- •Общая часть
- •1.1 Характеристика объекта
- •2 Специальная часть
- •2.1 Расчет тепловых нагрузок
- •2.2 График изменения тепловых нагрузок
- •2.2.1 Годовой расход теплоты на отопление
- •2.3 Регулирование отпуска тепла
- •2.4 Определение расчетных расходов теплоносителя
- •2.4.1 Расчетный расход сетевой воды на отопление
- •2.5.1 Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию
- •2.5 Гидравлический расчет тепловых сетей т1и т2 с нагрузкой на отопление и вентиляцию
- •2.6 Пьезометрический график тепловой сети
- •2.7 Расчет конструктивных элементов тепловой сети
- •2.8 Подбор тепловой изоляции
- •Литература
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
«Волгоградский Государственный экономико-технический колледж»
Кафедра энергетических дисциплин
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: Теплоснабжение
на тему: Теплоснабжение жилого квартала г. Астрахань
Пояснительная записка
ВГЭТК.401-Т.06.КП.46д.ПЗ
Студента: Исаева С.В.
Шифр: К-1402
Группа: 401-Т
Руководитель: Жуков Е.А.
Содержание:
Введение 5
1. Общая часть 8
1.1 Характеристика объекта регулирования
-
Система теплоснабжения – принципиальные проектные решения 10
2. Специальная часть 13
2.1 Расчет тепловых нагрузок
2.2 Графики изменения тепловых нагрузок 19
2.3 Регулирование отпуска тепла 20
2.4 Определение расчетных расходов теплоносителя 23
2.5 Гидравлический расчет водяных тепловых сетей 25
2.6 Пьезометрический график тепловой сети 29
2.7Расчёт конструктивных элементов в тепловой сети 32
2.8 Подбор тепловой изоляции 39
Заключение 40
Список литературы 41
Введение
Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений. Централизованные системы теплоснабжения, обеспечивающие наиболее экономное использование топлива, имеют наиболее высокие экономические показатели и характеризуется пониженными удельными расходами топлива на выработку тепловой энергии.
Централизованное теплоснабжение базируется на использовании крупных районных котельных, характеризующихся значительно большими КПД, чем мелкие отопительные установки. Централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки тепла и электроэнергии, является высшей формой централизованного теплоснабжения. Она позволяет сократить расход топлива на 20–25%. Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепла, тепловых сетей и местных систем потребления – систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Тепловая мощность современных РК составляет 150—200 Гкал/ч. Такая концентрация тепловых нагрузок позволяет использовать крупные агрегаты, современное техническое оснащение котельных, что обеспечивает высокие КПД использования топлива.
В качестве теплоносителя для теплоснабжения городов используют горячую воду, а для теплоснабжения промышленных предприятий — водяной пар. Теплоноситель от источников тепла транспортируют по теплопроводам. Горячая вода поступает к потребителям по подающим теплопроводам, отдает в теплообменниках свое тепло и после охлаждения возвращается по обратным теплопроводам к источнику тепла. Таким образом, теплоноситель непрерывно циркулирует между источником тепла и потребителями. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает насосная станция источника тепла. Водяной пар поступает к промышленным потребителям по паропроводам под собственным давлением, конденсируется в теплообменниках и отдает свое тепло. Образовавшийся конденсат возвращается к источнику тепла под действием избыточного давления или с помощью конденсатных насосов.
Современные тепловые сети городских систем теплоснабжения представляют собой сложные инженерные сооружения. Протяженность тепловых сетей от источника до крайних потребителей составляет десятки километров, а диаметр магистралей достигает 1400 мм. В состав тепловых сетей входят теплопроводы; компенсаторы, воспринимающие температурные удлинения; отключающее, регулирующее и предохранительное оборудование, устанавливаемое в специальных камерах или в павильонах; насосные станции; районные тепловые пункты (РТП) и тепловые пункты (ТП).
Теплопроводы прокладывают под землей в непроходных и полупроходных каналах, в коллекторах и без каналов. Для сокращения потерь тепла при движении теплоносителя по теплопроводам применяют теплоизоляцию их.
Для управления гидравлическим и тепловым режимами системы теплоснабжения ее автоматизируют, а количество -подаваемого тепла регулируют в соответствии с требованиями потребителей. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная нагрузка изменяется с изменением наружной температуры. Для поддержания соответствия подачи тепла потребностям в нем применяют центральное регулирование на источниках тепла. Добиться высокого качества теплоснабжения, применяя только центральное регулирование, не удается, поэтому на тепловых пунктах и у потребителей применяют дополнительное автоматическое регулирование. Расход воды на горячее водоснабжение непрерывно изменяется, и для поддержания устойчивого теплоснабжения гидравлический режим тепловых сетей автоматически регулируют, а температуру горячей воды поддерживают постоянной и равной 66°С.
