Система теплоснабжения промышленно-жилого района

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

   

     Гидравлический расчет паропровода.

     5.Расход пара и его параметры.

D=0,24кг/с, Р_п=0,79МПа, t=300⁰С.  [4,  стр.3]

Примем Р₀₌=1МПа и Т₀=340⁰С.

     6.Предварительный расчет паропровода.

Падение давления на всем участке.

DР=P₀-P_П=1*10⁶-0,79*10⁶=210000Па=0,21МПа,                    (4.6.1)

R_л=DР/l(1+a)=210000/1000(1+0,09)=198,1Па/м,                 (4.6.2)

где: ,

     z=0,2-0,5 – для паропровода,

     l=1000м – длина паропровода.

Среднее давление по длине трубопровода:

Р_ср=Р₀+(DР/2)=1*10⁶+(210000/2)=0,895МПа,                   (4.6.3)

Примем  падение температуры по длине  паропровода на 100 м равные 2⁰,

Т_ср=340-10=330⁰С,                                           (4.6.4)

Средняя плотность пара.

r_ср=1/v=1/0,3039=3,29кг/м³,                                 (4.6.5)

где: v=0,3039 – объем 1 кг пара при Р_ср=0,895МПа и Т_ср=330⁰С (3, стр62).

Рассчитываем диаметр трубопровода.

d=A_d*D^0,38/(rR_л)^0,19=0,414*0,24^0,38/651,7^0,19=70мм,              (4.6.6)

где: A_d=0,414м^0,0475-постоянный коэффициент, зависящий от абсолютной эквивалентной шероховатости трубопровода,   [3, стр342]

     7.Окончательный расчет паропровода.

Окончательный диаметр трубопровода:

d=82мм.

R_лr=A_R*D²/ a^5,25=10,6*10^-3*0,24²/0,09^5,25=188,8,                 (4.7.1)

где: A_R=10,6*10^-3м^0,25-постоянный коэффициент, зависящий от абсолютной эквивалентной шероховатости трубопровода,   [3, стр342]

Эквивалентная длина паропровода.

При прокладке  примем: на каждые 100 м длины трубопровода один «П» образный компенсатор; задвижки ставятся в начале и конце участка.

10 «П»  образных компенсаторов l_э=70м, 10 сварных колен l_э=16,8м, 2 задвижки l_э=2,6м.

Полная  длина: l_п.=l+l_э.=1000+89,4=1089,4м.               (4.7.2)

Среднее давление по длине трубопровода:

Р_ср=Р₀-R_лr/r_ср*l_п./2=1*10⁶-188,8/3,29*1089,4/2=0,968МПа,       (4.7.3)

Падение температуры по всему участку трубопровода.

 dТ=4*10=40⁰C

Средняя температура пара по длине.

Т_ср=Т₀–dТ/2=340–40/2=320⁰С,                                  (4.7.4)

Средняя плотность пара.

r_ср=1/v=1/0,2824=3,54кг/м³,                                 (4.7.5)

где: v=0,2824 – объем 1 кг пара при Р_ср=0,968 МПа и Т_ср=320⁰ (3, стр62).

R_л= R_лr/r_ср=188,8/3,54=53,4Па/м,                            (4.7.6)

DР=R_лl_п.=53,4*1089,4=0,058МПа,                              (4.7.7)

Р₂=Р₀-DР=1*10⁶-0,058*10⁶=0,942МПа,                          (4.7.8)

Р₀=Р_П+DР=0,79*10⁶+0,058*10⁶=0,848МПа.                       (4.7.9) 

    По полученным данным составляем таблицу. 
 

 
 
 

      Выбор сетевых и подпиточных насосов.

    По пьезометрическому графику H=68,6 м, расход теплоносителя по всему трубопроводу составил G=2,73 кг/с. На основе этих данных в качестве основного сетевого насоса выбираем СЭ-160-70 с подачей V=160м³/ч и напором H=70м, в качестве резервного с учетом перспектив развития сети теплоснабжения выбираем СЭ-160-100.    [1,  стр.446]

   По пьезометрическому графику H=44,3 м, расход теплоносителя по всему трубопроводу составил G=2,73 кг/с.На основе этих данных в качестве основного подпиточного насоса выбираем СЭ-160-50 с подачей V=160м³/ч и напором H=50м, в качестве резервного с учетом перспектив развития сети теплоснабжения выбираемСЭ-160-70.      [1, стр.446]  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   5 раздел: Тепловой расчет сети.

