где
и – средние тепловые потоки на горячее водоснабжение соответственно в зимний и летний периоды из таблицы 1.2, кВт; – число работы системы теплоснабжения, =350 суток.86,4۬×6,76819×228+86,4۬×4,33164 (350-228) =46,24 ГДж.
Годовой расход тепла определяем по формуле (1.8):
577,186+61,567+46,24 = 684,997ГДж.
1.5 Регулирование отпуска тепла
Тепловая нагрузка абонентов не постоянна во времени и изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, режима расхода воды в системе горячего водоснабжения, работы технологического оборудования. Поэтому в задачу регулирования входит отпуск тепла в соответствии с теплопотреблением абонентов.
В зависимости от пункта осуществления различают местное и центральное регулирование. Центральное регулирование осуществляется на источнике тепла, а местные на абонентских вводах отдельных зданий. В проекте используется комбинированно-отопительный график регулирования отпуска тепла, поскольку отношение максимальных нагрузок:
ρм=
= .Задачей расчета комбинированно-отопительного графика регулирования является определение температуры τ1, τс, τ2о при разных температурах tн Расчет комбинированно-отопительного графика произведен с помощью ЭВМ и представлен на странице . По этим данным построен комбинированно-отопительный график регулирования отпуска тепла. представленный на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3- График регулирования отпуска тепла |
1.6 Выбор трассы и расчетной схемы тепловых сетей района
Схема магистральных тепловых сетей должна разрабатываться с учетом возможности обеспечения требуемой степени надежности в соответствии с требованиями СНиП 41 – 02 – 2003.
1.6.1 Надежность тепловых сетей
В дипломном проекте разрабатывается подробно только одна часть системы централизованного теплоснабжения, а именно магистральные и распределительные сети, и для этой части рассматриваются основные свойства, определяющие надежность только сетей.
К этим свойствам относятся: безопасность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.
Под безотказностью тепловых сетей понимают их способность сохранять рабочее состояние в течение заданного нормативного срока службы.
Под долговечностью участков тепловой сети понимается свойство сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, когда дальнейшее их использование недопустимо или экономически нецелесообразно.
Под ремонтопригодностью понимается способность к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния участков тепловых сетей путем обеспечения их ремонта с последующим вводом в эксплуатацию после ремонта.
Под сохраняемостью тепловых сетей понимается их способность сохранять безотказность, долговечность и ремонтопригодность в течение срока консервации.
До настоящего времени не разработаны четкие количественные показатели выполнения этих свойств надежности тепловой сети. Эти показатели зависят от конструкции теплопровода и типа прокладки (надземной или подземной); от диаметра трубопровода, расстояния между секционирующими задвижками, определяющими объем сетевой воды, которой необходимо дренировать до начала ремонта, а затем восполнить после его проведения; от оснащения теплоснабжающего предприятия машинами, механизмами и транспортом, которые потребляют для выполнения аварийно – восстановительных работ. Поэтому эти показатели должны определяться экспертным путем для каждого конкретного теплоснабжающего предприятия с учетом местных условий с последующим анализом, обобщением и использованием при разработке и проектировании новых объектов.
В дипломном проекте по рекомендации СНиП 41 – 02 – 2003 “Тепловые сети” разработаны следующие мероприятия по увеличению надежности тепловых сетей:
Для повышения надежности тепловых сетей предусмотрено:
1) рациональная схема тепловых сетей с входом в массив двумя примерно одинаково загруженными ветками;
2) устройство резервной перемычки в районе тепловых камер УТ3-УТ7;
3) достаточность диаметров от головных участков, выбираемых при проектировании новых теплопроводов для обеспечения резервной подачи теплоты, потребителя при отказах;
4) надземная прокладка теплопроводов от ТЭЦ до зоны жилой застройки.
Диаметры определены после предварительных гидравлических расчетов аварийных режимов. Расходы сетевой воды по участкам при аварийных режимах определялись с учетом данных таблицы 2 СНиП 41 – 02 – 2003. Места аварий назначались по самым неблагоприятным вариантам (на головных участках каждой из радиальных параллельных ветвей).
Предусмотрены следующие способы резервирования:
1) установка на источнике теплоты необходимого резервного насосного оборудования;
2) устройство резервной перемычки между радиальными теплопроводами;
3) надземная прокладка головного участка теплопровода.
1.6.2 Выбор количества ЦТП и размещение их на плане района города
При разработке схемы магистральных тепловых сетей тепловая мощность ЦТП принята в пределах от 5 до 10 МВт. Зоны влияния ЦТП их тепловые нагрузки и расходы теплоносителя представлены в таблице 1.4.
С учетом плана района города и рекомендаций СНиП 41 – 02 – 2003 разработана радиальная тупиковая сеть с вводом в жилой массив двух равномерно нагруженных ветвей. Исходя из предельно допустимой длины нерезервированных участков(2500 м) предусмотрено устройство одной резервирующей задвижки, размещенной в центральной части радиальных веток.
Трассировка магистральных тепловых сетей принималась исходя их условия обеспечения минимальной протяженности теплопроводов и двухсторонней загрузке магистралей. Пересечение других инженерных коммуникаций и сооружений произвести под углом 90о.При разработке схемы исключалась возможность пересечения магистральных тепловых сетей с распределительными в кварталах.
1.6.3 Разработка трассы сети и расчетной схемы
Трасса выбирается по генплану района в зависимости от расположения ТЭЦ и ЦТП. При трассировке следует стремиться к прокладке магистрали в районе наиболее плотной тепловой нагрузки и к минимальной протяженности самой сети, а также стремиться к двухсторонней нагрузке магистрали. Пересечение других инженерных сооружений и коммуникации производятся под углом 90 градусов, при обосновании разрешается до 45 градусов. После разработки трассы, составляется расчетная схема тепловой сети с разбивкой на участки. Расчетным участком тепловой сети считается участок с постоянным расходом теплоносителя. Расчетная схема представлена на листе ТС 3. Участки трубопроводов, соединяющие источник тепла с наиболее удаленным потребителем принимаются за расчетную магистраль.
1.7 Гидравлический расчет магистральных тепловых сетей
1.7.1 Определение расчетных расходов теплоносителя
Расчетный расход теплоносителя, т/ч, на расчетном участке или для ЦТП рассчитывается по формуле:
, (1.14)где
- расчетный расход сетевой воды на отопление, т/ч; - расчетный расход сетевой воды на вентиляцию, т/ч; - расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение, т/ч; =0 – коэффициент, учитывающий долю среднего расхода сетевой воды на горячее водоснабжение, принимается по таблице 2[20].Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, т/ч, определяется по формуле:
, (1.15)где τ1 – расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе, оС, τ1= 150 оС;
τ2о – расчетная температура теплоносителя в обратном трубопроводе, оС, τ2о= 70 оС;
с – удельная теплоемкость воды, кДж/кг оС.
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение при параллельной схеме присоединения водоподогревателей, т/ч, определяется по формуле:
, (1.16)где
- температура сетевой воды в подающем трубопроводе в точке излома графика регулирования, оС, = 70 оС; - температура сетевой воды на выходе из водоподогревательной установки системы горячего водоснабжения, оС, =30 оС.