Строительство тепловых сетей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Годовой   расход  тепла жилыми  и  общественными  зданиями.

 

Годовой расход тепла на отопление жилых и общественных зданий (КДж):

Qoгод=86,4Qomno   (1.2.1.)

 

Qoгод=86,4·1598990,3·267=36886787432Дж

 

Годовой расход тепла на вентиляцию общественных зданий (КДж):

 

Qvгод=3,6·Z·Qvm·no  (1.2.2.)

 

Qvгод=3,6·16·70818,4·267=1089130337Дж

 

Годовой расход тепла на ГВ жилых и общественных зданий (КДж):

 

Qhmгод=86.4·Qhm·no+86.4Qshm·(nhy-no)

( 1.2.3.)

no – продолжительность отопительного периода в сутках

Z – усреднённое за отопительный период число работы системы вентиляции общественных зданий в течении суток (16 часов).

nh y – расчётное число суток в году работы системы ГВ (350 суток).

 

Qhmгод=86.4·323017·267+86.4·206730,9·(350-267)=8934123,2КДж

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.  Построение   графика  часовых  расходов  теплоты:

 

Отопление.

Qо max=3065157

 

Вентиляция.

 QV max=135754,2

 

Горячее  водоснабжение.

Q h max=775240

 

Qсум =Qh max+Qо max+QV max = 775240.8+3065157+135754.2=3976152

 

Тепловая  нагрузка на  горячее  водоснабжение – круглогодовая  в  течении  отопительного   периода условно  принимается – постоянной, независящей от температуры наружного  воздуха.

Поэтому  график часового расхода теплоты на горячее  водоснабжение  представляет собой  прямую  параллельную  оси  абсцисс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Регулирование  отпуска  теплоты  и  построение   графика.

 

1.4.1. Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65% от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении:

   –– регулирование отпуска теплоты  принимают по нагрузке на отопление.

  При этом в тепловой сети  поддерживается отопительно-бытовой температурный график.

Построение графика центрального качественного регулирования по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды, подающей и обратной магистрали, от температуры наружного воздуха.

Для зависимых схем присоединения отопительных установок к отопительным сетям температуру в подающей ( ) и обратной ( ) магистралях в течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур наружного воздуха от +8 до to по следующим формулам:

;  (1.4.1.1.)

;  (1.4.1.2.)

ti – средняя температура воздуха отапливаемых зданий.

 ∆t – температурный напор нагреваемого прибора:

 

;  (1.4.1.3.)

– температура воды в подающем трубопроводе системы отопления после элеватора при to.

to – расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

– температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления при to.

– расчётный перепад температур воды в тепловой сети:

;  (1.4.1.4.)

– температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчётной температуре наружного воздуха (to).

– расчётный перепад температуры воды в местной системе отопления.

;  (1.4.1.5.)

 

 

При регулировании по отопительной нагрузке, водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение (Qh max) к максимальной тепловой нагрузки на отопление (Qо max) типа регулятора, по следующим схемам:

  – с установкой регулятора расхода по двухступенчатой смешанной схеме.

При таком же отношении с электронным регулятором расхода по двухступенчатой смешанной  схеме  с  ограничением  максимального  расхода  воды  на  ввод.

При  остальных   отношениях   по  параллельной  схеме.

=95-70=25ос

=95-70=25 ос

=(95-70):2-20=62,5 ос

(+8)   20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=39,29 ос

    (+3)   20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=45,25 ос

(0)    20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=48,75 ос

(-5)    20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=55ос

(-10)   20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=61ос

(-15)  20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=66,4ос

(-20)   20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=71,87ос

(-25)  20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=77,25ос

(-30)  20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=82,5ос

(-35)  20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=87,38ос

(-40)  20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=92,75 ос

(-42)   20+62,5()0.8+(25-0,5·25)·=95ос

 

