Расчет тепловых нагрузок по укрупненным характеристикам, производственных и служебных зданий, на вентиляцию и горячее водоснабжение. Определение необходимых расходов воды. Построение пьезометрического графика, схема присоединения абонентских вводов.
При низкой оригинальности работы "Проектирование тепловых сетей промышленного предприятия г. Тамбова", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В данной курсовой работе были проведены расчеты системы теплоснабжения промышленного предприятия в результате которого были определены расходы тепла по отдельным видам теплопотребления (отопление, вентиляция, ГВС), годовые расходы тепла. Также были найдены расходы теплоносителя по отдельным видам теплопотребления.
Тепловое потребление - одна из основных статей топливно-энергетического баланса нашей страны. На удовлетворение тепловой нагрузки страны расходуется ежегодно более 600 млн. т.у.т., т.е. около 30% всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов. Под теплоснабжением понимают систему обеспечения теплом зданий и сооружений. Централизованные системы теплоснабжения обеспечивают наиболее экономное использование топлива и имеющие наиболее высокие экономические показатели.
Теплоснабжение является крупной отраслью народного хозяйства. В условиях ограниченных топливных ресурсов рациональное и экономичное расходование их представляет задачу большой государственной важности. Значительная роль в решении этой задачи отводится централизованному теплоснабжению и теплофикации, которые тесно связаны с электрификацией и энергетикой.
Централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепла, тепловых сетей и местных систем потребления - систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Развитие теплофикации способствует решению многих важных народнохозяйственных и социальных проблем, таких как повышение тепловой и общей экономичности энергетического производства, обеспечение экономичного и качественного электро- и теплоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных комплексов, снижение трудозатрат в тепловом хозяйстве, улучшение экологической обстановки в городах и промышленных районах.
Исходные данные для проектирования
Промышленное предприятие, предоставленное для проектирования тепловых сетей, расположенное на площади 81 400 м2 и имеет следующие объекты и их планировочные размеры: Механический цех №1/бытовка - F = 80 x 49 м2, V = (30,0/3,9)*103 м3;
Сборочный цех №2/бытовка - F = 120 x 71 м2, V = (94/17)*103 м3;
Сборочный цех №3/бытовка - F = 94 x 55 м2, V = (45/2,9)*103 м3;
Механический цех №4/бытовка - F = 94 x 30 м2, V = (34,2/4,4)*103 м3;
Литейный цех /бытовка - F = 33 x 30 м2, V = (5,4/1,13)*103 м3;
Ремонтно-инструментальный цех/бытовка - F = 30 x 10 м2, V = (14,6/2,2)*103 м3;
Центральное конструкторское бюро - F = 63 x 14 м2, V = 31,1*103 м3;
Административный корпус - F = 53 х 16 26 х 18 м2, V = 2,93*103 м3;
Центральная заводская лаборатория - F = 40 x 17 м2, V = 4,21*103 м3;
Компрессорная - F = 16,5 x 12,5 м2, V = 2,11*103 м3;
Два склада - F = 32 x 17 м2, V = 4*103 м3;
Гараж - F = 17 x 10 м2, V = 0,65*103 м3;
Диспетчерская - F = 8 x 5 м2, V = 0,16*103 м3;
Внутризаводской транспорт - F = 28 x 10 м2, V = 1,0*103 м3;
Вохр (военизированная охрана) - F = 10 x 5 м2, V = 0,115*103 м3.
Климатические условия в холодный период работы предприятия: Район строительства: Тамбов
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки: -28°С
Максимальная из средних скоростей ветра: 4,7 м/с
Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже 8°С: 202 дня
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца: 84%
Средняя температура воздуха: -4,2°С
Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции: -15°С
1. Расчет тепловых нагрузок по укрупненным характеристикам
Тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию зависят от температуры наружного воздуха, скорости ветра, влажности. При перспективном строительстве расчетные расходы тепла рекомендуется принимать из типовых проектов с соответствующей корректировкой по климатическим условиям района строительства. Если проектные материалы отсутствуют, то расходы тепла на отопление и вентиляцию допускается определять по укрупненным показателям.
Если объемы здания известны, то расчетные тепловые нагрузки систем отопления определяют по формуле [1]: , КВТ (1) где - коэффициент инфильтрации, учитывающий долю расхода тепла на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещение через неплотности ограждения; - удельная тепловая характеристика здания на отопление, Вт/м3*°С; - объем здания по наружному обмеру, м3; - температура воздуха в помещении,°С; - расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления,°С; - добавочные потери на инфильтрацию.
