среда tн.о
Δ l= α∙ L(τ1– tн.о) (25)
где α – коэффициент линейного удлинения стали, α = 12 ∙ 10-6 1/ºС.
Δ l=12·10-6·98·(150+25) = 0,2
Учитывая предварительное растяжение компенсатора расчетное удлинение компенсируемого участка равно
Δlр= ε∙ Δl= 0,5·0,2 = 0,1 (26)
где ε – коэффициент, учитывающий предварительную растяжку компенсатора, ε = 0,5
При спинке компенсатора, равной половине вылета компенсатора, т.е. при В = 0,5 Н по номограмме [, с.391-395] определяют вылет компенсатора и силу упругой деформации, Н.
Нк = 3,17 м; Pк= 2800 Н.
8 Расчет тепловой изоляции
Определяем средний диаметр трубопровода dср, м
<img width=«183» height=«45» src=«ref-2_965902463-484.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110"> (27)
где d1, d2, …d7– диаметр каждого участка, м;
ℓ1, ℓ2, …ℓ7 – длина каждого участка, м.
По приложению 17 методических указаний принимаем стандартный диаметр трубопровода
dср=108×4
По выбранному диаметру также выбираем тип канала КЛ 90–45
Среднегодовые температуры воды в подающем и обратном теплопроводе определяются по формуле
<img width=«224» height=«73» src=«ref-2_965902947-775.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">, (28)
где τ1, τ2,…, τ12 – средние температуры сетевой воды по месяцам года, определяемые по графику центрального качественного регулирования в зависимости от среднемесячных температур наружного воздуха [6];
n1, n2,…, n12 – продолжительность в часах каждого месяца.
Зная среднегодовую температуру наружного воздуха, по графику центрального качественного регулирования, либо по формулам (7), (8), определяем среднегодовые температуры воды в подающем и обратном трубопроводах.
Данные расчета сводим в таблицу 11.
Таблица 11. Среднемесячные температуры теплоносителей в тепловой сети.
Месяц
Температура наружного воздуха,ºС
Температура теплоносителя,ºС
Продолжительность каждого месяца, сут.
τ1
τ2
Январь
-6,3
97
52
31
Февраль
-5,6
95
51
28
Март
-1,0
80
45
31
Апрель
5,8
70
42
30
Май
12,3
70
42
31
Июнь
15,7
70
42
30
Июль
17,3
70
42
31
Август
16,2
70
42
31
Сентябрь
11,0
70
42
30
Октябрь
5,7
70
42
31
Ноябрь
0,3
87
44
30
Декабрь
-4,2
91
49
31
<img width=«628» height=«83» src=«ref-2_965903722-1574.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112"><img width=«628» height=«105» src=«ref-2_965905296-1673.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">Расчет толщины тепловой изоляции выполняют по нормированной плотности теплового потока.
Требуемое полное термическое сопротивление подающего ΣR1и обратного ΣR2теплопроводов, (м∙ºС)/Вт,
<img width=«105» height=«47» src=«ref-2_965906969-308.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">, (29)
<img width=«112» height=«47» src=«ref-2_965907277-325.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">, (30)
где tо – среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопровода, принимаем по приложению 18
tо=7,0 оC
qнорм 1, qнорм.2– нормированные плотности тепловых потоков для подающего и обратного трубопроводов диаметром dсрпри среднегодовых температурах теплоносителя, Вт/м, приложение 19
qнорм 1=37,88 Вт/м
qнорм.2=17 Вт/м
<img width=«132» height=«44» src=«ref-2_965907602-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">
<img width=«137» height=«41» src=«ref-2_965907951-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">
При нормированной линейной плотности теплового потока через поверхность изоляции 1 м теплопровода qн, Вт/м, толщина основного слоя теплоизоляционной конструкции δиз, м, определяется по выражениям
для подающего теплопровода
<img width=«128» height=«43» src=«ref-2_965908261-306.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118"> (31)
<img width=«289» height=«60» src=«ref-2_965908567-657.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">; (32)
для обратного теплопровода
<img width=«131» height=«43» src=«ref-2_965909224-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120"> (33)
<img width=«295» height=«60» src=«ref-2_965909538-652.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">; (34)
где λиз.1, λ из.2 – коэффициенты теплопроводности изоляционного слоя, соответственно, для подающего и обратного трубопровода, Вт/(мо∙С), принимаемый в зависимости от вида и средней температуры изоляционного слоя. Для основного слоя тепловой изоляции из минераловатных плит марки 125.
