Материал: Проектирование тепловой сети жилого района

Проектирование тепловой сети жилого района

Росжелдор

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Кафедра: ТЭЖТ

Дисциплина: Источники систем теплоснабжения

Курсовой проект

Проектирование тепловой сети жилого района

Выполнил:

студент группы ЭПБ-4-200

Тищенко В.А.

Проверил:

ст. преподаватель

Елманов А.М.

Ростов-на-Дону

г.

Реферат

В данном курсовом проекте производится расчёт системы теплоснабжения.

Проект включает в себя 49 страниц пояснительной записки формата А4, 13 таблиц, 1 чертеж формата А1, 1 чертеж формата А3, 1 чертеж формата А4,7 использованных источника, 3 рисунка

Расход, пьезометричсекий график, элеватор, тепловые потери, тепловая изоляция, опора, компенсатор, неподвижная опора, подпиточный насос, эквивалентная длина.

Содержание

Введение

. Определение отпуска теплоты для жилого района

.1 Расчёт расхода сетевой воды для отпуска теплоты

.2 Расчет расхода воды для горячего водоснабжения

. Гидравлический расчет

.1 Определение потерь напора в тепловых сетях

.2 Пьезометрический график

.3 Определение недорасхода напора в ответвлении

.4 Температурный график

. Выбор насосного оборудования

.1 Выбор сетевых насосов

.2 Выбор подпиточных насосов

.3 Выбор баков аккумуляторов

. Выбор элеватора

5. Выбор конструктивных элементов тепловой сети

5.1 Выбор опор трубопровода

.2 Выбор задвижек

.3 Выбор каналов для прокладки трубопроводов

.4 Выбор компенсаторов

.5 Выбор камер

.Тепловой расчет сети

.1 Тепловые потери изолированными теплопроводами

.2 Расчет толщины тепловой изоляции

. Годовой расход теплоты жилым районом

.1 Определение средней тепловой нагрузки на отопление

.2 Определение средней тепловой нагрузки на вентиляцию

.3 Определение тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

.4 Определение расхода топлива

Заключение

Список использованных источников

Введение

Общие сведения о компенсаторах

Все трубопроводы при изменении температуры транспортируемого продукта и окружающей среды подвержены температурным деформациям.

Вследствие теплового удлинения в трубопроводе возникают значительные продольные усилия, которые оказывают давление на конечные закрепленные точки (опоры), стремясь сдвинуть их с места. Эти усилия настолько значительны, что могут разрушить опоры, вызвать продольный изгиб трубопровода или привести к нарушению фланцевых и сварных соединений.

Для защиты трубопровода от дополнительных нагрузок, возникающих при изменении температуры, его проектируют и конструктивно выполняют так, чтобы он имел возможность свободно удлиняться при нагревании и укорачиваться при охлаждении без перенапряжения материала и соединений труб. Способность трубопровода к деформации под действием тепловых удлинений в пределах допускаемых напряжений в материале труб называется компенсацией тепловых удлинений. Способность трубопровода компенсировать тепловые удлинения за счет эластичности конструкции участка линии и упругих свойств металла, без специальных устройств, встраиваемых в трубопровод, называется самокомпенсацией.

Самокомпенсация осуществляется благодаря тому, что в линии трубопровода, кроме прямых участков, между неподвижными опорами имеются повороты или изгибы (отводы). Расположенный между двумя прямыми участками поворот или отвод обеспечивает компенсацию значительной части удлинения благодаря эластичности конструкции, а остальная часть компенсируется за счет упругих свойств металла прямого участка трубопровода.

Когда при проектировании и монтаже нельзя использовать самокомпенсацию трубопроводов или ее недостаточно для защиты трубопровода от усилий, возникающих под действием тепловых удлинении, устанавливают специальные устройства, называемые компенсаторами.

В зависимости от конструкции, принципа работы компенсаторы делятся на четыре основные группы: П-образные, линзовые, волнистые и сальниковые.

П-образные компенсаторы обладают большой компенсационной способностью (до 600-700 мм) и применяются в трубопроводах для широкого диапазона давлений и температур. П-образные компенсаторы получили наибольшее применение в технологических трубопроводах ввиду сравнительной простоты их изготовления в эксплуатации. Их недостатки - большой расход труб, большие габаритные размеры и необходимость сооружения специальных опорных конструкций.

П-образные компенсаторы особенно неэкономичны для трубопроводов больших диаметров, так как значительно удорожают стоимость строительства и увеличивают расход труб.

П-образные компенсаторы изготовляют полностью гнутыми из одной трубы или сварными с применением гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов. Компенсаторы гнутые и сварные с крутоизогнутыми отводами можно устанавливать на трубопроводов для любых давлений и температур. При этом компенсационная способность трубопроводов с крутоизогнутыми отводами выше, чем гнутых, за счёт более длинных прямых участков.

П-образные компенсаторы из сварных отводов используют для трубопроводов условным диаметром не более 500 мм. Для трубопроводов пара и горячей воды такие компенсаторы можно применять на трубопроводах III и IV категорий на условное давление до 64 кгс/см².

П-образные компенсаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положении, соблюдая необходимый уклон газопровода. При ограниченной площади компенсаторы можно устанавливать в вертикальном и наклонном положении петлей вверх или вниз, при этом они должны быть снабжены дренажными устройствами и воздушниками.

Для трубопроводов, требующих разборки для очистки, П-образные компенсаторы изготовляют с присоединительными концами на фланцах.

