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.
Аннотация к работе
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.