Energia je hlavným produktom, ktorý sa ľudia naučili vytvárať. Je to potrebné pre každodenný život aj pre priemyselné podniky... V tomto článku budeme hovoriť o pravidlách a predpisoch pre návrh a výstavbu vonkajších vykurovacích sietí.
Čo je vykurovacia sieť
Ide o súbor potrubí a zariadení, ktoré reprodukujú, prepravujú, uskladňujú, regulujú a zásobujú všetky potravinové miesta teplom pomocou horúcej vody alebo pary. Zo zdroja energie vstupuje do prenosových vedení a potom je distribuovaný v priestoroch.
Čo je súčasťou dizajnu:
- rúry, ktoré sú vopred ošetrené proti korózii a sú tiež predmetom izolácie - opláštenie nemusí byť pozdĺž celej cesty, ale iba v oblasti, ktorá sa nachádza na ulici;
- kompenzátory - zariadenia, ktoré sú zodpovedné za pohyb, teplotné deformácie, vibrácie a posun látky vo vnútri potrubia;
- upevňovací systém - v závislosti od typu inštalácie môže byť rôzne možnosti, ale v každom prípade sú potrebné podporné mechanizmy;
- zákopy na kladenie - betónové žľaby a tunely sú vybavené, ak sa pokladanie uskutočňuje na zemi;
- uzatváracie alebo regulačné ventily - dočasne zastavia tlak alebo ho pomôžu znížiť, blokujúc prietok.
Projekt zásobovania teplom budovy môže tiež obsahovať voliteľná výbava vnútri inžinierskeho systému vykurovania a zásobovania teplou vodou. Takže dizajn je rozdelený na dve časti - vonkajšiu a vnútornú vykurovaciu sieť. Prvý môže pochádzať z centrálnych hlavných potrubí alebo možno z vykurovacia jednotka, kotolňa. V priestoroch sú aj systémy, ktoré regulujú množstvo tepla v jednotlivých miestnostiach, dielňach - ak sa otázka týka priemyselných podnikov.
Klasifikácia vykurovacích sietí podľa hlavných vlastností a základných metód navrhovania
Existuje niekoľko kritérií, podľa ktorých možno systém rozlíšiť. To je spôsob ich umiestnenia, účel a okruh zásobovania teplom, ich kapacita, ako aj mnohé doplnkové funkcie... Projektant v čase projektovania sústavy zásobovania teplom od zákazníka určite zistí, koľko energie má vedenie denne prepraviť, koľko má mať odberných miest, aké budú prevádzkové podmienky – klimatické, meteorologické a tiež ako kazia mestský rozvoj.
Podľa týchto údajov je možné vybrať jeden z typov tesnení. Zvážte klasifikáciu.
Podľa typu stylingu
Rozlíšiť:
- Vzduch, sú nad zemou.
Toto riešenie sa nepoužíva príliš často kvôli problémom s inštaláciou, služby, opravu, a tiež kvôli nevzhľadnému vzhľadu takýchto mostov. Žiaľ, projekt väčšinou nezahŕňa dekoratívne prvky... Je to spôsobené tým, že krabice a iné maskovacie štruktúry často bránia prístupu k potrubiam a tiež bránia včasnému odhaleniu problému, ako je únik alebo prasklina.
Rozhodnutie o návrhu sietí na vykurovanie vzduchu sa prijíma po inžinierskych prieskumoch na prieskum oblastí so seizmickou aktivitou, ako aj vysoký stupeň výskyt podzemnej vody... V takýchto prípadoch nie je možné kopať zákopy a vykonávať pokládku pôdy, pretože to môže byť neproduktívne - prírodné podmienky môže poškodiť plášť, vlhkosť ovplyvní zrýchlenú koróziu a pohyblivosť pôdy povedie k prasknutiu potrubia.
Ďalším odporúčaním pre nadzemné stavby je hustá obytná budova, keď jednoducho neexistuje spôsob, ako vykopať diery, alebo v prípade, že na tomto mieste už existuje jedna alebo viac línií existujúcich komunikácií. Pri dirigovaní pozemné práce v tomto prípade existuje veľké riziko poškodenia inžinierske systémy Mestá.
Systémy ohrevu vzduchu sú namontované na kovových podperách a stĺpoch, kde sú pripevnené k obručám.
- Pod zemou.
Sú uložené pod zemou alebo na nej. Existujú dve možnosti pre návrh systému zásobovania teplom - keď sa pokladanie vykonáva potrubnou metódou a bezkanálovou metódou.
V prvom prípade sa položí betónový kanál alebo tunel. Betón je vystužený, možno použiť vopred pripravené skruže. To chráni potrubia, vinutie a tiež uľahčuje proces kontroly a údržby, pretože celý systém sa udržiava čistý a suchý. Ochrana prebieha súčasne pred vlhkosťou, spodnou vodou a záplavami, ako aj pred koróziou. Zahrnutie takýchto opatrení pomáha predchádzať mechanickému nárazu na vedenie. Kanály môžu byť odliate do monolitického betónu alebo prefabrikované, ich druhý názov je koryto.
Bezkanálová metóda je menej výhodná, ale vyžaduje oveľa menej času, práce a materiálnych zdrojov. Je to ekonomicky efektívna metóda, ale samotné rúry sa nepoužívajú obyčajné, ale špeciálne - v ochrannom plášti alebo bez neho, ale potom musí byť materiál vyrobený z polyvinylchloridu alebo s jeho prídavkom. Proces opravy a inštalácie sa sťaží, ak sa plánuje rekonštrukcia siete, rozšírenie vykurovacej siete, pretože bude potrebné prerobiť zemné práce.
Podľa typu chladiacej kvapaliny
Prepravovať možno dva prvky:
- Horúca voda.
Ona vysiela termálna energia a zároveň môže slúžiť na účely zásobovania vodou. Zvláštnosťou je, že takéto potrubia nemožno položiť samostatne, dokonca ani tie hlavné. Musia sa vykonávať v násobku dvoch. Zvyčajne ide o dvojrúrkové a štvorrúrkové systémy. Táto požiadavka je spôsobená tým, že je potrebný nielen prívod tekutiny, ale aj jej odstránenie. Zvyčajne sa studený prietok (spiatočka) vracia do vykurovacieho bodu. V kotolni prebieha sekundárna úprava – filtrácia, a následne ohrev vody.
Ide o náročnejšie vykurovacie systémy na projektovanie – ich príklad štandardný projekt obsahuje podmienky na ochranu potrubia pred prehriatím. Ide o to, že nosič pár je oveľa teplejší ako kvapalina. To dáva zvýšenú účinnosť, ale prispieva k deformácii potrubia, jeho stien. Dá sa tomu predísť používaním kvalitné stavebné materiály a tiež pravidelne sledovať možné zmeny tlaku hlavy.
Nebezpečný je aj ďalší jav – tvorba kondenzátu na stenách. Je potrebné urobiť vinutie, ktoré bude odvádzať vlhkosť.
Nebezpečenstvo číha aj v súvislosti s možnými zraneniami počas servisu a prerazenia. Popálenie parou je veľmi ťažké a keďže sa látka prenáša pod tlakom, môže viesť k značnému poškodeniu pokožky.
Podľa návrhových diagramov
Túto klasifikáciu možno tiež nazvať - podľa hodnoty. Rozlišujú sa tieto objekty:
- Kmeň.
Majú len jednu funkciu – prepravu na veľké vzdialenosti. Väčšinou ide o prenos energie zo zdroja, kotolne, do distribučných uzlov. Môžu existovať vykurovacie body, ktoré sa podieľajú na rozvetvení trás. Sieť má výkonné indikátory - teplota obsahu je až 150 stupňov, priemer rúrok je až 102 cm.
- Distribúcia.
Ide o menej výrazné línie, ktorých účelom je dodať horúca voda alebo parou do obytných a priemyselných budov. Môžu byť rôzne v priereze, volí sa v závislosti od priepustnosti energie za deň. Pre bytové domy a továrne zvyčajne používajú maximálne hodnoty - nepresahujú priemer 52,5 cm. Zatiaľ čo pri súkromných pozemkoch obyvatelia zvyčajne vedú malé potrubie, ktoré dokáže uspokojiť ich potreby tepla. Teplotný režim zvyčajne nepresahuje 110 stupňov.
- Štvrťročne.
Je to podtyp distribúcie. Majú to isté technické vlastnosti, ale slúžia na účely rozloženia hmoty nad budovami jednej obytnej zástavby, štvrtiny.
- Pobočky.
Sú určené na pripojenie elektrickej siete a vykurovacieho bodu.
Podľa zdroja tepla
Rozlíšiť:
- Centralizované.
Východiskovým bodom pre odvod tepla je veľká teplárenská stanica, ktorá napája celé mesto alebo jeho väčšinu. Môžu to byť tepelné elektrárne, veľké kotolne, jadrové elektrárne.
- Decentralizované.
Zaoberajú sa prepravou z malých zdrojov - autonómnych vykurovacích bodov, ktoré môžu zásobovať iba malú obytnú budovu, jednu bytový dom, konkrétne priemyselná produkcia... Autonómne zdroje energie spravidla nepotrebujú úseky diaľnic, pretože sa nachádzajú vedľa objektu alebo štruktúry.
Etapy vypracovania projektu vykurovacej siete
- Zber počiatočných údajov.
Zákazník poskytne projektantovi technické zadanie a nezávisle alebo prostredníctvom organizácií tretích strán vypracuje zoznam informácií, ktoré budú potrebné pri práci. Ide o množstvo tepelnej energie, ktoré je potrebné za rok a deň, označenie výkonových bodov, ako aj prevádzkové podmienky. Môžu existovať aj preferencie pre maximálne náklady na všetky práce a použité materiály. V objednávke musí byť v prvom rade uvedené, na čo slúži vykurovacia sieť - obytné priestory, výroba.
- Inžiniersky prieskum.
Práce sa vykonávajú na mieste aj v laboratóriách. Inžinier potom vyplní správy. Systém kontrol zahŕňa pôdu, vlastnosti pôdy, hladinu podzemnej vody, ako aj klimatické a meteorologické podmienky, seizmické charakteristiky územia. Na prácu a podávanie správ potrebujete veľa + +. Tieto programy zabezpečia automatizáciu celého procesu, ako aj dodržiavanie všetkých noriem a štandardov.
- Návrh inžinierskeho systému.
V tejto fáze sa vypracúvajú výkresy, schémy jednotlivých jednotiek, vykonávajú sa výpočty. Skutočný dizajnér vždy používa napríklad kvalitný softvér. Softvér je určený na prácu s inžinierskymi sieťami. S jeho pomocou je vhodné vykonávať sledovanie, vytvárať studne, označovať priesečníky čiar, ako aj označovať prierez potrubia a robiť ďalšie značky.
Normatívne dokumenty, ktorými sa dizajnér riadi - SNiP 41-02-2003 " Vykurovacia sieť"A SNiP 41-03-2003" Tepelná izolácia zariadenia a prístroje“.
V rovnakej fáze sa vypracuje stavebná a projektová dokumentácia. Aby ste dodržali všetky pravidlá GOST, SP a SNiP, musíte použiť program alebo. Automatizujú proces vybavovania papierov podľa zákonných noriem.
- Schválenie projektu.
Najprv sa zákazníkovi ponúkne rozloženie. V tomto bode je vhodné použiť funkciu 3D vizualizácie. Objemový model potrubia je prehľadnejší, sú v ňom viditeľné všetky uzly, ktoré nie sú na výkrese viditeľné pre človeka, ktorý nie je oboznámený s pravidlami kreslenia. A pre profesionálov je na vykonanie úprav potrebné trojrozmerné rozloženie, aby sa zabezpečili nechcené križovatky. Program má túto funkciu. Je vhodné poskladať celé dielo a projektovej dokumentácie, kresliť a vykonávať základné výpočty pomocou vstavanej kalkulačky.