    1.Тепловой расчет паропровода:

Выбор изоляции.

Минеральная вата на синтетическом связующем с r_из=200 кг/м³,l_из=0,053 Вт/м⁰С

Толщина изоляции d=70 мм.

Диаметр трубы  с изоляцией:

d_из=d_нар+2 d =89+2*70=229мм,                                  (5.1.1)     

где: d_нар–наружный диаметр трубы паропровода.

Тепловое сопротивление  изоляции.

м*К/Вт,               (5.1.2)

Внешнее тепловое сопротивление.

Для предварительного расчета  (Вт/м²*К),

где: w=5 м/с–скорость воздуха.

м*К/Вт,                   (5.1.3)

Температура поверхности  изоляции:

                            (5.1.4)

где: t_н.о.=–34⁰С – температура наружного воздуха

     Т₀=300⁰С – начальные параметры теплоносителя.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией паропровода с изоляцией:

a_к=4,65w^0,7/d_из^0,3=4,65*5^0,7/0,229^0,3=22,4Вт/м²*К,               (5.1.5)

где: w=5м/с–скорость воздуха.

Коэффициент теплоотдачи излучением паропровода с изоляцией:

Вт/м²*К,          (5.1.6)

где: с=5 Вт/м²*К⁴–степень черноты.

Внешнее тепловое сопротивление паропровода с  изоляцией:

м*К/Вт.           (5.1.7)

Тепловые потери 1 м паропровода с изоляцией:

Вт/м.                            (5.1.8)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией голого паропровода:

a_к=4,65w^0,7/d_из^0,3=4,65*5^0,7/0,089^0,3=29,7Вт/м²*К,               (5.1.9)

где: w=5м/с–скорость воздуха.

Коэффициент теплоотдачи излучением голого паропровода:

Вт/м²*К,        (5.1.10)

где: с=5 Вт/м²*К⁴–степень черноты.

Внешнее тепловое сопротивление голого паропровода:

м*К/Вт.         (5.1.11)

Тепловые потери 1 м голого паропровода:

Вт/м.                            (5.1.12)

Коэффициент эффективности  изоляции.

%.                               (5.1.13)

Полные тепловые потери.

Q=q*l*(1+b)=129,8*1000*(1+0,3)=168,7кВт,                  (5.1.14)

Q_гол=q*l=5054,05*1000=5054,05кВт.                          (5.1.15)

где: b=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д.

Падение температуры:

h₁=h₂+Q/D=2768+168,7/0,24=3170,9кДж/кг,                    (5.1.16)

По Р=1МПа и  h₁=3170,9кДж/кг находим Т₀=355⁰С,  (3,  стр.62).

Падение температуры  на всем паропроводе составило 55⁰С.

    Тепловой расчет водопровода.

    2.Тепловой расчет первого участка.

Выбор изоляции.

Маты из стеклянного  штапельного волокна на синтетическом  связующем r=60 кг/м³, l_из=0,04 Вт/м⁰С

Толщина изоляции d=70 мм.

Диаметр трубы  с изоляцией:

d_из=d_нар+2d=89+2*70=229мм,                                   (5.2.1)

где: d_нар=89мм–наружный диаметр трубы паропровода.

Выбор канала.

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал (4,стр.12).

Тип канала: КЛ–120–60,

Внутренние размеры: 1200х600мм,

Наружные размеры: 1450х780мм,

l_к=1,3 Вт/м*К  – теплопроводность стенок канала.

Внутренний эквивалентный диаметр канала:

м,                                    (5.2.2)

Внешний эквивалентный  диаметр канала:

м.                                   (5.2.3)

Глубина залегания  канала.

h=2,2м.