Теплоснабжение микрорайона

Содержание

1. Основные  сведения о проекте……………………….………………………………………4

2. Расчет  расходов теплоты………………….………………………………………………….5

2.1. Расчет  расходов теплоты на отопление.  ……………………................5

2.2. Расчет  расходов теплоты на вентиляцию. …………… ………………...5

2.3. Расчет  расходов теплоты на ГВС.. ……………………………… ……….......5

3. Гидравлический  расчет системы ГВС. …………….................................7

3.1. Расчет  требуемых давлений в основании  секционных узлов………………………………………………………………………………………………………………….………7

3.2. Определение  расходов и потерь давления  в секционных узлах…………………………………………………………………………………………………………………………7

3.3.Гидравлический  расчет основной магистрали подающего трубопровода в режиме водоразбора ……………………………………  …………………..8

3.4. Гидравлический  расчет боковых ответвлений подающего  трубопровода………………………………………………………………………………………………………......9

3.5. Расчет  основной магистрали циркуляционного  трубопровода……..………………………………………………………...........................................9

3.6. Расчет  боковых ответвлений циркуляционного трубопров…………………………………………………….………………………………………………………….10

3.7. Расчет  циркуляционных трубопроводов между  секционными узлами……………………………………………………………………………………………………………………….11

4. Гидравлический  расчет тепловых сетей ………….…………………….…….12

4.1. Гидравлический  расчет основной магистрали……… ………………....12

4.2. Гидравлический  расчет боковых ответвлений .……………….........12

5. Построение  графика давлений (пьезометра) ……………………….........14

6. Проверка  на вскипание воды ….……………….…………………………………………15

7. Компенсация  температурных деформаций трубопроводов  сетей теплоснабжения……………………………………………………………………………………………………..16

7.1. Расчет  П-образных компенсаторов…..…………………………………………..16

7.2. Расчет  трубопроводов на самокомпенсацию  температурных удлинений……………………………………………………………………………………………..…………….….16

8. Оборудование и конструкция тепловых сетей ……………………….…17

9. Испытание тепловых сетей на прочность и герметичность…..18

10. Технология монтажа трубопроводов ….………………………..…..…………19

11. Список литературы ……………………..…………………………….…………….……..…20

12. Приложения…………………………………………………………………………………………………….……...21

 

1. Основные сведения о проекте.

Район строительства  - город Ижевск. Здания расположены на холмистом участке. Данная местность характеризуется средними природно-климатическими условиями с температурой наружного воздуха (наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) -34⁰С. Здания проектируются в жилом микрорайоне, со средним уровнем стояния грунтовых вод и наличием малопросадочных грунтов.

В основу курсового  проекта положен генплан части  квартала городской застройки с  указанием параметров потребителей тепловой энергии, расположение источника  тепловой энергии (ЦТП). В данном микрорайоне применяется подземная прокладка теплопроводов и системы ГВС. Применяются канальная и бесканальная прокладка. Тепловые сети и система ГВС проходят в непроходных каналах из стандартных железобетонных лотков серии 3.006.1 - 2/82, вып. 1-1. Тепловые сети – водяные, распределительные, четырёхтрубные. Параметры теплоносителя – 130/70.

К потребителю  подводятся два отдельных трубопровода с водой для горячего водоснабжения  и для отопления зданий.

Количество секционных узлов зданий принято по количеству секций этих зданий. По СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети», определяются минимально допустимые расстояния по горизонтали до надземных и подземных сооружений. Соблюдение данных величин обязательно.

Для  отвода  паводковых  или  атмосферных вод перекрытие устанавливаем с поперечным уклоном около 1—2 %. Наружную поверхность стенок, перекрытия и дна канала покрываем гидроизоляцией. Вода, попавшая в каналы, удаляется самотеком по лоткам, имеющим уклон не менее 0,002, в  специальные приямки, из которых насосом откачивается в канализацию.

На участках также  используется бесканальная прокладка. Для защиты трубопроводов от механических воздействий при этом способе прокладки применяем усиленную тепловую изоляцию — оболочку.

Для компенсации  тепловых удлинений предусматриваются  П- образные компенсаторы, а для погашения  нагрузок на трубопроводы применены  неподвижные опоры. На трубопроводах  предусмотрена запорная арматура, расположенная в теплофикационных камерах, а так же спускная для выпуска воды и воздуха. При подземной прокладке уклон ответвлений к отдельным домам принимаются по направлению к камере тепловой сети.

 

 

 

 

 

 

2. Расчет расходов теплоты.

2.1. Расчет расходов теплоты на отопление.

Значение расходов теплоты на отопление для жилых  и общественных зданий определяется по формуле:

           (2.11)

где: t₀ и t_i – температура наружного и внутреннего воздуха, ˚С;

V, S, L, P – объём, площадь, высота и периметр в плане здания;

k_c и k_oк - коэффициент теплопередачи стены и окна Вт/м² С;

φ – степень остекления (0,2);

n_пл и n_пт  - поправочные коэффициенты на расчётную разность температуры для пола первого этажа (0,9) и потолка последнего этажа (0,9).

Расчеты сводятся в таблицу и приведены в  Приложении 1.

2.2. Расчет  расходов теплоты на вентиляцию.