λиз=0,049+0,0002tm, (35)
где tm– средняя температура основного слоя изоляционной конструкции, оС, при прокладках в непроходном канале и среднегодовой температуре теплоносителя τср, ºС
<img width=«95» height=«43» src=«ref-2_965910190-258.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">
<img width=«128» height=«41» src=«ref-2_965910448-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">
<img width=«144» height=«41» src=«ref-2_965910758-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">
λиз1=0,049+0,0002∙62=0,0614
λиз2=0,049+0,0002∙42,5=0,0575
αн – коэффициент теплоотдачи на поверхности теплоизоляционной конструкции, Вт/м2ºС, αн = 8;
dн – наружный диаметр принятого трубопровода, м
<img width=«405» height=«52» src=«ref-2_965911089-1115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">
<img width=«396» height=«52» src=«ref-2_965912204-789.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">
В1=2,05
В2=2,08
<img width=«193» height=«41» src=«ref-2_965912993-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">
<img width=«193» height=«41» src=«ref-2_965913421-432.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">
Принимаем толщину основного слоя изоляции для обоих теплопроводов δиз=0,06м =60 мм.
Термическое сопротивление наружной поверхности изоляции Rн, (м∙ºС)/Вт, определяют по формуле:
<img width=«119» height=«45» src=«ref-2_965913853-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">, (37)
где dиз – наружный диаметр изолированного трубопровода, м, при наружном диаметре неизолированного трубопровода dн, м и толщине изоляции δиз, м, определяется как:
<img width=«111» height=«24» src=«ref-2_965914147-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130"> (38)
<img width=«197» height=«36» src=«ref-2_965914377-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">
αн – коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляции, αВ=8 Вт/м20С [7, прилож. 9]
<img width=«183» height=«44» src=«ref-2_965914749-407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">
Термическое сопротивление на поверхности канала Rп.к, (м∙ºС)/Вт, определяется по выражению
<img width=«144» height=«52» src=«ref-2_965915156-524.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">, (39)
где dэ.к.– эквивалентный диаметр внутреннего контура канала, м2; при площади внутреннего сечения канала F, м2 и периметре Р, м, равный
<img width=«80» height=«47» src=«ref-2_965915680-250.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134"> (40)
<img width=«183» height=«44» src=«ref-2_965915930-513.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">
αп.к. – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности канала, для непроходных каналов αп.к. =8,0 Вт/(м2оС).
<img width=«196» height=«45» src=«ref-2_965916443-669.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">
Термическое сопротивление изоляционного слоя Rиз, (м∙оС)/Вт, равно:
<img width=«160» height=«47» src=«ref-2_965917112-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137"> (41)
Термическое сопротивление изоляционного слоя определяют для подающего и обратного теплопроводов.
<img width=«233» height=«44» src=«ref-2_965917523-556.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">
<img width=«243» height=«44» src=«ref-2_965918079-572.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">
Термическое сопротивление грунта Rгр, (м∙ºС)/Вт, с учетом стенок канала при соотношении h/dЭ.К.>2 определяется по выражению
<img width=«164» height=«45» src=«ref-2_965918651-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140"> (42)
где λгр – коэффициент теплопроводности грунта, для сухих грунтов λгр=1,74 Вт/(моС)
<img width=«232» height=«44» src=«ref-2_965919061-518.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">
Температура воздуха в канале, ºС,
<img width=«152» height=«89» src=«ref-2_965919579-619.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">, (43)
где R1и R2 – термическое сопротивление потоку от теплоносителя к воздуху канала соответственно для подающего и обратного теплопровода, (м∙оС)/Вт,
<img width=«100» height=«35» src=«ref-2_965920198-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">; (44)
<img width=«103» height=«24» src=«ref-2_965920438-235.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">
(45)
R1=2+0,17=2,17
R2=2,1+0,17=2,27
Rо– термическое сопротивление потоку тепла от воздуха в канале в окружающий грунт, (м·оС)/Вт
<img width=«112» height=«25» src=«ref-2_965920673-229.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">; (46)
Rо=0,066+0,21=0,276
tо – температура грунта на глубине 7,0 м, ºС, принимаем по приложению 18
τср.1, τср.2– среднегодовые температуры теплоносителя в подающей и обратной магистрали,ºС.
