Теплоснабжение района города Хабаровск

• количество кварталов, объединяемых одним ЦТП – от 2 до 6;
• тепловая нагрузка одного ЦТП – от 8 до 30 МВТ, она определяется суммированием расчетных тепловых нагрузок кварталов, которые определяются по формулам, приведенным в таблице 2.1.;
• ЦТП должен находиться в центре обслуживаемой территории.

    Узлы трубопроводов и ЦТП на плане нумеруются. Для выбора ЦТП составить дополнителена таблица 3.1.

    План показан на чертеже № КПТС.48.270109.62.10ТВ.ВО лист 2.

    На основе плана составляется расчетная схема, на которой показываются магистральные трубопроводы, ответвления к ЦТП и сами ЦТП с их нумерацией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1 – Расчетные тепловые нагрузки для определения количества и расположения ЦТП

№ кв	, МВт	, МВт	МВт	, МВт
1	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
2	0,889521	0,106742	0,278866	1,17393
3	0,889521	0,106742	0,278866	1,17393
4	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
5	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
6	0,889521	0,106742	0,278866	1,17393
7	0,889521	0,106742	0,278866	1,17393
8	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
9	0,833112	0,099973	0,261181	1,099485
10	1,145529	0,137463	0,359124	1,511792
11	1,145529	0,137463	0,359124	1,511792
12	0,833112	0,099973	0,261181	1,099485
13	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
14	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
15	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
16	0,520695	0,062483	0,163238	0,687178
17	1,04139	0,124967	0,326477	1,374357
18	1,214955	0,145795	0,38089	1,603417
19	0,954608	0,114553	0,29927	1,259828
20	0,954608	0,114553	0,29927	1,259828
21	1,214955	0,145795	0,38089	1,603417
22	1,04139	0,124967	0,326477	1,374357
23	0,527204	0,063264	0,165279	0,695768
24	0,728973	0,087477	0,228534	0,96205
25	0,572765	0,068732	0,179562	0,755897
26	0,572765	0,068732	0,179562	0,755897
27	0,728973	0,087477	0,228534	0,96205
28	0,564086	0,06769	0,176842	0,744443
29	0,234313	0,028118	0,073457	0,309231
30	0,728973	0,087477	0,228534	0,96205
31	0,572765	0,068732	0,179562	0,755897
32	0,572765	0,068732	0,179562	0,755897
33	0,728973	0,087477	0,228534	0,96205
34	0,234313	0,028118	0,073457	0,309231
35	1,562085	0,18745	0,489715	2,061535
36	1,562085	0,18745	0,489715	2,061535

 

 

 

2. Расчет расходов сетевой воды по ЦТП

 

Вначале суммируются тепловые нагрузки по кварталам, обслуживаемым каждым ЦТП, затем по формулам, приведенным ниже, определяются расходы сетевой воды на отопление и вентиляцию, а также суммарные по всем видам тепловых нагрузок по каждому ЦТП.

Расчетный расход сетевой воды на отопление, т/ч

с=4,19 кДж/кг/К – удельная теплоемкость воды.

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию, т/ч

Суммарный расчетный расход сетевой воды , т/ч,

Расчетный летний расход сетевой воды, т/ч, закрытые системы:

Результаты расчетов расходов по  ЦТП удобно представлять в табличной форме, пример которой – таблица 3.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ ЦТП	№ квар-талов		ЦТП
			Qор, МВт	Qвр,  МВт	Qр,  МВт	МВт	Gсво, т/ч	Gсвв т/ч	Gсв, т/ч	т/ч
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10
ЦТП-1	36	3,12		0,37	4,12	0,9794304	33,55046	4,026051	37,57651	21,0371856
	35
ЦТП-2	33	4,425908		0,541524	5,955547333	1,414733	48,46178	5,815426	54,2772	30,3870458
	34
	27
	28
	21
	22
ЦТП-3	19	4,200276		0,504034	5,543243333	1,31678976	45,10676	5,412821	50,51959	28,2833273
	20
	25
	26
	31
	32
ЦТП-4	17	4,475808		0,537098	5,906872667	1,40317008	48,0657	5,767895	53,8336	30,1386901
	18
	23
	24
	29
	30
ЦТП-5	1	5,840463		0,700852	7,707848333	1,83099072	62,72073	7,52645	70,24718	39,3278497
	2
	5
	6
	9
	10
	13
	14
ЦТП-6	3	5,840463		0,700852	7,707848333	1,83099072	62,72073	7,52645	70,24718	39,3278497
	4
	7
	8
	11
	12
	15
	16

 

∑

27,90292

9,863001

108,471122

8,77610448

300,6262

36,07509

336,7013

188,501948

 

 

Таблица 3.2 - Определение расчетных расходов сетевой воды по ЦТП

 

3.Гидравлический расчет тепловой сети в первом приближении

 

Основная цель расчета – определение диаметров трубопроводов. В первую очередь определяются расходы сетевой воды по участкам сети (расчет в первом приближении ведется для подающего трубопровода) путем их суммирования по ЦТП и соответствующим участкам, начиная с концевых.

