Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Марта 2014 в 16:41, курсовая работа
Задание
Разработать проект теплоснабжения жилого района города в Ленинградской области. Численность населения района – 35000 человек.
1.Расчет тепловых нагрузок
2.Основание и выбор источника водоснабжения
3.Расчет схемы водогрейной котельной
4. Сеть теплоснабжения
5.Гидравлический расчет и выбор схемы присоединения абонентов
6. Выбор конструкции теплопровода
7. Выбор тепловой изоляции и расчет тепловых потерь
8. Компоновка оборудования теплового пункта
9. Список литературы
Задание
Разработать проект теплоснабжения жилого района города в Ленинградской области. Численность населения района – 35000 человек.
Содержание:
1.Расчет тепловых нагрузок
2.Основание и выбор источника водоснабжения
3.Расчет схемы водогрейной
4. Сеть теплоснабжения
5.Гидравлический расчет и
6. Выбор конструкции теплопровода
7. Выбор тепловой изоляции и расчет тепловых потерь
8. Компоновка оборудования
9. Список литературы
Список литературы:
1. Расчет тепловых нагрузок.
а) расчетная отопительная нагрузка жилых и общественных зданий.
где - укрепленный показатель максимального расхода теплоты на отопление 1м2, жилой площади; при , ;
- жилая площадь;
- коэффициент учитывающий расход теплоты на отопление общественных зданий,
где М – число жителей, М=35000 чел;
- норма жилой площади на 1 человека – 9м2.
б) расчетная вентиляционная нагрузка общественных зданий
где - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий, .
в) средненедельная тепловая нагрузка горячего водоснабжения жилых и общественных зданий для зимнего периода при и
где аж – норма расхода горячей воды с на одного жителя, аж=110 л/сут;
аобщ – норма расхода горячей воды для общественных зданий, отнесенный к одному жителю района, аобщ=20 л/сут;
М – число жителей;
ср – теплоемкость воды, ср=4190 Дж/кгс;
tг- температура горячей воды , ;
tх – температура холодной воды, ;
nс – расчетная длительность подачи теплоты на ГВС, nс=24*3600=86400 с.
Летняя тепловая нагрузка ГВС
где - коэффициент снижения расхода горячей воды летом по сравнению с зимнем периодом,
- температура холодной воды летом, ;
- температура холодной воды зимой,
Средняя нагрузка отопления за отопительный период:
где - внутренняя температура воздуха в жилых и общественных помещениях, ;
- средняя температура наружного воздуха за отопительный период для Ленинградской области ;
- расчетная температура наружнего воздуха для отопления, .
Средняя нагрузка вентиляции при расчете по отопительному графику:
Годовые расходы теплоты
а) на отопление
где no – продолжительность отопительного периода для Ленинградской области no=219 сут.
б) на вентиляцию
в) на ГВС
где no – длительность зимнего периода, no=219 сут =5256 часов.
n – продолжительность работы ГВС в течении года, n=8400 часов.
Суммарный годовой расход теплоты
Таблица расчетов для построения годового графика продолжительности тепловых нагрузок
Тепловая нагрузка, МДж/с |
Температура наружнего воздуха | ||
+8ºС |
-11ºС |
-25ºС | |
Отопление |
14,9 |
43,3 |
64,2 |
Вентиляция |
1,77 |
5,1345 | |
ГВС |
12,136 | ||
Всего |
28,806 |
60,57 |
81,47 |
2. Основание и выбор источника водоснабжения
Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения определяются технико-экономическими показателями, желанием заказчика и главным образом зависит от теплового источника и вида тепловой нагрузки. Рекомендуется максимально упростить схему и систему теплоснабжения. Чем система проще, тем она дешевле в сооружении, надежнее в эксплуатации и проще в ремонте. Самое простое решение – применение одного теплоносителя для всех видов тепловых нагрузок. А так как ведется расчет жилого микрорайона, то теплоносителем может быть вода: и для отопления, и для вентиляции, и для ГВС.
Для теплоснабжения города в большинстве случаев применяются 2хтрубные водяные системы, в которых тепловая сеть состоит из 2х линий: подающей и обратной. По подающей линии горячая вода подводится от станции к абонентам, а по обратной линии охлажденная вода возвращается на станцию.
Преимущественное применение в городах 2хтрубных систем объясняется тем что эти системы по сравнению с много трубными требуют меньше начальных вложений и дешевле в эксплуатации.
Двухтрубные системы применимы в тех случаях, когда всем потребителям требуется теплота примерно одного потенциала. Такие условия имеют обычно место в городах, где вся тепловая нагрузка (отопление, вентиляция и ГВС)может быть удовлетворена в основном теплотой низкого уровня. Исходя из этого, применяем закрытую двухтрубную систему теплоснабжения, питающуюся от водогрейной котельной.
В отопительных котельных имеют место значительные изменения количества воды и тепла не только в течении года, но и в течении недели и суток. Поскольку возможности аккумуляции тепла ограничены, то при выборе водогрейных котлов приходится ориентироваться на величину максимального потребления воды и тепла. При этом если для нужд отопления и вентиляции допустим перерыв в подаче горячей воды и тепла в течении нескольких часов, то для ГВС перерыв не допустим. Эти обстоятельства предопределяют выбор суммарной производительности котельной. В отопительной котельной число котлов выбирают из ее расчетной производительности, а так же устанавливают резервные котлы и оборудование.
