Эксплуатация, тепловой расчет и выбор систем отопления теплоснабжения

 

Для дальнейшего расчета принимаем  температуру в подающем трубопроводе тепловой сети в период натопа, τ3= 570С, а температуру в обратном трубопроводе, τ1= 400С.

Построение графика регулирования позволяет подобрать оборудование и сделать его работу надёжной в соответствии с режимами эксплуатации.

График находится в Приложении Б.

 

 

2.3  Расчет расходов теплоносителя

 

 

Расчётный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определить отдельно для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения по следующим формулам:

Определение максимальный расчётный расход на отопление, т/ч, по формуле

 

 

 ,                                                                  (14)

 

 

Определяем расход на вентиляцию, т/ч, по формуле

 

 

 ,                                                                (15)

 

 

Определяем максимальный  расход, т/ч, на горячее водоснабжение  по формуле

 

 

,                                                         (16)

 

 

где Q0, Qv, Qhm max – принять из таблицы 2, кВт;

      τ1,τ3 – принять из таблицы 3,0С;

      с – удельная теплоёмкость воды принимаемая в расчётах – 4,187 Дж/кг·0С.

 

Для объекта № 2

,

G0=0,766 т/ч,

,

Gv=0,92 т/ч,

,

Ghm max=0,750 т/ч.

Аналогично производим расчет для других объектов.

 

 

Определяем суммарный расход  ΣG, т/ч, по формуле

 

 

ΣG= G0+ Gv+ Ghm max ,                                                                           (17)

 

 

Расчеты сводим в таблицу 4.

 

Таблица 4 – Расчет расходов сетевой воды

номер объекта	Расход сетевой воды, т/ч
	на отопление, G0	на вентиляцию, Gv	на горячее водоснабжение, Ghm max	суммарное, ΣG
2 3 4 7 8 9	0,766 0,904 0,562 0,210 0,210 0,633	0,092 0,109 0,067 0,085 0,085 0,076	0,750 0,583 0,622 0,689 0,689 0,699	1,608 1,596 1,251 0,984 0,984 1,408
Итого	3,285	0,514	4,032	7,831

 

 

3. Определение расчетных расходов воды

 

 

Расчетные расходы воды определяют по каждому участку трубопровода.

Участком называют часть системы или отрезок трубопровода между точками разделения потока.

Следовательно, необходимо расчетную схему выполненную в масштабе разбить на участки, определив длину и расход теплоносителя по каждому участку (см. Приложение В стр. 46 ПЗ).

Принимаем главное циркуляционное кольцо как самое нагруженное и удаленное через объект 2. На главном кольце 4 участка.

Участки с 5 по 9 принадлежат к второстепенным кольцам. Их расходы также необходимо определить.

По рассчитанным расходам воды на каждый объект (см. табл. 4) и участок принимаем условные диаметры главного циркуляционного кольца. По рекомендуемому расстоянию между опорами определяем количество неподвижных опор согласно [Л9 стр. 36 табл. 3.7].

 

Участок №1

GI=7,831 т/ч,   Dн=133х4.   

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 90 м.

Длина трубопровода на данном участке – 200,0 м.

На участке 3 компенсатора.

 

Участок №2

GII=5,172 т/ч,   Dн=108х4.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 80 м.

Длина трубопровода на данном участке – 53,0 м.

На участке 1 компенсатор.

 

Участок №3

GIII=2,592 т/ч,   Dн=89х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 80 м.

Длина трубопровода на данном участке – 57,0 м.

На участке 1 компенсатор.

 

 

Участок №4

GIV=1,608 т/ч,    Dн=57х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 60 м.

Длина трубопровода на данном участке – 20 м.

На участке 1 компенсатор.

 

Участок №5

GV=0,984 т/ч,   Dн=57х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 60 м.

Длина трубопровода на данном участке – 37,5 м.

На участке 1 компенсатор.

 

Участок №6

GVI=0,984 т/ч,    Dн=57х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 60 м.

Длина трубопровода на данном участке – 15 м.

На участке 1 компенсатор.

 

Участок №7

GVII=1,596 т/ч,    Dн=57х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 60 м.

Длина трубопровода на данном участке – 20 м.

На участке 1 компенсатор.

 

Участок №8

GVIII=1,251 т/ч,    Dн=89х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 80 м.

Длина трубопровода на данном участке – 50 м.

На участке 1 компенсатор.

 

 

Участок №9

GХ=1,36 т/ч    Dн=89х3,5.  

При таком диаметре рекомендуемое расстояние между неподвижными опорами, lрек., м,  не должно превышать  – 80 м.

Длина трубопровода на данном участке – 37,5 м.

На участке 1 компенсатор.