(+8)   20+62,5()0.8-0,5·25·=34,5ос

    (+3)  20+62,5()0.8-0,5·25·=39,1 ос

(0)     20+62,5()0.8-0,5·25·=41 ос

(-5)   20+62,5()0.8-0,5·25·=45ос

(-10) 20+62,5()0.8-0,5·25·=49ос

(-15) 20+62,5()0.8-0,5·25·=52,4ос

(-20) 20+62,5()0.8-0,5·25·=55,63ос

(-25) 20+62,5()0.8-0,5·25·=59ос

(-30) 20+62,5()0.8-0,5·25·=62,5ос

(-35) 20+62,5()0.8-0,5·25·=65,1ос

(-40) 20+62,5()0.8-0,5·25·=68,5 ос

(-42) 20+62,5()0.8-0,5·25·=70ос

 

1.4.2.  Если в системе теплоснабжения нагрузка на жилищно-коммунальные нужды  составляет, более 65% от суммарной тепловой нагрузки принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совмещённой нагрузке горячего водоснабжения и отопления.

Применение данного метода регулирования позволяет рассчитать магистральные теплопроводы  по суммарному расходу воды на отопление и на вентиляцию, не учитывая расхода на горячее водоснабжение. Для удовлетворения нагрузки на горячее водоснабжение температура воды в подающем трубопроводе принимается выше, чем по отопительному графику и большинство абонентов системы отопления и горячего водоснабжения должны присоединятся к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты: 

1) – с установкой регулятора расхода по последовательной двухступенчатой схеме.

2)  При том же отношении с электронным регулятором расхода по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод.

При этом способе регулирования отпуска теплоты в тепловой сети поддерживается повышенный отопительно-бытовой температурный график, который строится на основании отопительно-бытового температурного графика.

Расчёт повышенного температурного графика заключается в определении перепада температур сетевой воды в подогревателях верхней (δ1) и нижней (δ2) ступени при различных температурах наружного воздуха (tн) и балансовой нагрузки горячего водоснабжения ( ): 

=X·Qh m ;  (1.4.2.1.)

X – балансовый коэффициент учитывающий неравномерность расхода теплоты на горячие водоснабжение в течении суток (для закрытых систем теплоснабжения X=1,2).

Суммарный перепад температур сетевой воды в подогревателях верхней и нижней ступени в течение всего отопительного периода постоянен и определяется:

;  (1.4.2.2.)

Задавая величину недогрева водопроводной воды до температуры греющей воды в нижней ступени подогревателя (∆t = 5 ÷ 10 °С) определяют температуру нагреваемой воды  после первой ступени подогревателя (t') при температуре наружного воздуха, соответствующей точки излома графика (t'н):    

t' =

– ∆t'н;  (1.4.2.3.)

Штрих обозначает, что значение взяты при температуре точки излома графика.

 

Перепад температур сетевой воды в нижней ступени подогревателя (δ2) при различных температурах наружного воздуха определяется:

при t'н:       δ'2 = δ·(t' – tc)/(th – tc);  (1.4.2.4.)

при to:        δ2 = δ'·(τ2 – tc)/(τ'2 – tc);  (1.4.2.5.)

th – температура воды поступающая в систему горячего водоснабжения.

tc – температура холодной водопроводной воды в отопительный период.

Зная δ2 и δ'2 находим температуру сетевой воды от обратной магистрали по повышенному температурному графику:

τ2П = τ2 – δ2;  (1.4.2.6.)

τ'2П = τ'2 – δ'2;  (1.4.2.7.)

Перепад температур сетевой воды в верхней ступени подогревателя при t'н и tо:

δ'1 = δ – δ'2;  (1.4.2.8.)

δ1 = δ – δ2;  (1.4.2.9.)

Температуры сетевой воды подающей магистрали тепловой сети для повышенного температурного графика определяются по следующим формулам:

τ1П = τ1 – δ1;  (1.4.2.10.)

τ'1П = τ'1 – δ'1;  (1.4.2.11.)

 

1.4.3.Расчёт графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты.

