- •Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения.
- •Выбор способа регулирования тепловой нагрузки.
- •Расчет и построение повышенного температурного графика.
- •Построение графиков расхода теплоносителя.
- •Гидравлический расчет тепловой сети.
- •Построение пьезометрического графика.
- •Выбор основного теплофикационного оборудования и насосов.
- •Обоснование и выбор способов прокладки тепловых сетей.
- •Выбор тепловой изоляции и описание теплоизоляционных конструкций.
- •Заключение.
- •Список литературы
Санкт – Петербургский государственный
технологический университет
растительных полимеров
Кафедра теплосиловых установок и тепловых двигателей
Курсовой проект на тему:
«Теплоснабжение жилых и коммунально-бытовых объектов в квартале №3 в г.Омске»
Выполнил: студент 440 гр.
Жданов В.Ю. Проверила: Короткова Т. Ю.
Санкт-Петербург 2011г.
-
Характеристика района и объекта теплоснабжения:
Населенный пункт: Квартал №3 в г. Омске.
Климатологические данные:
Населенный пункт |
Отопительный период |
||||||
Продолжительность n, суток |
Температура воздуха, оС |
||||||
Расчетная доля проектирования |
Средняя отопительного периода |
Средняя самого холодного месяца |
|||||
Отопление tно |
Вентиляция tнв |
||||||
Омск |
220 |
-37 |
-23 |
-7,7 |
-19,2 |
Характеристика объектов теплоснабжения:
№ |
Адрес |
Назначение здания |
Высота здания, h, м |
Наружный объем, Ум3 |
Количест во жителей |
Примечание |
1. |
Ивановская, 4 |
жилой дом |
30 |
24 720 |
350 |
|
2. |
Ивановская, 6 |
жилой дом |
30 |
24 720 |
370 |
|
3. |
Ивановская, 8 |
жилой дом |
30 |
24 720 |
340 |
|
4. |
Ивановская, 10 |
гостиница |
12 |
12 255 |
250 |
мест |
5. |
Ивановская, 16 |
больница |
15 |
15 640(в т.ч. 3 500 вент) |
250 |
мест |
6. |
Ивановская, 18 |
жилой дом |
21 |
14 255 |
270 |
|
7. |
Ивановская, 20 |
жилой дом |
21 |
14 255 |
250 |
|
8. |
Ивановская, 22 |
магазин |
9 |
4 255 (в т.ч. 2 000 вент) |
15 |
работающих |
9. |
Ивановская, 30 |
жилой дом |
27 |
25 642 |
370 |
|
10. |
Ивановская, 32 |
кинотеатр |
18 |
15 542 |
300 |
мест |
11. |
Ивановская, 5 |
жилой дом |
27 |
25 642 |
300 |
|
12. |
Ивановская, 7 |
магазин |
6 |
3 600 (в т.ч. 1 000 вент) |
10 |
работающих |
13. |
Ивановская, 11 |
жилой дом |
27 |
25 642 |
280 |
|
14 |
Ивановская, 13 |
почта |
6 |
2 500 |
12 |
работающих |
15 |
Ивановская, 15 |
прачечная |
6 |
1 500(в т.ч. 800 вент) |
10 |
работающих |
16 |
Ивановская, 17 |
жилой дом |
21 |
15 000 |
180 |
|
17 |
Ивановская, 19 > |
жилой дом |
21 |
15 000 |
150 |
|
18 |
Невская, 2 |
жилой дом |
15 |
10 000 |
100 |
|
19 |
Невская, 4 |
жилой дом |
15 |
10 000 |
120 |
|
20 |
Невская, 8 |
жилой дом |
15 |
10 000 |
130 |
|
21 |
Невская, 10 |
Админ. здание |
9 |
8 000 |
25 |
работающих |
22 |
Невская, 12 |
жилой дом |
15 |
10 000 |
110 |
|
23 |
Невская, 5 |
магазин |
9 |
12 000(в т.ч. 1 800 вент) |
30 |
работающих |
24 |
Невская, 7 |
школа |
12 |
13 000(в т.ч. 1 100 вент) |
250 |
учащихся |
25 |
Невская, 9 |
Дет. сад |
9 |
7 500 |
100 |
мест |
26 |
Невская, 9А |
