Материал: Проектирование системы теплоснабжения жилого района от ЦТП

надежная конструкция: использование коррозиестойких сплавов для пластин и термоустойчивой резины для прокладок;

легкость обслуживания: возможность оперативной промывки и замены отработанных уплотнителей и поврежденных пластин;

возможность увеличить мощность пластинчатого теплообменника, добавив нужное количество пластин.

.5.2 Подбор насосного оборудования

Циркуляционные насосы сетевого контура

Эти насосы служат для циркуляции воды в тепловой сети. Их выбирают по расходу сетевой воды из расчёта тепловой схемы. 0С

Сетевые насосы устанавливаются на обратной линии тепловой сети, где температура сетевой воды не превышает 70 0С.с.н. = 183,6 т/ч

Согласно правилам Госгортехнадзора РФ, в котельной должно быть установлено не менее 2-х сетевых насосов.

Напор, развиваемый сетевым насосом, выбирается в зависимости от требуемого напора у потребителя и сопротивлением сети.

Определим объёмную подачу воды насосом:

 ,

где G - расход сетевой воды в районе, кг/ч;

ρ - плотность воды при расчётной температуре τ2 = 70 0С (на входе в насос), кг/м3 .

Подставив в формулу плотность воды, равную ρ=977,8 кг/м3 получим:

 м3/ч

Установим два сетевых насоса марки GRUNDFOS TP 65 - 410/2F (рис. 2.1), запитанные от разных источников электроэнергии, один из которых резервный.

Рис. 2.5. Насос TP 65 - 410/2F

Техническая характеристика насоса:

производительность: 90..116 м3/ч;

напор: 32 м. вод. ст.;

Электродвигатель:

мощность: 11 кВт,

частота: 2900 об/мин;

Габаритные размеры: 144х180х360 мм;

Масса: 85 кг.

Подпиточные насосы

Предназначены для восполнения утечки воды из системы теплоснабжения, количество воды необходимое для покрытия утечек определяется в расчёте тепловой схемы.

Производительность подпиточных насосов равна:

Gподп = 4,6 т/ч

Определим объёмную подачу воды насосом:

 , (2.25)

где G- расход сетевой воды в районе, кг/ч;

ρ - плотность воды при расчётной температуре τ2 = 70 0С (на входе в насос), кг/м3 .

Подставив в формулу плотность воды, равную ρ = 977,8 кг/м3 получим:

 м3/ч

Необходимый напор подпиточных насосов определяется давлением воды в обратной магистрали и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки, число подпиточных насосов должно быть не менее 2-х, один из которых резервный.

Принимаем к установке 2 подпиточных насоса марки GRUNDFOS CR 5-4 (рис. 2.2) (один - рабочий, один - резервный).

Рис. 2.6. Насос UPS серии 100

Техническая характеристика насоса:

производительность: 6 м3/ч;

напор: 19,4 м. вод. ст.;

Электродвигатель:

мощность: 0,55 кВт,

частота: 2900 об/мин;

Масса: 27,4 кг.

.5.3 Конструктивные элементы тепловой сети

Расчёт угла поворота трассы на самокомпенсацию

Определим изгибающее напряжение от термических деформаций на участке 11 , dу =108х4 мм у неподвижной опоры, при расчетной температуре теплоносителя t = 115 0С и температуре окружающей среды tо= -32 оС.

Модуль продольной упругости стали Е = 2∙105 МПа, коэффициент линейного расширения a = 1,25∙10-5 1/оC.

Сравним с допускаемым напряжением dдоп= 80 МПа

Определим линейное удлинение DL1 короткого плеча L1

DL = a ×L× (t - to) = 1,25∙10-5× 25,4 × (115 + 32) = 0,048 м

Рис. 2.7. Расчётная схема участка квартальной тепловой сети

Для угла поворота 900 и n = l1/ l2 = 25,4/9,3=2,73, находим изгибающее напряжение у опоры Н21 по формуле:

 (2.26)

Полученное изгибающее напряжение не превышает допустимое sдоп= 80 МПа. Следовательно, данный угол поворота может быть использован для самокомпенсации.

Определим силу упругой деформации угла поворота Pх по формуле:

 (2.27)

где B - коэффициент, принимаемый по номограмме 10.26 /7/, A=12.

 = 0,425 кгс*м2/град для диаметра dн = 108 мм согласно /4/ таб.10.21.

Δt - расчётная разность температур между максимальной температурой теплоносителя t и расчётной для проектирования отопления температурой наружного воздуха tо., оС;м - длины прямых отрезков трубопроводов, м.