Значение расходов теплоты на вентиляцию для  общественных зданий определяется по формуле:

                                                    (2.2.1)

 

где: F_п  - площадь пола, м²;

t_н и t_в – температура наружного и внутреннего воздуха, ˚С; 

                                                             (2.2.2)

n – число этажей в зданий;

Расчеты сводятся в таблицу и приведены в  Приложении 2.

2.3. Расчет расходов теплоты на ГВС.

Расход теплоты  на ГВС определяется  по изменению  энтальпии воды:

                                          (2.3.1)

где:  с =4,187 кДж/(кг⁰С)-теплоемкость воды;

=983,2 кг/м³- плотность воды;

t^c=5⁰C-температура холодной воды;

t^h=60⁰C- температура горячей воды;

q^h - секундный расход воды, л/с.

Секундный расход воды зависит от расхода воды водоразборной  точкой  q₀^h  и определяется для каждого здания по формуле:

q^h = 5 q₀^h ,л/с                                                        (2.3.2)

- безразмерный коэффициент, зависящий  от числа водоразборных приборов N и вероятности их одновременного  действия Р.

= 0,2+0,777(NР - 0,015)^0,686                                           (2.3.3)

где NР – произведение числа водоразборных приборов и вероятности одновременного действия.

Это выражение  справедливо лишь в том случае, если NР>0,015. При NР<0,015 следует принимать =0,2.

Вероятность одновременного действия приборов определяется для  всего здания:

                                                   (2.3.4)

где    q_ru^h -  норма расхода воды на одного жителя в час наибольшего водопотребления, л/ч;

U - общее число жителей, проживающих в квартирах здания;

N^tot -общее число установленных во всем здании приборов;

Расчеты сводятся в таблицу и приведены в  Приложении 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Гидравлический расчет системы ГВС.

3.1. Расчет требуемых давлений в основании секционных узлов.

Для обеспечения  нормальной подачи горячей воды к  наиболее высокой и удаленной водоразборной точке, в основании секционного узла необходимо поддерживать давление Р_uz^tr , или иначе его называют статическим давлением. Это давление определится по формуле:

                                                       (3.1)

ρ=985,6 кг/м³ – плотность горячей воды;

Требуемый напор  в основании секционного узла определится как:

H_uz^tr =Н_geod+Н_geom+ H_uz +Н_f,м                                    (3.2)

Где H_geod – разность геодезических отметок секционного узла и оси напорного патрубка повысительного насоса, м;

H_geom – геометрическая высота от основания секционного узла до наиболее высоко расположенной водоразборной точки, м;

H_uz – потери напора в подающих трубопроводах секционных узлов, м;

H_f – потери напора в квартирных подводках и свободный напор, м.

Выбор основной магистрали производится по величине удельных потерь давления на каждом ответвлении. За главную  магистраль принимается та, для которой  i_p имеет минимальное значение. Удельные потери i_p определяются для дальнего секционного узла каждого здания по формуле:

                                                   (3.3)

где: ∑_l – сумма длин участков от повысительного насоса до рассматриваемого секционного узла, м;

k_l – коэффициент, учитывающий местные потери;

∑ p^h – потери давления в подающем трубопроводе в режиме водоразбора, Па;

k_exp - коэффициент, учитывающий увеличение потерь давления в процессе эксплуатации.

                                                      (3.4)

где: P_max = 600 кПа – максимально допустимое давление в магистральном    трубопроводе.

Расчеты сводятся в таблицу и приведены в  Приложении 4

3.2. Определение расходов и потерь давления в секционных узлах.

При проектировании секционных узлов, диаметры стояков  и перемычек стараются назначить  таким образом, чтобы значение потерь давления в них, при расчетных расходах воды, не превышало 40-60 кПа.

Для нахождения потерь давления в секционном узле, необходимо ввести параметр , который учитывает раскрытие пьезометра. Для расчета задаются значением потерь давления в дальнем секционном узле, а затем вычисляют значение потерь давления с учетом раскрытия пьезометра по формуле:

                                      (3.2.1)

где: p_uz^h+cir – потери давления в дальнем от ввода секционном узле, Па;

l_i- расстояние от дальнего  секционного узла до рассматриваемого, м;

l₀ - расстояние от дальнего узла секционного до ближайшего ответвления, м;

β – степень раскрытия пьезометра (принимается β =1,3).

Циркуляционные  расходы в секционных узлах с  учетом раскрытия пьезометра рассчитываются по формуле:

                                           (3.2.2)

где:  q_uz^cir – расчетный циркуляционный расход воды в секционном узле, л/с;

Расчеты сводятся в таблицу и приведены в  Приложении 5

3.3.Гидравлический расчет основной магистрали подающего трубопровода в режиме водоразбора.

Расчет проводят в обратном направлении, т.е. начиная  с самого дальнего секционного узла и до ЦТП. Потери давления на j участке между точками n и (n-1) определяются по формуле:

                                  (3.3.1)

где:  i_pj- удельные потери давления на участке, Па/м;

l- длина участка, м;

k_l – коэффициент, учитывающий местные потери;

k_exp - коэффициент, учитывающий увеличение потерь давления в процессе эксплуатации(процесс «зарастания»)..

Суммарные потери давления на главной магистрали подающего  трубопровода определяются по формуле:

                                                 (3.3.1)

Удельные потери определяются по таблицам гидравлического  сопротивления трубопроводов горячего водоснабжения, в зависимости от расхода и диаметра труб.

Расход воды на участках подающего трубопровода с  циркуляцией определяется по формуле: