Олексюк А.А. др. Теплоснабжение района города

Подождите немного. Документ загружается.

ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

СТРОИТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ “ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ РАЙОНА ГОРОДА”

ПО КУРСУ “ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ”

(для студентов специальности 7.092108)

Утверждено

на заседании кафедры

теплотехники,

теплогазоснабжения

и вентиляции

Протокол № 7

от 24.12.2010

Макеевка 2011

.УДК 697.113

Методические указания к курсовому проекту "Теплоснабжение района

города" по курсу "Теплоснабжение" (для студентов специальности 7.092180)

/Сост.: А.А. Олексюк, В.П. Кичатов, Н.А. Максимова. - Макеевка: ДонНАСА

2011г – 40 с.

В работе приведена методика выполнения курсового проекта, освещены

отдельные разделы курсового проекта, последовательность расчетов, входящих

в расчетно-пояснительную записку, объем графической части. Приведены

форма отдельных таблиц и основных расчетных формул, рекомендуемая

литература, необходимая для выполнения отдельных разделов проекта. В работе

использованы материалы по отдельным разделам проектирования, применяемые

ведущими вузами страны. Предлагаются разработки кафедры по расчету

отдельных разделов проекта на ЭВМ.

Составители: А.А. Олексюк, проф.

В.П. Кичатов, доц.

Н.А. Максимова, доц.

Отв. за выпуск В.А.Сербин, доц.

I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Выполнение курсового проекта по теплоснабжению района является важным

этапом учебного процесса в подготовке инженеров-строителей по

специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция".

При разработке проекта студенту на основе теоретических знаний и

практических навыков, полученных в процессе обучения, предоставляется

возможность самостоятельно решать конкретные инженерные задачи,

связанные с расчетом, проектированием, сооружением и эксплуатацией системы

централизованного теплоснабжения района города.

Б настоящих методических указаниях изложены требования, предъявляемые

к проекту, даны пояснения к содержанию, а также рекомендации по

использованию специальной литературы и других технических материалов.

II. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

Задание на курсовой проект выдается кафедрой теплотехники и

теплогазоснабжения. К нему прилагается схема генплана города с

горизонталями.

В задании указываются:

1. Географический пункт (город) или расчетная температура наружного воздуха

для проектирования отопления.

2. Плотность жилого фонда.

3. Источник тепла и его расположение на генплане.

4. Система теплоснабжения (открытая, закрытая).

5. Расчетные температуры сетевой воды.

6. Метод регулирования отпуска тепла (по отопительной нагрузке или по

суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения) .

III. СОСТАВ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА

Проект должен состоять из:

1. Расчетно-пояснительной записки.

2. Графической части.

В расчетно-пояснительную записку входят следующие разделы:

1) краткое введение;

2) характеристика города;

3) климатологические данные;

4) расчет теплопотребления города;

5) выбор схемы ввода и температурного графика;

6) расчеты по режимам регулирования отпуска тепла;

7) гидравлический расчет тепловых сетей;

8) пьезометрические графики и насосные подстанции;

9) выбор основного и вспомогательного оборудования источника тепла;

10) описание конструкций и элементов тепловых сетей;

11) тепловой расчет теплосети;

12) технико-экономические показатели системы теплоснабжения;

13) механические расчеты;

14) автоматика, техника безопасности и охрана труда.

Пояснительная записка должна быть написана чернилами, иметь

оглавление, краткие выводы и список использованной литературы. На

листах должны быть представлены:

Графики:

1) расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в

зависимости от температуры наружного воздуха;

2) температур и расхода сетевой воды в зависимости от температуры

наружного воздуха;

3) годового расхода теплоты по продолжительности;

4) пьезометрические.

Схемы:

1) принципиальная тепловая схема ТЭЦ с эксплуатацией теп-

лофикационного оборудования;

2) абонентского ввода;

3) контроля и автоматики.

Чертежи:

1) генплан района с трассой тепловых сетей и тепловой картой;

2) монтажная схема участка сети;

3) продольный профиль участка сети;

4) теплофикационная камера (две проекции М 1:20);

5) поперечное сечение прокладки трубопроводов канальной или

бесканальной (М 1:10, 1:20);

6) элементы оборудования тепловой сети (опоры, ниша для компенсатора,

конструкция изоляции и др., М 1:10).

IV. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Методические указания даются в последовательности, соответствующей

рекомендуемому порядку выполнения курсового проекта. В кратком

введении к пояснительной записке приводятся народно хозяйственное

значение централизованного теплоснабжения в Украине, его современное

состояние и перспективы развития.

1. Характеристика города

В этом разделе записки отмечается особенности планировки города,

количество кварталов и их общая площадь, количество жителей в городе,

этажность зданий, характеристика рельефа (максимальный перепад отметок

земли, направление уклона), грунтовые условия (принимаются студентом по

климатологии данного города).

Для города, указанного в задании, определяются следующие величины:

а) t

н.о

= t

’

- расчетная температура наружного воздуха для

проектирования отопления,



С;

б)

ср

он

- средняя температура наружного воздуха за отопительный

период [1,2,8],



С;

в) n

- продолжительность отопительного периода [1,2,8], ч;

г) продолжительность стояния температур наружного воздуха через

интервалы 5



С, принимается по [1,2,3,8] ;

д) продолжительность стояния температур наружного воздуха ниже

заданной. Определяется путем суммирования нарастающим итогом.

Последнее число этой строки равно продолжительности отопительного

периода n

, ч.

е) t

гр

- средняя годовая температура грунта на глубине 0,8 – 1,6 м [2

табл. 1.4],



С.

2. Определение общей площади жилых зданий и количества жителей

На генплане нумеруются все кварталы, определяя с учётом

масштаба их

площади в гектарах ( f

кв

, га). По заданной плотности общей жилой площади

определяем фактическую общую жилу* площадь квартала в м

(табл. 1)

жквж

qff 

где q

– плотность общей жилой площади района, м

/га.

Число жителей определим из выражения:

m 

где f – норма общей жилой площади на 1-го жителя при заданной этажности, м

чел, (можно принять f

= 20 м

/чел).

Таблица 1.

Этажность 2 3 4 5 6 7 8 9 12

, q

/га 3600 4100 4600 5100 5300 5400 5500 5700 6100

3. Расчет тепловых нагрузок города

3.1. Определение расчетной тепловой мощности;

а) расчетная тепловая мощность на отопление, кВт





fqQ

(1)

где q

– укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление

жилых зданий, принимается по табл. 2, Вт/м

– общая площадь жилых зданий квартала, м

Таблица 2

Укрупненные показатели максимального теплового потока для отопления жилых

зданий на 1 м

общей площади q

, Вт

Этаж-

ность

жилой

постройки

Характер

истика

зданий

Расчетная температура наружного воздуха для

проектирования отопления t

н.о.

-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50 -55

1-2 По

типовым

проектам

145 152 159 166 173 177 180 187 194 200 208

3-4 74 80 86 91 97 101 103 109 116 123 130

5 и более 65 67 70 73 81 87 87 95 100 102 108

б) расчетная тепловая мощность на отопление общественных зданий, кВт

жобщ

QKQ



, (2)

где к – коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление

общественных зданий (при отсутствии данных следует принимать равным 0,25);

в) суммарная тепловая мощность на отопление жилых и общественных

зданий, кВт.

жобщжp

QQQQQ

000

25,1

, (3)

г) расчетная тепловая мощность на вентиляцию общественных зданий

определяется при расчетной наружной температуре для проектирования вентиляции

н.в.

, кВт.

жобщр

QккQкQ

0101



, (4)

где к

– коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию

общественных зданий (при отсутствии данных принимается равным 0,6);

д) средняя тепловая мощность за отопительный период на горячее

водоснабжение жилых и общественных зданий определяется по формуле, кВт



 mqQQ

гв

ср

гв

, (5)

где q

гв

– укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на горячее

водоснабжение на одного человека с учетом общественных зданий, принимается по

табл. 3, Вт/чел.

Таблица 3

Средние нормы

расхода горячей

воды, л/чел.сут

85 90 105 115

гв

, Вт/чел 320 332 376 407

Все расчеты по определению жилой площади, количества жителей и расчетных

расходов тепла должны быть произведены для каждого квартала и сведены в табл.4.

В последней строке таблицы записываются итоговые данные по городу.

На основании этой таблицы составляется сводная таблица 5.

Таблица 4.

Расчетные тепловые мощности.

Номер

кв.

кв

, га f

, м

чел

Потребляемая тепловая мощность, кВт

обш

гв

ср

всего

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Таблица 5.

Сводная таблица по видам теплопотребления

№

П/П

Вид нагрузки Удельная на

одного жителя,

Вт/чел

На город, кВт Процентов

1 Отопление

2 Вентиляция

3 Горячее водоснабжение

4 Всего: 100

3.2. Определение средних тепловых мощностей

Средние тепловые мощности на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

определяется для тех же наружных температур, что и максимальные.

а). средняя тепловая мощность на отопление в течение суток принимается

постоянной равной максимальному, то есть:

рмср

QQQ

000



б). средняя тепловая мощность на вентиляцию общественных зданий

определяется в зависимости от числа часов работы вентиляционных установок в

сутки Z

, МВт

ср

Q 

, (6)

где Z

= 8 – 16 – продолжительность работы вентиляционных систем, ч/сут

в). средняя потребляемая мощность на горячее водоснабжение принимается по

формуле (5), а максимальная определяется по формуле:

ср

гвrгв

QKQ 

max

, (7)

где K

= 2,0 – 2,4 – коэффициент неравномерности потребления.

г). средняя потребляемая мощность в системе горячего водоснабжения в летний

период времени, определяется по формуле:

зх

лх

ср

гв

лср

гв







, (8)

где

лср

гв

- по формуле (5);

β =0,8 - коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды летом;

х.л.

- температура холодной (водопроводной) воды в летний период,

принимается равной +15



С. При этих условиях расход тепла на горячее

водоснабжение летом составит около 64% от соответствующего расхода тепла в

зимний период, то есть:

гв

QQ 64,0

Результаты расчетов максимальных и средних тепловых мощностей, а также

суммарных в зависимости от температуры наружного воздуха сводятся в табл. 6.

3.3. Годовые расходы тепла.

а) на отопление, МДж

6,3 nQQ

оср



(9)

где

онвн

оср

нвн

pоср





- средняя тепловая мощность на отопление за

отопительный период, кВт;

оср

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период

определяется по климатологическим данным [1,2,3,4,8],



С;

- по формуле (3);

- продолжительность отопительного периода, ч;

б). на вентиляцию общественных зданий, МДж

6,3

оср

год

nQQ 

, (10)

где

внвн

нвн

оср





- средняя тепловая мощность на вентиляцию за

отопительный период, кВт

в) на горячее водоснабжение, МДж

)8400(

nQnQQ

лср

гв

ср

гв

год

гв



, (11)

где

ср

гв

лср

гв

- соответственно по формулам (5) и (8);

г) суммарный годовой расход теплоты, МДж;





год

гв

год

годгод

QQQQ

, (12)

3.4. Графики потребления тепловых мощностей

а). по данным таблицы 6 строим графики максимального и среднего

потребления тепловой мощности на отопление, вентиляцию и горячее

водоснабжение в зависимости от наружных температур в диапазоне от +8С до t

но

Складывая ординаты этих графиков, получим графики суммарных максимальных и

средних часовых тепловых нагрузок;

б). построить годовой график продолжительности тепловой нагрузки.

График строится справа от графиков часовых расходов тепла для суммарного

максимального часового значения тепловых нагрузок.

По оси абсцисс откладывается число часов отопительного периода в течение

которых наблюдается наружная температура, равная ниже данной, а по оси ординат

- суммарный расход теплоты при данной наружной температуре.

Справа к годовому графику пристраивается летняя нарезка горячего

водоснабжения. Продолжительность работы горячего водоснабжения в году

принимается равной n

гв

=8400ч.

Характер графиков приведен [1,2,3,4,5,8]

Таблица 6.

Максимальные и среднечасовые расходы тепла

Вид Размер- Расходы тепла при t’

, С

нагрузки ность t

но

нв

t’’

+8 летом

1 2 3 4 5 6 7

кВт

гв

кВт

Итого:

1 2 3 4 5 6 7

сp

кВт

сp

кВт

сp

гв

кВт

Итого:

4. Выбор схемы присоединения потребителей теплоты и температурного

графика

При разработке схемы присоединения потребителей к тепловым сетям следует

исходить из заданной системы теплоснабжения и принятого метода регулирования

отпуска тепла. Оба эти фактора даны в задании на проектирование.

При закрытой системе:

а) регулирование отпуска теплоты по отопительной нагрузке. В этом случае

применяется смешанная схема присоединения подогревателей горячего

довоснабжения и нормальный отопительный температурный график со срезкой при

70 С;

б) регулирование по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения.

Применяется двухступенчатая последовательная схема присоединения установок

горячего водоснабжения и повышенный температурный график. Регулятор расхода

(РР) устанавливается на обводной линии подогревателя верхней II ступени.

При открытой системе:

а) центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке.

Отопительная установка и горячее водоснабжение присоединены к тепловым

сетям по принципу “несвязанного” регулирования. Для поддержания постоянного

расхода воды в системе отопления перед элеватором устанавливается регулятор

расхода. Необходимый расход сетевой воды на горячее водоснабжение

устанавливается регулятором температуры (РТ). В этой системе следует принять

нормативный отопительный график со срезкой 60С;

б) центральное качественное регулирование по суммарной нагрузке.

Отопление и горячее водоснабжение присоединяются по принципу “связанного”

регулирования. В этом случае регулятор расхода устанавливается на общей

подающей линии, т.е. до места подключения системы горячего водоснабжения и

поддерживает постоянный расход воды на ввод в целом.

Расход воды на отопление здесь переменный. На горячее водоснабжение также

устанавливается регулятор температуры. Для этой схемы применяется

“скорректированный” температурный график при качественном регулировании, то

есть постоянном общем расходе воды в подающем трубопроводе.

На схеме ввода должны бить показаны элеватор, подогреватели, горячего

водоснабжения, грязевики, регуляторы расхода и температуры, регулятор давления

(подпора), основные контрольно - измерительные приборы и запорная арматура.

Кроме того, должно быть показано подключение циркуляционного трубопровода

горячего водоснабжения с насосом и обратным клапаном.