Конструкция П-образных компенсаторов и их размеры должны быть указаны в проекте.

Линзовые компенсаторы состоят из ряда последовательно включённых в трубопровод линз. Линза сварной конструкции состоит из двух тонкостенных стальных штампованных полулинз, и благодаря своей форме легко сжимается. Компенсирующая способность каждой линзы сравнительно небольшая (10-16 мм). Число линз компенсатора выбирают в зависимости от необходимой компенсирующей способности. Для уменьшения сопротивления движению продукта внутри компенсатора устанавливают стаканы. Для спуска конденсата в нижних точках каждой линзы вварены дренажные штуцера. Линзовые компенсаторы применяют на уcловное давление до 6кгс/см² при температуре до +450^оС. Устанавливают их на газопроводах и паропроводах диаметром от 100 до 1600 мм.

Преимущество линзовых компенсаторов по сравнению с П-образными это небольшие размеры и масса; недостатки - небольшие допускаемые давления, малая компенсирующая способность и большие продольные усилия, передаваемые на неподвижные опоры.

Волнистые компенсаторы - наиболее совершенные компенсаторные устройства. Они имеют большую компенсационную способность, небольшие габариты и могут применяться при сравнительно высоких давлениях и температурах.

Отличительной особенностью волнистых компенсаторов по сравнению с линзовыми является то, что гибкий элемент представляет собой тонкостенную стальную гофрированную высокопрочную и эластичную оболочку. Профиль волны имеет омегообразную или U-образную форму, благодаря чему гибкий элемент может сокращаться или увеличиваться в длину, а также изгибаться при приложении нагрузки. В основу технологии изготовления гибкого элемента компенсатора положен принцип гидравлической вытяжки (формовки) волн в цилиндрической обечайке с осадкой её по высоте (для этой цели применяют специальные гидравлические прессы).

Волнистые осевые компенсаторы КВО-2 устанавливают на прямых участках трубопроводов и на повороте.

Волнистые универсальные шарнирные компенсаторы КВУ-2 и КВУ-3 устанавливают в П-образных, Z-образных и угловых шарнирных системах трубопроводов по 2-3 в каждой системе.

Шарнирные сдвоенные компенсаторы КВШ устанавливают в угловых, Z-образных и П-образных системах и на ответвлениях.

Компенсаторы КВУ и КВШ устанавливают на участках трубопроводов при значительных температурных перепадах или при больших расстояниях между жёсткими опорами, на которые передаются сравнительно небольшие усилия.

Волнистые компенсаторы предназначены для работы при температуре от -40 до +450^оС.

Сальниковый компенсатор представляет собой два патрубка, вставленных один в другой. В зазоре между патрубками установлено сальниковое уплотнение с грундбуксой.

Сальниковые компенсаторы имеют высокую компенсирующую способность, небольшие габариты, но из-за трудности герметизации сальниковых уплотнений в технологических трубопроводах применяются редко, а для трубопрводов горючих, токсичных и сжиженных газов их применять нельзя.

Основные недостатки сальниковых компенсаторов следующие: необходимость систематического наблюдения и ухода за ними в процессе эксплуатации, сравнительно быстрый износ сальниковой набивки и, как следствие, отсутствие надёжной герметичности.

Сальниковые компенсаторы утсанавливают на водо-, паро- и теплопроводах, а также на трубопроводах, транспортирующих негорючие жидкости. Вследствие малых габаритов они легко размещаются в камерах и проходных туннелях. Стальные сальниковые компенсаторы применяют на условное давление до 16 кгс/см², а чугунные (из серого чугуна марки не ниже Сч 15-32) - до 13 кгс/см² при температуре не выше 300^оС. По конструкции сальниковые компенсаторы делятся на односторонние и двухсторонние, разгруженные (не создающие большого осевого усилия на неподвижные опоры) и неразгруженные. Компенсаторы соединяют с трубопроводом сваркой или на фланцах.

1. Определение отпуска теплоты для жилого района

На карте района города, снабжаемого теплом, указываем для каждого квартала расчётную нагрузку на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение с учётом тепловых потерь в сетях.

Расчёт отпуска теплоты  определим по формуле:

,

где  расчётный отпуск теплоты на отопление, МВт;

 расчётный отпуск теплоты на вентиляцию, МВт;

 расчётный отпуск теплоты на горячее водоснабжение, МВт.

Нагрузки по расходу теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для каждого квартала сведём в таблицу 1.

Таблица 1 - Нагрузки по расходу теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС

1.1 Расчёт расхода сетевой воды для отпуска теплоты

Принимаем центральное температурное регулирование отпуска теплоты по отопительной нагрузке. При таком способе регулирования расход воды на отопление  ,т/ч, и вентиляцию  т/ч, определим по формулам:

где расчётные температуры в прямом и обратном трубопроводах.

1.2 Расчётный расход воды для горячего водоснабжения

Так как имеем открытую систему горячего водоснабжения, то средний расход воды на ГВС  т/ч, определим по формуле:

где температура горячей воды в местной системе ГВС;

температура холодной водопроводной воды.

Общий расход сетевой воды на участке Gd, т/ч:

где коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на ГВС.

Принимаем , т.к. система открытая и тепловая нагрузка меньше 100 МВт./1/

Данные по расходам сетевой воды сведём в таблицу 2.

Таблица 2 - Расчет расхода сетевой воды на отопление, вентиляцию, ГВС