Potom musí schválenie prejsť viacerými inštanciami mestskej samosprávy, ako aj odborné posúdenie nezávislým zástupcom. Pohodlné používanie funkcie elektronická správa dokumentov... To platí najmä vtedy, keď sa zákazník a dodávateľ nachádzajú v rôznych mestách. Všetky produkty ZVSOFT interagujú s bežnými inžinierskymi, textovými a grafickými formátmi, takže to môže dizajnérsky tím využiť softvér na spracovanie údajov získaných z rôznych zdrojov.
Zloženie typického návrhu vykurovacej siete a príklad vykurovacieho vedenia
Hlavné prvky potrubia vyrábajú výrobcovia hlavne v hotovej forme, takže zostáva len správne umiestniť a namontovať.
Zvážte obsah podrobností na príklade klasického systému:
- Rúry. Ich priemer sme uvažovali vyššie v súvislosti s typológiou štruktúr. A dĺžka má štandardné parametre - 6 a 12 metrov. V továrni si môžete objednať individuálny rez, ale bude to stáť podstatne viac.
Je dôležité používať nové produkty. Je lepšie použiť tie, ktoré sa vyrábajú okamžite s izoláciou. - Spojovacie prvky. Ide o kolená v uhle 90, 75, 60, 45 stupňov. Rovnaká skupina zahŕňa: ohyby, T-kusy, prechody a kryty na konci potrubia.
- Uzatváracie ventily. Jeho účelom je zastaviť prívod vody. Zámky môžu byť umiestnené v špeciálnych boxoch.
- Kompenzátor. Vyžaduje sa na všetkých úsekoch trate v zákrutách. Uvoľňujú tlakovú expanziu a deformáciu potrubia.
Vypracujte kvalitný projekt vykurovacej siete spolu so softvérovými produktmi od ZVSOFT.
Kompetentnosť a kvalita je jednou z hlavných podmienok rýchleho uvedenia objektu do prevádzky.
Vykurovacia sieť sú určené na dopravu tepla zo zdrojov tepla k spotrebiteľovi. Tepelné siete sú lineárne štruktúry a sú jednou z najzložitejších inžinierske siete... Návrh sietí musí nevyhnutne zahŕňať pevnostnú analýzu a tepelné deformácie. Každý prvok vykurovacej siete kalkulujeme na životnosť minimálne 25 rokov (alebo iný na želanie zákazníka) s prihliadnutím na konkrétnu teplotnú históriu, teplotné deformácie a počet spustení a zastavení siete. Neoddeliteľnou súčasťou návrhu tepelnej siete by mala byť architektonická a stavebná časť (AC) a železobetónové resp kovové konštrukcie(KZh, KM), v ktorých sú vyvinuté upevňovacie prvky, kanály, podpery alebo nadjazdy (v závislosti od spôsobu kladenia).
Vykurovacie siete sú rozdelené podľa nasledujúcich kritérií
1. Podľa povahy prepravovaného chladiva:
2. Spôsobom kladenia vykurovacích sietí:
- potrubné vykurovacie siete... Vykurovacie siete kanálov sa navrhujú, keď je potrebné chrániť potrubia pred mechanickými účinkami pôdy a korozívnymi účinkami pôdy. Steny kanálov uľahčujú prácu potrubí, preto sa dizajn kanálových vykurovacích sietí používa pre nosiče tepla s tlakom do 2,2 MPa a teplotou do 350 ° C. - bezkanálový. Pri navrhovaní bezkanálovej inštalácie fungujú potrubia v zložitejších podmienkach, pretože vnímajú dodatočné zaťaženie pôdy a ak sú zle chránené pred vlhkosťou, podliehajú vonkajšej korózii. V tomto ohľade je konštrukcia sietí týmto spôsobom zabezpečená pri teplote chladiacej kvapaliny do 180 ° C.
- vzduchové (nadzemné) vykurovacie siete... Projektovanie sietí s týmto spôsobom kladenia je najrozšírenejšie na územiach priemyselných podnikov a na miestach bez budov. Nadzemný spôsob sa navrhuje aj v oblastiach s vysokou hladinou spodnej vody a pri pokládke v oblastiach s veľmi členitým terénom.
3. Pokiaľ ide o schémy, vykurovacie siete môžu byť:
- hlavné vykurovacie siete... Vykurovacie siete, vždy tranzitné, bez odbočiek prepravujúcich nosič tepla zo zdroja tepla do distribučných vykurovacích sietí;
- rozvodné (štvrťročné) vykurovacie siete... Vykurovacie siete, ktoré distribuujú chladivo v celom pridelenom štvrťroku a dodávajú chladivo do pobočiek spotrebiteľom;
- vetvy od rozvodných tepelných sietí k jednotlivým budovám a stavbám... Rozdelenie tepelných sietí určuje projekt alebo prevádzková organizácia.
Komplexný návrh siete v súlade s projektovou dokumentáciou
STC Energoservis spĺňa komplexné práce softvér, vrátane mestských diaľnic, vnútroštvrťová distribúcia a vnútropodnikové siete... Návrh sietí lineárnej časti vykurovacích sietí sa vykonáva pomocou štandardných aj individuálnych uzlov.
Kvalitatívny výpočet vykurovacích sietí vám umožňuje kompenzovať tepelné predĺženia potrubí v dôsledku uhlov natočenia trasy a kontrolovať správnosť plánovanej výškovej polohy trasy, inštaláciu vlnovcových kompenzátorov a upevnenie pomocou pevných podporuje.
Tepelné predĺženia tepelných rúrok pri bezkanálovom ukladaní sú kompenzované uhlami ohybov koľaje, ktoré tvoria samokompenzačné úseky tvaru P, G, Z, inštaláciou štartovacích dilatačných škár a upevnením pevnými podperami. Zároveň sú v rohoch ohybov medzi stenou výkopu a potrubím inštalované špeciálne vankúše z expandovaného polyetylénu (rohože), ktoré zabezpečujú voľný pohyb rúr pri ich teplotných predĺženiach.
Všetka dokumentácia pre projektovanie vykurovacích sietí je vyvinutý v súlade s nasledujúcimi regulačnými dokumentmi:
SNiP 207-01-89 * „Mestské plánovanie. Plánovanie a rozvoj miest, obcí a vidieckych sídiel. Normy návrhu siete ";
- SNiP 41-02-2003 "Vykurovacie siete";
- SNiP 41-02-2003 "Tepelná izolácia zariadení a potrubí";
- SNiP 3.05.03-85 "Vykurovacie siete" (podnik vykurovacej siete);
- GOST 21-605-82 "Vykurovacie siete (tepelná mechanická časť)";
- Pravidlá prípravy a výroby zemné práce, zariadenie a obsah staveniská v meste Moskva, schváleného výnosom vlády mesta Moskva č. 857-PP zo dňa 07.12.2004.
- PB 10-573-03 "Pravidlá pre výstavbu a bezpečnú prevádzku parovodov a teplovodných potrubí".
V závislosti od podmienok staveniska môže byť návrh sietí spojený s rekonštrukciou existujúcich podzemných stavieb, ktoré zasahujú do výstavby. Návrh tepelných sietí a realizácia projektov zahŕňa použitie dvoch izolovaných oceľových potrubí (prívod a spiatočka) v špeciálnych prefabrikovaných alebo monolitických kanáloch (priechodných a nepriechodných). Na umiestnenie odpojovacích zariadení, odtokov, odvzdušňovacích otvorov a iných armatúr zabezpečuje konštrukcia vykurovacích sietí výstavbu komôr.
o návrh siete a ich šírky pásma, problémy sú naliehavé plynulý chod hydraulický a tepelný režim. Pri projektovaní vykurovacích sietí najviac využívajú špecialisti našej spoločnosti moderné metódyčo nám umožňuje garantovať dobrý výsledok a dlhodobú prevádzku všetkých zariadení.
Pri realizácii je potrebné vychádzať z mnohých technických noriem, ktorých porušenie môže viesť k väčšine negatívne dôsledky... Zaručujeme súlad so všetkými pravidlami a predpismi, ktoré sa riadia rôznymi vyššie popísanými technickými dokumentmi.
Hydraulický výpočet sietí na ohrev vody sa vykonáva s cieľom určiť priemery potrubí, tlakové straty v nich, prepojenie tepelných bodov systému.
výsledky hydraulický výpočet sa používajú na zostavenie piezometrického grafu, výber schém pre miestne vykurovacie body, výber čerpacieho zariadenia a technicko-ekonomické výpočty.
Tlak v prívodných potrubiach, ktorými sa pohybuje voda s teplotou vyššou ako 100 0 С, musí byť dostatočný na vylúčenie odparovania. Teplota chladiacej kvapaliny v potrubí sa rovná 150 0 C. Tlak v prívodných potrubiach je 85 m, čo je dostatočné na vylúčenie odparovania.
Aby sa predišlo kavitácii, výška v sacom potrubí sieťového čerpadla musí byť aspoň 5 m.
Pri miešaní výťahu na vstupe účastníka musí byť dostupná výška najmenej 10-15 m.
Keď sa chladivo pohybuje pozdĺž horizontálnych potrubí, pozoruje sa pokles tlaku od začiatku do konca potrubia, ktorý pozostáva z lineárneho poklesu tlaku (straty trením) a tlakových strát v miestnych odporoch:
Lineárny pokles tlaku v potrubí s konštantným priemerom:
Pokles tlaku v miestnych odporoch:
Znížená dĺžka potrubia:
Potom vzorec (14) nadobudne svoju konečnú podobu:
Určite celkovú dĺžku vypočítanej diaľnice (úseky 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8):
Urobíme predbežný výpočet (spočíva v určení priemerov a rýchlostí). Podiel tlakových strát na lokálnych odporoch možno zhruba určiť podľa vzorca B.L. Shifrinson:
kde z = 0,01 je koeficient pre vodovodné siete; G je prietok chladiacej kvapaliny v počiatočnej časti rozvetvenej tepelnej trubice, t / h.
Pri znalosti podielu tlakových strát je možné určiť priemerný špecifický lineárny pokles tlaku:
kde je dostupný diferenčný tlak pre všetkých účastníkov, Pa.
Podľa priradenia je dostupná tlaková strata nastavená v metroch a rovná sa H = 60 m. tlakové straty sú rovnomerne rozdelené medzi prívodné a vratné potrubie, potom bude pokles tlaku na prívodnom potrubí rovný? H = 30 m. Túto hodnotu preložíme na Pa takto:
kde = 916,8 kg / m 3 je hustota vody pri teplote 150 0 С.
Pomocou vzorcov (16) a (17) určíme podiel tlakových strát na lokálnych odporoch, ako aj priemerný špecifický lineárny pokles tlaku:
Podľa veľkosti a prietokov G 1 - G 8, podľa nomogramu zistíme priemery potrubí, rýchlosť chladiacej kvapaliny a. Výsledok sa zapíše do tabuľky 3.1:
Tabuľka 3.1
|
Parcela č. |
Platba vopred |
Výsledná dohoda |
|||||||
Urobme konečný výpočet. Objasňujeme hydraulické odpory vo všetkých úsekoch siete pre zvolené priemery rúr.
Stanovte ekvivalentné dĺžky miestnych odporov vo vypočítaných úsekoch podľa tabuľky „ekvivalentné dĺžky miestnych odporov“.
dP = R* (l + l e) * 10-3, kPa (18)
Určujeme celkový hydraulický odpor pre všetky úseky vypočítaného potrubia, ktoré sa porovnávajú s poklesom tlaku, ktorý sa v ňom nachádza:
Výpočet je uspokojivý, ak hydraulický odpor nepresahuje dostupnú tlakovú stratu a nelíši sa od nej o viac ako 25%. Konečný výsledok preložíme do m.Voda. čl. na vytvorenie piezometrického grafu. Všetky údaje zadáme do tabuľky 3.
Pre každú vypočítanú plochu vykonáme konečný výpočet:
Sekcia 1:
Prvá časť má nasledovné lokálny odpor s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Šoupátko: l e = 3,36 m
Odpalisko na delenie tokov: l e = 8,4 m
Celkovú tlakovú stratu v sekciách vypočítame pomocou vzorca (18):
dP = 390 * (5 + 3,36 + 8,4) * 10 -3 = 6,7 kPa
Alebo voda. umenie.:
H = dP * 10-3 / 9,81 = 6,7 / 9,81 = 0,7 m
Časť 2:
Druhá sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Dilatačná škára v tvare U: l e = 19 m
dP = 420 * (62,5 + 19 + 10,9) * 10 -3 = 39 kPa
H = 39/9,81 = 4 m
Časť 3:
Tretia sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Odpalisko pre delenie tokov: l e = 10,9 m
dP = 360 * (32,5 + 10,9) * 10 -3 = 15,9 kPa
H = 15,9 / 9,81 = 1,6 m
Časť 4:
Štvrtá sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 3,62 m
Odpalisko pre delenie tokov: l e = 10,9 m
dP = 340 * (39 + 3,62 + 10,9) * 10 -3 = 18,4 kPa
H = 18,4 / 9,81 = 1,9 m
Časť 5:
Piata sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Dilatačná škára v tvare U: l e = 12,5 m
Vetva: l e = 2,25 m
T-kus pre rozdelenie prietokov: l e = 6,6 m
dP = 590 * (97 + 12,5 + 2,25 + 6,6) * 10 -3 = 70 kPa
H = 70/9,81 = 7,2 m
Časť 6:
Šiesta sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Kompenzátor v tvare U: l e = 9,8 m
T-kus pre rozdelenie prietokov: l e = 4,95 m
dP = 340 * (119 + 9,8 + 4,95) * 10 -3 = 45,9 kPa
H = 45,9 / 9,81 = 4,7 m
Časť 7:
V siedmej časti sú nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Dve vetvy: l e = 2 * 0,65 m
Odpalisko na delenie tokov: l e = 1,3 m
dP = 190 * (107,5 + 2 * 0,65 + 5,2 + 1,3) * 10-3 = 22,3 kPa
H = 22,3 / 9,81 = 2,3 m
Časť 8:
Ôsma sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Šoupátko: l e = 0,65 m
Vetva: l e = 0,65 m
dP = 65 * (87,5 + 0,65 +, 065) * 10-3 = 6,2 kPa
H = 6,2 / 9,81 = 0,6 m
Určíme celkový hydraulický odpor a porovnáme ho s dostupným diferenciálom pozdĺž (17 = 9):
Vypočítajme nezrovnalosť medzi hodnotami v percentách:
? = ((270-224,4)/270)*100 = 17%
Výpočet je uspokojivý, pretože hydraulický odpor nepresahuje dostupnú tlakovú stratu a líši sa od nej o menej ako 25%.
Podobne vypočítame vetvy a výsledok zadáme do tabuľky 3.2:
Tabuľka 3.2
|
Parcela č. |
Platba vopred |
Výsledná dohoda |
||||||||
Časť 22:
Jednorazová hlava u účastníka: H 22 = 0,6 m
Sekcia 22 má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 0,65 m
Kompenzátor v tvare U: l e = 5,2 m
Šoupátko: l e = 0,65 m
dP = 32 * (105 + 0,65 + 5,2 + 0,65) * 10-3 = 3,6 Pa
H = 3,6 / 9,81 = 0,4 m
Pretlak vo vetve: A H22 - A H = 0,6-0,4 = 0,2 m
? = ((0,6-0,4)/0,6)*100 = 33,3%
Časť 23:
Dostupná hlava u predplatiteľa: A H23 = A H8 + A H7 = 0,6 + 2,3 = 2,9 m
23. sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 1,65 m
Šoupátko: l e = 1,65 m
dP = 230 * (117,5 + 1,65 + 1,65) * 10-3 = 27,8 kPa
H = 27,8 / 9,81 = 2,8 m
Pretlak vo vetve: A H23 - H = 2,9-2,8 = 0,1 m<25%
Zápletka 24:
Dostupná hlava u predplatiteľa: V H24 = V H23 + V H6 = 2,9 + 4,7 = 7,6 m
24. sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 1,65 m
Šoupátko: l e = 1,65 m
dP = 480 * (141,5 + 1,65 + 1,65) * 10-3 = 69,5 kPa
H = 74,1 / 9,81 = 7,1 m
Pretlak vo vetve: A H24 - A H = 7,6-7,1 = 0,5 m<25%
Časť 25:
Dostupná hlava u predplatiteľa: H25 = V H24 + V H5 = 7,6 + 7,2 = 14,8 m
25. sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 2,25 m
Šoupátko: l e = 2,2 m
dP = 580 * (164,5 + 2,25 + 2,2) * 10 -3 = 98 kPa
H = 98/9,81 = 10 m
Pretlak vo vetve: A H25 - A H = 14,8-10 = 4,8 m
? = ((14,8-10)/14,8)*100 = 32,4%
Pretože rozdiel v hodnotách je viac ako 25% a nie je možné inštalovať potrubie s menším priemerom, potom je potrebné nainštalovať škrtiacu podložku.
Časť 26:
Dostupná výška u predplatiteľa: H26 = V H25 + V H4 = 14,8 + 1,9 = 16,7 m
26. sekcia má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 0,65 m
Šoupátko: l e = 0,65 m
dP = 120 * (31,5 + 0,65 + 0,65) * 10-3 = 3,9 kPa
H = 3,9 / 9,81 = 0,4 m
Pretlak vo vetve: A H26 - Ø H = 16,7-0,4 = 16,3 m
? = ((16,7-0,4)/16,7)*100 = 97%
Pretože rozdiel v hodnotách je viac ako 25% a nie je možné inštalovať potrubie s menším priemerom, potom je potrebné nainštalovať škrtiacu podložku.
Časť 27:
Dostupná hlava u predplatiteľa: V H27 = V H26 + V H3 = 16,7 + 1,6 = 18,3 m
Sekcia 27 má nasledujúce miestne odpory s ich ekvivalentnými dĺžkami:
Vetva: l e = 1 m
Šoupátko: l e = 1 m
dP = 550 * (40 + 1 + 1) * 10 -3 = 23,1 kPa
H = 23,1 / 9,81 = 2,4 m
Nadmerný tlak vo vetve: A H27 - H = 18,3-2,4 = 15,9 m
Zmenšenie priemeru potrubia nie je možné, preto je potrebné namontovať škrtiacu podložku.
práca v kurze
za cenu "Vykurovacie siete"
na tému: "Projektovanie vykurovacích sietí"
Cvičenie
na semestrálnu prácu
za cenu "Vykurovacie siete"
Navrhnite a vypočítajte systém zásobovania teplom pre mestskú časť Volgograd: určite spotrebu tepla, vyberte schému zásobovania teplom a typ nosiča tepla a potom vykonajte hydraulické, mechanické a tepelné výpočty schémy tepla. Údaje pre výpočet možnosti č.13 sú uvedené v tabuľke 1, tabuľke 2 a obrázku 1.
Tabuľka 1 - Počiatočné údaje
Hodnota Označenie Hodnota Hodnota Označenie Hodnota Vonkajšia teplota vzduchu (kúrenie) -22 Výkon pece 40 Teplota vonkajšieho vzduchu (vetranie) -13 Doba prevádzky pece za rok / hod 8200 Počet obyv 25 000 Špecifická spotreba plynu 64Počet obytných budov 85 Špecifická spotreba kvapalného paliva, kg / t 38 Počet verejných budov 10 Spotreba kyslíka vháňaného do kúpeľa 54 Objem verejných budov 155 000 Spotreba železnej rudy kg / t 78 Objem priemyselných budov 650 000 Spotreba surového železa kg / t 650 Počet oceliarní 2 Spotreba šrotu g / t 550 Počet mechanických dielní 2 Spotreba vsádzky kg / t 1100 Počet opravovní 2 Teplota spalín pred kotlom 600 Počet termálnych dielní 2 Teplota spalín za kotlom 255 Počet železničných dep 3 Koeficient spotreby vzduchu pred kotlom 1,5 Počet skladov 3 Koeficient spotreby vzduchu za kotlom 1,7 Obrázok 1 - Schéma zásobovania teplom okresu mesta Volgograd Tabuľka 2 - Počiatočné údaje Vzdialenosti lokalít, km Výškové rozdiely na teréne, m 01234567OABVGDEZH
47467666079268997
abstraktné
Práca v kurze: 34 str., 1 obr., 6 tabuliek, 3 zdroje, 1 aplikácia. Predmetom výskumu je systém zásobovania teplom mesta Volgograd. Účelom práce je zvládnutie metodiky výpočtu na stanovenie spotreby tepla na vykurovanie, vetranie a zásobovanie teplou vodou, voľba schémy dodávky tepla, výpočet zdroja tepla, hydraulický výpočet tepelných sietí, mechanický výpočet, tepelný výpočet vykurovacích sietí. Metódy výskumu - vykonávanie a analýza výpočtov na určenie spotreby tepla, prietokov chladiacej kvapaliny, projektovaných rozvodov, nedizajnových rozvodov, počtu podpier, kompenzátorov tepelných potrubí, výberu výťahu. Výsledkom týchto prác bola vypočítaná dĺžka vykurovacej sezóny, minimálna spotreba tepla na vykurovanie, tepelná záťaž na vykurovanie, vetranie a kondenzácia sú sezónne a závisia od klimatických podmienok. Vypočítalo sa aj teplo spalín otvorených pecí, urobil sa výber kotla na odpadové teplo, určila sa ekonomická účinnosť kotla na odpadové teplo a hospodárnosť paliva, vykonal sa hydraulický výpočet tepelných sietí. . Vypočítal sa aj počet podpier, vybral sa výťah a vypočítalo sa vykurovacie zariadenie. Počet obyvateľov, výťah, kúrenie, vetranie, potrubie, teplota, tlak, vykurovacie siete, zásobovanie teplou vodou, plocha, hlavné vedenie, nosič tepla Výpočet spotreby tepla 1 Výpočet tepelných zaťažení 1.1 Spotreba tepla na vykurovanie 1.2 Spotreba tepla na vetranie 1.3 Spotreba tepla na TÚV 2 Ročná spotreba tepla 3 Graf trvania tepelných záťaží Výber schémy dodávky tepla a typu nosiča tepla Výpočet zdroja tepla 1 Teplo spalín 2 Výber kotla na odpadové teplo 3 Stanovenie spotreby paliva a ekonomickej účinnosti kotla na odpadové teplo Hydraulický výpočet vykurovacej siete 1 Stanovenie prietoku vykurovacieho média 2 Výpočet priemeru potrubia 3 Výpočet poklesu tlaku v potrubí 4 Vykreslenie piezometrického grafu Mechanický výpočet Tepelný výpočet Zoznam odkazov Úvod
Zásobovanie teplom je jedným z hlavných energetických subsystémov. Asi 1/3 všetkých palivových a energetických zdrojov využívaných v krajine sa vynakladá na zásobovanie teplom národné hospodárstvo a obyvateľstvo. Hlavnými smermi zlepšenia tohto subsystému je koncentrácia a kombinácia výroby tepla a elektrickej energie (diaľkové vykurovanie) a centralizácia zásobovania teplom. Spotrebiteľmi tepla sú bývanie a komunálne služby a priemyselné podniky. Pre bývanie a komunálne zariadenia sa teplo používa na vykurovanie a vetranie budov, zásobovanie teplou vodou; pre priemyselné podniky, navyše pre technologické potreby. 1. Výpočet spotreby tepla
1.1
Výpočet tepelných zaťažení
Tepelná záťaž na vykurovanie, vetranie a klimatizáciu je sezónna a závisí od klimatických podmienok. Technologické zaťaženie môže byť sezónne aj celoročné (zásobovanie teplou vodou). 1.1.1
Spotreba tepla na vykurovanie Hlavnou úlohou vykurovania je udržiavať vnútornú teplotu priestorov na danej úrovni. Na to je potrebné zachovať rovnováhu medzi tepelnou stratou budovy a tepelným ziskom. Tepelné straty budovy sú závislé najmä od tepelných strát prestupom tepla vonkajšími plotmi a infiltráciou. kde sú tepelné straty prenosom tepla cez vonkajšie kryty, kW; Infiltračný koeficient. Spotreba tepla na vykurovanie obytných budov
určená vzorcom (1.1), kde sa tepelná strata prenosom tepla cez vonkajšie ploty vypočíta podľa vzorca: kde je vykurovacia charakteristika budovy, kW / (m3 K); Vonkajší objem bytového domu, m3; Celkový objem obytných budov je určený vzorcom: kde
- počet obyvateľov, ľudí; Objemový koeficient obytných budov, m3 / osoba Vezmime si to rovno. Na určenie vykurovacej charakteristiky je potrebné poznať priemerný objem jednej budovy, potom z prílohy 3 máme. Podľa dodatku 5 to zistíme. Pre tento typ budovy sa berie koeficient infiltrácie. Potom bude spotreba tepla na vykurovanie obytných budov: Spotreba tepla na vykurovanie verejných budov
vypočítané aj podľa vzorcov (1.1) a (1.2), kde sa objem budov rovná objemu verejných budov. Priemerný objem jednej verejnej budovy. Z prílohy 3 máme. Podľa prílohy 5 to určujeme. Pre tento typ budovy sa berie koeficient infiltrácie. Potom bude spotreba tepla na vykurovanie verejných budov: Spotreba tepla na vykurovanie priemyselných budov
vypočíta podľa vzorca: Priemerný objem jednej priemyselnej budovy: Podľa tejto hodnoty z Prílohy 3 máme hodnoty vykurovacích charakteristík, ktoré sú uvedené v tabuľke 1.1. Tabuľka 1.1 - Vykurovacie charakteristiky priemyselných budov
Zoberme si koeficient infiltrácie. Vnútorná teplota vzduchu v obchodoch by mala byť v sklade - av sklade -. Spotreba tepla na vykurovanie priemyselných dielní: Spotreba tepla na vykurovanie železničných dep a skladov: Celková spotreba tepla na vykurovanie priemyselných budov bude: Celková spotreba tepla
na vykurovanie bude: Spotreba tepla na konci vykurovacieho obdobia: kde je vonkajšia teplota začiatku a konca vykurovacieho obdobia; Návrhová teplota vo vykurovanej budove. Hodinová spotreba tepla na konci vykurovacieho obdobia: Hodinová spotreba tepla na vykurovanie: 1.1.2
Spotreba tepla na vetranie Približný výpočet spotreby tepla na vetranie je možné vykonať podľa vzorca: kde je charakteristika vetrania budovy, kW / (m3 K); Vonkajší objem budovy, m3; Vnútorné a vonkajšie teploty, ° С. Spotreba tepla na vetranie verejných budov.
Ak neexistuje zoznam verejných budov, možno ho brať ako celkový objem všetkých verejných budov. Spotreba tepla na vetranie tohto typu budov teda bude: Spotreba tepla na vetranie priemyselných budov
vypočítame podľa nasledujúceho vzorca: Priemerný objem jednej priemyselnej budovy a podľa toho z Prílohy 3 nájdeme ventilačné charakteristiky budovy (tabuľka 1.2). Tabuľka 1.2 - Charakteristiky vetrania priemyselných budov ShopSteel-meltingMechanicalRepairThermalDepot w / dWarehouse 0,980,180,120,950,290,53
Spotreba tepla na vetranie železničných dep a skladov: Spotreba tepla na vetranie priemyselných dielní: Celková spotreba tepla na vetranie verejných budov bude: Celkové náklady na vetranie budú: Spotreba tepla na vetranie na konci vykurovacieho obdobia je určená vzorcom (1.5): Hodinová spotreba tepla na vetranie na konci vykurovacieho obdobia: Hodinová spotreba tepla: 1.1.3 Spotreba tepla na TÚV Zásobovanie teplou vodou je veľmi nerovnomerné, ako cez deň, tak aj cez týždeň. Priemerná denná spotreba tepla na dodávku teplej úžitkovej vody: kde je počet obyvateľov, ľudí; Miera spotreby teplej vody na obyvateľa, l / deň; Spotreba teplej vody od pre verejné budovy na jedného obyvateľa okresu, l / deň; Tepelná kapacita vody:. Prijmeme a. Potom tu máme: Hodinová spotreba tepla na dodávku teplej vody: Priemerná spotreba tepla na dodávku teplej vody v lete: kde je teplota studenej vody z vodovodu v lete, ° С (); Koeficient zohľadňujúci pokles spotreby vody na dodávku teplej vody v lete vo vzťahu k spotrebe vody vo vykurovacej sezóne (). potom: Hodinová spotreba tepla: 1.2
Ročná spotreba tepla
Spotreba tepla za rok je súčtom všetkých tepelných záťaží: kde je ročná spotreba tepla na vykurovanie, kW; Ročná spotreba tepla na vetranie, kW; Ročná spotreba tepla na dodávku teplej vody, kW. Ročná spotreba tepla na vykurovanie sa určuje podľa vzorca: kde je trvanie vykurovacieho obdobia, s; Priemerná spotreba tepla za vykurovaciu sezónu, kW: kde je priemerná vonkajšia teplota vykurovacieho obdobia, ° С Podľa prílohy 1 nájdeme a. Z prílohy 2 pre mesto Volgograd vypisujeme hodiny státia priemerných denných teplôt v roku (tabuľka 1.3). Tabuľka 1.3 - Počet hodín pre vykurovacie obdobie s priemernou dennou vonkajšou teplotou Teplota, ° С -20 a menej -15 a menej -10 a menej -5 a menej ako 0 a menej + 5 a menej + 8 a menej Hodiny státia 1294329541690287139194368 Potom bude ročná spotreba tepla na vykurovanie: Ročná spotreba tepla na vetranie sa vypočíta takto: kde je trvanie vetrania počas vykurovacieho obdobia, s; Priemerná spotreba tepla za vykurovaciu sezónu na vetranie, kW: Trvanie prevádzky vetrania sa predpokladá pre verejné budovy. Potom bude ročná spotreba tepla na vetranie: Ročná spotreba tepla na dodávku teplej vody sa určuje podľa vzorca: kde je trvanie dodávky teplej vody počas roka, s. Súhlasiť. Potom bude ročná spotreba tepla na dodávku teplej vody: Ročná spotreba tepla na vykurovanie, vetranie a dodávku teplej vody bude: 1.3Graf trvania tepelného zaťaženia
Graf trvania tepelnej záťaže charakterizuje závislosť spotreby tepla od teploty vonkajšieho vzduchu a zároveň znázorňuje úroveň spotreby celkového tepla počas celého vykurovacieho obdobia. Na vykreslenie tepelnej záťaže sú potrebné nasledujúce údaje: ®trvanie vykurovacej sezóny ®Odhadovaná hodinová spotreba tepla na vykurovanie ®minimálna hodinová spotreba tepla na vykurovanie ®Odhadovaná hodinová spotreba tepla na vetranie ®minimálna hodinová spotreba tepla na vykurovanie 2. Výber schémy dodávky tepla a typu nosiča tepla
Kufrové tepelné potrubia sú znázornené na obrázku 2.1. Ako vidíte, ide o radiálnu vykurovaciu sieť, v ktorej sú prepojené jednotlivé hlavné vetvy (A-B a A-G, A-G a G-V atď.), aby nedochádzalo k prerušeniu dodávky tepla. Obrázok 2.1 - Schéma zásobovania teplom mesta Volgograd Zdrojom tepla je kotol na odpadové teplo, ktorý využíva sekundárne zdroje otvoreného ohniska. Nosičom tepla je voda. Pri centralizovanom zásobovaní teplom sa používajú tri hlavné schémy: nezávislá, závislá od miešania vody a závislá priamy prietok. V našom prípade nainštalujeme závislý okruh s miešaním vody pre napojenie vykurovacieho systému na externé teplovody. Tu sa vratná voda z vykurovacieho systému zmiešava s vysokoteplotnou vodou z externého prívodu kúrenia pomocou výťahu. 3. Výpočet zdroja tepla
Zdrojom tepla je otvorená kozubová pec, ktorej sekundárne zdroje využíva kotol na odpadové teplo na vykurovanie. Sekundárne energetické zdroje oceliarskeho priemyslu používané na diaľkové vykurovanie sú teplo výfukových plynov a teplo prvkov oceliarskej pece. Otvorená nístejová pec, pracujúca šrotovým procesom, je vyhrievaná zmesou zemného plynu a vykurovacieho oleja s prívodom kyslíka do kúpeľa. Zloženie palív je uvedené v tabuľke 3.1. Tabuľka 3.1 - Zloženie paliva spaľovaného v otvorenej nístejovej peci Plyn, % 95,72,850,11,35 Vykurovací olej, % 85,5 12,40,50,50,11,0 3.1
Teplo spalín
Spaliny otvoreného ohniska za regenerátormi majú teplotu 605 °C a využívajú sa na výrobu pary v kotloch na odpadové teplo. Množstvo tepla spalín sa určuje na 1 tonu ocele. Pre stanovenie entalpie spalín je preto potrebné určiť objemy ich jednotlivých zložiek na 1 tonu ocele. Teoretická spotreba kyslíka na spaľovanie 1 m 3plynné palivo sa vypočíta podľa vzorca: Máme: Teoretická spotreba kyslíka pri spaľovaní 1 kg kvapalného paliva: Celková teoretická spotreba kyslíka na spaľovanie paliva na 1 tonu ocele sa vypočíta podľa vzorca: kde je spotreba plynného paliva,; Spotreba kvapalného paliva, kg / t. Kyslík sa spotrebúva aj na oxidáciu kovových nečistôt a na dodatočné spaľovanie oxidu uhoľnatého uvoľneného z kúpeľa. Jeho množstvo, berúc do úvahy kyslík železnej rudy, bude: kde je spotreba rudy na 1 tonu ocele, kg; Množstvo vyhoreného uhlíka na 1 tonu ocele, kg: kde je spotreba liatiny a šrotu na 1 tonu ocele, kg; Množstvo spáleného uhlíka teda bude: Objem kyslíka vo výfukových plynoch na výstupe z regenerátora sa vypočíta takto: kde je koeficient spotreby vzduchu do kotla na odpadové teplo. Stanovme objemy ostatných plynov v produktoch spaľovania. Objem trojatómových plynov v produktoch spaľovania zmesi plynných a kvapalných palív sa vypočíta podľa vzorca: Z náboja sa uvoľňujú aj triatómové plyny: kde je množstvo a uvoľnenie z kúpeľa na 100 kg náplne, kg; Hustota a (); Spotreba vsádzky na 1 tonu ocele, kg. Na spracovanie šrotovej rudy Celkový objem triatómových plynov je definovaný ako: Objem vodnej pary v produktoch spaľovania palivovej zmesi bude: kde je merná spotreba čistého kyslíka vháňaného do kúpeľa,. Oddelenie vodnej pary od náplne: kde je množstvo náboja uvoľneného z kúpeľa na 100 kg náboja, kg; Hustota vodnej pary. Na spracovanie šrotovej rudy. Objem vodnej pary vo výfukových plynoch sa vypočíta podobne ako objem dvojatómových plynov podľa vzorca (3.9): Objem spalinového dusíka: Entalpia plynov na výstupe z regenerátora na 1 tonu ocele teda bude: kde je teplota plynov pred kotlom na odpadové teplo, ° С; Objemové tepelné kapacity príslušných plynov, kJ / (m3 K). 3.2
Výber kotla na odpadové teplo
Ročný tepelný výkon s výfukovými plynmi bude: kde je produkcia ocele za rok, t.j. Potom sa možné využitie spalín určí podľa vzorca: kde je entalpia spalín na výstupe z kotla na odpadové teplo, GJ / t. Pri stanovení entalpie spalín na výstupe z kotla na odpadové teplo treba brať do úvahy, že v kotli na odpadové teplo dochádza k únikom vzduchu, to znamená, že prietok vzduchu za kotlom je 1,7, čo znamená, že objemy kyslíka a dusíka sa zvýšia: Pre výber kotla na odpadové teplo je potrebné určiť hodinový prietok spalín: kde je prevádzková doba otvorenej pece za rok, h. Priemerný hodinový prietok spalín na vstupe do kotla na odpadové teplo bude: Na výstupe z kotla na odpadové teplo: Podľa aplikácie vyberáme KU-100-1 s priepustnou kapacitou 100 000 m3 / h. 3.3 Stanovenie palivovej hospodárnosti a ekonomickej účinnosti kotla na odpadové teplo
Entalpia plynov na výstupe z kotla na odpadové teplo sa rovná: To znamená, že možné využitie výfukových plynov za rok bude: Pri tepelnom smere využitia druhotných energetických zdrojov je možná výroba tepla určená vzorcom: kde je koeficient zohľadňujúci nesúlad medzi režimom a dobou prevádzky zariadenia na využitie a technologického celku; Koeficient, ktorý zohľadňuje tepelné straty zariadenia na využitie do okolia. Pri a možná výroba tepla bude: Možná spotreba paliva sa vypočíta podľa vzorca: kde je výrobný faktor využitia; - merná spotreba paliva na výrobu tepla pre vymenenú jednotku, t.e./GJ: kde je účinnosť nahradenej elektrárne, s ukazovateľmi ktorej sa porovnáva účinnosť využívania druhotných energetických zdrojov. Pre a máme nasledujúcu spotrebu paliva: Odhadované úspory z využívania druhotných energetických zdrojov sa určujú z výrazu: kde je koeficient, ktorý okrem úspory paliva zohľadňuje dodatočné zníženie bežných nákladov spôsobené znížením kapacity hlavných elektrární v dôsledku ich nahradenia zariadeniami na využitie; Výrobné náklady na ušetrené palivo pri aktuálnych cenníkových cenách a tarifách, UAH / tce; Špecifické náklady na prevádzku zariadení na využitie, UAH / GJ; Е - štandardný koeficient efektívnosti kapitálových investícií (0,12-0,14); Kapitálové investície do nahradených energetických a úžitkových zariadení, UAH. Náklady sú uvedené v tabuľke 3.2 Tabuľka 3.2 - Náklady Označenie parametra HodnotaKapitálové náklady na KU-100-1 UAH 160 miliónov Špecifické náklady na prevádzku zariadenia na využitie 45 UAH / GJ Ekvivalent nákladov na palivo 33 000 UAH / tce Investícia do náhradného zariadenia na výrobu rovnakého množstva pary je: Potom sa odhadované úspory z využívania druhotných zdrojov energie budú rovnať: 4. Hydraulický výpočet vykurovacej siete
