Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет

Кафедра “Теплогазоснабжение и вентиляция ”

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ МИКРОРАЙОНА

Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе

Выполнил студент
Руководитель проекта:	Доцент, к.т.н.

Саратов-2006

Реферат

Пояснительная записка – 22 страниц, 4 рисунка, 4 таблицы, 7 источников.
РАСХОД, ТЕМПЕРАТУРА, РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
       Объёктом разработки является жилой микрорайон.

Цель работы – проектирование и расчёт системы теплоснабжения микрорайона с разработкой чертежей и спецификаций.

       В результате проектирования должны быть разработаны планы тепловых сетей и схемы трубопроводов, произведён гидравлический расчёт тепловых сетей, построены температурный, расходный и пьезометрический графики тепловых сетей, составлена спецификация оборудования и материалов.

Содержание

Реферат	2
Введение	4
Исходные данные	5
1. Определение расчётных тепловых нагрузок, построение графика теплового потребления	6
2. Расчёт и построение графика регулирования отпуска теплоты	9
3. Определение расчётных расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение	11
4.Гидравлический расчёт	12
5. Пьезометрический график	15
6. Тепловой расчет	16
7. Подбор сетевых и подпиточных насосов	18
8. Подбор компенсаторной ниши и лоткового канала	19
Заключение	20
Список использованной литературы	21
Приложения	22

Введение

Теплоснабжение – подача тепловой энергии в виде горячей воды или пара к потребителям. Тепло подаётся по специальным трубопроводам – тепловым сетям. Тепловые сети делятся на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населённого пункта, распределительные – внутри квартала, микрорайона и ответвления к зданиям.

Тепло может подаваться потребителям в систему отопления, вентиляции, горячего водоснабжения двумя путями:

·              централизованно;

·              децентрализованно.

Централизованно, когда тепло одного источника подаётся многочисленным потребителям. Источниками могут быть:

·              ТЭЦ

·              районные котельные (водогрейные, промышленно-отопительные)

Теплоснабжение является одной из основных систем энергетики любой высокоразвитой страны. Теплоснабжение народного хозяйства требует приблизительно 1/3 всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.

Водяные системы теплоснабжения применяют двух типов:

- закрытые;

- открытые.

В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель. В открытых системах циркулирующая вода частично или полностью разбирается у абонентов горячего водоснабжения.


Задание
     Разработать систему теплоснабжения микрорайона с жилыми зданиями по соответствующему варианту:

1.  г. Москва

2. Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, расчетная  -25 ⁰С

3.  Расчетная температура для вентиляции  -14  ⁰С

4.  Средняя скорость ветра в январе 4,9 м/с

5.  Продолжительность отопительного периода 205 сут.

6.  Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха:

                                                                                                                                                                                  

t, 0C	49,9; -45	44,8; -40	39,9; -35	34,9; -30	29,9; -25	24,9; -20	19,9;-15	14,9; -10	-9,9; -5	-4,9; 0	+0,1; +5	+5,1; +8
, ч	-	-	0,5	11	49	130	332	593	940	1238	1408	219

  всего часов 4920.


1. Основная часть

1.1. Определение тепловых потоков.

В процессе проектирования тепловых сетей, согласно рекомендациям СНиП 2.04.07-86*, максимальные тепловые потоки на отопление , вентиляцию  и горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий следует принимать по соответствующим типовым проектам.

При отсутствии типовых проектов отопления, вентиляции и горячего водоснабжения допускается определять тепловые потоки для жилых районов городов и других населённых пунктов по формулам:

а) максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий

                                                                                                   (1.1.1)

средний тепловой поток на отопление, Вт, следует определять

                                                                                                (1.1.2)

б) максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

                                                                                                      (1.1.3)

средний тепловой поток, Вт, на вентиляцию при t
₀

                                                                                               (1.1.4)

в) максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

                                                                                                       (1.1.5)

средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

                                                                                        (1.1.6)

или

                                                              ,                                                (1.1.7)

где q
₀ – укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м² общей площади [2];

k
₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принять k
₁
=0.25 [2];

k
₂ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г. k
₂
=0.4, после 1985 г. k
₂
=0.6 [2];

A – общая площадь жилых зданий, м²;

q_h
– укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека.

норма расхода воды в жилых зданиях, 85….115 л/сут на одного 

      человека;

норма расхода воды в общественных зданиях, 25л/сут на 

      одного человека;
Считаем все административно-общественные здания равномерно распределёнными по микрорайонам, а расчёты проводим, исходя из величины предусматриваемой площади и числа жителей.

Определим тепловые потоки на отопление и горячее водоснабжение для зданий № 194, 196, 217, 218, 228, 208, 200, 214 (жилые дома.):

1.                 Жилые дома на 50 квартир - № 194:

          , ,

          Вт.

           Вт.

            Вт.

2.      Жилые дома на 80 квартир - № 208,209,210:

          , ,

           Вт.

            Вт.

            Вт.

3.       Жилой дом на 100 квартир - № 200:

         , ,

          Вт.

          Вт.

          Вт.
       Определим тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 215, 214:

Кафе на 60 мест - №214:

          ,  ,

          Вт,

             Вт,

 Вт.

 Вт.

Кинотеатр на 800 мест - №215:

        , ,

            Вт      

             Вт,

 Вт.

            Вт,
Находим суммарные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

82158+96534+185348=584351 Вт.

 Вт.

 Вт.

;

  МВт;

;

  МВт.
1.2. Расчёт и построение графика регулирования отпуска теплоты.

