Система централизованного теплоснабжения районов города

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет ПГС

Кафедра: Теплогазоснабжения и вентиляции

Специальность 2903 «Промышленное и гражданское строительство»

Контрольная работа

на тему: «Система централизованного теплоснабжения районов города»

Дисциплина: «Теплоснабжение»

Москва 2011 г.

Содержание

Введение

. Задание

. Исходные данные для проектирования

. Определение расчетных тепловых нагрузок районов города

.1 Расход тепла на отопление

.2 Расход тепла на вентиляцию

.3 Расход тепла на горячее водоснабжение

4. Построение графиков расхода теплоты

5. Гидравлический расчет тепловой сети

Библиографический список

Введение

Системы централизованного теплоснабжения должны быть надежными, экономичными, индустриальными и удобными в эксплуатации. В настоящее время совершенствуются все элементы теплоснабжения - теплогенерирующие установки, тепловые сети и потребители. Совершенствуются способы прокладки тепловых сетей, применяются новые теплоизоляционные материалы.

Большое внимание уделяется вопросам энергосбережения, применению нетрадиционных источников энергии для нужд теплоснабжения. Это, в первую очередь, солнечная энергия, геотермальные воды, тепловые насосы.

Дисциплина Теплоснабжение является одной из основных в учебном плане инженеров по специальности 290700 Теплогазоснабжение и вентиляция.

В проекте «Теплоснабжение района города» разрабатывается в сокращенном объеме система централизованного теплоснабжения района города с жилищно-коммунальной застройкой. В качестве теплоносителя используется горячая вода.

1. Задание

Целью данного проекта является «Разработка водяной системы централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города с 2-х трубной прокладкой тепловых сетей». В качестве источника теплоты принимается ТЭЦ.

В ходе выполнения проекта необходимо: определить теплопотребление районов города; произвести расчет и построение графиков центрального качественного регулирования отпуска теплоты; определить расходы сетевой воды и выполнить гидравлический расчет сетей; построить пьезометрический график и продольный профиль тепловых сетей; подобрать основное оборудование источника теплоты и ЦТП; произвести тепловой и гидравлический расчеты водоподогревательной установки.

2. Исходные данные к проекту «Теплоснабжение районов города»

Географический пункт строительства (город) и его климатические условия [2]

Вариант строит-ваГородТемпература наружного воздуха, °СПродолжительность отопительного периода, сутки.Расчетная для проектированиясредняя отопительного периодаотоплениявентиляции19Минусинск-40-25-8,2230

Число суток за отопительный период со среднесуточными температурами наружного воздуха в 0С-45 -40-40 -35-35 -30-30 -25-25 -20-20 -15-15 -10-10 -5-5 00 +81,13,37,313,319,424,830,431,142,357

Этажность застройки районов города, расчетные температуры сетевой воды,

Вариант застройкиЭтажность застройкиЖилая площадь, м2Расчетные температуры сетевой воды, °СВид системы теплоснабж.в подающей магистралив обратной магистралив системе отопленияРайон №11 - 2?1507095открытаяРайон №23 - 4?1507095открытаяРайон №36 - 8?1507095открытая

Вариант генерального плана города - 19

3. Определение расчетных тепловых нагрузок районов города

теплоснабжение вентиляция застройка водяной

Расчетные расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяем для каждого района города по укрупненным показателям, согласно СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети», исходя из величины жилой площади и числа жителей, считая все административно-бытовые, общественные и жилые здания, равномерно распределенные по районам. Суммарная площадь застраиваемых районов определяется по масштабу генплана в [га]. Площадь районов вычисляют по генплану, не включая площади улиц, проспектов, площадей, парков. Жилая площадь районов определяется в зависимости от этажности зданий

Определение численности населения

Количество жителей по кварталам определяется по формуле:

где - площадь районов в га., полученная в результате замеров по плану застройки.

-плотность населения, чел/га.

Площадь районов составляет:

= 28,5 га. - площадь застройки 1 - 2 этажных зданий;

= 32,0 га. - площадь застройки 3 - 4 этажных зданий;

= 34,0 га. - площадь застройки 6 - 8 этажных зданий;

= 94,5 га.- общая площадь застройки

Число жителей:

- число жителей 1-го района (1 - 2 этажных зданий); - число жителей 2-го района (3 - 4 этажных зданий);

- число жителей 3-го района (6 - 8 этажных зданий); - общее число жителей

3.1 Расход тепла на отопление

Определение количества теплоты на отопление: максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий

где: A - жилая площадь зданий

А=N f,

где f - норма расхода жилой площади на 1 человека = 18 м/чел

qо - удельный тепловой поток на отопление 1 м2

k1 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимать равным 0,25

Принимая по СНиП 2.04.07-86* прил.2, укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий qо находим расчетный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий районов:

toЭтажность.1 ÷ 23 ÷ 46 ÷ 8-40 °С.qo=187 Вт/м2qo=109 Вт/м2qo=95 Вт/м2

В первом районе нет общественных зданий

.2 Расход тепла на вентиляцию

Определение количества теплоты на вентиляцию:

максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

A - жилая площадь зданий

qо - удельный тепловой поток на отопление 1 м2.

k1 = 0,25 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принимать равным 0,25

k2 = 0,4 - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, при отсутствии данных принимать 0,4(доля общественных зданий 0,25 из них 40% с механической вентиляцией)

Принимая по СНиП 2.04.07-86* прил.2, укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий qо находим расчетный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий районов:

toЭтажность.1 ÷ 23 ÷ 46 ÷ 8-25 °С.qo=173 Вт/м2qo=97 Вт/м2qo=81 Вт/м2

qo=173 Вт/м2

qo=97 Вт/м2

qo=81 Вт/м2

В районе № 1 с 1 - 2 этажной застройкой вентиляции нет.

.3 Расход теплоты на горячее водоснабжение

Определение количества теплоты на горячее водоснабжение:

средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

- количество жителей;

- удельный показатель потребления горячей воды для жилых зданий, при расчетной температуре горячей воды ;

- удельный показатель потребления горячей воды для общественных зданий, при расчетной температуре горячей воды;

- теплоемкость теплоносителя;

- расчетная температура горячей воды;

- расчетная температура холодной (водопроводной) воды в зимний период; или

По прил.3 СНиП 2.04.07-86* находим укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение qh = 376 Вт/чел, исходя из того, что норма расхода воды на горячее водоснабжение в сутки на одного человека a = 105 л/сут. В районе № 1 с 1-2 этажной застройкой нет централизованного горячего водоснабжения.

максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Таблица 1 Расчет теплопотребления тепла в районах города

№ ЭтажностьПлощадь районов, Fкв, гаРасходы теплоты, Втна отопление Qo maxна вентиляцию Qv maxна горячее водоснабжение QhmåQ11 - 228,56715170----------671517023 - 432,018050400128505626773602201281636 - 834,0254362501735020447440031645670ИТОГО94,5502018203020076715176060373656

4. Построение графиков расхода теплоты

Теперь можно построить графики часовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зависимости от температуры наружного воздуха, а также график годового расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха для данного жилого района города. Выбираем из таблицы 1 расчетные расходы теплоты для всего города:

= 50201820 Вт, = 50,20 МВт

= 3020076 Вт, = 3,020 МВт

= 7151760 Вт. = 7,151 МВт

Климатологические данные принимаем для г. Минусинск по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»: tо = -40°С, продолжительность отопительного периода no = 230 сут. = 5520 ч.

Средний тепловой поток на отопление жилых районов населенных пунктов, Вт, следует определять по формуле

;

то же, на вентиляцию, Вт, при tо

.

- средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий равной 18 °С,

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С.

- средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха 8°С и менее (отопительный период), °С

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых районов населенных пунктов в не отапливаемый период следует определять по формуле:

- температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15°С);

- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5°С);

b -коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора равным 0,8 (для курортов b = 1,2 -1,5), для предприятий - 1,0;

- количество часов работы системы горячего водоснабжения в году. Полученные данные указаны в МВт

Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение круглогодовая и в течение отопительного периода условно принимается постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха. Полученные в результате расчетов данные сводим в таблицу 2

Таблица 2.

tн0-5-10-15-20-25-30-35-40Qo max9,47211,45911,67513,21115,21317,92921,87327,89050,202Qv max0,5700,6290,7020,7950,9151,0791,3131,6783,020Qhm7,1517,1517,1517,1517,1517,1517,1517,1517,151åQ17,19318,23919,58821,15723,27926,15930,29136,71960,373

Данные по продолжительности стояния температур наружного воздуха находим в таблице 1.3 Справочника /В. И. Манюк и др./ «Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей» и сводим их в таблицу 3.

Таблица 3.

Продолжительность стояния, n, часТемпература наружного воздуха-45.. -40-40.. -35-35.. -30-30. .-25-25.. -20-20.. -15-15.. -10-10.. -05-5.. 00.. +8n268017532046559573074610151368ån26106281601106616612391313741525520

5. Гидравлический расчет тепловой сети

На генплане города необходимо сделать трассировку тепловой сети, от источника тепла (ТЭЦ) до каждого микрорайона, стараясь выбрать наиболее экономичный вариант. Необходимо выбрать основную магистраль от источника до наиболее удаленного микрорайона, от основной магистрали проложить ответвления к другим микрорайонам.

Для начала расчета необходимо найти общий расход воды, поступающей от источника теплоты (ТЭЦ), который будет равен:

, где

- общее количество теплоты, потребляемое районом, Вт (см.табл.1 выше);

- расчетная температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети(С);

- расчетная температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети(С);

с - теплоемкость воды (1,163 )

Цель гидравлического расчета:

а) Определение диаметров труб тепловой сети.

б) Определение потерь давления в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети.

Расчетный расход сетевой воды по районам:

= 72,1 т/ч

= 236,6 т/ч

= 340,1 т/ч

648,8 т/ч.

ГЕНПЛАН ГОРОДА М 1:10000

Схема трассировки трубопровода

Гидравлический расчет водяной тепловой сети

№ уч-каРасход воды G ,Диам. труб d,ммДлина участка, мСк-сть движ. воды V,м/сПотери давленияСуммарные потери давления от источника тепла, кПат/чкг/сПо плану lС учетом kм,l'Уд. Rуд, Па/мНа участке DPуч= Rуд* l' Па12345678910Основная магистраль1648.8180,04007007701,3456.44342843,22572158,84005005501,1784.24631089,7334094.43007508251.247864350154,05425570,82502502751.348222550176,6517047,22002502751,374612650189,268523,61752502751,046217050206,2Ответвления от магистрали «А»772201502502751,181223355033,55854151252502751,281814950083,059328,81002502751,1519453350136,410185802502750,9918851700188,1Ответвления от магистрали «Б»1123665,52502502751,3076.22095521,01217749,12002502751.521363740058,41311832,71842502751.3015241800100,2145916,31252502751,4222060,500160,7

Список литературы

1.Теплоснабжение. Учеб. для вузов/ А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов и др. Под ред. А.А. Ионина, -М.: Стройиздат, 1989.

.Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учуб. для вузов, -М.: Энергоиздат, 1999.

.Расчёт и проектирование тепловых сетей. / А.Ю. Строй, В.Л. Скальский . -Киев.: Будивельник, 1981.

.СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»./ Госстрой России, 2000.

.Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник./ В.И. Манюк, ЯЧ.И. Каплинских и др. М.: Стройиздат, 1988.

.СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети». / Гострой СССР. -М.: ЦИТ Госстроя СССР, 1987.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет ПГС Кафедра: Теплогазоснабжения и вентиляции Спец

Больше работ по теме: