Тепловое потребление

ОГЛАВЛЕНИЕ

    Введение            

1. Тепловое  потребление 

1. Исходные  данные          

2. Определение тепловых потоков        

3. Регулирование отпуска теплоты        

4. Расчёт  расходов теплоносителя в тепловых сетях     

2. Гидравлический  расчёт тепловых сетей   

1. Выбор трассы, разработка расчётной схемы  тепловых сетей    

2. Предварительный гидравлический расчёт тепловой сети    

3. Механический  расчёт тепловых сетей       

1. Расчёт  участков тепловой сети на самокомпенсацию      

2. Расчёт  и выбор компенсаторов        

3. Определение вертикальной и горизонтальной нагрузки на опору   

4. Тепловой  расчёт изоляционной конструкции      

1. Выбор материала и толщины основного  слоя

 изоляции  трубопроводов тепловых сетей       

2. Определение суммарных теплопотерь через

 изоляцию  трубопроводов тепловой сети        

5.1. Определение  количества свободных опор и  типа лотка                                   

    Заключение           

    Литература           

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

4

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

ВВЕДЕНИЕ

Тепловое потребление — одна из основных статей топливно-энергетического  баланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны расходуется  ежегодно более 600 млн. т.у.т., т.е. около 30 % всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов. Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений. Централизованные системы теплоснабжения обеспечивают наиболее экономное использование топлива и имеющие наиболее высокие экономические показатели.

Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепла, тепловых сетей  и местных систем потребления  – систем отопления, вентиляции и  горячего водоснабжения.  Основными  задачами централизованного теплоснабжения являются улучшение обеспечения  теплом промышленности и жилищного  хозяйства , экономия теплоты , укрупнение источников теплоты и тепловых сетей , совершенствование схем , повышение надежности тепловых сетей , улучшение экологической обстановки в городах и др.

При выборе схем теплоснабжения и  источников покрытия тепловых нагрузок рекомендуется обеспечивать потребителей централизованным теплоснабжением от ТЭЦ и крупных котельных. Широкое развитие получают также системы теплоснабжения от районных промышленных котельных.

Существенным элементом систем централизованного теплоснабжения являются установки, размещаемые в узлах присоединения к тепловым сетям местных систем теплоиспользования , а также на стыках сетей различных категорий . В таких установках осуществляется контроль работы тепловых систем теплоиспользования , а также на стыках сетей различных категорий . В таких установках осуществляется контроль работы тепловых сетей и систем теплоиспользования и управление ими. Здесь производится измерение параметров теплоносителя и регулирование отпуска теплоты. От работы таких установок зависит в значительной мере надежность и экономичность систем теплоснабжения в целом.

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 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 режим. К магистральным тепловым сетям отдельных потребителей присоединять не следует, чтобы не нарушить иерархичности построения системы.

Транспортирование тепловой энергии  от ТЭЦ или котельных к потребителям, т. е. к жилым домам ,общественным ,административным зданиям и т.д. , осуществляется по специальным трубопроводам ,называемым тепловыми сетями . Они являются  одним из наиболее  трудоемких и дорогостоящих элементов системы теплоснабжения.

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

5

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Тепловые сети представляют собой сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой труб, тепловой изоляции, компенсаторов линейных температурных удлинений, подвижных и неподвижных опор запорной и регулирующей арматуры, строительных конструкций, камер и колодцев, дренажных устройств и др.

Широкое развитие получила теплофикация, являющаяся наиболее рациональным методом  использования топливных ресурсов для тепло- и электроснабжения. 
Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем таких, как повышение тепловой и общей экономичности электроэнергетического производства, обеспечение экономичного и качественного теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве.

Отечественная теплофикация базируется на районных ТЭЦ общего пользования  и на промышленных ТЭЦ в составе  предприятий, от которых теплота  отпускается как промышленным предприятиям, так и расположенным поблизости городам и населенным пунктам. Для  удовлетворения отопительно-вентиляционной и бытовой нагрузок жилых и  общественных зданий, а также промышленных предприятий используется главным  образом горячая вода. Применение горячей воды в качестве теплоносителя  позволяет использовать для теплоснабжения теплоту отработавшего пара низкого  давления, что повышает эффективность  теплофикации благодаря увеличению удельной выработки электрической  энергии на базе теплового потребления.