Дет. ясли |
6 |
5 500 |
50 |
мест |
27 |
Невская, 11 |
жилой дом |
15 |
12 000 |
150 |
|
28 |
Водопадная, 4 |
жилой дом |
15 |
12 000 |
160 |
|
29 |
Водопадная, 6 |
жилой дом |
15 |
12 000 |
140 |
|
30 |
Водопадная, 8 |
ПТУ |
22 |
24 500 |
450 |
Учащихся |
31 |
Водопадная, 8А |
мастерские |
8 |
12 350(в т.ч. 8 100 вент) |
150 |
Учащихся |
32 |
Водопадная, 12 |
поликлиника |
12 |
13 685 |
120 |
посещений |
33 |
Водопадная, 12/2 |
школа |
15 |
14 650(в т.ч. 1 100 вент) |
300 |
Учащихся |
34 |
Водопадная, 16 |
магазин |
6 |
9 500(в т.ч. 1 500 вент) |
25 |
работающих |
35 |
Водопадная, 9 |
аптека |
6 |
3 500(в т.ч. 500 вент) |
8 |
работающих |
36 |
Водопадная, 13 |
кафе |
6 |
2 000(в т.ч. 300 вент) |
12 |
Блюд |
37 |
Водопадная, 15 |
Дворец культуры |
12 |
9 000(в т.ч. 6 300 вент) |
90 |
Мест |
38 |
Лагерное шоссе, 6 |
Админ. здание |
9 |
5 650 |
20 |
работающих |
39 |
Лагерное шоссе, 8 |
жилой дом |
9 |
8 000 |
40 |
|
40 |
Лагерное шоссе, 12 |
жилой дом |
15 |
18 000 |
140 |
|
41 |
Лагерное шоссе, 16 |
жилой дом |
15 |
18 000 |
150 |
|
42 |
Лагерное шоссе, 18 |
жилой дом |
15 |
18 000 |
130 |
|
43 |
Лагерное шоссе, 24 |
гаражи |
9 |
3 000(в т.ч. 1300 вент) |
13 |
работающих |
44 |
Лагерное шоссе, 26 |
жилой дом |
15 |
18 000 |
110 |
|
-
Расчет тепловых нагрузок потребителей:
-
Расход теплоты на отопление:
, где
- расчетная тепловая нагрузка на отопление;
Vо- наружный объем здания;
- удельная теплопотеря здания (отопительная характеристика здания);
β = 0,93 – поправочный коэффициент для ;
- температура воздуха внутри помещения;
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления.
-
Расход теплоты на вентиляцию:
, где
- расчетная тепловая нагрузка, поступающая в систему вентиляции (максимальная);
Vв - вентилируемый объем здания;
- удельный расход теплоты на вентиляцию;
- температура наружного воздуха для проектирования системы вентиляции
№ |
,
|
,
|
,
0С |
,
0С |
,
0С |
Vо,
м3 |
Vв,
м3 |
,
Вт |
,
Вт |
1 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
24720 |
0 |
563475,096 |
0 |
2 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
24720 |
0 |
563475,096 |
0 |
3 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
24720 |
0 |
563475,096 |
0 |
4 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
12255 |
0 |
318322,3995 |
0 |
5 |
0,42 |
0,32 |
20 |
-37 |
-23 |
15640 |
3500 |
348212,088 |
48160 |
6 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
14255 |
0 |
324932,7465 |
0 |
7 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
14255 |
0 |
324932,7465 |
0 |
8 |
0,6 |
0,7 |
12 |
-37 |
-23 |
4255 |
2000 |
116340,21 |
49000 |
9 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
25642 |
0 |
584491,4406 |
0 |
10 |
0,37 |
- |
14 |
-37 |
-23 |
15542 |
0 |
272748,1122 |
0 |
11 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
25642 |
0 |
584491,4406 |
0 |
12 |
0,6 |
0,7 |
12 |
-37 |
-23 |
3600 |
1000 |
98431,2 |
24500 |
13 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
25642 |
0 |
584491,4406 |
0 |
14 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
2500 |
0 |
64937,25 |
0 |
15 |
0,44 |
0,93 |
15 |
-37 |
-23 |
1500 |
800 |
31917,6 |
28272 |
16 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
15000 |
0 |
341914,5 |
0 |
17 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
15000 |
0 |
341914,5 |
0 |
18 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
10000 |
0 |
259749 |
0 |
19 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
10000 |
0 |
259749 |
0 |
20 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
10000 |
0 |
259749 |
0 |
21 |
0,5 |
- |
18 |
-37 |
-23 |
8000 |
0 |
204600 |
0 |
22 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
10000 |
0 |
259749 |
0 |
23 |
0,6 |
0,7 |
12 |
-37 |
-23 |
12000 |
1800 |
328104 |
44100 |
24 |
0,41 |
0,09 |
16 |
-37 |
-23 |
13000 |
1100 |
262715,7 |
3861 |
25 |
0,44 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
7500 |
0 |
174933 |
0 |
26 |
0,44 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
5500 |
0 |
128284,2 |
0 |
27 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
12000 |
0 |
311698,8 |
0 |
28 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
12000 |
0 |
311698,8 |
0 |
29 |
0,49 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
12000 |
0 |
311698,8 |
0 |
30 |
0,41 |
- |
16 |
-37 |
-23 |
24500 |
0 |
495118,05 |
0 |
31 |
0,64 |
0,47 |
15 |
-37 |
-23 |
12350 |
8100 |
382237,44 |
144666 |
32 |
0,42 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
13685 |
0 |
304685,577 |
0 |
33 |
0,41 |
0,09 |
16 |
-37 |
-23 |
14650 |
1100 |
296060,385 |
3861 |
34 |
0,6 |
0,7 |
12 |
-37 |
-23 |
9500 |
1500 |
259749 |
36750 |
35 |
0,44 |
0,5 |
15 |
-37 |
-23 |
3500 |
500 |
74474,4 |
9500 |
36 |
0,41 |
0,81 |
16 |
-37 |
-23 |
2000 |
300 |
40417,8 |
9477 |
37 |
0,43 |
0,29 |
16 |
-37 |
-23 |
9000 |
6300 |
190752,3 |
71253 |
38 |
0,5 |
- |
18 |
-37 |
-23 |
5650 |
0 |
144498,75 |
0 |
39 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
8000 |
0 |
182354,4 |
0 |
40 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
18000 |
0 |
410297,4 |
0 |
41 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
18000 |
0 |
410297,4 |
0 |
42 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
18000 |
0 |
410297,4 |
0 |
43 |
0,64 |
0,8 |
15 |
-37 |
-23 |
3000 |
1300 |
92851,2 |
39520 |
44 |
0,43 |
- |
20 |
-37 |
-23 |
18000 |
0 |
410297,4 |
0 |
Суммарный расход теплоты на отопление: = 13205621,16 Вт = 13,206 МВт
Суммарный расход теплоты на вентиляцию: = 512920 Вт = 0,513 МВт
-
Расход теплоты на ГВС:
, где
1,2 – коэффициент, учитывающий остывание горячей воды в стояках труб;
- норма расхода горячей воды, приходящаяся на одного потребителя в сутки;
m- количество потребителей;
с = 4,19 – теплоемкость воды;
– температура, с которой горячая вода поступает потребителю(не ниже 550С);
- температура холодной воды (0С- отопительный период,
0С- неотопительный период);
- длительность подачи горячей воды в сутки;
где β= 0,8– коэффициент, учитывающий изменение среднечасового расхода воды на ГВС.