Úlohou hydraulického výpočtu je určenie priemeru potrubia, poklesu tlaku medzi jednotlivými bodmi, určenie tlaku v rôznych bodoch, prepojenie všetkých bodov systému tak, aby boli zaistené prípustné tlaky a požadované dopravné výšky v sieti a pri odberoch. v statickom a dynamickom režime. 4.1
Stanovenie prietoku vykurovacieho činidla
Prietok chladiacej kvapaliny v sieti možno vypočítať pomocou vzorca: kde je tepelný výkon vykurovacieho systému, kW; Návrhová teplota prívodnej a vratnej vody vo vykurovacom systéme, ° С; Tepelná kapacita vody, kJ / (kg ° С). Pre sekciu 0 sa tepelný výkon bude rovnať súčtu spotreby tepla na vykurovanie a vetranie, tzn. Návrhové teploty priamej a vratnej vody budú 95 ° С a 70 ° С. Spotreba vody pre sekciu 0 teda bude: Pre ostatné časti je výpočet prietokov chladiva zhrnutý v tabuľke 4.1 dodávka tepla spotreba tepla zaťaženie chladivo 4.2
Výpočet priemeru potrubia
Odhadnime predbežný priemer potrubia pomocou vzorca hmotnostného toku: kde je rýchlosť chladiacej kvapaliny, m / s. Berieme rýchlosť pohybu vody 1,5 m / s, hustota vody pri priemernej teplote v sieti bude 80 - 85 ° С. Potom bude priemer potrubia: Z množstva štandardných priemerov berieme priemer 68 0 × 9 mm. Pre to vykonávame nasledujúce výpočty. Počiatočná závislosť na určenie špecifického lineárneho poklesu tlaku v potrubí je rovnica D Arsi: kde je koeficient hydraulického trenia; Stredná rýchlosť, m / s; Hustota média, kg / m3; Hmotnostný prietok, kg / s. Koeficient hydraulického trenia vo všeobecnosti závisí od ekvivalentnej drsnosti a Reynoldsovho kritéria. Na transport tepla sa používajú hrubé oceľové rúry, v ktorých sa pozoruje turbulentné prúdenie. Empiricky získaná závislosť koeficientu hydraulického trenia oceľových rúr od Reynoldsovho kritéria a relatívnej drsnosti je dobre opísaná univerzálnou rovnicou navrhnutou A.D. Altshul: kde je ekvivalentná drsnosť, m; Vnútorný priemer potrubia, m; Reynoldsovo kritérium. Ekvivalentná drsnosť pre vodovodné siete fungujúce za normálnych prevádzkových podmienok je. Reynoldsovo kritérium sa vypočíta podľa vzorca: kde je kinematická viskozita, m2 / s. Pre teplotu 80 ° C je kinematická viskozita vody. Máme teda: Predpokladáme, že plynovod funguje v kvadratickej oblasti. Nájdite novú hodnotu priemeru pomocou vzorca: Predtým akceptovaný priemer je teda správny. 4.3
Výpočet poklesu tlaku v potrubí
Pokles tlaku v potrubí môže byť vyjadrený ako súčet dvoch pojmov: lineárny pokles a pokles miestnych odporov Pokles tlaku v závislosti od sklonu potrubia, Pa. Pokles trecieho tlaku sa vypočíta podľa vzorca: kde λ = 1,96 je koeficient trenia pre nové rúry s absolútnou drsnosťou 0,5 mm; l je dĺžka úseku potrubia, m; ν je rýchlosť v úseku, braná ako konštantná pre všetky úseky 1,5 m/s, - priemer potrubia, d = 0,5 m. Pokles tlaku v závislosti od sklonu potrubia sa vypočíta podľa vzorca: Kde m je množstvo vody pretekajúcej miestom, kg/s; je výškový rozdiel medzi miestami, m. Na výpočet prietoku chladiacej kvapaliny použijeme druhý Kirchhoffov zákon, podľa ktorého sa súčet tlakových strát pre uzavretú slučku rovná 0. Pre sekcie nastavujeme ľubovoľné hodnoty prietokov vody: Určte odpor v príslušných oblastiach podľa vzorca: Určte veľkosť rozdielu strát hlavy: Pretože potom je potrebný prepočet. Na to potrebujeme korekčný tok: Nájdite veľkosť nezrovnalosti strát hlavy druhej aproximácie: Pre presnejšiu definíciu si urobme prepočet: Zisťujeme nasledujúcu spotrebu vody: Pre presnejšiu definíciu si urobme ešte jeden prepočet: Zisťujeme nasledujúcu spotrebu vody: Tabuľka 4.1 - Prietoky vykurovacieho média podľa úsekov hlavnej vykurovacej siete SekciaIT-AA-BB-DA-GG-ZhB-VV-EG-V Tepelný príkon, MW 51,52126,90711,54124,84812,34820,73727,62218,271 Spotreba vody 491,85256,87183911,2816 491,85256,87181611191717256,871816111118 4.4 Vykreslenie piezometrického grafu
Hodnoty tlaku (hlavy) nastavíme na konci sekcií: Obytná plocha E: H = 30 m (obytný 9-podlažný dom); Železničné depo, sklady D: H = 10 m; Priemyselná plocha Š: V = 20 m. Nájdite tlak v bode B: Vyberieme znamienko „+“, sekciu D, kde sa chladiaca kvapalina prepravuje nad sekciou B. Tlak v bode B bude: Nájdite tlak v bode B: Nájdite tlak v bode Г: Nájdite tlak v bode A: Nájdite tlak v bode O: Na základe získaných údajov zostavíme piezometrický graf Príloha A 5. Mechanický výpočet
Mechanický výpočet zahŕňa: výpočet počtu podpier; výpočet dilatačných škár tepelných potrubí; výpočet výberu výťahu. 5.1 Výpočet počtu podpier
Pri výpočte počtu podpier rúr sa uvažuje ako nosník s viacerými poľami s rovnomerne rozloženým zaťažením. Vertikálna sila; -
horizontálna sila. vyskytuje sa iba pre nadzemné potrubia a je spôsobené rýchlosťou vetra: Priemer aerodynamického koeficientu k = 1,5. Pre Volgograd je rýchlostná hlava 0,26 kPa. Niekedy pre nadzemné potrubia je potrebné počítať s tlakom snehovej pokrývky 0,58-1kPa. Maximálny ohybový moment: Namáhanie v ohybe; kPa W je ekvatoriálny moment odporu potrubia. Potom: - vzdialenosť medzi podperami, m bezpečnostný faktor, Koeficient pevnosti zvaru potrubia, Počet podpier je určený vzorcom: Potrubie ležiace na dvoch podperách je ohnuté. x - šípka odklonu: E - modul pozdĺžnej pružnosti. I je rovníkový moment zotrvačnosti potrubia, 5.2 Výpočet dilatačných škár tepelných potrubí
Pri absencii kompenzácie vzniká napätie v stene potrubia v dôsledku silného prehriatia. kde E je modul pozdĺžnej pružnosti; koeficient lineárnej expanzie, -
teplota vzduchu Pri absencii kompenzácie môžu v potrubí vzniknúť napätia, ktoré výrazne presahujú prípustné hodnoty a ktoré môžu viesť k deformácii alebo zničeniu rúr. Preto sú na ňom inštalované teplotné kompenzátory rôznych prevedení. Každá dilatačná škára sa vyznačuje svojou funkčnou schopnosťou - dĺžkou úseku, ktorého predĺženie kompenzuje dilatačnú škáru: kde = 250-600 mm; -
teplota vzduchu Potom počet dilatačných škár na vypočítanom úseku trasy: 5.3 Výpočet výberu výťahu
Pri navrhovaní vstupov do výťahu je spravidla potrebné čeliť nasledujúcim úlohám: určenie základných rozmerov výťahu; pokles tlaku v dýze podľa daného koeficientu. Pri riešení prvého problému sú uvedené hodnoty: tepelné zaťaženie vykurovacieho systému; vypočítaný vonkajší vzduch na ohrev teploty sieťovej vody v klesajúcom potrubí a vody za vykurovacím systémom; tlaková strata vo vykurovacom systéme v uvažovanom režime. Výťah sa vypočíta podľa: Spotreba sieťovej a zmiešanej vody, kg/s: kde c je tepelná kapacita vody, J / (kg; c = 4190 J / (kg. Spotreba vstrekovanej vody, kg/s: Miešací pomer výťahu: Vodivosť vykurovacieho systému: Priemer miešacej komory: Z dôvodu možnej nepresnosti rozmerov výťahu by mal byť požadovaný tlakový rozdiel pred ním zabezpečený s určitou rezervou 10-15%. Priemer výstupnej časti dýzy, m 6. Tepelný výpočet vykurovacích sietí
Tepelný výpočet vykurovacích sietí je jednou z najdôležitejších častí návrhu a prevádzky vykurovacích sietí. Úlohy tepelného dizajnu: stanovenie tepelných strát potrubím a izoláciou do okolia; výpočet poklesu teploty chladiacej kvapaliny, keď sa pohybuje pozdĺž tepelnej trubice; stanovenie účinnosti tepelnej izolácie. 6.1 Nadzemná inštalácia
Pri ukladaní horných tepelných potrubí sa tepelné straty vypočítajú pomocou vzorcov pre viacvrstvovú valcovú stenu: kde t je priemerná teplota chladiacej kvapaliny; °C Teplota okolia; °C Celkový tepelný odpor tepelného vodiča; m V izolovanom potrubí musí teplo prechádzať cez štyri sériovo zapojené odpory: vnútorný povrch, stena potrubia, izolačná vrstva a vonkajší povrch izolácie. valcový povrch je určený vzorcom: Vnútorný priemer potrubia, m; Vonkajší priemer izolácie, m; a - koeficienty prestupu tepla, W /. 6.2 Inštalácia pod zemou
V podzemných tepelných potrubiach je jednou z inklúzií tepelného odporu odpor pôdy. Vo výpočtoch sa ako teplota okolia berie prirodzená teplota pôdy v hĺbke osi tepelnej trubice. Iba v malých hĺbkach osi tepelnej trubice, keď je pomer hĺbky h k priemeru trubice menší ako d, sa ako teplota okolia berie prirodzená teplota povrchu pôdy. Tepelný odpor pôdy je určený Forgeimerovým vzorcom: kde = 1,2 ... 2,5 W \ Všeobecné špecifické tepelné straty, W / m
prvá tepelná trubica: Druhá tepelná trubica: 6.3 Bezkanálové uloženie potrubia
Pri bezkanálovom ukladaní tepelných rúrok sa tepelný odpor skladá zo sériovo zapojených odporov izolačnej vrstvy, vonkajšieho povrchu izolácie, vnútorného povrchu kanála, stien kanála a pôdy. 6.4 Tepelný výpočet ohrievača
Tepelný výpočet ohrievača spočíva v určení teplovýmennej plochy agregátu s daným výkonom, alebo v určení výkonu pre dané konštrukčné výpočty a počiatočné parametre chladiacej kvapaliny. Dôležitý je aj hydraulický výpočet ohrievača, ktorý spočíva v určení tlakových strát primárneho a sekundárneho chladiva.