Как уже отмечалось, современные централизованные системы теплоснабжения представляют собой сложный комплекс, включающий источники тепла, тепловые сети с насосными станциями и тепловыми пунктами и абонентские вводы, оснащенные системами автоматического управления. Для обеспечения надежного функционирования таких систем необходимо их иерархическое построение, при котором всю систему расчленяют на ряд уровней, каждый из которых имеет свою задачу, уменьшающуюся по значению от верхнего уровня к нижнему. Верхний иерархический уровень составляют источники тепла, следующий уровень — магистральные тепловые сети с РТП, нижний — распределительные сети с абонентскими вводами потребителей. Источники тепла подают в тепловые сети горячую воду заданной температуры и заданного давления, обеспечивают циркуляцию воды в системе и поддержание в ней должного гидродинамического и статического давления. Они имеют специальные водоподготовительные установки, где осуществляется химическая очистка и деаэрация воды. По магистральным тепловым сетям транспортируются основные потоки теплоносителя в узлы теплопотребления. В РТП теплоноситель распределяется по районам и в сетях районов поддерживается автономный гидравлический и тепловой режимы. К магистральным тепловым сетям отдельных потребителей присоединять не следует, чтобы не нарушать иерархичности построения системы.
Распределительные тепловые сети, ТП и абонентские вводы обеспечивают распределение теплоносителя по отдельным потребителям и составляют низший иерархический уровень, который в большинстве случаев не резервируют.
Иерархическое построение систем теплоснабжения обеспечивает их управляемость в процессе эксплуатации.
Тепловые пункты бывают центральные (ЦТП) и индивидуальные (ИТП). От ЦТП предусматривается теплоснабжение нескольких зданий, а от ИТП — одного здания. ЦТП размещают в отдельных одноэтажных зданиях, а ИТП — в помещении здания. Тепловые пункты обеспечивают подачу необходимого количества тепла в здания для их отопления и вентиляции с автоматическим поддержанием в системах отопления нужных гидравлического и теплового режимов. В теплообменниках ТП подогревают водопроводную воду до 65°С, а затем подают ее в жилые и общественные здания для горячего водоснабжения. Температура горячей воды регулируется автоматически.
Выше были рассмотрены основные элементы водяных систем теплоснабжения, использующих органическое топливо. В дальнейшем основными источниками для теплоснабжения будут атомные котельные. Использование этих источников приведет к еще большей концентрации тепловых нагрузок, увеличению радиуса действия систем и необходимости решения новых научных и инженерных задач. Наряду с ядерным топливом будут использоваться восстанавливаемые энергоресурсы: геотермальные воды, тепло солнца и воды. Геотермальные воды и сейчас используются для теплоснабжения, но в дальнейшем их удельный вес возрастет.
Существенную экономию энергии дает использование для теплоснабжения вторичных энергоресурсов, которые будут находить все более широкое применение.
-
Общая часть
1.1 Характеристика объекта
Характеристика объекта по следующим параметрам:
-район строительства г.Астрахань;
-расчетная температура для проектирования отопления t0=-230C;
-расчетная температура для проектирования вентиляции tv=-80C;
-средняя температура наружного воздуха за отопительный
период tср от=-1,60C;
-продолжительность отопительного сезона n0=172 дней
Состав квартала:
- школа 3-х этажная на 1100 мест;
-детский сад 2-х этажный на 250 мест;
-жилой дом 5-этажный 4 сек.;
-жилой дом 5-этажный 4 сек.;
-жилой дом 9-этажный 6 сек.;
-жилой дом 9-этажный 6 сек.;
-жилой дом 9-этажный 8 сек.
Принципиальные технические решения по проекту
Источником теплоснабжения является районная котельная, вырабатывающая теплоноситель в виде горячей воды для покрытия тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячего водоснабжения.
Для данной котельной принята централизованная, водяная, закрытая система теплоснабжения. Параметры сетевой воды 150 -700C, котельная рассматривается вне рассматриваемого микрорайона, квартала.
Котельная вырабатывает следующие нагрузки:
Qo=2921,03кВт Qth=706 кВт
Qv=41,5кВт
Система теплоснабжения двух ступенчатая так как используется теплоноситель различных параметров. Подача теплоносителя от котельной осуществляется по двум трубным магистральным тепловым сетям до ЦТП. На ЦТП осуществляется распределение тепловой нагрузки приготовления теплоносителя на ГВС, с параметрами температуры 600C, теплоносителя в системе отопления приготавливается на абонентских вводах здания.
После ЦТП выполняются квартальные 4-х трубные сети:
Т1 и Т2 – с нагрузкой на отопление и вентиляцию QO+QV;
Т3 – подающий трубопровод ГВС с нагрузкой Qth;
Т4 – циркуляционный трубопровод ГВС, для предотвращения остывания воды в стожках в системе ГВС.
Регулирование тепловой нагрузки выполняется по комбинированному – отопительному графику отпуска тепла. Центральное качественное регулирование выполняется на котельной в диапазоне наружных температур t0=-260C до tкр=-10C
Местное количественное регулирование выполняется на ЦТП и абоннеских вводах в диапазоне температур от tкр=-10C до tн=+80C.
Располагаемое давление на ЦТП для квартальной сетиНрасп=22 м
Рисунок 1-Двух ступенчатая схема присоединения водоподогревателей в ЦТП.
Статический напор для квартальной сети Нрасп=38м .На ЦТП принято двух ступенчатая схема приготовления горячей воды на ГВС. Использование температуры обратного теплоносителя для подогрева холодной водопроводной воды первой ступени, является энергосберегающим фактором, а также сокращает расход воды во второй ступени. Первая ступень подсоединяется последовательно к обратному трубопроводу Т2. Температуру нагреваемой воды на входе из ступени достигает 400С.Окончательный подогрев производится в водоподогреватели второй ступени. ВП второй ступени подсоединяется по параллельной схеме к трубопроводу Т1.
На ЦТП установлено следующие оборудования:
-повысительные насосы на ГВС;
-циркуляционные насосы на ГВС;
-водоподогреватели скоростные водоводяные пластинчатые.
ЦТП № 154
Т4
Т3
Т2
Т2
Т1
Т1
Рисунок 2 - Принципиальная схема теплоснабжения квартала
Система отопления зданий подсоединяется к тепловым сетям по зависимой схеме через элеватор. В элеваторных узлах происходит смешивание сетевой и обратной воды.
Система вентиляции общественных зданий подсоединяется по зависимой схеме через задвижку.
Система ГВС подсоединяется по закрытой схеме через скоростные водоподогреватели.
Прокладка квартальной тепловой сети выполняется подземная канальная в непроходных каналах. Глубина заложения hзалож=0,9 м. В прокладке применяются сбросные железобетонные каналы типа КС 1200; 500.Подсоединение абонентов, установка арматура выполняется в тепловых камерах установленных в узловых точках тепловой сети.Для прокладки тепловой сети Т1и Т2 применяют трубы стальные электросварные прямошовные ГОСТ 10704-91 Ру1,6МПа.
Для прокладке трубопроводов Т3и Т4 применяют стальные водогазопроводные ГОСТ 3262-91 Ру1,0МПа.
Арматура устанавливаемая на тепловой сети задвижки стальные на Т1и Т2,наТ3и Т4 задвижки чугунные, вентили чугунные и бронзовые.
Для компенсации тепловых удлинений на тепловой сети устанавливаются
П-образные компенсаторы, а также используют естественные углы поворота трассы.
Компенсаторы смонтированные и уложены в специальные компенсаторные ниши. Предварительная растяжка компенсатора выполняется в заданном состоянии тепловой сети при монтаже.
Трубопроводы укладываются на подвижные скользящи опоры с уклоном не менее 0,002мм/м.Для срабатывания компенсатора неподвижные щитовые опоры.
При укладке трубопроводов применяют хомутовые неподвижные опоры.
Выпуск воздуха происходит в верхних точках тепловой сети в тепловых камерах через воздушники. Сброс воды производится в нижних точках через сбросники установленные в тепловых камерах.
Для снижения тепловых потерь в окружающую среду трубопроводы тепловой сети покрывают тепловой изоляцией.
Покровный слой Стеклотекстолит конструкционный КАСТ-В стеклотекстолит покровный листовой СТПЛ
Антикор.покрытие Изол в два слоя по холодной изольной мастике марки МРБ – Х-Т15 ГОСТ 10296-79ТУ21-27-37-74 МПСМ
|
Основнойтеплоизол.слойПлотно холосто-прошивное из отходов стеклянного волокна