№ |
, л/чел в сутки |
m, кол. потреб. |
, оС |
,
оС |
,
оС |
nc,
ч |
Вт |
Вт |
1 |
105 |
350 |
55 |
15 |
5 |
24 |
106932,3 |
68436,7 |
2 |
105 |
370 |
55 |
15 |
5 |
24 |
113042,7 |
72347,3 |
3 |
105 |
340 |
55 |
15 |
5 |
24 |
103877,1 |
66481,3 |
4 |
180 |
250 |
55 |
15 |
5 |
24 |
130937,5 |
83800 |
5 |
75 |
250 |
55 |
15 |
5 |
24 |
54557,3 |
34916,7 |
6 |
105 |
270 |
55 |
15 |
5 |
24 |
82490,6 |
52794 |
7 |
105 |
250 |
55 |
15 |
5 |
24 |
76380,2 |
48883,3 |
8 |
65 |
15 |
55 |
15 |
5 |
24 |
2837 |
1815,7 |
9 |
105 |
370 |
55 |
15 |
5 |
24 |
113042,7 |
72347,3 |
10 |
1,5 |
300 |
55 |
15 |
5 |
24 |
1309,4 |
838 |
11 |
105 |
300 |
55 |
15 |
5 |
24 |
91656,3 |
58660 |
12 |
65 |
10 |
55 |
15 |
5 |
24 |
1891,3 |
1210,4 |
13 |
105 |
280 |
55 |
15 |
5 |
24 |
85545,8 |
54749,3 |
14 |
5 |
12 |
55 |
15 |
5 |
24 |
174,6 |
111,7 |
15 |
25 |
10 |
55 |
15 |
5 |
24 |
727,4 |
465,5 |
16 |
105 |
180 |
55 |
15 |
5 |
24 |
54993,8 |
35196 |
17 |
105 |
150 |
55 |
15 |
5 |
24 |
45828,1 |
29330 |
18 |
105 |
100 |
55 |
15 |
5 |
24 |
30552,1 |
19553,3 |
19 |
105 |
120 |
55 |
15 |
5 |
24 |
36662,5 |
23464 |
20 |
105 |
130 |
55 |
15 |
5 |
24 |
39717,7 |
25419,3 |
21 |
5 |
25 |
55 |
15 |
5 |
24 |
363,7 |
232,8 |
22 |
105 |
110 |
55 |
15 |
5 |
24 |
33607,3 |
21508,7 |
23 |
65 |
30 |
55 |
15 |
5 |
24 |
5674 |
3631,4 |
24 |
3 |
250 |
55 |
15 |
5 |
24 |
2182,3 |
1396,7 |
25 |
25 |
100 |
55 |
15 |
5 |
24 |
7274,3 |
4655,6 |
26 |
25 |
50 |
55 |
15 |
5 |
24 |
3637,2 |
2327,8 |
27 |
105 |
150 |
55 |
15 |
5 |
24 |
45828,1 |
29330 |
28 |
105 |
160 |
55 |
15 |
5 |
24 |
48883,3 |
31285,3 |
29 |
105 |
140 |
55 |
15 |
5 |
24 |
42772,9 |
27374,7 |
30 |
8 |
450 |
55 |
15 |
5 |
24 |
10475 |
6704 |
31 |
6 |
150 |
55 |
15 |
5 |
24 |
2618,8 |
1676 |
32 |
5,2 |
120 |
55 |
15 |
5 |
24 |
1815,7 |
1162 |
33 |
3 |
300 |
55 |
15 |
5 |
24 |
2618,8 |
1676 |
34 |
65 |
25 |
55 |
15 |
5 |
24 |
4728,3 |
3026,1 |
35 |
5 |
8 |
55 |
15 |
5 |
24 |
116,4 |
74,5 |
36 |
12,7 |
12 |
55 |
15 |
5 |
24 |
443,4 |
283,8 |
37 |
2,6 |
90 |
55 |
15 |
5 |
24 |
680,9 |
435,8 |
38 |
5 |
20 |
55 |
15 |
5 |
24 |
291 |
186,2 |
39 |
105 |
40 |
55 |
15 |
5 |
24 |
12220,8 |
7821,3 |
40 |
105 |
140 |
55 |
15 |
5 |
24 |
42772,9 |
27374,7 |
41 |
105 |
150 |
55 |
15 |
5 |
24 |
45828,1 |
29330 |
42 |
105 |
130 |
55 |
15 |
5 |
24 |
39717,7 |
25419,3 |
43 |
6 |
13 |
55 |
15 |
5 |
24 |
227 |
145,3 |
44 |
105 |
110 |
55 |
15 |
5 |
24 |
33607,3 |
21508,7 |
Суммарный расход теплоты на ГВС:
– отопительный период: = 1561541,6 Вт = 1,562 МВт.
– неотопительный период: = 999386,5 Вт = 1 МВт.
Максимальный расход теплоты на ГВС:
МВт.
– коэффициент, учитывающий расход теплоты в час наибольшего водопотребления.
– коэффициент суточной неравномерности горячей воды.
-
Расход теплоты на переменных режимах.
, где .
, где .