Регулирование отпуска теплоты на разнородное теплопотребление может быть по отопительной тепловой нагрузке или по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Регулирование отпуска теплоты по отопительно-бытовому графику температур производится при центрально-вентиляционной нагрузки в основном диапазоне от точки излома температурного графика , которая делит его на две части от  до расчётной температуры для проектирования отопления  и при местном регулировании от начала отопительного сезона при +8⁰С до .

        Построение графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей  и обратной  магистралях от температуры наружного воздуха t.

Регулирование отпуска теплоты на отопление

Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки в диапазонах от  до  ведётся по температуре горячей поды  и обратной воды  в тепловой сети.




                                                                                                                          (1.2.1)






                                                                                                                          (1.2.2)

_{где D
t0 – температурный перепад в нагревательном приборе  местной системы}



 - средняя температура нагревательного прибора в местной системе ;

 - относительная тепловая нагрузка ;





 - температура внутри помещения (принять 18⁰С);

 - перепад температур в тепловой сети,  ⁰С; при



 - перепад температур в местной системе; при






Температура воды после элеватора будет




                                                                                                                               (1.2.3)

                                          

<sub>Местное количественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от +80С до t’ производится путём местных пропусков или изменением количества воды, поступающей в местную систему из тепловой сети путём перекрытия задвижек. В этом диапазоне t1 и t2 являются постоянными и соответствуют температуре горячей и обратной воды в тепловой сети для летнего периода.

Температура обратной воды при количественном регулировании нагрузки в диапазоне +80С до t’ определяется по формуле</sub>




                                                                                                                               (1.2.4)

_{где                           U - коэффициент инжекции при температуре в точке излома}

       
  7. Подбор сетевых и подпиточных насосов
    Для теплоснабжения микрорайона города  в котельной устанавливаются одинаковых попеременно работающих центробежных насоса – рабочий и резервный. Циркуляционные насосы имеют обводную линию, которая позволяет регулировать работу насосов ив случае их остановки (при авариях) поддерживать небольшою естественную циркуляцию.

  По построенному пьезометрическому графику определяем напоры для сетевого и подпиточного насосов.

      м

      м

  Подбираем насосы:
Таблица 3.      Характеристики подпиточного насоса.

Насос	марка	Производительность м³/ч	Полный напор Н, м	Мощность, кВт		К.п.д. проц.	Допустимая высота всасывания, м	Диаметр рабочего колеса, мм.
				На валу насоса	электродвигателя
Подпиточный	2К-6а	30	20	2,6	2,8	64	5,7	142

Таблица 4.      Характеристики сетевого насоса.

Насос	марка	Производительность м³/ч	Полный напор Н, м	Мощность, кВт		К.п.д. проц.	Допустимая высота всасывания, м	Диаметр рабочего колеса, мм.
				На валу насоса	электродвигателя
Подпиточный	3К-9	30	34,8	4,6	7	62	7	168

8. Подбор компенсаторной ниши и лоткового канала.
Сначала рассчитаем температурные деформации. При изменении температуры теплоносителя в трубопроводах происходит изменение их длины, которая вызывает в них соответствующие напряжение на сжатие или растяжение. Компенсацию температурных деформаций выполняют компенсаторы, устанавливаемые на участках тепловых сетей, ограниченных неподвижными опорами. По конструкции компенсаторы различаются на гнутые, сальниковые и линзовые. В местах поворота трассы происходит угловая  (естественная) компенсация.

Величина температурного удлинения на участке определяется по формуле:

 

где l - длина участка, м;

t_г – температура теплоносителя (принять τ₁₀);

t_м – температура наружного воздуха (принять t_о).
Полученные данные сведём в таблицу:

№ уч	L, м	Δl, мм
УТ-1-К	58	8,9562
УТ-2-Ут-1	66	9,3024
УТ-3-Ут-2	70	11,6235
УТ-3-УТ-4	46	7,2532
УТ-4-аб	79	13,1328

Размер и ширину  канала подбираем исходя из диаметров, найденных в гидравлическом расчёте, по приложению из ГОСТа 21,605-82.

Возьмём марку компенсатора НК 120×45, тип компенсатора x, № компенсатора К3, при диаметре 108´4 мм.

Для лотка:

ширина лотка 1600 мм;

вес одного лотка  1800кг;

марка канала лотка КЛ 120-45 (при диаметре труб 108´4мм).


Заключение

В результате проведённых работ по расчёту и проектированию тепловых сетей микрорайона:

1.           Разработаны план тепловых сетей и схема прокладки труб тепловых сетей

2.           Распределена потеря давления в системе теплоснабжения

3.           Разработана спецификация потребных материалов и оборудования

4.   Построены температурный, пьезометрический и график расходов

5    Подобрано оборудование для котельной   
Список используемых источников.
1.     СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. Нормы проектирования. М. , 1986.

2.     СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Нормы проектирования. М., 1985.

3.     СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция. Нормы проектирования. М., 1988.

4.     Теплоснабжение: Методические указания по курсу «Теплоснабжение». /Сост.: Э.М. Малая. Саратовский политехнический институт. Саратов, 1997.

5.     Горячее водоснабжение: Методические указания по курсу «Теплоснабжение». /Сост.: Э.М. Малая. Саратовский политехнический институт. Саратов, 1997.

6.     Справочник по теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е, переработанное и дополненное) Книга 1-я. Р.В. Щекин, С.М. Кореневский, Г.Е. Беем, Ф.И. Скороходько, В.А. Мельник и др. Киев «Будiвельник», 1976, стр.416.

7.     ГОСТ 21.605-82.  Тепловые сети. Тепломеханическая часть.