Теплоснабжение микрорайона города

Часть I 4
1. Исходные данные 4
2. Введение 6
3. Метод определения тепловых потоков 8
4. Выбор системы теплоснабжения и теплоносителей 8
5. Схема присоединения водоподогревателей 9
6. График повторяемости расходов теплоты 10
7. Регулирование отпуска теплоты 10
8. Тепловые сети 11
9. Гидравлический расчет тепловых сетей 12
10. Гидравлический режим работы тепловой сети 14
10.1 Построение пьезометрического графика 14
10.2 Сетевой и подпиточный насосы 16
10.3 Водоструйные насосы (элеваторы) 17
11.Строительные конструкции теплосети 17
Часть II 19
Расчеты 19
1. Определение тепловых потоков 20
1.1 Определение максимальных тепловых потоков на отопление жилых и общественных зданий 20
1.2. Определение максимальных тепловых потоков на вентиляцию общественных зданий 22
1.3. Определение максимальных тепловых потоков на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий 23
2. Построение графиков расхода теплоты 25
2.1 Построение часового и годового графиков расхода теплоты 25
2.2 Построение графика регулирования температуры теплоносителя 25
2.3 Построение графиков расхода теплоносителя 28
3. Гидравлический расчет тепловых сетей. 29
3.1 Предварительный расчёт 30
3.2 Проверочный расчёт 30
4. Подбор сетевых и подпиточных насосов 34
5. Подбор водоструйного насоса (элеватора) 35
6. Расчет трубопроводов на компенсацию тепловых расширений 37
Список используемой литературы: 40

Теплоснабжение является огромной отраслью промышленности России. Поскольку на территории нашей страны отопительные сезоны длительны, на теплоснабжение различных потребителей расходуется около примерно треть всех используемых ресурсов энергетики.
Централизованное теплоснабжение базируется на использовании крупных районных котельных характеризующихся большим КПД, чем мелкие отопительные установки.
Кроме экономии топлива централизация теплоснабжения имеет большое социальное значение, способствуя повышению производительности труда, улучшая условия труда и повышая культуру производства.
Развитие промышленности и широкое жилищно-коммунальное строительство вызывает непрерывный рост тепловой нагрузки, одновременно идет процесс концентрации этой нагрузки в крупных городах, что создаёт базу для дальнейшего развития. Перспективы развития централизованного теплоснабжения определяют большие задачи совершенствования и повышения эффективности строительства и эксплуатации источников, систем транспорта и потребления тепла.
Развитие теплофикации и централизованного теплоснабжения выдвигает сложные научные и инженерные задачи, успешное решение которых в значительной мере зависит от подготовки инженерно-технических кадров.
В данной работе разработан проект теплоснабжения района г.Казань от котельной.
Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника теплоты, тепловой сети и местных потребителей. Источником теплоснабжения служит районная котельная.
В качестве теплоносителя используем горячую воду, которая до ЦТП подаётся по двухтрубной системе. Горячая вода поступает к потребителю по подающему трубопроводу, отдаёт тепло в теплообменниках и после охлаждения возвращается по обратному трубопроводу к источнику тепла. Таким образом, теплоноситель непрерывно циркулирует между источником теплоты и потребителями. Циркуляцию обеспечивает насосная подстанция источника теплоты.
Для управления гидро- и тепловым режимами системы теплоснабжения её автоматизируют, а количество подаваемого тепла регулируем в соответствии с требованием потребителей. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная нагрузка меняется с изменением наружной температуры. Для поддержания соответствующей подачи тепла потребителям в нем применяют центральное регулирование на источнике тепла. Добиваться высокого качества теплоснабжения, применяя только центральное регулирование не удается, поэтому на тепловых пунктах применяют дополнительное автоматическое регулирование.
Тепловые пункты обеспечивают подачу необходимого количества тепла в здания для их отопления и вентиляции. Расход воды на горячее водоснабжение непрерывно изменяется и для поддержания устойчивого теплоснабжения гидравлический режим тепловых сетей автоматически регулируем, а температуру горячей воды поддерживаем постоянной и равной 60С.

Неподвижные опоры фиксируют отдельные точки трубопровода, делят его на независимые, в отношений температурных удлинений, участки и воспринимают усилия, возникающие в трубопроводах при различных схемах и способах компенсации тепловых удлинений.
Расстояние между неподвижными опорами по компенсирующей способности П-образных компенсаторов определяются по формуле:

где - расчетная компенсирующая способность компенсаторов, мм
Расчетную компенсирующую способность компенсаторов принимают меньше на величину Z, которая учитывает недостаточную точность изготовления компенсаторов и возможную податливость неподвижных опор.

- расчетная температура теплоносителя;
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, C;
- коэффициент линейного расширения трубной стали, мм/м2C.
Исходные данные:
Диаметр трубы – 125 мм.
Расчетная температура теплоносителя – 150 C.
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления – 33 C.





Нагрузки на неподвижные опоры трубопроводов подразделяют на вертикальные и горизонтальные. Вертикальную нагрузку определяют по формуле
,
где q — вес одного погонного метра трубопровода: вес трубы, изоляционной конструкции и воды, кг•с;
— пролет между подвижными опорами, м.
Горизонтальные нагрузки на неподвижные опоры трубопроводов возникают при нагревании или охлаждении трубы, под влиянием следующих сил:
- сила трения, кг, в подвижных опорах при тепловом удлинении трубопровода;
- сила трения, кг, в компенсаторах при тепловом удлинении трубопровода.
Горизонтальные осевые нагрузки на промежуточные опоры определяют с учетом всех действующих сил по обе стороны опоры (S1 и S2).
, кг•с (24)
где - силы трения в продольных опорах, кг•с;
- силы трения в компенсаторах, кг•с.
, кг•с
где - коэффициент трения подвижных опор

- вес одного метра трубы в рабочем состоянии (вес трубы, изоляционной конструкции и воды), кг•с;
L - длина трубопровода от неподвижной опоры до компенсатора, м.
Силы трения в компенсаторах условно принимаем в зависимости от рабочего давления теплоносителя, диаметра трубы:
кг•с
Сила трения в скользящих опорах
кг•с
кг•с/см2
Неуравновешенное усилие от внутреннего давления
.
Горизонтальное усилие: при нагреве трубопровода

при охлаждении (спуске воды) и закрытой задвижке
.
Пролет между свободными опорами при таком диаметре трубопровода равен 14,5 м.
Г-образных участков тепловой сети не предусматривается, расчет на компенсацию тепловых удлинений не выполняем.