 

4. Гидравлический расчет участков тепловой сети

 

 

Целью гидравлического расчета является выбор экономичных и надежных диаметров определением потерь давления на всех участках трубопровода.

Расчет главного кольца сводим в таблицу 5.

 

Таблица 5 – Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца  через объект 2

Номер участка	Расход, G, т/ч	Длина, м			Диаметр трубы, мм		Потери на метр длины, Δh, кгс/м	Скорость потока, v, м/с	Потери давления, ΔН
		По плану, l	Эквивалентная, le	Приведенная, l′	Dу	Dн			кгс/м	кПа
Главное циркуляционное кольцо
1 2 3 4	7,831 5,172 2,592 1,608	200,0 53,0 57,0 20,0	39,72 17,95 10,25 1,69	239,72 70,95 67,25 21,69	125 100 80 50	133х4 219х6 89х3,5 57х3,5	0,52 0,85 0,71 2,66	0,21 0,24 0,19 0,27	124,65 60,31 47,75 57,70	1,3 0,6 0,5 0,6
Итого	–	330,0	–	–	–	–	–	–	290,41	3,0
Второстепенное циркуляционное кольцо
5	1,14	15,0	1,48	16,48	40	44,5х2,5	3,82	0,27	62,95	0,6

 

Для расчета эквивалентной длины, le, м, составляем таблицу 6.

Эквивалентные коэффициенты находим по [Л 9 стр.125].

Суммарное количество эквивалентных коэффициентов по каждому участку из таблицы 6 переносим в таблицу 5.

Приведенную длину  и потери давления определяем по формулам

 

l′=lпл+le,                                                                    (18)

 

 

ΔН=Δh·l′,                                                                       (19)

 

 

 

 

Таблица 6 – Расчет эквивалентных длин главного циркуляционного кольца

Номер участка	Эскиз сопротивления	Диаметр, d, мм	Количество, шт.	Эквивалентный коэффициент,le, м	Суммарный коэффициент местных сопротивлений, Σle
1		133х4	1   3   2   2	2,2   8,4·3   1,76·2   4,4·2	39,72
2		108х4	1   1   2	1,65   6,5   3,3·2	17,95
3		89х3,5	1   1   1   1	1,28   5,4   1,02   2,55	10,25
4		57х3,5	1   2	0,65   0,52∙2	1,69
5		44,5х2,5	1   2	0,72   0,38∙2	1,48

 

 

Определяем теоретические потери давления по формуле

 
,                                                                     (20)

 

где ΔL –  длина главного циркуляционного кольца, м.

 

,

 кПа.

Определяем запас по формуле

 

 ,                                           (21)

,

%.

Диаметры на главном циркуляционном кольце должны быть такими, что бы потери давления составляли от 7 до 10 от значения ΔНтеор.. Условие выполнено, следовательно, диаметры подобраны правильно и они являются надежными и экономичными.

 

Диаметры  для второстепенного циркуляционного кольца должны быть такими, что бы потери давления составляли от 0 до 15 от значения ΔН. Выполнение условия определяем по формуле

 

 

,                                                                          (22)

 

 

,

.

Условие выполнено, следовательно, диаметр трубопровода подобран правильно.

 

 

 

 

5 Построение  расчетной схемы тепловой сети

 

 

 

При выборе схемы  тепловых сетей необходимо учитывать обеспечение надежности и экономичности их работы. Следует стремиться к наименьшей протяженности тепловых сетей, к меньшему количеству тепловых камер, применяя, по возможности, двухстороннее подключение. Водяные тепловые сети следует принимать 2-трубными, подающими теплоноситель одновременно на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды.

 Расчетная схема выполнена в однотрубном исполнении.

Протяженность тепловых сетей микрорайона составляет 415 м. Схема тепловой сети – тупиковая, резервные связи отсутствуют.

На схеме даны: длины участков, нагрузки на этих участках. Так же на расчетной схеме вынесены все размеры с помощью трех размерных линий.

Расчетная схема тепловой сети находится в Приложении В. 
6 Обоснование выбора способа прокладки и типа каналов

 

 

 

При выборе трассы теплопровода следует руководствоваться в первую очередь условиями надежности теплоснабжения, безопасности работы обслуживающего персонала и населения, возможностью быстрой ликвидации неполадок и аварий.

Подземная прокладка тепловых сетей может осуществляться в каналах и бесканально. Широкое распространение в настоящее время получила прокладка в непроходных каналах различных конструкций. Наиболее перспективны для строительства тепловых сетей непроходные каналы типа МКЛ, а также КЛ, обеспечивающие свободный доступ к трубопроводам при производстве сварочных, изолировочных и других видов работ.