3.
Расчет схемы водогрейной
Для составления и расчета тепловой схемы необходимо иметь:
Потери внутренней котельной принимают равной 2-3% общего расхода теплоты. Количество воды поступающей на подпитку закрытой системы теплоснабжения принимают в 1,5 – 2% часового расхода сетевой воды.
Расход воды на деаэрацию питательной воды и подогрев сырой воды перед ХВО для закрытой системы теплоснабжения принимают равным 7-10% отпущенной теплоты.
Количество воды, потребляемой для отопления и вентиляции:
где -расчетная тепловая нагрузка отопления и вентиляции – 59,628 Гкал/час;
- температура сетевой воды после котла;
- температура сетевой воды до котла.
Количество воды, потребляемой для ГВС
где - расчетная тепловая нагрузка ГВС.
Общее количество воды, идущая к потребителю.
Приняв коэффициент потерь воды в тепловых сетях 1,5 – 2% часового расхода находим их величину:
где ктс – коэффициент потерь воды в тепловых сетях равен 0,015 – 0,02.
Расход воды поступающей из обратной магистрали тепловых сетей
Принимаем потери воды в пределах котельной 2-3% от количества воды идущей к потребителю, тогда
где кк – коэффициент потерь воды в котельной равен 0,02 – 0,03.
Производительность ХВО
Количество сырой воды, расходуемой на собственные нужды
где кхво – процент сырой воды, используемой на собственные нужды ХВО, равен 1,1 – 1,25%.
Количество теплоты, требуемой для подогрева сырой воды:
где ср – теплоемкость воды;
- температура сырой воды до подогревателя, принимаем 30 ºС;
- температура сырой воды после подогревателя, 5ºС.
Расход горячей воды из котлов на теплообменник
где t1 – температура горячей воды до теплообменника;
t2 - температура горячей воды после теплообменника;
- коэффициент, учитывающий потерю теплоты теплообменника в окружающую среду.
Для деаэрации воды, поступающей в тепловые сети и в блок ХВО, ее необходимо нагреть до t=70ºС, что требует расхода теплоты
Расход горячей воды из котлов на деаэрацию
где - температура воды на входе в деаэратор;
- температура воды в деаэратор.
Количество воды, расходуемое в котельной на собственные нужды
Некоторое количество воды будет потеряно трубопроводами, запорной арматурой и другими оборудованиями. Выразим эти потери через ккал/час (от количества теплоты, отпущенного потребителям):
где - КПД трубопроводов или транспорта теплоты, характеризует потери давления от котла до потребителя.
Количество теплоты содержащаяся в выпаре деаэратора
Суммарный расход теплоты определяемый производительностью котельной
Полученную велечину можно сопоставить с требующим количеством теплоты (70,052 Гкал/час), что не превышает расхождений в 10%. Для выбора стальных водогрейных котлов определяется суммарное потребление количество воды на выходе из котла:
Выбираем три котла ПТВМ-30М по приложению 15. Расчетная теплопроизводительность каждого 40,7 МДж/сек. Два котла рабочих, один резервный и на перспективу.
Данные по котлам:
Площадь поверхности нагрева – 822 м2;
Расчетный расход воды – 122 кг/с;
Расчетная температура воды на выходе - 150ºС;
Перепад давлений воды – 0,17МПа;
Вид топлива – газ или мазут;
КПД брутто котла при расчетной производительности – 91%.
4. Сеть теплоснабжения
Схема тепловой сети определяется размещением источников теплоты (ТЭЦ или котельная) по отношению к району теплового потребления, характером тепловой нагрузки потребителей района и видом теплоносителя. Основные принципы, которыми стоит руководствоваться при выборе конфигурации схемы тепловой сети - это надежность и экономичность. При выборе конфигурации тепловых сетей следует, как правило, стремиться к получению наиболее простых решений и наименьшей длины трубопроводов.
Водяные тепловые сети в современных городах обслуживают большое количество потребителей, измеряемое, нередко, тысячами, десятками тысяч присоединенных зданий, расположенных на территориях, измеряемых многими десятками квадратных километров.
Водяные сети менее долговечны по сравнению с паровыми, главным образом, из-за большой подверженности наружной коррозии стальных трубопроводов подземных водяных сетей по сравнению с паропроводами. Кроме того, водяные тепловые сети более чувствительны к авариям из-за большой плотности теплоносителя. Аварийная уязвимость водяных систем теплоснабжения особенно заметно проявляется в крупных системах теплоснабжения при зависимом присоединении отопительных установок к тепловой сети, поэтому при выборе схемы водяных тепловых сетей, вопросом надежности и резервирования теплоснабжения необходимо уделить особое внимание.
Водяные тепловые сети должны четко разделяться на магистральные и распределительные. К магистральным сетям обычно относятся теплопроводы, соединяющие источники тепла с районами теплового потребления, а также между собой. Теплоноситель поступает из магистральных сетей в распределительные сети и по ним уже подается через групповые тепловые подстанции или местные тепловые подстанции к теплопотребляющим установкам абонентов. Непосредственное присоединение тепловых потребителей к магистральным сетям допускать не следует, за исключением случаев присоединения крупных промышленных предприятий.