Добавочные потери на инфильтрацию можно найти по формуле: (2)
Для определения коэффициента инфильтрации можно пользоваться формулой [1]: (3)
где - коэффициент учитывающий степень остекления. Для общественных зданий = (0,008…0,010), для производственных = (0,035…0,040); H - высота здания, м; = 4,7 м/с - скорость ветра по СНИП.
Коэффициент инфильтрации для жилых и общественных зданий можно принять [2].
1.1 Расчет тепловых нагрузок производственных зданий
Для определения тепловой нагрузки производственными зданиями предприятия сначала надо найти , а также по формулам (3) и (2):
где = - 28°С; - температура воздуха в помещении, которая зависит от назначения помещения и выбирается из справочной литературы, С.
где = 0,035 - коэффициент учитывающий степень остекления; - высота здания, м; - удельная тепловая характеристика здания на отопление, которая определяется по назначению и объему здания по справочной литературе, Вт/м3*°С.
Определим тепловую нагрузку каждым из объектов: Механический цех №1: F = 80 x 49 = 3920 м2, V = 30,0*103 м3, = 30000/3920 = 7,7 м.
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,46 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Сборочный цех №2: F = 120 x 71 = 8520 м2, V = 94*103 м3, = 94000/8520 = 11 м.
Объем цеха без бытовки составляет: Vц = (94 - 17)*103 = 77 м3
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,38 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Сборочный цех №3: F = 94 x 55 = 5170 м2, V = 45*103 м3, = 45000/5170 = 8,7 м.
Объем цеха без бытовки составляет: Vц = (45,0 - 2,9)*103 =42,1 м3
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,45 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Механический цех №4: F = 94 x 30 = 2820 м2, V = 34,2*103 м3, = 34200/2820 = 12,1 м.
Объем цеха без бытовки составляет: Vц = (34,2 - 4,4)*103 =29,8 м3
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,46 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Литейный цех: F = 33 x 30 = 990 м2, V = 5,4*103 м3, = 5400/990 = 5,5 м.
Объем цеха без бытовки составляет: Vц = (5,4 - 1,13)*103 =4,27 м3
= 8°С - для цеха со значительным тепловыделением (5…10°С)
= 0,2 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Ремонтно-инструментальный цех: F = 30 x 10 =300 м2, V = 14,6*103 м3, = 14600/300 = 45 м.
Объем цеха без бытовки составляет: Vц = (14,6 - 2,2)*103 =12,4 м3
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,55 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Компрессорная: F = 16,5 x 12,5 = 206 м2, V = 2,11*103 м3, = 2110/206 = 10 м.
= 10°С - для цеха со значительным тепловыделением (5…10°С)
= 0,41 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Гараж: F = 17 x 10 =170 м2, V = 0,65*103 м3, = 650/170 = 3,8м.
= 16°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 1,34 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Два склада: F = 32 x 17 =544 м2, V = 4*103 м3, = 4000/544 = 7,4 м.
Складам не требуется отопление и вентиляция.
Внутризаводской транспорт: F = 28 x 10 = 280 м2, V = 1,0*103 м3, = 1000/280 = 3,6 м.
= 16°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 1,34 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
1.2 Расчет тепловых нагрузок служебных зданий
Для определения тепловой нагрузки служебными зданиями предприятия сначала надо найти , а также по формуле (2): где = - 28°С; - температура воздуха в помещении, которая зависит от назначения помещения и выбирается из справочной литературы,°С; - удельная тепловая характеристика здания на отопление, которая определяется по назначению и объему здания по справочной литературе, Вт/м3*°С.
Определим тепловую нагрузку каждым из объектов: Бытовка механического цеха №1: V = 3,9*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,47 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка сборочного цеха №2: V = 17*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,47 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка сборочного цеха №3: V = 2,9*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,47 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка механического цеха №4: V = 4,4*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,47 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка литейного цеха: V = 1,13*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,47 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка РИЦ: V = 2,2*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,47 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Центральное конструкторское бюро: F = 63 x 14 = 882м2, V = 31,1*103 м3, = 31100/882 = 35 м.
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,3 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Административный корпус: F = 53 х 16 26 х 18 =1316 м2, V = 2,93*103м3, = 2930/1316 = 2,2 м.
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,45 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Центральная заводская лаборатория: F = 40 x 17 = 680 м2, V = 4,21*103 м3, = 4210/680 = 6 м.
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,45 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Диспетчерская: F = 8 x 5 = 40 м2, V = 0,16*103 м3, = 160/40 = 4 м.
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,76 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Вохр (военизированная охрана)
F = 10 x 5 = 50 м2, V = 0,115*103 м3, = 115/50 = 2,3 м.
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,44 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
1.3 Расчет тепловых нагрузок на вентиляцию
Расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию отдельных зданий может быть найдена по укрупненным измерителям [1]:
, КВТ (4) где - удельная тепловая характеристика здания на вентиляцию, которая определяется по назначению и объему здания по справочной литературе, Вт/м3*°С; - расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции,°С.
Определим тепловую нагрузку на вентиляцию каждым объектом: Механический цех №1: V = 26,1*103 м3;
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,46 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка механического цеха №1: V = 3,9*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,33 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Сборочный цех №2: V = 77*103 м3;
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,37 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка сборочного цеха №2: V = 17*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,33 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Сборочный цех №3: V = 42,1*103 м3;
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,42 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка сборочного цеха №3: V = 2,9*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,35 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Механический цех №4: V = 29,8*103 м3;
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,45 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка механического цеха №4: V = 4,4*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,31 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Литейный цех: V = 4,27*103 м3;
= 8°С - для цеха со значительным тепловыделением (5…10°С)
= 1,74 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка литейного цеха: V = 1,13*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,39 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Ремонтно-инструментальный цех: V = 12,4*103 м3;
= 14°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 0,3 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Бытовка ремонтно-инструментального цеха: V = 2,2*103 м3;
= 18°С - для общественного помещения;
= 0,37 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Компрессорная: V = 2,11*103 м3;
= 10°С - для цеха со значительным тепловыделением (5…10°С)
= 1,52 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Гараж: V = 0,65*103 м3;
= 16°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 2,33 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Внутризаводской транспорт: V = 1*103 м3;
= 16°С - для цеха с незначительным тепловыделением (12…16°С)
= 2,33 Вт/м3*°С - по таблице «удельные теплопотери зданий в зависимости от их назначения» [2].
Найденные данные заносим в таблицу 1.1: Таблица 1.1.
№ Назначение Объем тыс. м3 Уд. тепл. хар. Вт/м2К Вент. Вт/м2К Q’о, КВТ Q”в, КВТ Q?, КВТ произв быт. произв быт. произв произв быт. произв.
Определим тепловую нагрузку объектами завода по формуле: (5) где - расчетный расход тепла, КВТ; - количество душей, полудушей, умывальников.
Для определения расчетного расхода тепла воспользуемся таблицей 1.2: Таблица 1.2.
Назначение ,°С Расход G, л Расход тепла Q, КВТ
На одну точку Для емк. подогревателя
Душ 37 40-60 215 14,9
Полудуш 37 25 135 9,3
Умывальник 25-35 3,5 30-40 1,8-2,79
Примем температуру для ГВС как для душей так и для умывальников: = 35°С
Тогда расход тепла на один душ и умывальник будут равны соответственно 14,9 и 2,79 КВТ.
Полученные данные заносим в таблицу 1.3: Таблица 1.3.
№ Назначение Количество Qгвс, КВТ душей, n1 умывальников, n3
1 Механический цех №1 5 3 41,4
2 Сборочный цех №2 8 4 65,8
3 Сборочный цех №3 8 4 65,8
4 Механический цех №4 5 3 41,4
5 Литейный цех 3 1 23,8
6 РИЦ 3 2 25,1
7 ЦКБ - 6 8,4
8 Админ. корпус - 8 11,2
9 ЦЗЛ - 10 14
10 Компрессорная - - -
11 Два склада - - -
12 Гараж - 2 2,8
13 Диспетчерская - - -
14 ВЗТ 3 2 25,1
15 ВОХР - - -
16 Сумма: 324,8
1.5 Расчет годового расхода тепла
Годовые расходы тепла [в МВТ*ч] на отопление и вентиляцию определяются по формулам [1]: (6)
(7) где - продолжительность отопительного периода, сут.; z - усредненное за отопительный период число часов работы вентиляции в течение суток (при отсутствии данных рекомендуется z =16), ч; , - средние тепловые нагрузки за отопительный период для отопления и вентиляции, КВТ.