Referenčnou príručkou pre projektovanie vykurovacích sietí je „Príručka pre projektanta. Návrh vykurovacej siete“. Príručku možno do určitej miery považovať za sprievodcu SNiP II-7.10-62, ale nie SNiP N-36-73, ktorý sa objavil oveľa neskôr v dôsledku významnej revízie predchádzajúceho vydania noriem. . Za posledných 10 rokov prešiel text SNiP N-36-73 významnými zmenami a doplnkami.
Tepelnoizolačné materiály, výrobky a konštrukcie, ako aj metodika ich tepelnotechnických výpočtov spolu s návodom na realizáciu a preberanie zatepľovacích prác sú podrobne popísané v „Príručke stavebníka“. Podobné údaje o tepelnoizolačných konštrukciách obsahuje CH 542-81.
Referenčné materiály o hydraulických výpočtoch, ako aj o zariadeniach a automatických regulátoroch pre vykurovacie siete, vykurovacie body a vykurovacie systémy sú uvedené v "Príručke na nastavenie a prevádzku sietí na ohrev vody". Ako zdroj referenčných materiálov k problematike projektovania možno použiť knihy zo série referenčných kníh „Tepelná energetika a tepelná technika“. Prvá kniha „Všeobecné otázky“ obsahuje pravidlá na zostavovanie výkresov a diagramov, ako aj údaje o termodynamických vlastnostiach vody a pary, podrobnejšie údaje sú uvedené v. V druhej knihe série „Prenos tepla a hmoty. Tepelnotechnický experiment “zahŕňa údaje o tepelnej vodivosti a viskozite vody a pary, ako aj o hustote, tepelnej vodivosti a tepelnej kapacite niektorých stavebných a izolačných materiálov. Štvrtá kniha „Priemyselná tepelná energetika a tepelná technika“ obsahuje časť o diaľkovom vykurovaní a tepelných sieťach
www.engineerclub.ru
Gromov - Siete na ohrev vody (1988)
Kniha obsahuje normatívne materiály používané pri projektovaní vykurovacích sietí a vykurovacích bodov. Uvádzajú sa odporúčania týkajúce sa výberu zariadení a schém dodávky tepla.Uvažujú sa výpočty súvisiace s návrhom vykurovacích sietí. Uvádzajú sa informácie o kladení vykurovacích sietí, o organizácii výstavby a prevádzke vykurovacích sietí a vykurovacích bodov. Kniha je určená pre inžinierov a technikov zaoberajúcich sa projektovaním tepelných sietí.
Bytová a priemyselná výstavba, palivová hospodárnosť a požiadavky na ochranu životného prostredia predurčujú účelnosť intenzívneho rozvoja systémov CZT. Tepelnú energiu pre takéto systémy v súčasnosti vyrábajú kombinované teplárne, kotolne okresného významu.
Spoľahlivá prevádzka systémov zásobovania teplom s prísnym dodržiavaním potrebných parametrov chladiacej kvapaliny je do značnej miery určená správnym výberom schém vykurovacích sietí a vykurovacích bodov, návrhov tesnení a použitých zariadení.
Vzhľadom na to, že správny návrh tepelných sietí nie je možný bez znalosti ich štruktúry, prevádzky a vývojových trendov, autori sa pokúsili v referenčnej príručke uviesť návrhové odporúčania a stručne zdôvodniť.
VŠEOBECNÁ CHARAKTERISTIKA VYKUROVACÍCH SIETÍ A VYKUROVACÍCH BODOV
1.1. Systémy CZT a ich štruktúra
Systémy diaľkového vykurovania sa vyznačujú kombináciou troch hlavných väzieb: zdrojov tepla, vykurovacích sietí a systémov lokálneho využívania tepla (spotreby tepla) jednotlivých budov alebo stavieb. Zdroje tepla vyrábajú teplo spaľovaním rôznych druhov organického paliva. Takéto zdroje tepla sa nazývajú kotolne. V prípade zdrojov tepla využívaných v teple uvoľnenom pri rozpade rádioaktívnych prvkov sa nazývajú jadrové teplárne (ACT). V niektorých systémoch zásobovania teplom sa ako pomocné využívajú obnoviteľné zdroje tepla – geotermálna energia, slnečné žiarenie a pod.
Ak je zdroj tepla umiestnený spolu s tepelnými prijímačmi v tej istej budove, potom sa potrubia na privádzanie tepelného nosiča do tepelných prijímačov prechádzajúcich vnútri budovy považujú za prvok miestneho systému zásobovania teplom. V systémoch CZT sú zdroje tepla umiestnené v samostatných budovách a teplo sa z nich dopravuje potrubím tepelných sietí, na ktoré sú napojené systémy využitia tepla jednotlivých budov.
Rozsah systémov diaľkového vykurovania sa môže značne líšiť, od malých, ktoré obsluhujú niekoľko priľahlých budov, až po tie najväčšie, ktoré pokrývajú množstvo obytných alebo priemyselných oblastí a dokonca aj mesto ako celok.
Bez ohľadu na ich rozsah sú tieto systémy rozdelené na komunálne, priemyselné a celomestské na základe kontingentu obsluhovaných spotrebiteľov. Služby zahŕňajú systémy, ktoré dodávajú teplo najmä obytným a verejným budovám, ako aj jednotlivým budovám na priemyselné a komunálne skladovacie účely, ktorých umiestnenie v obytnej zóne miest povoľujú normy.
Je vhodné klasifikovať komunálne systémy podľa ich mierky ako základ pre rozdelenie územia obytnej oblasti do skupín susedných budov (alebo štvrtí v oblastiach starej zástavby), čo je akceptované v normách plánovania a rozvoja územia. mestá, ktoré sú spojené do mikrodištriktov s počtom obyvateľov 4-6 tisíc ľudí. v malých mestách (s počtom obyvateľov do 50 tisíc ľudí) a 12-20 tisíc ľudí. v mestách iných kategórií. Ten zabezpečuje vytvorenie niekoľkých mikroštvrtí obytných oblastí s počtom obyvateľov 25 - 80 tisíc ľudí. Príslušné systémy diaľkového vykurovania možno charakterizovať ako skupinové (štvrťročné), mikrooblastné a diaľkové.
Zdroje tepla obsluhujúce tieto systémy, jeden pre každý systém, možno zaradiť do kategórie skupinových (štvrťročných), mikrooblastných a obvodových kotolní. Vo veľkých a najväčších mestách (s počtom obyvateľov 250 - 500 tisíc ľudí a viac ako 500 tisíc ľudí) normy zabezpečujú zjednotenie niekoľkých priľahlých obytných oblastí do plánovacích oblastí ohraničených prírodnými alebo umelými hranicami. V takýchto mestách je možný vznik najväčších medziokresných komunálnych vykurovacích systémov.
Pre veľkovýrobu tepla, najmä v celomestských sústavách, má zmysel spoluvyrábať teplo a elektrinu. To prináša výrazné úspory paliva v porovnaní s oddelenou výrobou tepla v kotolniach a elektriny - v tepelných elektrárňach vďaka spaľovaniu rovnakých druhov palív.
Tepelné elektrárne určené na spoločnú výrobu tepla a elektriny sa nazývajú kombinované teplárne (KVET).
V jadrových elektrárňach, ktoré využívajú teplo uvoľnené pri rozpade rádioaktívnych prvkov na výrobu elektriny, je tiež niekedy vhodné použiť ho ako zdroje tepla vo veľkých sústavách zásobovania teplom. Tieto elektrárne sa nazývajú jadrové elektrárne na kombinovanú výrobu tepla a elektriny (CHPP).
Systémy diaľkového vykurovania, ktoré využívajú kogeneráciu ako hlavný zdroj tepla, sa nazývajú systémy diaľkového vykurovania. Výstavba nových systémov centrálneho zásobovania teplom, ako aj rozširovanie a rekonštrukcia existujúcich systémov si vyžadujú osobitnú štúdiu založenú na perspektívach rozvoja príslušných sídiel na ďalšie obdobie (A0-15 rokov) a odhadované obdobie 25-30 rokov ).
Normy ustanovujú vypracovanie špeciálneho predprojektového dokumentu, konkrétne schémy dodávky tepla pre toto sídlo. V schéme sú rozpracované viaceré varianty technického riešenia sústav zásobovania teplom a na základe technicko-ekonomického porovnania je zdôvodnený výber variantu navrhnutého na schválenie.
Následné vypracovanie projektov zdrojov tepla a tepelných sietí by sa malo v súlade s regulačnými dokumentmi realizovať až na základe rozhodnutí prijatých v schválenom schéme dodávky tepla pre dané zúčtovanie.
1.2. Všeobecné charakteristiky vykurovacích sietí
Vykurovacie siete možno klasifikovať podľa typu chladiva, ktoré sa v nich používa, ako aj podľa jeho konštrukčných parametrov (tlaky a teploty). Horúca voda a para sú prakticky jedinými nosičmi tepla vo vykurovacích sieťach. Vodná para ako nosič tepla sa široko používa v zdrojoch tepla (kotolne, CHPP) av mnohých prípadoch v systémoch využitia tepla, najmä priemyselných. Systémy zásobovania teplom sú vybavené sieťami ohrevu vody a priemyselné systémy sú vybavené buď len parou, alebo parou v kombinácii s vodnými systémami používanými na pokrytie záťaže systémov vykurovania, vetrania a zásobovania teplou vodou. Táto kombinácia vodných a parných vykurovacích sietí je typická aj pre celomestské systémy zásobovania teplom.
