Теплоснабжение микрорайона (стр. 2 из 10)
Централизованное качественное регулирование отпуска теплоты ограничивается наименьшими температурами воды в подающем трубопроводе, необходимыми для подогрева воды, поступающей в систему горячего водоснабжения потребителей (для закрытых систем теплоснабжения – не менее 700С).
Вырабатываемая и передаваемая системой теплоснабжения теплота, используется у потребителей на различные нужды: отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха зданий, горячее водоснабжение.
Тепловая нагрузка абонентов не постоянна. Она изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости ветра, инсоляции, режимов расхода воды на горячее водоснабжение и работы технологического оборудования, ряда других факторов. Для обеспечения экономичной работы системы и высокого качества теплоснабжения применяют регулирование отпуска теплоты.
Данный проект предусматривает центральное качественное регулирование отпуска теплоты. Центральное качественное регулирование заключается в поддержании в источнике теплоты температурного графика, обеспечивающего в течение всего отопительного периода заданную температуру внутреннего воздуха отапливаемых помещений при постоянном расходе сетевой воды.
6.Тепловые сети
тепловые сети следует размещать в пределах поперечных профилей улиц и дорог – под тротуарами или разделительными полосами. На улицах, не имеющих разделительных полос, допускается размещение сетей под проезжей частью при условии размещения их в каналах.
Допускается пересечение разводящими сетями диаметром до 300 мм жилых и общественных зданий при условии прокладки сетей в технических подпольях, коридорах и тоннелях высотой не менее 1,8 м.
Уклон тепловых сетей независимо от направления движение теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002. Уклон к отдельным зданиям при подземной прокладке должен приниматься от здания к ближайшей тепловой камере.
Диаметры трубопроводов, прокладываемых в кварталах по условиям безопасности должны быть не более 500 мм, а их трасса не должна проходить в местах возможного скопления населения.
Выбор способа и конструкций прокладки трубопроводов обуславливается диаметром трубопроводов, требованиями надежности, экономичностью и способом производства работ.
В данном проекте предусмотрена подземная прокладка тепловых сетей в непроходных каналах.
7. Разработка расчетной схемы
После того как трасса тепловой сети размещена на генплане, разрабатывают схему трубопроводов.
В начальной стадии намечают места установки запорной арматуры, неподвижных опор, компенсирующих устройств. После выполнения гидравлического расчета и построения пьезометрического графика может определиться необходимость устройства каких-либо сооружений (подкачивающих станций, предохранительных или замерных устройств).
Неподвижные опоры следует размещать в следующих местах:
- на выходе из источника, на входе и выходе ЦТП, насосных подстанций и др. сооружений (для снятия усилий на оборудование и арматуру);
- в местах ответвлений от тепловой сети (для устранения взаимного влияния участков, идущих в перпендикулярных направлениях);
- на поворотах трассы (для устранения влияния изгибающих и крутящих моментов, возникающих при естественной компенсации).
В результате указанной расстановки неподвижных опор трасса разбивается на прямолинейные участки, имеющие различные длины и диаметры трубопроводов.
Для каждого из указанных участков выбирают тип и количество компенсаторов, в зависимости от которого определяется количество неподвижных промежуточных опор (на одно меньше, чем компенсаторов).
8. Гидравлический расчет тепловых сетей
Гидравлический расчёт является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловых сетей.
При проектировании в результате гидравлического расчета определяют:
· диаметр трубопроводов;
· падение давления (напора) на участках;
· давления (напоры) в различных точках системы;
· выполняют увязку давлений в различных точках системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских системах.
· Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал для решения следующих задач:
· определения капиталовложений в строительство тепловых сетей, расхода металла (труб, проката) и основных объёмов работ по строительству теплосети;
· установления характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, количества насосов и их размещения;
· определения условий работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок к тепловой сети;
· выбора автоматических регуляторов, устанавливаемых на сооружениях тепловой сети и абонентских вводах.
Для проведения гидравлического расчета должны быть разработаны схема и профиль тепловой сети, указаны размещение источника теплоты и потребителей, расчетные нагрузки и длины участков.
Согласно [2] удельные потери давления на трение при гидравлических расчетах водяных тепловых сетей следует определять на основании технико-экономических расчетов. Рекомендуется принимать следующие значения удельных потерь давления на трение:
· для основного расчетного направления (магистрали) от источника теплоты до наиболее удаленного потребителя - до 80 Па/м;
· для остальных участков - по располагаемому перепаду давления, но не более 300 Па/м.
Скорость движения воды в трубопроводах не должна превышать 3,5 м/с.
После проведения предварительного расчёта для каждого участка выбирают тип и требуемое количество компенсаторов, в зависимости от которого определяется количество промежуточных неподвижных опор.
Выполняя уточненный расчет ответвлений, определяем расчетные потери давления в ответвлении. При этом, как правило, ввиду ограниченности сортамента труб не удается добиться точного соответствия потерь давления в ответвлении располагаемому напору. В таких случаях следует поступать следующим образом. Если величина невязки составляет меньше 25%, расчет можно считать законченным. Незначительный избыточный напор может быть погашен задвижками, устанавливаемыми на ответвлении. При большей величине невязки необходимо подобрать дроссельную диафрагму.
9. Гидравлический режим работы тепловой сети
С целью обеспечения безопасных условий работы системы теплоснабжения и необходимых давлений в различных точках системы, обеспечивающих расчётный режим системы теплоснабжения, разрабатывают гидравлический режим тепловых сетей.
Гидравлический режим разрабатывают при динамическом состоянии системы, т. е. при работающих циркуляционных (сетевых) насосах и при статическом состоянии системы (гидростатический режим), когда циркуляционные насосы не работают. В результате определяют линии максимальных давлений в подающем и обратном трубопроводах из условия механической прочности элементов системы и линии минимальных давлений из условия предотвращения вскипания высокотемпературного теплоносителя и образования вакуума в элементах системы. Линии давления проектируемой системы не должны выходить за эти крайние границы.
9.1 Построение пьезометрического графика
Для учета взаимного влияния рельефа местности, высоты абонентских систем, потерь давления в тепловых сетях и предъявляемых требований в процессе разработки гидравлического режима тепловой сети строят пьезометрический график. На пьезометрических графиках величины гидравлического потенциала выражены в единицах напора.
На пьезометрическом графике в определенном масштабе наносят рельеф местности, высоту присоединенных зданий, величины напоров в сети.
На горизонтальной оси графика откладывают длину сети, а на вертикальной напоры.
9.2 Сетевой и подпиточный насосы
По полученным значениям производительности и напора с учетом допускаемых температуры перекачиваемой воды и напора на входе в насос, по соответствующим таблицам [5] подбирается необходимый насос.
Принимаем к установке один сетевой насос и один подпиточный.
9.3 Водоструйные насосы (элеваторы)
Поскольку температура воды в тепловой сети, как правило, выше требуемых для систем отопления, последние присоединяются к тепловой сети через смесительные устройства, обеспечивающие требуемый коэффициент подмешивания обратной воды после системы отопления в подающий трубопровод местной системы отопления. Смесительные устройства помимо основного назначения создают также необходимый для циркуляции воды в системе напор.
В качестве смесительных устройств наибольшее распространение получили водоструйные насосы – элеваторы.
Наиболее совершенен по конструкции элеватор ВТИ-Теплосети Мосэнерго.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1.Определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
Максимальный тепловой поток на отопление здания:
,Вт (1.1)где
- удельная теплопотеря здания,
, принимаемая по [7];Vн - наружный объём здания, м3, определяемый по генплану, задаваясь определённой высотой этажа (3 м);
tв - средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, оС, [7];
tн.о. - расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС, [1], [7];