Средние тепловые нагрузки за отопительный период определяем по формулам: , КВТ (8)
, КВТ (9)
где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период,°С; =16°С усредненная расчетная внутренняя температура.
Найдем средние тепловые нагрузки для отопления и вентиляции по формулам (8) и (9):
Подставим найденные значения в формулы (6) (7) и определим годовые расходы тепла:
Для установления экономического режима работы теплофикационного оборудования, выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя, а также для других плановых и технико-экономических исследований необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели построим график продолжительности тепловой нагрузки (график Россандера):
Рисунок 1.1. График Россандера
n - число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха, ч. Принимаем по ([4], приложение 3).
Определим расходы воды на отопление производственными и служебными зданиями предприятия по формуле [2]: , т/ч (10) где - максимальный расход тепла на отопление, КВТ; С = 4,2 КДЖ/кг*К - удельная теплоемкость воды; - температура воды на входе и выходе в местных систем отопления,°С.
Принимаем значения температур: Расходы воды на вентиляцию производственными и служебными зданиями предприятия определим по формуле [2]: , т/ч (11) где - максимальный расход тепла на вентиляцию, КВТ; С = 4,2 КДЖ/кг*К - удельная теплоемкость воды; - температура воды на входе и выходе в местных систем вентиляции,°С.
Принимаем значения температур: По формулам (10) и (11) определяем расходы воды и заносим в таблицу 2.1: Таблица 2.1.
№ Назначение Расход воды, т/ч , т/ч отопление, вентиляция, 1 Механический цех №1 25 13,4 38,4
2 Сборочный цех №2 69 35 104
3 Сборочный цех №3 38 19 57
4 Механический цех №4 30 15 45
5 Литейный цех 2,5 6,2 8,7
6 РИЦ 17 4,5 21,5
7 ЦКБ 15 - 15
8 Админ. корпус 2,2 - 2,2
9 ЦЗЛ 3,1 - 3,1
10 Компрессорная 1,6 2,7 4,3
11 Два склада - - -
12 Гараж 1,7 1,7 3,4
13 Диспетчерская 0,3 - 0,3
14 ВЗТ 2,5 2,5 5
15 ВОХР 0,1 - 0,1
16 Сумма: 208 100 308
2.2 Расчет расходов воды для горячего водоснабжения
Определим расходы воды на ГВС производственными и служебными зданиями предприятия по формуле [2]: , т/ч (12) где - расход тепла на ГВС, КВТ; С = 4,2 КДЖ/кг*К - удельная теплоемкость воды; - температура горячей и холодной трубопроводной воды,°С.
Значения температур равны: Объем бака-аккумулятора определяем по формуле: (13) где - расчетный расход воды, л. Определяется по таблице 1.2; - количество душей, полудушей, умывальников.
По формулам (12) и (13) определяем расход воды на ГВС и объем бака. Результаты заносим в таблицу 2.2: Таблица 2.2.
№ Назначение Qгвс, КВТ , т/ч , л
1 Механический цех №1 41,4 1,18 1314,5
2 Сборочный цех №2 65,8 1,88 2068
3 Сборочный цех №3 65,8 1,88 2068
4 Механический цех №4 41,4 1,18 1314,5
5 Литейный цех 23,8 0,68 753,5
6 РИЦ 25,1 0,72 797,5
7 ЦКБ 8,4 0,24 264
8 Админ. корпус 11,2 0,32 352
9 ЦЗЛ 14 0,4 440
10 Компрессорная - - -
11 Два склада - - -
12 Гараж 2,8 0,08 88
13 Диспетчерская - - -
14 ВЗТ 25,1 0,72 797,5
15 ВОХР - - -
16 Сумма: 324,8 9,28 10257,5
3. Гидравлический расчет тепловых сетей
Гидравлический расчет водяных тепловых сетей производится с целью определения диаметров трубопроводов, потерь давлений в них, увязки тепловых точек системы.
Результаты гидравлического расчета используются для построения пьезометрического графика, выбора схем местных тепловых пунктов, подбора насосного оборудования и технико-экономических расчетов.
Напор в подающих трубопроводах, по которым перемещается вода с температурой более 100 0С, должен быть достаточным для исключения парообразования. Температуру теплоносителя в магистрали принимаем равною 1500С. Напор в подающих трубопроводах равен 85 м, что достаточно для исключения парообразования.