 

 – регулирование отпуска  теплоты принимают по нагрузке  на отопление. При этом в тепловой  сети поддерживается отопительно-бытовой  температурный график

Данные для расчёта графика: τ1 = 95 °С

τ2 = 70 °С

ti  = -13,3 °С

to = – 42 °С

τэ = 95 °С

 

Минимальную температуру сетевой воды в подающем магистрали принимается равной 70 °С (на уровне 70 °С график срезается).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5. Разработка монтажной схемы  и выбор строительных конструкций  тепловой сети.

 

Тепловая сеть представляет собой систему прочно и плотно соединёнными между собой участков теплопроводов, по которым тепло с помощью теплоносителя транспортируется от источников тепла к тепловым потребителям.

Направление теплопроводов выбирается по тепловой карте района с учётом геодезической съёмки, планов существующих и намечаемых наземных и подземных сооружений, состояния грунтовых вод.

При прокладке стремятся к: – прокладке магистральной трассы по району наиболее плотной тепловой нагрузки,

• минимальные объёмы работ по сооружению сети,
• наименьшей длины теплопровода.

Теплопроводы прокладываются прямолинейно, параллельно оси проезда или линии застройки. Нежелательно перебрасывать трассу магистрального теплопровода с одной стороны проезда на другую.

При выборе трассы следует руководствоваться следующим:

• надёжности теплоносителя,
• быстрая ликвидация возможных неполадок и аварий,
• безопасность обслуживающего персонала.

Для обеспечения опорожнения и дренажа теплопроводы прокладываются с уклоном к горизонту. Минимальная величина уклона водяных сетей принимается равной 0,002, где направление уклона безразлично.

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль, на который наносят:

• планировочные и существующие отметки земли,
• уровень стояния грунтовых вод,
• существующие и проектируемые подземные коммуникации, сооружаемые с указанием вертикальных отметок этих сооружений.

Теплопровод состоит из трёх основных элементов:

• трубопровод,
• теплоизоляционная конструкция,
• строительная конструкция.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6   Гидравлический расчет водяных тепловых сетей.

 

1.6.1. Задачи  гидравлического расчёта.

 

В задачу гидравлического расчёта входят:

1.Определение диаметров,

2.Определение величины давлений (напоров) в различных тачках сети,

3.Определение падения давления (напора),

4.Увязка всех тачек системы при статической и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских установок.

Результаты гидравлического расчёта дают исходный материал для решения следующих задач:

1. Определение капиталовложений, расхода металла и основного объёма работ по сооружению тепловой сети,

2. Установление характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, и. их размещение,

3. Выяснение условия работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок,

4. Выбор авторегулятора для тепловой сети и абонентских вводов,

5. Разработка режимов эксплуатации.

 

1.6.2. Основные  расчётные зависимости.

При гидравлическом расчёте тепловых сетей определяют потери давления на участках трубопровода для последующей разработки гидравлических режимов и выявление располагаемых напоров на тепловых пунктах потребителей.

Гидравлический расчёт производится на суммарный расчётный расход сетевой воды, складывающийся из расчётных расходов на отопление, вентиляцию и на горячие водоснабжение.

Перед гидравлическим расчётом составляют расчётную схему тепловых сетей с нанесением на ней длин, местных сопротивлений и расчётных расходов теплоносителя по всем участкам сети.

Потери давления на участке трубопровода складываются из линейных потерь на трения и местные сопротивления:

= mp+ m   (1.6.2.1)

 

Линейные потери давления пропорциональны длине трубы и равны:

mp=R·L   (1.6.2.2)

L-длина трубопровода (м)

R-удельные потери давления на трения (кг с/м2)

 

Отсюда           R=l· (V2·ɣ/2g· Dв)=0,00638· G/ Dв·ɣ  (1.6.2.3)

l-коэффициент гидравлического трения ;

V-скорость теплоносителя  (м/с);

ɣ-плотность теплоносителя на рассчитываемом участке (кг с/м3);

g-ускорение свободного падения (м2/с)       (g=9,81 м2/с);

Dв-внутренний диаметр трубы  (м);

G-расчетный расход теплоносителя   (т/ч).

 

Потери давления в местных сопротивлениях определяются:

= z·V2·ɣ/2g  (1.6.2.4.)

z-коэффициент местных сопротивлений.