где
Виды потребления |
Расходы теплоты в характерных режимах при: |
||||||
tн = +8 С |
tсроп = -7,7 С |
tсрхм = -19,2 С |
tнрв = -23 С |
tнро = -37 С |
|||
, МВт |
2,4 |
6,17 |
8,93 |
9,84 |
13,21 |
||
, МВт |
0,13 |
0,32 |
0,47 |
0,51 |
0,51 |
||
, МВт |
1,56 |
1,56 |
1,56 |
1,56 |
1,56 |
||
, МВт |
4,09 |
8,05 |
10,96 |
11,91 |
15,28 |
||
Коэффициент расхода теплоты |
|||||||
φ0 |
0,182 |
0,467 |
0,676 |
0,745 |
1 |
||
φв |
0,244 |
0,627 |
0,907 |
1 |
1 |
Число часов стояния температуры наружного воздуха с температурой равной данной и ниже для г. Омск.
tн и ниже |
ниже -45 |
-40 |
-35 |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
8 |
8 |
выше |
Число часов |
1 |
6 |
64 |
195 |
485 |
950 |
1660 |
2480 |
3310 |
4250 |
5280 |
5280 |
8760 |
, МВт |
15,28 |
15,28 |
14,8 |
13,6 |
12,4 |
11,2 |
10 |
8,65 |
7,33 |
6 |
4,09 |
1 |
1 |
-
Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения.
Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяется техническими и экономическими соображениями и зависит главным образом от характера теплового источника и вида тепловой нагрузки. Системой теплоснабжения называется комплекс устройств по выработке, транспорту и использованию теплоты. Теплоносителем называется среда, которая передаёт тепловую энергию от источника теплоты к нагревательным приборам абонентов. К теплоносителям, применяемых в системах централизованного теплоснабжения, относят; горячая вода и пар, к которым предъявляются санитарно – гигиенические, технико-экономические и эксплуатационные требования.
Основные преимущества воды как теплоносителя по сравнению с паром;
-
большая удельная комбинированная выработка электрической энергии на базе теплового потребления;
-
сохранение конденсата на станции, что имеет особенно важное значение для станции высокого давления;
-
возможность центрального регулирования однородной тепловой нагрузки или определённого сочетания двух разных видов нагрузк при одинаковом отношении расчётных величин этих нагрузок у абонентов;
-
более высокий КПД системы теплоснабжения вследствие отсутствия в абонентских установках потерь конденсата и пара, имеющих место в паровых системах;
-
повышенная аккумулирующая способность водяной системы.
Основные недостатки воды как теплоносителя;
-
больший расход электроэнергии на перекачку по сравнению с расходом электроэнергии на перекачку конденсата в паровых системах;
-
большая чувствительность к авариям, так как утечки теплоносителя из паровых сетей вследствие значительных удельных объёмов пара во много раз меньше, чем в водяных системах;
-
большая удельная плотность теплоносителя и жесткая гидравлическая связь между всеми точками системы.
Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения установок ГВС разделяются на два типа: закрытые и открытые системы. В закрытых системах теплоснабжения вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только в качестве греющей среды, т.е. как теплоноситель из сети не разбирается. В открытых системах вода может частично (или полностью) разбираться у потребителей ГВС.
Открытые системы теплоснабжения допускается применять при обеспечении источника тепла исходной водой подпитки тепловой сети из системы хозяйственно – питьевого водопровода. Качество воды для подпитки водяных тепловых сетей должно удовлетворять требованиям норм. При мягкой природной воде с карбонатной жесткостью Ж к ≤ 2 мг-экв/л рекомендуется, как правило, открытая система теплоснабжения; при средней жесткости ( Ж к = 2÷4 мг-экв/л) возможен выбор как открытой, так и закрытой систем теплоснабжения; при жесткой воде (Жк =4÷7 мг-экв/л) рекомендуется, как правило, закрытая система; при сверхжесткой воде (Жк ≥ 7 мг-экв/л) по условиям качества ГВС закрытая система теплоснабжения не рекомендуется, так как вода из – за слабого омывания не удобна для бытового использования.
Основные преимущества открытых систем теплоснабжения;
-
возможность использования для ГВС низкопотенциального тепла;
-
упрощение и удешевление абонентских вводов (подстанций) и повышение долговечности местных установок ГВС.
-
Возможность использования для транзитного транспорта тепла однотрубной системы.
Для покрытия бытовой и сантехнической тепловых нагрузок в качестве теплоносителя используется вода с расчетной температурой сетевой воды в подающем трубопроводе
τ1р =150 оС, а в обратном – τ2р =70 оС. Исходя из того, что жесткость исходной воды Ж = 0,68 ммоль/л, принимается открытая система теплоснабжения.