Для предупреждения кавитации напор во всасывающем патрубке сетевого насоса должен быть не меньше 5 м.
При элеваторном смешении на абонентском вводе располагаемый напор должен быть не меньше 10-15 м.
При движении теплоносителя по горизонтальным трубопроводам наблюдается падение давления от начала до конца трубопровода, которое складывается из линейного падения давления (потери на трение) и потерь давления в местных сопротивлениях: Па (14)
Линейное падение давления в трубопроводе неизменного диаметра: Па
Падение давления в местных сопротивлениях: , Па
Приведенная длина трубопровода:
Тогда формула (14) примет окончательную форму: , Па (15)
Определим общую длину расчетной магистрали (участки 1,2,3,4,5,6,7,8): Проведем предварительный расчет (Заключается в определение диаметров и скоростей). Долю потерь давления в местных сопротивлениях можно ориентировочно определить по формуле Б.Л. Шифринсона [1]: (16) где z =0,01- коэффициент для водяных сетей; G - расход теплоносителя в начальном участке разветвленного теплопровода, т/ч.
Зная долю потерь давления можно определить среднее удельное линейное падение давления [1]: , Па/м (17)
где - располагаемый перепад давлений до всех абонентов, Па.
По заданию располагаемый перепад давления задан в метрах и равен ?H=60 м. Т.к. потери напора распределяются равномерно между подающей и обратной магистралью, то перепад давлений на подающей магистрали будет равен ?H=30 м. Переведем это значение в Па следующим образом: 270000 Па где = 916,8 кг/м3 - плотность воды при температуре в 150 0С.
По формулам (16) и (17) определим долю потерь давления в местных сопротивлениях, а также среднее удельное линейное падение давления:
По величине и расходам G1 - G8 по номограмме [1, рис. 6.2] находим диаметры труб скорость теплоносителя и . Результат заносим в таблицу 3.1: Таблица 3.1
№ участка Предварительный расчет Окончательный расчет
G, т/ч l,м dxs, мм Rл. Па/м w, м/с lэ, м lэ l, м ДР, Па*10-3 ?H, м
1 308 5 219х6 390 2,6 11,76 16,76 6,7 0,7
2 230,5 62,5 194х5 420 2,5 29,9 92,4 39 4
3 209 32,5 194х5 360 2,3 10,9 43,4 15,9 1,6
4 204,7 39 194х5 340 2,2 14,52 53,52 18,4 1,9
5 100,7 97 133х4,5 590 2,3 21,35 118,35 70 7,2
6 43,7 119 108х4 340 1,5 14,75 133,75 45,9 4,7
7 5,3 107,5 57х3,5 190 0,8 7,8 115,3 22,3 2,3
8 3,1 87,5 57х3,5 65 0,5 1,3 88,8 6,2 0,6
Сумма 224,4
Проведем окончательный расчет. Уточняем гидравлические сопротивления на всех участках сети при выбранных диаметрах труб.
Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений на расчетных участках по таблице «эквивалентные длины местных сопротивлений» [1, приложение 17].
Далее вычисляем полные потери давления на участках сети по формуле: ДР = R*(l lэ)*10-3, КПА (18)
Определяем суммарное гидравлическое сопротивление для всех участках расчетной магистрали, которые сравнивают с располагаемым в ней перепадом давлений: ? (19)
Расчет является удовлетворительным, если гидравлическое сопротивление не превышают располагаемый перепад давлений и отличается от него не более чем на 25%. Конечный результат переводим м. вод. ст. для построения пьезометрического графика. Все данные заносим в таблицу 3.