Внутренние диаметры трубопроводов d, м, определяются, исходя из заданной величины потерь давления на единицу длины (80 Па/м для магистральных трубопроводов и 300 Па/м – для ответвлений):

здесь kэ – абсолютная эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стенок труб, для водяных тепловых сетей, согласно СНиП 41-02-2003, принимается равной 0,0005 м;

ρ – плотность воды, в первом приближении принимается равной 1000 кг/м3;

G – расход сетевой воды на участке, т/ч.

После расчета внутренних диаметров выбираются условные диаметры DN и стандартные наружные диаметры dн и толщины стенок труб δ. Результаты расчета представлены в таблице 3.3.

 

Таблица 3.3 - Определение диаметров труб  и расстояний между неподвижными опорами

 

№ уч.	Нач. узел	Конц. узел	G, т/ч	ΔPл, Па/м	d, м	dу, мм (DN)	dН, мм	δ, мм	λК, мм	LНО, м
1	ТЭЦ	УТ1	336,6	80	0,2884	300	325	7	260	215,4696
2	УТ1	УТ2	299,06	80	0,2757	300	325	7	260	215,4696
3	УТ2	УТ3	244,79	80	0,2555	300	325	7	260	215,4696
4	УТ3	УТ4	194,29	80	0,2340	250	273	6	200	165,7459
5	УТ4	УТ5	140,49	80	0,2069	200	219	6	160	132,5967
6	УТ5	ЦТП-5	70,247	80	0,1590	125	133	5	100	82,87293
7	УТ1	ЦТП-1	37,57	300	0,0975	100	108	5	100	82,87293
8	УТ2	ЦТП-2	54,27	300	0,1121	125	133	5	100	82,87293
9	УТ3	ЦТП-3	50,5	300	0,1091	125	133	5	100	82,87293
10	УТ4	ЦТП-4	53,8	300	0,1117	125	133	5	100	82,87293
11	УТ5	ЦТП-6	70,247	300	0,1236	125	133	5	100	82,87293

 

 

 

 

           4. Схема тепловой сети и гидравлический расчет во втором

приближении

Для разработки схемы тепловой сети необходимо определить максимальное расстояние между неподвижными опорами , м:

где αt – коэффициент линейного расширения стали, принимается равным 1,2∙10-5 1/К;

  – осевой ход компенсатора, мм, он зависит от принятых типа и марки компенсаторов. Для прокладки в непроходных каналах приняты П-образные компенсаторы;

  – коэффициент, учитывающий предварительное растяжение компенсатора, осуществляемое при монтаже, принят =0,5 для П-образных компенсаторов.

Полученные значения приведены в таблице расчета диаметров (таблица 3.3).

 Схема сети разработана с учетом требований ГОСТ 21.605-82 и СНиП 41-02-2003. После разработки схемы произведено определение коэффициентов местных сопротивлений по участкам теплопроводов (отдельно для подающего и обратного трубопроводов), результаты которого представлены в таблице 4.1.

Основной задачей гидравлического расчета является определение потерь напора по участкам, а также суммарных потерь напора от источника теплоты.

Потери напора на участке Δh, м, (отдельно для подающего и обратного трубопроводов) определяются по формуле:

где - коэффициент гидравлического трения, он определяется по формуле Альтшуля:

kэ = 0,5 мм – абсолютная эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стенок труб;

dвн – внутренний диаметр трубопровода, м;

 – протяженность участка трубопровода, м;

 – сумма коэффициентов местного сопротивления (табл. 5.1);

w - скорость потока сетевой воды, м/с:

 G – расход сетевой воды, т/ч;

 Re – число Рейнольдса:

   ν – кинематическая  вязкость, м2/с, соответствующая (также как и плотность) температурам сетевой воды в точке излома температурного графика .

Для подающего трубопровода: при = 70 °С ν = 0,414∙10-6 м2/с, ρ = 977,7кг/м3.