<img width=«200» height=«88» src=«ref-2_965920902-782.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">
Удельные потери теплоты подающим и обратным изолированными теплопроводами, Вт/м
<img width=«96» height=«47» src=«ref-2_965921684-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">; (47)
<img width=«89» height=«51» src=«ref-2_965921943-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">. (48)
<img width=«137» height=«44» src=«ref-2_965922202-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">
<img width=«137» height=«44» src=«ref-2_965922546-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">
Суммарные удельные потери тепла, Вт/м
<img width=«96» height=«24» src=«ref-2_965922887-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">, (49)
<img width=«191» height=«24» src=«ref-2_965923097-616.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">
При отсутствии изоляции термическое сопротивление на поверхности трубопровода равно
<img width=«15» height=«28» src=«ref-2_965923713-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153"> <img width=«137» height=«45» src=«ref-2_965923786-347.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154"> , (50)
где dн– наружный диаметр неизолированного трубопровода, м
<img width=«196» height=«44» src=«ref-2_965924133-448.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">
Температура воздуха в канале
<img width=«172» height=«91» src=«ref-2_965924581-791.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">, (51)
<img width=«201» height=«88» src=«ref-2_965925372-786.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">
Удельные потери тепла неизолированными теплопроводами, Вт/м
<img width=«96» height=«48» src=«ref-2_965926158-316.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">; (52)
<img width=«101» height=«48» src=«ref-2_965926474-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">. (53)
<img width=«136» height=«44» src=«ref-2_965926791-347.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">
<img width=«120» height=«44» src=«ref-2_965927138-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">
Суммарные удельные потери, Вт/м
<img width=«104» height=«25» src=«ref-2_965927459-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162"> (54)
qнеиз=113,5+8,1=121,6
Эффективность тепловой изоляции
<img width=«108» height=«47» src=«ref-2_965927690-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">. (55)
<img width=«152» height=«44» src=«ref-2_965927994-387.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">
9 Подбор оборудования теплового пункта для здания № 3
9.1 Расчет элеватора
продолжение
--PAGE_BREAK-- Определяем коэффициент смешения элеватора u’.
<img width=«84» height=«47» src=«ref-2_965928381-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165"> (56)
где τ3 – температура воды в подающем трубопроводе системы отопления; оС (если не задано).
τ3 = 95
<img width=«127» height=«41» src=«ref-2_965928621-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">
Находим расчетный коэффициент смешения
u’= 1,15·u (57)
u= 1,15·2,2=2,53
Массовый расход воды в системе отопления Gс, м/ч.
<img width=«107» height=«47» src=«ref-2_965928953-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167"> (58)
где Qо– расход теплоты на отопление, кВт.
<img width=«160» height=«41» src=«ref-2_965929270-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">
Массовый расход сетевой воды, т/ч
<img width=«103» height=«47» src=«ref-2_965929681-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">.
<img width=«160» height=«41» src=«ref-2_965929994-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">
Диаметр горловины элеватора dг, мм.
<img width=«116» height=«48» src=«ref-2_965930409-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">
где ∆рс = 10 кПа (если не задано)
<img width=«164» height=«44» src=«ref-2_965930751-403.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">
Принимаю стандартный диаметр горловины, мм.
dг=35
Диаметр выходного сечения сопла элеватора: dс, мм.
<img width=«99» height=«48» src=«ref-2_965931154-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173"> (60)
где Нр — напор на вводе в здание, дросселируемый в сопле элеватора, м, принимается по результатам гидравлического расчета (таблица 13).