В данном курсовом проекте объектом теплоснабжения является жилой район г. Иваново, который состоит из четырёх микрорайонов. В их состав входят: жилые дома, разной этажности, детские сады, магазины, школа, больница и административное здание.

В г. Иваново характерна резкая смена погоды, в курсовом проекте для расчётов, температура наружного воздуха принимается –30 ⁰С, температура наружного воздуха наиболее холодного месяца –17 ⁰С. Отопительный период г. Иваново согласно СНиП 23.03-99 "Строительная климатология" составляет  209 суток.

В курсовом проекте предусматривается  центральное качественное регулирование  по совмещённой нагрузке отопления  и ГВС, закрытая система теплоснабжения, двухступенчатая схема присоединения  водоподогревателей.

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

6

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

1. ТЕПЛОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ

1. Исходные  данные

Вариант: 8

Район строительства: Иваново;

Температура воды в подающем трубопроводе: 140 ⁰С;

Температура воды в обратном трубопроводе: 70 ⁰С.

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

7

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

2. Определение тепловых потоков

1. Объём здания по наружному обмеру

Объём здания

где  А – длина здания, м,

В – ширина здания, м,

Н – высота здания, м,

Высота здания

где  n – количество этажей, шт.;

h – высота одного этажа, м.

Микрорайон I:

9 –этажный жилой дом:

5 –этажный жилой дом: 

административное здание 5-этаж.:

Школа 2-этаж.: 
   

Микрорайон II:

 
9 –этажный жилой дом: 

5 –этажный жилой дом:

2 –этажный жилой дом: 

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

8

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

детский сад 2 –этаж.:

Магазин 3-этаж.: 

Микрорайон III:

8 –этажный жилой дом:

5 –этажный жилой дом:

2 –этажный жилой дом: 

Магазин: 

Микрорайон IV:

8 –этажный жилой дом:

4 –этажный жилой дом:

3 –этажный жилой дом:

Больница 4-этаж.:

детский сад:

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

9

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Геометрические размеры зданий

2. Отопление

Расчётная часовая тепловая нагрузка отопления отдельного здания определяется по укрупненным показателям:

где  поправочный коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры   наружного воздуха для проектирования отопления в местности, где расположено   здание равен 1;

V – объём здания по наружному  обмеру, м³;

 удельная отопительная  характеристика здания, кДж/(м^3. ч^..оС), принимается   по приложению;

расчётная температура  наружного воздуха, -30 ⁰С, для проектирования    отопления в местности, где расположено здание;

 расчётная  температура воздуха в отапливаемом  здании, + 18⁰С;

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

10

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

расчётный коэффициент  инфильтрации, обусловленный тепловым и ветровым напором, т.е. соотношение  тепловых потерь зданием с инфильтрацией  и теплопередачей через наружные ограждения при расчётной температуре  наружного воздуха для проектирования отопления по условию равен 0.

Микрорайон I:

Микрорайон II:

Микрорайон III:

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

11

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Микрорайон IV:

3. Приточная вентиляция

Расчётная часовая тепловая нагрузка приточной вентиляции общественных зданий определяется по укрупненным  показателям:

где   удельная вентиляционная характеристика здания, кДж/(м^3.ч^0.С), зависящая   от назначения и строительного объёма вентилируемого здания, принимается по   приложению;

 расчётная  температура наружного воздуха, ⁰С, для проектирования    приточной вентиляции в местности, где расположено здание.

Микрорайон I:

Микрорайон II:

Микрорайон III:

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

12

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Микрорайон IV:

4. Горячее водоснабжение 

Средняя часовая тепловая  нагрузка горячего водоснабжения потребителей тепловой энергии определяется по формуле

где  а – норма расхода горячей воды потребителями, л/сут;

m – количество единиц потребления, отнесённое к суткам: количество жителей,   учащихся в учебных заведениях, мест в детских садах и т.д.

с – удельная теплоёмкость воды; принимается равной 4,187 кДж/(кг⁰С);

 температура  холодной водопроводной воды  в отопительный (зимний)   период,⁰С; принимается .

Микрорайон I:

Микрорайон II:

Разработал 

Ивочкин А. Д.

КП. 140102 Т-09-52

Лист

Проверил

Слюсаревская

13

Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата