Ляликов Б.А. Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Томский политехнический университет»

Б. А. Ляликов

ИСТОЧНИКИ

И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Часть II

Учебное пособие

Второе издание, стереотипное

Издательство ТПУ

Томск 2008

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

УДК 536.24

Л97

Ляликов Б. А.

Источники и системы теплоснабжения промышленных предпри-

ятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. – 2-е изд., стер. –

Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. –

172 с.

В учебном пособии приводятся методики теплотехнических

и гидравлических расчетов элементов систем теплоснабжения и их

реализация в программах для ЭВМ. Материал размещен в соответ-

ствии с учебной программой и максимально приближен к последо-

вательности выполнения проекта по дисциплине «Источники и сис-

темы теплоснабжения промышленных предприятий». В каждой гла-

ве пособия кроме теоретического материала даются численные

примеры расчета, которые мо

гут быть полезны при разработке кур-

сового проекта.

Пособие подготовлено на кафедре теоретической и промыш-

ленной теплотехники ТПУ и предназначено для студентов специ-

альности 140104 «Промышленная теплоэнергетика» ИДО

УДК 536.24

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским cоветом

Томского политехнического университета

Рецензенты

Кандидат технических наук, заместитель директора некоммерческого

партнерства «Региональный центр управления энергосбережением»

С. А. Косяков

Начальник отдела режимов и согласований ОАО «Томскэнерго»

А. С. Евсиков

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по дисциплине «Источники и системы тепло-

снабжения промышленных предприятий» включает разработку системы

теплоснабжения промышленного предприятия или жилого района (теп-

ловые сети, ЦТП, КРП, ПНС) или проектирование источника теплоты

(котельная, теплоподготовительная установка ТЭЦ).

Тема курсового проекта выдается в зависимости от направления

проектирования с учетом места работы студента. Курсовой проект дол-

жен носить творческий характер с обоснованием принятых решений,

с использованием компьютерной техники при проведении расчетов,

проработ

ки вопросов защиты окружающей среды, конструктивной про-

работки элементов системы теплоснабжения.

Расчетно-пояснительная записка и графическая часть проекта

оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

1.1. Варианты тем курсовых проектов

• Проект района теплоснабжения.

• Проект теплоподготовительной установки ТЭЦ.

• Проект отопительной паровой котельной.

• Проект отопительной водогрейной котельной.

• Проект производственно-отопительной паровой котельной.

• Проект производственно-отопительной пароводогрейной котельной.

• Проект центрального теплового пункта.

1.2. Содержание заданий на курсовой проект

1.2.1. По теме «Проект района теплоснабжения»

В проекте для заданного рай

она теплоснабжения определяются ча-

совые тепловые нагрузки для объектов теплоснабжения, обосновывает-

ся выбор способа регулирования отпуска тепла, разрабатываются гид-

равлические режимы для тепловых сетей, рассчитывается и выбирается

оборудование для тепловых пунктов и тепловых сетей.

I. РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1. Введение. Технические условия проектирования.

2. Расчет тепловой н

агрузки. Построение графиков тепловой на-

грузки.

3. Обоснование и выбор системы теплоснабжения (схема присое-

динения зданий к тепловой сети, схема тепловой сети).

4. Выбор метода регулирования отпуска тепла в тепловые сети.

Построение графика температур.

5. Гидравлический расчет тепловых сетей. Построение пьезомет-

рического графика. Разработка гидравлического режима сети.

6. Расчет и выбор оборудования те

пловых пунктов (ИТП, ЦТП, КРП).

7. Выбор и расчет схемы ТПУ источника тепла.

8. Расчет и выбор оборудования тепловых сетей.

9. Заключение.

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Расчетная схема тепловых сетей с нанесением геометрических

размеров участков, опор, компенсаторов, задвижек – 0,5 листа ÷ 1лист.

2. Схема тепловых пунктов – 0,5 листа.

3. Чертежи оборудования сетей (опоры, компенсаторы, камеры) –

0,5 листа ÷ 1лист.

4. Компоновка (план и разрезы) оборудования тепловых пунктов –

1 лист.

1.2.2. По теме «Проект теплоподготовительной установки ТЭЦ»

В проекте разраб

атываются вопросы подогрева сетевой воды на

ТЭЦ и подготовки подпиточной воды для тепловых сетей. Проект

включает разработку схемы подогрева сетевой воды, деаэрационно-

подпиточной установки тепловых сетей, химводоочистки для подпитки

тепловых сетей.

I. РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1. Введение. Задачи и содержание проекта. Технические условия

проектирования.

2. Определение тепловой мощности ТЭЦ. Построение ч

асового

и годового графиков тепловой нагрузки.

3. Выбор регулирования отпуска теплоты в тепловые сети. По-

строение температурного графика.

4. Выбор теплофикационных турбин и схемы теплоподготови-

тельной установки (ТПУ).

5. Расчет тепловой схемы ТПУ ТЭЦ.

6. Расчет и выбор оборудования ТПУ ТЭЦ (сетевые подогревате-

ли, пиковые водогрейные котлы, РОУ, насосное оборудование, деаэра-

тор подпитки, центральные баки-аккумуляторы).

7. Выбор и расч

ет схемы химводоочистки и оборудования для

подпитки тепловых сетей.

8. Заключение.

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Выполняется на ватмане формата А1. Общий объем графической

части – 2 листа формата А1.

1. Развернутая тепловая схема ТПУ ТЭЦ – 0,5 листа ÷ 1 лист.

2. Компоновка оборудования ТПУ ТЭЦ (план, разрезы) – 1 лист.

3.Чертеж

и оборудования химводоочистки, установочные чертежи

деаэратора, насосов и пр. – 0,5 листа.

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

1.2.3. По темам «Проект отопительной паровой котельной»,

«Проект отопительной водогрейной котельной»,

«Проект производственно-отопительной паровой котельной»,

«Проект производственно-отопительной пароводогрейной

котельной»

I. РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В проекте разрабатываются вопросы обоснования выбора принци-

пиальной тепловой схемы котельной, основного и вспомогательного

оборудования котельной (паровой, водогрейной, пароводогрейной),

компоновочных решений.

1. Введение. Задачи и содержание проекта. Технические условия

проектирования.

2. Расчет часовой тепловой нагрузки, отпускаемой котельной.

3. Выбор регулирования отпуска теплоты в тепловые сети. По-

строение графика тепловой нагрузки и температурного графика сетевой

воды.

4. Выбор принципиальной тепловой схемы котельной. Характери-

стика схемы.

5. Расчет принципиальной тепловой схемы котельной.

6. Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудов

ания ко-

тельной (котлоагрегатов, сетевых подогревателей, деаэраторов, цен-

тральных баков-аккумуляторов, подогревателей сырой и химочищенной

воды, насосного оборудования, золоуловителей, дымовой трубы и про-

чего вспомогательного оборудования).

7. Выбор схемы водоочистки котельн

ой. Расчет и выбор оборудо-

вания.

8. Заключение.

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Общий объем графической части – 2 листа формата А1. Содержа-

ние графической части может быть выбрано из следующего перечня:

1. Развернутая тепловая схема паровой, водогрейной или пароводо-

грейной котельной – 0,5 лист

а ÷ 1 лист.

2. Компоновка оборудования котельной (план, разрезы) – 1,0 лист ÷

1,5 листа.

3. Чертежи оборудования химводоочистки, установочные чертежи

деаэраторов, насосов и пр. – 0,5 листа.

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

1.2.4. По теме «Проект центрального теплового пункта»

I. РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В проекте рассматриваются вопросы выбора принципиальной теп-

ловой схемы ЦТП, расчета и подбора оборудования, компоновочные

решения.

1. Введение. Задачи и содержание проекта. Технические условия

проектирования.

2. Краткое описание схем присоединения потребителей теплоты.

Виды теплоносителей и их параметры на входе и на выходе из теплово-

го пункта. Расч

ет присоединенной к ЦТП тепловой нагрузки. Расчет

ожидаемого годового расхода тепловой энергии.

3. Выбор принципиальной схемы ЦТП.

4. Тепловой и гидравлический расчет подогревателей горячего во-

доснабжения, выбор их характеристик.

5. Определение типа, количества, характеристик и мощности на-

сосного оборудования.

6. Определение типа, количества приборов регулирования и учета

количества теплоты и воды, потери давления в регулирующих клап

анах.

7. Обоснование выбора объемно-планировочных и конструктивных

решений при проектировании ЦТП.

9. Заключение.

II. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Общий объем графической части – 2 листа формата А1. Содержа-

ние графической части может быть выбрано из следующего перечня:

1. Аксонометрическая схема теплового пункта – 0,5 листа.

2. Общий вид и разрез подогрев

ателя ГВС – 0,5 листа.

3. Компоновка оборудования в ЦТП (план и разрез) – 1 лист.

Варианты заданий по темам и бланки заданий на курсовой проект

представлены в Прил. 1.

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

2. ПРОЕКТ РАЙОНА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Расчет тепловых нагрузок

При отсутствии проектных данных отопительные тепловые нагруз-

ки, как правило, определяются по укрупненным показателям.

Конечной целью расчетов теплового потребления является определе-

ние тепловых нагрузок (максимальных, текущих) объектов системы теп-

лоснабжения на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, расчет

и построение графиков тепловых нагрузок (суточных, годовых и по про-

должительности). Расчет теплов

ых нагрузок на отопление, вентиляцию

и горячее водоснабжение теплопотребителей, присоединенных к источни-

кам (ТЭЦ, котельная), предшествует тепловому расчету источников сис-

тем теплоснабжения и гидравлическому расчету тепловых сетей. Ниже

приводится методика расчета тепловых нагрузок по укрупненным показа-

телям.

2.1.1. Расчетная тепловая нагрузка на отопление

Основная задача отопления заключается в поддержании внутрен-

ней температуры помещени

й на заданном уровне. Для этого необходи-

мо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и тепло-

притоком от системы отопления.

Тепловые потери Q

через наружные ограждения, при отсутствии

проектных данных, определяются по укрупненным показателям: общей

площади F или наружному объему здания V

соответственно по форму-

лам (2.1) и (2.2). Максимальный тепловой поток на отопление жилых

и общественных зданий

10)1(

−

+= KF

, МВт (Гкал/ч);

(2.1)

овн

10)(

−

ttV

, МВт (Гкал/ч),

(2.2)

где

, – соответственно удельный тепловой поток, Вт/м

(ккал/ч м

на отопление 1 м

общей площади, удельная отопительная характеристика

на отопление 1 м

(см. табл. П.2.3, П.2.5), Вт/(м

· К), (ккал/(м

· ч ·

С));

F – общая площадь жилых зданий, м

;

– коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление об-

щественных зданий, при отсутствии данных принимается равным 0,25;

– поправочный коэффициент, учитывающий климатические ус-

ловия района (см. табл. П.2.4);

– наружный объем здания, м

;

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

– расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых

зданий,

С;

– расчетная температура наружного воздуха для проектирования

отопления (см. табл. П.2.1),

С.

Средний тепловой поток на отопление для средней

ср

t за отопи-

тельный сезон температуры наружного воздуха

)(

ов

ср

нв

оо

−

, МВт (Гкал/ч),

(2.3)

где

ср

– средняя температура наружного воздуха за отопительный пе-

риод,

С.

Формулой (2.3) можно воспользоваться для определения сезонной

тепловой нагрузки при температуре наружного воздуха

≤ t

нв

≤ 8

2.1.2. Тепловая нагрузка на вентиляцию

Расход тепла на вентиляцию жилых зданий, не имеющих, как пра-

вило, специальной приточной системы, невелик. Он обычно не превы-

шает 5–10 % расхода тепла на отопление и учитывается величиной

удельной тепловой потери

Ориентировочно максимальный тепловой поток на вентиляцию

общественных зданий определяется по укрупненным показателям: об-

щей площади

F или наружному объему здания V

, соответственно по

формулам (2.4) и (2.5):

−

⋅⋅

⋅

⋅= F

, МВт (Гкал/ч);

(2.4)

нвв

10)(

−

⋅−⋅⋅

⋅

= tt

, МВт (Гкал/ч),

(2.5)

где

– коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию

общественных зданий, принимается для построек до 1985 г. – 0,4, после

1985 г. – 0,6;

– удельная вентиляционная характеристика, Вт/(м

· К) (ккал/(м

·ч ·

С));

нв

– расчетная температура наружного воздуха для вентиляции,

С.

Средний тепловой поток на вентиляцию для средней температуры

воздуха за отопительный сезон

)(

нов

нсрв

−

, МВт (Гкал/ч).

(2.6)

Источники и системы теплоснабжения промышленных

предприятий. Часть II: учебное пособие / Б. А. Ляликов. –

2-е изд., стер. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. –172 с.

2.1.3. Расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение (ГВС) жилых

и общественных зданий

6,324

)55)((2,1

ср

гвс

−

⋅

−

ctbam

, МВт (Гкал/ч),

(2.7)

или

гвс

ср

гвс

, МВт (Гкал/ч),

(2.8)

где

m – расчетное число потребителей горячей воды;

а – норма расхода воды на ГВС при температуре 55 °С на одного чело-

века в сутки, проживающего в здании с горячим водоснабжением, прини-

маемая в зависимости от степени комфортности, л/сут (см. табл. П.2.7);

b – норма расхода воды на ГВС в общественных зданиях при тем-

пературе 55 °С, принимаемая в размере 25 л/cут на 1 чел;

с – удельная изобарная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг ·°С)

(1 ккал/(кг ·°С));

– температура холодной (водопроводной) воды в отопительный

период (при отсутствии других данных принимается равной 5 °С), °С;

гвс

– укрупненный показатель среднего теплового потока на горя-

чее водоснабжение на одного человека, Вт.

Максимальный тепловой поток на ГВС жилых и общественных

зданий

ср

гвс

max

гвc

−

, МВт (Гкал/ч).

(2.9)

Средний тепловой поток на ГВС в неотопительный (летний) период

−

)55(

ср

гвс

ср

лгвс

, МВт (Гкал/ч),

(2.10)

где t

, t

– соответственно температура холодной (водопроводной) воды

в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5 °С)

и неотопительный (летний) период (принимается равной 15 °С);

β – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды

на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению

к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для

жилищно-коммунального сектора – 0,8 (для курортных и южных горо-

дов

β = 1,5), для предприятий – 1,0.