<img width=«163» height=«47» src=«ref-2_965931471-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">
По диаметру горловины элеватора по приложению 17 выбираю элеватор № 5.
9.2. Расчет водоподогревателя
Исходные данные для расчета:
— расчетный расход теплоты на горячее водоснабжение Qгв=366,6кВт;
— температура греющей воды на входе в подогреватель τ1″=70оС;
— температура греющей воды на выходе из подогревателя τ3″=30оС;
— температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя t1=60оС;
— температура нагреваемой воды на входе из подогревателя t2=5оС.
Масса греющей воды Gм, т/ч
<img width=«104» height=«47» src=«ref-2_965931891-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175"> (61)
<img width=«164» height=«41» src=«ref-2_965932211-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">
Масса нагреваемой воды Gтр, т/ч
<img width=«108» height=«47» src=«ref-2_965932626-307.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177"> (62)
<img width=«167» height=«41» src=«ref-2_965932933-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">
Площадь живого сечения трубок fтр, м2
<img width=«107» height=«49» src=«ref-2_965933346-306.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179"> (63)
где ωтр – скорость нагреваемой воды в трубках, м/с; рекомендуется принимать в пределах 0,5-1,0 м/с;
<img width=«169» height=«44» src=«ref-2_965933652-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">
По приложению 21 методических указаний выбираем подогреватель марки 8-114×4000-Р.
Таблица 15–Технические характеристики подогревателя марки 8-114×4000Р.
Dн, мм
Dв, мм
L, мм
z, шт
fc, м2
fтр, м2
fм, м2
dэкв, м
114
106
4000
19
3,54
0,00293
0,005
0,0155
Пересчитываем скорость движения нагреваемой воды в трубках ωтр, м/с
<img width=«107» height=«49» src=«ref-2_965934067-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181"> (64)
<img width=«180» height=«44» src=«ref-2_965934370-435.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">
Скорость греющей воды в межтрубном пространстве ωм, м/с
<img width=«100» height=«47» src=«ref-2_965934805-283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183"> (65)
<img width=«168» height=«44» src=«ref-2_965935088-417.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">
Средняя температура греющей воды τ, оС
τ = 0,5∙(τ1″ + τ3″ ) (66)
τ = 0,5∙(70 + 30)=50
Средняя температура нагреваемой воды t, оС
t= 0,5∙(t1+ t2) (67)
t=0,5∙(60+5)=32,5
Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам труб α1, Вт/(м2∙оС)
<img width=«239» height=«48» src=«ref-2_965935505-547.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185"> (68)
<img width=«339» height=«47» src=«ref-2_965936052-715.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">
Коэффициент теплоотдачи от труб к нагреваемой воде α2, Вт/(м2∙оС)
<img width=«240» height=«51» src=«ref-2_965936767-543.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187"> (69)
<img width=«356» height=«47» src=«ref-2_965937310-736.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">
Средняя разность температур в подогревателе ∆tср, оC
<img width=«176» height=«73» src=«ref-2_965938046-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189"> (70)
<img width=«219» height=«63» src=«ref-2_965938576-614.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2·оС)
<img width=«120» height=«67» src=«ref-2_965939190-360.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191"> (71)
где <img width=«92» height=«44» src=«ref-2_965939550-263.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192"> м2·оС/Вт
<img width=«256» height=«65» src=«ref-2_965939813-609.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193"> (72)
Поверхность водоподогревателя F, м2
<img width=«100» height=«49» src=«ref-2_965940422-322.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194"> (73)
где μ = 0,8
<img width=«207» height=«51» src=«ref-2_965940744-531.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">
Число секций водоподогревателя n, шт
<img width=«45» height=«45» src=«ref-2_965941275-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196"> (74)
<img width=«91» height=«44» src=«ref-2_965941438-266.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">
10 Мероприятия по экономии тепловой энергии
Ускорение темпов развития народного хозяйства сегодня не может быть достигнуто без проведения в жизнь мероприятий по экономии материальных и трудовых ресурсов.