Для обратного трубопровода: при  = 33,4 °С ν = 0,75∙10-6  м2/с, ρ = 994,6кг/м3.

 

Потери напора от источника теплоты ΔHит, м, определяются путем суммирования потерь напора на соответствующих участках.

Результаты расчета представлены в таблице 4.2.

 

 

 

Таблица 4.1 - Коэффициенты местного сопротивления

 

Участок	Трубопровод	Местные сопротивления
		Отвод		Арматура (задвижки)		Переход диаметра		Тройник на проход		Компенсатор		∑ξ по трубопроводу участка
		К-во	∑ξ	К-во	∑ξ	К-во	∑ξ	К-во	∑ξ	К-во	∑ξ
1	Подающий			1	0,5							0,5
	Обратный			1	0,5							0,5
2	Подающий							1	1	1	1,7	2,7
	Обратный							1	1,5	1	1,7	3,2
3	Подающий							1	1	1	1,7	2,7
	Обратный							1	1,5	1	1,7	3,2
4	Подающий					1	0,5	1	1			1,5
	Обратный					1	0,5	1	1,5			2,0
5	Подающий	2	1			1	0,5	1	1	2	3,4	5,9
	Обратный	2	1			1	0,5	1	1,5	2	3,4	6,4
6	Подающий			1	0,5	1	0,5					1
	Обратный			1	0,5	1	0,5					1
7	Подающий	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	1,5	1	1,7	4,7
	Обратный	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	2	1	1,7	5,2
8	Подающий	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	1,5	3	5,1	8,1
	Обратный	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	2	3	5,1	8,6
9	Подающий	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	1,5	1	1,7	4,7
	Обратный	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	2	1	1,7	5,2
10	Подающий	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	1,5	3	5,1	8,1
	Обратный	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	2	3	5,1	8,6
11	Подающий	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	1,5	3	5,1	8,1
	Обратный	1	0,5	1	0,5	1	0,5	1	2	3	5,1	8,6

 

 

 

Таблица 4.2 - Гидравлический расчет во втором приближении

 

 

№ участка	dвн, м	lуч, м	G, т/ч	Подающий трубопровод						Обратный трубопровод						ΔHп+ ΔHо, м
				v, м/с	Re	λтр	∑ξ	Δh, м	ΔHп, м	v, м/с	Re	λтр	∑ξ	Δh, м	ΔHо, м
1	0,311	130	336,6	1,25955043	946184,02	0,12377858	0,5	4,22413036	4,22	1,23814846	513418,89	0,12377976	0,5	4,08183753	4,08	8,3
2	0,311	200	299,06	1,11907651	840658,921	0,12377876	2,7	5,2531882	9,47	1,10006143	456158,81	0,12378008	3,2	5,10707488	9,18	18,65
3	0,311	175	244,79	0,91599926	688105,722	0,12377911	2,7	3,09409404	12,56	0,90043482	373380,31	0,12378072	3,2	3,01053889	12,9	25,46
4	0,261	75	194,29	1,03226609	650776,448	0,12932323	1,5	2,09974683	14,66	1,01472608	353124,67	0,12932473	2	2,05525917	14,25	28,91
5	0,207	450	140,49	1,18666176	593330,882	0,13703873	5,9	21,8050635	36,46	1,1664983	321953,53	0,13704011	6,4	21,1052313	35,52	71,98
6	0,123	35	70,247	1,68050491	499280,445	0,1560839	1	6,53689404	42,999	1,65195018	270919,83	0,15608501	1	6,31667869	41,66	84,659
7	0,098	100	37,57	1,41583052	335148,288	0,16520704	4,7	17,7038815	60,699	1,39177308	181858,35	0,16520843	5,2	17,1568571	59,16	119,859
8	0,123	250	54,27	1,29829034	385723,942	0,15608429	8,1	27,9504043	88,6	1,27623011	209301,74	0,15608572	8,6	27,0503714	86,2	174,8
9	0,123	90	50,5	1,20810139	358928,673	0,15608441	4,7	8,84543562	97,49	1,18757362	194762,07	0,15608596	5,2	8,58341288	94,79	192,28
10	0,123	250	53,8	1,28704662	382383,418	0,1560843	8,1	27,4683798	124,96	1,26517744	207489,1	0,15608575	8,6	26,5838706	121,37	246,33
11	0,123	300	70,247	1,68050491	499280,445	0,1560839	8,1	55,9626631	180,9	1,65195018	270919,83	0,15608501	8,6	54,1469342	175,5	356,4