8,7 кгс= 87 Н

Расчёт усилий на подвижную и неподвижную опоры

Исходные данные:нxS = 108x4 мм=4 м= 87 Нк = 34138 Н

Рис. 2.8. Расчётная схема участка с неподвижными опорами

Подвижная опора:

Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv, Н, следует определять по формуле:

= Gh·L, (2.28)

где Gh - вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии, включающий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды, Н/м;- пролет между подвижными опорами, равный 4 м.

Величина Gh для труб с наружным диаметром 108 мм равна 283 Н/м.= 283·4 = 1132 Н

Горизонтальные нормативные осевые нагрузки на подвижные опоры от трения Fhx, Н, определяются по формуле:

Fhx = μx·Gh·L (2.29)

где μx - коэффициент трения в опорах, который для скользящих опор при трении стали о сталь принимают равным 0,3= 0,3·283·4 = 339,6 Н/м

Принята опора скользящая 108 Т13.07 согласно серии 4-903-10 выпуск 5.

Неподвижная опора

Неподвижные опоры рассчитываются на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов начало и конец охлаждения и нагревания при открытых задвижках.

Расчёт ведётся для опоры B. Усилия на неподвижную опору определяются по формулам:

При нагреве:

(2.30)

При охлаждении:

(2.31)

Принята неподвижная щитовая опора 108х4-І Т8.01 согласно серии 4.903-10 выпуск 4.

.6 Технологическая часть

Технологическая карта разработана на строительство подземного трубопровода.

Рассматриваемый участок протяженностью 150 м;

Назначение - тепловая сеть;

Продолжительность рабочей недели - 5 дней;

Продолжительность рабочей смены - 8 часов;

Количество смен - 1;

Работы выполняются в летний период времени;

Время начала строительства - 01.07.2017 г.

Время окончания строительства - 21.07.2017 г.

Расчет геометрических характеристик траншеи

Рассчитываем отметку верха трубы в конце траншеи:

, м (2.32)

где - отметка верха трубы в конце траншеи, м;

- отметка верха трубы в начале траншеи, м;

- длина траншеи, м;

 - уклон трубопровода

, м

Рассчитаем отметки низа трубы в начале и в конце траншеи:

Согласно [14] толщина стенки трубопровода составляет 11 мм, поэтому наружный диаметр труб составляет 0,672 м.

, м (2.33)

где - отметка дна траншеи в начале трубопровода, м;

- отметка верха трубы в начале трубопровода, м;

Dн - наружный диаметр трубы, м;

,1 - высота искусственного основания (песчаной подготовки), м.

 м

Отметки дна траншеи в конце трубопровода:

 м (2.34)

где  - отметка дна в конце траншеи, м;

отметка верха трубы в конце трубопровода, м

 м

Поперечный разрез траншеи показан на рисунке 2.1.

Рис. 2.8. Поперечный разрез траншеи

Ширина траншеи по дну рассчитывается в зависимости от стыкового соединения и способа их монтажа. Принимаем монтаж трубопровода отдельными трубами, вид соединения - раструбное.

, м (2.35)

где bТ - ширина траншеи по дну, м

, м

Ширина по дну остается постоянной по всей длине траншеи.

При вычислении отметки поверхности земли в промежуточном колодце учитываем:

средний геометрический уклон земли вдоль трассы трубопровода равен i = 0,0067;

расстояние между поперечными осями смотровых колодцев.

При вычислении отметок дна траншеи в промежуточном сечении учитываем:

уклон заложения трубопровода i = 0,008;

расстояние между поперечными осями смотровых колодцев.

Срезка растительного слоя

Для того чтобы не повредить растительный слой в процессе строительства, предусматривается его срезка с помощью бульдозера и хранение грунта за пределами строительной площадки с тем, чтобы по окончании строительства вернуть его на место. Отвал бульдозера заглубляется в растительный слой на 15 см. Нож отвала срезает и сразу же удаляет кустарник. Так как толщина растительного слоя 20 см, следовательно, этот этап необходимо производить в два потока. Для данного вида работ выбираем бульдозер ДЗ-18.

Таблица 2.9

Характеристики бульдозера

Разработка грунта механическим способом

Для разработки траншеи подбирается одноковшовый экскаватор «обратная лопата» с гидравлическим приводом марки ЭО-3322. Его технические характеристики приведены в таблице ниже.

Таблица 2.10

Характеристики одноковшового экскаватора

Для совместной работы с экскаватором при разработке грунта (с погрузкой в транспортное средство) принимаем самосвал МАЗ-5549 грузоподъёмностью 8 тонн.

Таблица 2.11

Характеристики самосвала

Таблица 2.12

Калькуляция трудовых затрат