Жилые и общественные здания являются одним из крупных потребителей тепловой энергии, причём удельный вес этой энергии в общем энергетическом балансе коммунально-бытового сектора неуклонно возрастает. Это связано в первую очередь с решением социальных задач обеспечения труда в домашнем хозяйстве и на предприятиях коммунального хозяйства, снижения времени на ведение домашнего хозяйства, сближения условий жизни городского и сельского населения.
Коммунальная энергетика характеризуется относительно невысоким уровнем топливопотребления. Однако в силу сложившихся условий её работы резервы по улучшению использования топлива, тепловой и электрической энергии здесь чрезвычайно велики. Современные источники теплоты в коммунальной энергетике имеют низкую экономичность, значительно уступающую таковой для котельных установок промышленной энергетики и тепловых электростанций. Для теплоснабжения жилищного фонда коммунальное хозяйство Беларуси большую часть тепловой энергии получает от других отраслей. Эффективность использования этой энергии остаётся невысокой. В РБ этот показатель не выше 38%. Отсюда видно, что дальнейшее успешное развитие народного хозяйства республики будет тормозиться без реализации энергосберегающих мероприятий.
Успешное применение энергосберегающей технологии в значительной мере предопределяет нормы технологического и строительного проектирования зданий и, в частности, требования к параметрам внутреннего воздуха, удельного тепло-, влаго-, паро-, газовыделения.
Значительные резервы экономии топлива заключены в рациональном архитектурно-строительном проектировании новых общественных зданий. Экономия может быть достигнута:
— соответствующим выбором формы и ориентации зданий;
— объёмно-планировочными решениями;
— выбором теплозащитных качеств наружных ограждений;
— выбором дифференцированных по сторонам света стен и размеров окон;
— применением в жилых домах моторизованных утеплённых ставней;
— применением ветроограждающих устройств;
— рациональным расположением, охлаждением и управлением приборами искусственного освещения.
Определённую экономию может принести применение центрального, зонального, пофасадного, поэтажного, местного индивидуального, программного и прерывистого автоматического регулирования и использование управляющих ЭВМ, оснащённых блоками программного и оптимального регулирования энергопотребления.
Тщательный монтаж систем, теплоизоляция, своевременная наладка, соблюдение сроков и состава работ по обслуживанию и ремонту систем и отдельных элементов - важные резервы экономии ТЭР.
Перерасход теплоты в зданиях происходит, в основном, из-за:
— пониженного по сравнению с расчётным сопротивлением теплопередачи ограждающих конструкций;
— перегрева помещений, особенно в переходные периоды года;
— потери теплоты через неизолированные трубопроводы;
— не заинтересованности теплоснабжающих организаций в сокращении расхода теплоты;
— повышенного воздухообмена в помещениях нижних этажей.
Для коренного изменения положения дел с использованием тепла на отопление и горячее водоснабжение зданий у нас необходимо осуществить целый комплекс законодательных мероприятий, определяющих порядок проектирования, строительства и эксплуатации сооружений различного назначения.
Должны быть чётко сформулированы требования к проектным решениям зданий, обеспечивающих пониженное энергопотребление; пересмотрены методы нормирования использования энергоресурсов. Задачи по экономии теплоты на теплоснабжение зданий должны также находить отражение в соответствующих планах социального и экономического развития республики.
В числе важнейших направлений экономии энергии на перспективный период необходимо выделить следующие:
— развитие систем управления энергоустановками с использованием современных средств АСУ на базе микро-ЭВМ;
— использование сборного тепла, всех видов вторичных энергетических ресурсов;
— увеличение доли ТЭЦ, обеспечивающих комбинированную выработку электрической и тепловой энергии;
— улучшение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций жилых, административных и промышленных зданий;
— совершенствование конструкций источников теплоты и теплопотребляющих систем.
Оснащение потребителей тепла средствами контроля и регулирования расхода позволяет сократить затраты энергоресурсов не менее, чем на 10–14%. А при учёте изменения скорости ветра — до 20%. Кроме того, применение систем пофасадного регулирования отпуска теплоты на отопление даёт возможность снизить расход теплоты на 5-7%. За счёт автоматического регулирования работы центральных и индивидуальных тепловых пунктов и сокращения или ликвидации потерь сетевой воды достигается экономия до 10%.
С помощью регуляторов и средств оперативного контроля температуры в отапливаемых помещениях можно стабильно выдержать комфортный режим при одновременном снижении температуры на 1-2 ºС. Это даёт возможность сокращать до 10% топлива, расходуемого на отопление.
За счёт интенсификации теплоотдачи нагревательных приборов с помощью вентиляторов достигается сокращение расхода тепловой энергии до 20%.
Известно, что недостаточная теплоизоляция ограждающих конструкций и других элементов зданий приводит к теплопотерям. Интересные испытания эффективности применения теплоизоляции проведены в Канаде. В результате теплоизоляции наружных стен полистиролом толщиной 5 см. тепловые потери были снижены на 65%. Теплоизоляция потолка матами из стекловолокна позволила снизить потери тепла на 69%. Окупаемость затрат на дополнительное устройство теплоизоляции - менее 3 лет. В течение отопительного сезона достигалась экономия по сравнению с нормативными решениями - в интервале 14-71%.
Разработаны ограждающие строительные конструкции со встроенными аккумуляторами на основе фазового перехода гидратных солей. Теплоёмкость аккумулирующего вещества в зоне температуры фазового перехода увеличивается в 4-10 раз. Теплоаккумулирующий материал создан из набора компонентов, которые позволяют иметь температуру плавления от 5 до 70 ºС.
В европейских странах получает распространение аккумулирование теплоты в наружных ограждениях зданий с помощью замоноличенных пластмассовых труб с водногликогелевым раствором. Разработаны также мобильные теплоаккумуляторы ёмкостью до 90 м² с заполнением их жидкостью с высокой температурой кипения (до 320 ºС). Потери тепла в наших аккумуляторах относительно невелики. Снижение температуры теплоносителя не превышает 8 ºС в сутки. Эти аккумуляторы могут быть использованы для утилизации сборного тепла промышленных предприятий и подключения к системам теплоснабжения зданий.
Использование бетона низкой плотности с наполнителями типа перлита или других лёгких материалов для изготовления ограждающих конструкций зданий позволяет в 4-8 раз повысить термическое сопротивление организаций.
11 Техника безопасности
11.1 Контроль режима работы тепловой сети
Основными техническими операциями по эксплуатации тепловых сетей является повседневное обслуживание, периодические испытания и проверки, ремонт и пуск их в действие после ремонта или консервации, а также пуск и включение потребителей тепла после окончания строительно-монтажных работ.
Своевременное и качественное выполнение перечисленных операций должно обеспечивать бесперебойное и надежное снабжение потребителей теплом в виде пара или горячей воды установленных параметров, минимальные потери теплоносителя и тепла и нормативные сроки службы трубопроводов, арматуры и строительных конструкций теплосетей.
При обслуживании общих тепловых сетей различными организациями или подразделениями должны быть четко установлены границы обслуживания. Как правило, границами участков обслуживания являются разделительные задвижки, отнесенные к одному из участков.
Работы в загазованных камерах и каналах разрешается производить по специальным нарядам с соблюдением всех установленных мер безопасности в присутствии командира подразделения (мастера) и при наличии на поверхности у люка не менее двух человек, которые должны наблюдать за работающими в камере.
Обслуживание магистралей тепловых сетей осуществляется слесарями-обходчиками. Состав бригады слесарей-обходчиков должен быть не менее двух человек, один из которых назначается старшим. Бригада слесарей-обходчиков обслуживает примерно 6-8 км магистралей со всеми камерами и оборудованием, установленными на теплопроводах.
Основной задачей слесарей-обходчиков тепловых сетей является обеспечение безаварийной и надежной работы тепловых сетей и бесперебойное снабжение потребителей тепловой энергии.
Для выполнения необходимого текущего предупредительного (профилактического) ремонта слесари-обходчики снабжаются набором необходимого инструмента, ремонтным материалом и аккумуляторными фонарями. Перед выходом на обход старший слесарь-обходчик обязан ознакомиться со схемой работы тепловых сетей и параметрами теплоносителя, получить разрешение на обход от начальника котельной и сообщить дежурному о порядке обхода на своем участке. Обход производится строго по установленному маршруту с тщательным осмотром состояния тепловых сетей.
При осмотре трубопроводов необходимо периодически выпускать воздух через специально для этой цели установленные краны (спускники) во избежание образование «воздушных мешков», проверять состояние теплоизоляции, дренажных устройств и откачивать попавшую в каналы и колодцы воду, проверять показания манометров, установленных в контрольных точках на трубопроводах (нормально манометры должны находиться в отключенном состоянии и включаться только при проверке), и фланцевые соединения: они должны быть чистыми и не иметь течи, болты должны быть соответствующих размеров, иметь только одну шайбу под гайкой и резьба их должна быть смазана маслом с графитом.
При установке паранитовой прокладки ее отверстие должно соответствовать внутреннему диаметру трубопровода. Прокладка смазывается маслом с разведенным в нем графитом. Крепление фланцевого соединения производится завинчиванием гаек накрест без применения излишних усилий. Следует периодически подтягивать болты фланцевых соединений, особенно после резких колебаний температуры теплоносителя.
На действующих теплопроводах задвижки на перемычках должны быть плотно закрыты, а на ответвлениях, где нет потребителей, — немного открыты. Неплотность закрытия задвижки определяется по шуму теплоносителя или по повышению температуры корпуса задвижки.
Все задвижки на действующих трубопроводах должны быть полностью открыты. Во избежание прикипания уплотнительных поверхностей следует периодически прокручивать закрытые задвижки и вентили, а при их полном открытии незначительно повернуть маховик в сторону закрытия.
Особое внимание при обходе обращается на состояние задвижек, вентилей, кранов и другой арматуры. Корпуса их должны быть чистыми, сальники плотно и равномерно затянуты, а шпиндели смазаны. Задвижки, вентили, краны должны постоянно находиться в таком состоянии, чтобы их можно было легко (без приложения особых усилий) открывать и закрывать. Для уплотнительной сальниковой набивки применять асбестовый промасленный и прографиченный шнур. При обнаружении дефектов и неисправностей необходимо произвести ремонт с соблюдением правил и мер безопасности.
Поле каждого обхода старший слесарь-обходчик заносит в журнал обхода результаты обхода, показания приборов и отмечает, какие виды ремонта были произведены. Все обнаруженные дефекты, которые не могут быть устранены без прекращения работы сети, но не представляющие непосредственной опасности с точки зрения надежности, заносят в журнал эксплуатации тепловых сетей и тепловых пунктов.
11.2 Ремонтные работы отдельных узлов тепловой сети
После каждого обхода старший слесарь-обходчик докладывает начальнику смены о результатах обхода и состоянии тепловых сетей. Следует немедленно докладывать по команде о дефектах, неустранимых собственными силами, дефектах которые могут вызвать аварию в сети, и при обнаружении утечки большой разницы давлений в начале и конце теплопровода.
Обслуживающий персонал должен знать величину допустимой утечки теплоносителя (не более 0,25% вместимости теплосети и непосредственно присоединенных к ней систем теплопотребления) и добиваться минимальных потерь теплоносителя. При обнаружении утечки по показаниям приборов следует ускорить обход и осмотр магистралей и колодцев. Если утечка не обнаружена, с разрешения начальника теплового хозяйства производится поочередное отключение участков тепловой сети для определения дефектного участка.
11.3 Эксплуатационные инструкции для обслуживающего персонала
а) Инструкция по правилам и мерам безопасности для слесаря тепловых сетей.
Все работы по обслуживанию теплотрассы выполнять с уведомления начальника котельной.
— Открывать и закрывать крышки люков, смотровых колодцев следует специальными крючками длинной не менее 500 мм.
— Открывать и закрывать крышки люков непосредственно руками, гаечными ключами и другими ключами запрещается!
— Категорически запрещается спускаться в колодцы без спасательного пояса с веревкой независимо от того, обнаружен в колодце газ или нет.
— В случае, если работающий в колодце почувствовал себя плохо, необходимо немедленно его поднять на поверхность, для чего наблюдающий за ним с поверхности, который должен неотлучно находиться у люка и быть снабжен всеми необходимыми приспособлениями.
— Работа в колодцах и камерах при температуре воздуха выше 50 ºС и спуск и производство работ в колодцах, в которых уровень воды превышает 200 мм над уровнем пола при температуре воды 50º С не допускается.
— Не допускается также работа под давлением воды в трубопроводах.
— Прежде чем закрыть люк по окончании работы, ответственный за работу должен проверить, не остался ли случайно внутри колодца, канала кто-либо из рабочих.
— При работе в колодцах теплотрассы в целях защиты от наезда транспорта и обеспечения безопасности пешеходов, места производства работ следует ограждать для чего применять:
А Штатный барьер высотой 1,1 м, окрашенный в белый цвет и красными параллельными полосами шириной по 0,13 м;
Б Дорожные специальные переносные знаки:
— запрещающий (въезд запрещен)
— предупреждающий (ремонтные работы)
— красные флажки на треугольной основе.
— В темное время суток на штакетниках и щитовых ограждениях следует дополнительно вывешивать красные фонари по краям ограждений в верхней их части.
— Для освещения колодцев и каналов применять аккумуляторные фонари. Использовать открытый огонь ЗАПРЕЩАЕТСЯ!
б) Должностная инструкция слесаря по обслуживанию тепловых сетей.
Слесарь по обслуживанию тепловых сетей непосредственно подчиняется начальнику котельной, мастеру и инженеру.
Слесарь по тепловым сетям отвечает:
— за содержание в чистоте колодцев теплотрассы, узлов управления, состояние крышек и отмостков колодцев;
- за нормальное функционирование теплотрассы;
— за своевременный ремонт обнаруженных дефектов на теплотрассе, откачку воды из колодцев;
— за выполнение правил техники безопасности при ремонтах и осмотрах теплотрассы;
— за выполнение инструкции и содержанию тепловых сетей.
Слесарь по тепловым сетям обязан:
— обслуживать оборудование тепловых сетей с трубопроводами диаметром до 500 мм;
— ежедневно производить обход трасс подземных и наземных тепловых сетей и внешним осмотром проверить отсутствие утечки воды через трубопроводы и арматуру;
— наблюдать за состоянием внешней поверхности теплотрасс с целью предохранения трубопроводов от затопления верхними или грунтовыми водами;
— проверять состояние попутных дренажей колодцев, очищать дренажные колодцы и трубы, откачивать воду из камер и колодцев;
— осматривать оборудование в камерах и надземных павильонах;
— обслуживать и ремонтировать текущим ремонтом запорную и регулирующую арматуру, спускные и воздушные краны, сальниковые крышки и другое оборудование и сооружения тепловых сетей;
— проверять камеры на загазованность;
— содержать камеры и все оборудование в камерах в чистоте, производить покраску металлоконструкций, маркировку трубопровода и арматуры;
— производить текущий ремонт, гидравлические и тепловые испытания тепловых сетей, контролировать режим их работы;
— знать внутренние разводки сетей отопления;
— не уходить без разрешения с дежурства и не заниматься посторонними делами на дежурстве;
Слесарь по тепловым сетям должен знать:
— схему обслуживания участка, расположение трубопроводов сети теплоснабжения колодцев и задвижек;
— устройство и принцип работы тепловых сетей;
— особенности работы на оборудовании, находящегося под давлением;
— назначение и места установки арматуры, компрессоров, средств измерений обслуживаемого участка;
— виды и привила производства земляных, такелажных, ремонтных и монтажных работ;
— слесарное дело;
— основы теплотехники;
— меры техники безопасности при обслуживании тепловых сетей.
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству
Реферат по производству
Теплоснабжение микрорайона
3 Сентября 2013
Реферат по производству
Расчёт предварительно напряжённой плиты
3 Сентября 2013
Реферат по производству
Проект цеха лущения и сушки шпона
3 Сентября 2013
Реферат по производству
Проектирование сушильно-сортировочного цеха участки сушки, сортировки, починки и ребросклеивани
3 Сентября 2013