Проведем окончательный расчет для каждого расчетного участка: Участок 1: На первом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: Задвижка: lэ = 3,36 м
Тройник для деления потоков: lэ = 8,4 м
Вычисляем полные потери давления на участках по формуле (18): ДР = 390*(5 3,36 8,4)*10-3=6,7 КПА
Или м. вод. ст.: ?H= ДР*10-3/9,81 = 6,7/9,81=0,7 м
Участок 2: На втором участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: П-образный компенсатор: lэ = 19 м
Тройник для деления потоков: lэ = 10,9 м
ДР = 420*(62,5 19 10,9)*10-3=39 КПА
?H= 39/9,81=4 м
Участок 3: На третьем участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: Тройник для деления потоков: lэ = 10,9 м
ДР = 360*(32,5 10,9) *10-3=15,9 КПА
?H= 15,9/9,81=1,6 м
Участок 4: На четвертом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: Отвод: lэ = 3,62 м
Тройник для деления потоков: lэ = 10,9 м
ДР = 340*(39 3,62 10,9) *10-3=18,4 КПА
?H=18,4/9,81=1,9 м
Участок 5: На пятом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: П-образный компенсатор: lэ = 12,5 м
Отвод: lэ = 2,25 м
Тройник для деления потоков: lэ = 6,6 м
ДР = 590*(97 12,5 2,25 6,6) *10-3= 70 КПА
?H= 70/9,81=7,2 м
Участок 6: На шестом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: П-образный компенсатор: lэ = 9,8 м
Тройник для деления потоков: lэ = 4,95 м
ДР = 340*(119 9,8 4,95) *10-3=45,9 КПА
?H= 45,9/9,81=4,7 м
Участок 7: На седьмом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: Два отвода: lэ = 2*0,65 м
П-образный компенсатор: lэ = 5,2 м
Тройник для деления потоков: lэ = 1,3 м
ДР = 190*(107,5 2*0,65 5,2 1,3) *10-3=22,3 КПА
?H= 22,3/9,81=2,3 м
Участок 8: На восьмом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: Задвижка: lэ = 0,65 м
Отвод: lэ = 0,65 м
ДР = 65*(87,5 0,65 ,065) *10-3=6,2 КПА
?H= 6,2/9,81= 0,6 м
Определяем суммарное гидравлическое сопротивление и сравним с располагаемым перепадом по (17=9): 224,4
Посчитаем расхождение величин в процентах: ? = ((270-224,4)/270)*100 = 17%
Расчет является удовлетворительным т.к. гидравлическое сопротивление не превышают располагаемый перепад давлений, и отличается от него менее чем на 25%.
Аналогично рассчитываем ответвления и результат заносим в таблицу 3.2: Таблица 3.2
№ участка Предварительный расчет Окончательный расчет Дополн.
G, т/ч l,м dxs, мм Rл. Па/м w, м/с lэ, м lэ l, м ДР, Па*10-3 ?H, м
Участок 22: Располагаемый напор у абонента: ?H22= 0,6 м
На 22-ом участке имеется следующие местные сопротивления с их эквивалентными длинами: Отвод: lэ = 0,65 м
П-образный компенсатор: lэ = 5,2 м
Задвижка: lэ = 0,65 м
ДР = 32*(105 0,65 5,2 0,65)*10-3=3,6 Па
?H= 3,6/9,81=0,4 м
Избыток напора в ответвление: ?H22 - ?H = 0,6-0,4=0,2 м
? = ((0,6-0,4)/0,6)*100 = 33,3%
Т.к. расхождение величин больше 25% и нет возможности установить трубы меньшим диаметром, то необходимо установить дроссельную шайбу.
Вывод
В данной курсовой работе были проведены расчеты системы теплоснабжения промышленного предприятия в результате которого были определены расходы тепла по отдельным видам теплопотребления (отопление, вентиляция, ГВС), годовые расходы тепла. Также были найдены расходы теплоносителя по отдельным видам теплопотребления.
В курсовой работе проведен гидравлический расчет тепловых сетей. По результатам этого расчета построен пьезометрический график, исходя из которого были выбраны схемы подключения абонентских вводов, а также выбрано оборудование для ГВС.
Также рассчитана тепловая изоляция тепловых сетей. Составлены соответствующие схемы и таблицы.
Проведен подбор насосного оборудования, а также расчет конструктивных элементов тепловой сети таки как: опоры, компенсаторы.
Список литературы
1. Козин В.Е. и др. Теплоснабжение: Учебное пособие. М. Высш. Школа,1980 г.
2. Мозговой Н.В. и Быченок В.И. Проектирование тепловых сетей: Пособие. Тамбом - Воронеж, 2005 г.
3. СНИП 23.01-99 «Строительная климатология».
4. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. М. МЭИ, 2001 г.
5. СНИП 41-03-2001 «Тепловая изоляция оборудования и теплопроводов».
6. Краснощеков Е.А. и Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче: Учеб. пособие. М. Энергия, 1980 г.
7. Ионин А.А, Хлыбов Б.М., Братенков В.Н., Терлецкая Е.Н. Теплоснабжение. М.: Стройиздат, 1982 г.
8. СНИП 2.04.07-86 «Тепловые сети».
9. А.А. Николаев. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. М., 1965.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