Siete ohrevu vody sú väčšinou dvojrúrkové s kombináciou prívodných potrubí na dodávku teplej vody zo zdrojov tepla do vykurovacích sústav a vratných potrubí na vracanie vody ochladenej v týchto sústavách do zdrojov tepla na dohrev. Napájacie a vratné potrubia vodovodných vykurovacích sietí spolu s príslušnými potrubiami zdrojov tepla a systémov využitia tepla tvoria uzavreté obehové okruhy vody. Táto cirkulácia je podporovaná sieťovými čerpadlami inštalovanými v zdrojoch tepla a na veľké vzdialenosti dopravy vody - aj po trase siete (čerpacie stanice). V závislosti od prijatej schémy pripojenia systémov zásobovania teplou vodou k sieťam sa rozlišujú uzavreté a otvorené okruhy (často sa používajú termíny "uzavreté a otvorené systémy zásobovania teplom").
V uzavretých systémoch sa dodávka tepla zo sietí v systéme zásobovania teplou vodou vykonáva vykurovaním, studenou vodou z vodovodu v špeciálnych ohrievačoch vody.
V otvorených systémoch sa pokrytie zaťaženia dodávky teplej vody vykonáva dodávaním vody spotrebiteľom z prívodných potrubí sietí a počas vykurovacieho obdobia - zmiešané s vodou zo spätných potrubí vykurovacích a ventilačných systémov. Ak vo všetkých režimoch pre zásobovanie teplou vodou môže byť voda úplne využitá zo spätného potrubia, potom nie je potrebné spätné potrubie z vykurovacích bodov do zdroja tepla. Dodržanie týchto podmienok je možné spravidla len vtedy, ak na spoločných tepelných sieťach spolupracuje viacero zdrojov tepla s uložením krytia odberov teplej vody na niektorý z týchto zdrojov.
Vodovodné siete pozostávajúce len z prívodných potrubí sa nazývajú jednorúrkové a z hľadiska kapitálových investícií do ich výstavby sú najhospodárnejšie. Dopĺňanie vykurovacích sietí v uzavretých a otvorených systémoch sa vykonáva prevádzkou doplňovacích čerpadiel a zariadení na prípravu prídavnej vody. V otvorenom systéme je ich požadovaný výkon 10-30 krát vyšší ako v uzavretom. V dôsledku toho sa pri otvorenom systéme kapitálové investície do zdrojov tepla ukazujú ako veľké. Zároveň v tomto prípade nie sú potrebné ohrievače vody z vodovodu, a preto sa náklady na uzly na pripojenie systémov zásobovania teplou vodou k vykurovacím sieťam výrazne znižujú. Voľba medzi otvorenými a uzavretými systémami by preto mala byť v každom prípade odôvodnená technickými a ekonomickými výpočtami, berúc do úvahy všetky prepojenia systému centrálneho zásobovania teplom. Takéto výpočty by sa mali vykonať pri vývoji schémy dodávky tepla pre osadu, to znamená pred navrhovaním zodpovedajúcich zdrojov tepla a ich vykurovacích sietí.
V niektorých prípadoch sa siete na ohrev vody vykonávajú s tromi a dokonca štvorrúrkovými. Takéto zvýšenie počtu potrubí, ktoré sa zvyčajne poskytuje len v určitých úsekoch sietí, je spojené so zdvojením buď iba prívodných (trojrúrkové systémy), alebo prívodných aj vratných (štvorrúrkové systémy) potrubí pre samostatné pripojenie. na príslušné potrubia systémov zásobovania teplou vodou alebo vykurovacích a ventilačných systémov ... Toto oddelenie značne uľahčuje reguláciu dodávky tepla do sústav na rôzne účely, no zároveň vedie k výraznému zvýšeniu kapitálových investícií do siete.
Vo veľkých centralizovaných vykurovacích systémoch je potrebné rozdeliť siete ohrevu vody do niekoľkých kategórií, z ktorých každá môže využívať svoje vlastné schémy zásobovania teplom a dopravy.
Normy stanovujú rozdelenie tepelných sietí do troch kategórií: diaľkové vedenia od zdrojov tepla po vstupy do mikroštvrtí (štvrtí) alebo podnikov; rozvodné siete od hlavných sietí k sieťam k jednotlivým budovám: siete k jednotlivým budovám vo forme odbočiek z distribučných (alebo v niektorých prípadoch z hlavných) sietí do uzlov na ich pripojenie k systémom využívania tepla jednotlivých budov. Odporúča sa objasniť tieto názvy vo vzťahu ku klasifikácii systémov diaľkového vykurovania prijatej v § 1.1 podľa ich stupnice a kontingentu obsluhovaných spotrebiteľov. Ak sa teda v malých systémoch z jedného zdroja tepla dodáva teplo len do skupiny obytných a verejných budov v rámci mikrodištriktu alebo priemyselných budov jedného podniku, potom odpadá potreba hlavných vykurovacích sietí a mali by sa zvážiť všetky siete z takýchto zdrojov tepla. ako distribučné siete. Táto situácia je typická pre využitie skupinových (štvrťročných) a mikrooblastných kotolní ako zdrojov tepla, ako aj priemyselných kotolní slúžiacich jednému podniku. Prechodom z takýchto malých sústav na okresné a ešte viac na medziokresné sa objavuje kategória hlavných tepelných sietí, na ktoré sú napojené rozvodné siete jednotlivých mikrookresov alebo podnikov jedného priemyselného regiónu. Napojenie jednotlivých budov priamo na chrbticové siete okrem rozvodných sietí je z viacerých dôvodov krajne nežiaduce, a preto sa využíva veľmi zriedkavo.
Veľké zdroje tepla systémov diaľkového a medziokresového vykurovania by podľa noriem mali byť umiestnené mimo obytnej zóny, aby sa znížil dopad ich emisií na ovzdušie tejto zóny, ako aj zjednodušili systémy zásobovania. s tekutým alebo tuhým palivom.
V takýchto prípadoch sa objavujú počiatočné (hlavné) úseky diaľkových sietí značnej dĺžky, v ktorých nie sú žiadne uzly na pripojenie distribučných sietí. Takáto preprava chladiacej kvapaliny bez jej odovzdávania spotrebiteľom sa nazýva tranzit, pričom zodpovedajúce hlavové časti hlavných vykurovacích sietí by sa mali rozlíšiť do osobitnej kategórie tranzitu.
Prítomnosť tranzitných sietí výrazne zhoršuje technicko-ekonomické ukazovatele prepravy chladiva, najmä ak je dĺžka týchto sietí 5-10 km a viac, čo je typické najmä pri využívaní tepelných jadrových elektrární alebo staníc na dodávku tepla ako tepla. zdrojov.
1.3. Všeobecné charakteristiky tepelných bodov
Podstatným prvkom systémov diaľkového vykurovania sú inštalácie umiestnené v uzloch napojenia na vykurovacie siete miestnych systémov využitia tepla, ako aj na križovatkách sietí rôznych kategórií. V takýchto zariadeniach je prevádzka vykurovacích sietí a vykurovacích systémov monitorovaná a kontrolovaná. Meria parametre chladiacej kvapaliny – tlaky, teploty a niekedy aj náklady – a reguluje uvoľňovanie tepla na rôznych úrovniach.
Spoľahlivosť a účinnosť systémov zásobovania teplom ako celku do značnej miery závisí od prevádzky takýchto zariadení. Tieto inštalácie sa v regulačných dokumentoch nazývajú vykurovacie body (predtým sa používali aj názvy "uzly na pripojenie miestnych vykurovacích systémov", "vykurovacie strediská", "účastnícke inštalácie" atď.).
Je však vhodné objasniť klasifikáciu vykurovacích bodov prijatú v rovnakých dokumentoch, pretože v nich sú všetky vykurovacie body buď centrálne (TSC) alebo individuálne (ITP). Tieto zahŕňajú iba inštalácie s uzlami na pripojenie k vykurovacím sieťam systémov využitia tepla jednej budovy alebo jej časti (vo veľkých budovách). Všetky ostatné vykurovacie body, bez ohľadu na počet obsluhovaných budov, sú centrálne.
V súlade s prijatou klasifikáciou vykurovacích sietí, ako aj rôznych stupňov regulácie dodávky tepla sa používa nasledujúca terminológia. Z hľadiska tepelných bodov:
lokálne vykurovacie body (MTP) obsluhujúce vykurovacie systémy jednotlivých budov;
skupinové alebo mikrodištrikčné vykurovacie body (GTP) obsluhujúce skupinu obytných budov alebo všetky budovy v mikrodistriktu;
miest diaľkového vykurovania (RTP) obsluhujúcich všetky budovy v rámci obytných budov
Čo sa týka krokov regulácie:
centrálne - iba na zdrojoch tepla;
okres, skupina alebo mikrookres - na zodpovedajúcich vykurovacích bodoch (RTP alebo GTP);
lokálne - na lokálnych vykurovacích bodoch jednotlivých objektov (MTP);
individuálne na samostatných chladičoch (zariadenia na vykurovanie, vetranie alebo zásobovanie teplou vodou).
Referenčný návrh vykurovacích sietí
Domov Matematika, Chémia, Fyzika Projektovanie vykurovacieho systému nemocničného komplexu
27. Safonov A.P. Zbierka úloh pre siete CZT.Učebnica pre vysoké školy, M .: Energoatomizdat. 1985.
28. Ivanov V.D., Gladyshei N.N., Petrov A.V., Kazakova T.O. Inžinierske výpočty a skúšobné metódy pre vykurovacie siete Poznámky k prednáške. SPb .: SPb GSU RP. 1998.
29. Návod na prevádzku vykurovacích sietí M .: Energiya 1972.
30. Bezpečnostné predpisy pre obsluhu vykurovacích sietí M: Atomizdat. 1975.
31. Yurenev V.N. Príručka tepelnej techniky v 2 zväzkoch M .; Energia 1975, 1976.
32. Golubkov B.N. Vykurovacie zariadenia a dodávky tepla pre priemyselné podniky. Moskva: Energia 1979.
33. Shubin E.P. Hlavné problémy projektovania systémov zásobovania teplom. M.: Energia. 1979.
34. Metodické pokyny na vypracovanie správy elektrárne a akciovej spoločnosti energetiky a elektrifikácie o tepelnej účinnosti zariadení. RD 34,0K.552-95. SPO ORGRES M: 1995.
35. Metodika stanovenia mernej spotreby paliva na teplo v závislosti od parametrov pary použitej na zásobovanie teplom RD 34.09.159-96. SPO ORGRES. Moskva: 1997
36. Metodické usmernenie pre analýzu zmien mernej spotreby paliva v elektrárňach a energetických sieťach. RD 34,08,559-96 SPO ORGRES. Moskva: 1997.
37. G. P. Kutovoy, A. A. Makarov, N. G. Shamraev. Vytvorenie priaznivej základne pre rozvoj ruskej elektroenergetiky na trhovej báze „Teploenergetika“. 11, 1997, s.2-7.
38. Bushuev VV, Gromov BN, Dobrokhotov VN, Pryakhin VV, Vedecko-technické a organizačno-ekonomické problémy zavádzania technológií na úsporu energie. "Tepelná energetika". č. 11. 8-15, 1997.
39. Astakhov N.L., Kalimov V.F., Kiselev G.P. Nové vydanie usmernení na výpočet ukazovateľov tepelnej účinnosti zariadení TPP. „Úspora energie a úprava vody“. č. 2, 1997, s. 19-23.
Jekaterina Igorevna Tarasevič
Rusko
Hlavný editor -
kandidát biologických vied
REGULAČNÁ HUSTOTA TEPLA TEPLA A TEPELNÉ STRATY CEZ TEPELNOIZOLAČNÝ POVRCH PRE HLAVNÉ VYKUROVACIE SIETE
Článok pojednáva o zmene množstva publikovaných regulačných dokumentov pre zatepľovanie systémov zásobovania teplom, ktoré sú zamerané na zabezpečenie životnosti systému. Tento článok je venovaný štúdiu vplyvu priemernej ročnej teploty vykurovacích sietí na tepelné straty. Výskum sa týka systémov zásobovania teplom a termodynamiky. Uvádzajú sa odporúčania pre výpočet štandardných tepelných strát izoláciou potrubí tepelných sietí.
Relevantnosť práce je daná tým, že rieši málo prebádané problémy v systéme zásobovania teplom. Kvalita tepelnoizolačných konštrukcií závisí od tepelných strát systému. Správny návrh a výpočet tepelnoizolačnej konštrukcie je oveľa dôležitejší ako len výber izolačného materiálu. Prezentované sú výsledky porovnávacej analýzy tepelných strát.
Metódy tepelných výpočtov pre výpočet tepelných strát potrubí tepelných sietí sú založené na aplikácii štandardnej hustoty tepelného toku povrchom tepelnoizolačnej konštrukcie. V tomto článku sa na príklade potrubí s izoláciou z polyuretánovej peny vykonal výpočet tepelných strát.
V zásade sa dospelo k tomuto záveru: v súčasných regulačných dokumentoch sú uvedené celkové hodnoty hustoty tepelných tokov pre prívodné a spätné potrubia. Existujú prípady, keď priemery prívodného a vratného potrubia nie sú rovnaké, do jedného kanála je možné uložiť tri alebo viac potrubí, preto je potrebné použiť predchádzajúcu normu. Celkové hodnoty hustoty tepelných tokov v sadzbách možno rozdeliť medzi prívodné a vratné potrubia v rovnakých pomeroch ako pri výmenných sadzbách.
Kľúčové slová
Literatúra
SNiP 41-03-2003. Tepelná izolácia zariadení a potrubí. Aktualizované vydanie. - M: Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2011 .-- 56 s.
SNiP 41-03-2003. Tepelná izolácia zariadení a potrubí. - M .: Gosstroy of Russia, FGUP TsPP, 2004 .-- 29 s.
SP 41-103-2000. Projektovanie tepelnej izolácie zariadení a potrubí. M: Gosstroy of Russia, FGUP TsPP, 2001,47 s.
GOST 30732-2006. Oceľové rúry a tvarovky s tepelnou izoláciou z polyuretánovej peny s ochranným plášťom. - M .: STANDARTINFORM, 2007, 48 s.
Návrhové normy pre tepelnú izoláciu potrubí a zariadení pre elektrárne a vykurovacie siete. Moskva: Gosstroyizdat, 1959. - URL: http://www.politerm.com.ru/zuluthermo/help/app_thermoleaks_year1959.htm
SNiP 2.04.14-88. Tepelná izolácia zariadení a potrubí / Gosstroy ZSSR.- M .: TsITP Gosstroy ZSSR, 1998. 32 s.
Belyaikina I.V., Vitaliev V.P., Gromov N.K. atď.; Ed. Gromova N.K.; Shubina E.P. Siete ohrevu vody: Sprievodca projektovaním. M .: Energoatomizdat, 1988 .-- 376 s.
Ionin A.A., Khlybov B.M., Bratenkov V.H., Terletskaya E.H.; Ed. A.A. Ionina. Zásobovanie teplom: Učebnica pre vysoké školy. M .: Stroyizdat, 1982,336 s.
Lienhard, John H., Učebnica prenosu tepla / John H. Lienhard IV and John H. Lienhard V, 3rd ed. Cambridge, MA: Phlogiston Press, 2003
Silverstein, C.C., „Design and Technology of Heat Pipes for Cooling and Heat Exchange“, Taylor & Francis, Washington DC, USA, 1992
Európska norma EN 253 Potrubie diaľkového vykurovania – Predizolované spojené potrubné systémy pre priamo uložené rozvody teplej vody – Montáž potrubia oceľového potrubia, polyuretánová tepelná izolácia a vonkajší plášť z polyetylénu.
Európska norma EN 448 Potrubie diaľkového vykurovania. Predizolované lepené potrubné systémy pre priamo uložené rozvody teplej vody. Montážne zostavy oceľových prípojných potrubí, polyuretánovej tepelnej izolácie a vonkajšieho plášťa z polyetylénu
DIN EN 15632-1: 2009 Potrubie diaľkového vykurovania - Predizolované flexibilné potrubné systémy - Časť 1: Klasifikácia, všeobecné požiadavky a skúšobné metódy
Sokolov E.Ya. Vykurovacie a vykurovacie siete Učebnica pre vysoké školy. Moskva: Vydavateľstvo MEI, 2001.472 s.
SNiP 41-02-2003. Vykurovacia sieť. Aktualizované vydanie. - M: Ministerstvo regionálneho rozvoja Ruska, 2012 .-- 78 s.
SNiP 41-02-2003. Vykurovacia sieť. - M: Gosstroy of Russia, 2004 .-- 41 s.
Nikolaev A.A. Projektovanie vykurovacích sietí (Príručka projektanta) / A.A. Nikolaev [a ďalší]; vyd. A.A. Nikolaeva. - M .: Nauka, 1965 .-- 361 s.
Varfolomeev Yu.M., Kokorin O. Ya. Vykurovanie a vykurovacie siete: Učebnica. M .: Infra-M, 2006 .-- 480 s.
Kozin V.E., Levina T.A., Markov A.P., Pronina I. B., Slemzin V. A. Zásobovanie teplom: učebnica pre vysokoškolákov. - M .: Vyššie. škola, 1980 .-- 408 s.
Safonov A.P. Zbierka problémov o diaľkovom vykurovaní a tepelných sieťach: učebnica. manuál pre univerzity. 3. vydanie, Rev. Moskva: Energoatomizdat, 1985.232 s.
- Momentálne neexistujú žiadne odkazy.
Stanovenie koeficientov lokálnych strát v tepelných sieťach priemyselných podnikov
Dátum zverejnenia: 06.02.2017 2017-02-06
Zobrazený článok: 186-krát
Bibliografický popis:
Ushakov D.V., Snisar D.A., Kitaev D.N. Stanovenie koeficientov miestnych strát v tepelných sieťach priemyselných podnikov // Young Scientist. - 2017. - č. 6. - S. 95-98. - URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (dátum prístupu: 13.07.2018).
Článok prezentuje výsledky analýzy skutočných hodnôt koeficientu lokálnych strát použitých pri návrhu tepelných sietí v štádiu predbežného hydraulického výpočtu. Na základe analýzy skutočných projektov boli získané priemerné hodnoty pre siete priemyselných areálov s rozdelením na diaľnice a odbočky. Sú nájdené rovnice, ktoré umožňujú vypočítať koeficient lokálnych strát v závislosti od priemeru potrubnej siete.
Kľúčové slová : vykurovacie siete, hydraulický výpočet, koeficient lokálnych strát
Pri hydraulickom výpočte vykurovacích sietí je potrebné nastaviť koeficient α s prihliadnutím na podiel tlakových strát na lokálnych odporoch. V moderných normách, ktorých implementácia je povinná pri projektovaní, sa normatívna metóda hydraulického výpočtu a konkrétne koeficient α neuvádza. V modernej referenčnej a vzdelávacej literatúre sú spravidla uvedené hodnoty odporúčané zrušeným SNiP II-36-73 *. Tabuľka 1 ukazuje hodnoty α pre vodovodné siete.
Koeficient α na určenie celkových ekvivalentných dĺžok lokálnych odporov
Typ kompenzátora
Podmienený priechod potrubia, mm
Rozvetvené vykurovacie siete
V tvare U s ohnutými vetvami
V tvare U so zváranými alebo strmo zakrivenými ohybmi
V tvare U so zváranými ohybmi
Z tabuľky 1 vyplýva, že hodnota α môže byť v rozmedzí od 0,2 do 1. Nárast hodnoty možno vysledovať so zväčšením priemeru potrubia.
V literatúre na predbežné výpočty, keď nie sú známe priemery potrubí, sa odporúča určiť podiel tlakových strát na miestnych odporoch pomocou vzorca B.L. Shifrinsona
kde z- koeficient prijatý pre vodovodné siete 0,01; G- spotreba vody, t / h.
Výsledky výpočtov pomocou vzorca (1) pri rôznych prietokoch vody v sieti sú znázornené na obr. 1.
Ryža. 1. Závislosť α zo spotreby vody
Z obr. 1 vyplýva, že hodnota α pri vysokých prietokoch môže byť viac ako 1 a pri nízkych prietokoch menej ako 0,1. Napríklad pri prietoku 50 t / h je α = 0,071.
Literatúra obsahuje výraz pre koeficient lokálnych strát
kde je ekvivalentná dĺžka úseku a jeho dĺžka m; - súčet koeficientov miestnych odporov na stavbe; λ - koeficient hydraulického trenia.
Pri navrhovaní sietí ohrevu vody v turbulentnom režime pohybu nájsť λ použite Shifrinsonov vzorec. Berúc hodnotu ekvivalentnej drsnosti k e= 0,0005 mm, vzorec (2) sa prevedie do tvaru
.(3)
Zo vzorca (3) vyplýva, že α závisí od dĺžky úseku, jeho priemeru a súčtu koeficientov lokálnych odporov, ktoré sú určené konfiguráciou siete. Je zrejmé, že hodnota α sa zväčšuje so zmenšujúcou sa dĺžkou úseku a zväčšujúcim sa priemerom.
Aby bolo možné určiť skutočné koeficienty miestnych strát α , boli zvážené existujúce projekty sietí ohrevu vody priemyselných podnikov na rôzne účely. Pomocou hydraulických výpočtových formulárov bol koeficient stanovený pre každý úsek α podľa vzorca (2). Vážené priemerné hodnoty koeficientu lokálnych strát pre každú sieť boli zistené samostatne pre kmeň a vetvy. Na obr. 2 sú znázornené výsledky výpočtov α pozdĺž vypočítaných diaľnic na vzorke 10 sieťových diagramov a na obr. 3 pre pobočky.
Ryža. 2. Skutočné hodnoty α na vypočítaných diaľniciach
Z obr. 2 vyplýva, že minimálna hodnota je 0,113, maximálna je 0,292 a priemerná hodnota pre všetky schémy je 0,19.
Ryža. 3. Skutočné hodnoty α pobočkami
Z obr. 3 vyplýva, že minimálna hodnota je 0,118, maximálna je 0,377 a priemerná hodnota pre všetky schémy je 0,231.
Porovnaním získaných údajov s odporúčanými údajmi možno vyvodiť nasledujúce závery. Podľa tabuľky. 1 pre uvažované obvody hodnotu α = 0,3 pre diaľnice a α = 0,3 ÷ 0,4 pre odbočky a skutočný priemer je 0,19 a 0,231, čo je o niečo menej ako odporúčané. Rozsah skutočných hodnôt α neprekračuje odporúčané hodnoty, to znamená, že tabuľkové hodnoty (tabuľka 1) možno interpretovať ako „už nie“.
Priemerné hodnoty boli stanovené pre každý priemer potrubia α pozdĺž diaľnic a odbočiek. Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke. 2.
Hodnoty skutočných koeficientov miestnych strát α
Z rozboru tabuľky 2 vyplýva, že s nárastom priemeru potrubia sa hodnota koeficientu α zvyšuje. Pomocou metódy najmenších štvorcov sa získali lineárne regresné rovnice pre hlavné a vetvy v závislosti od vonkajšieho priemeru:
Na obr. 4 sú uvedené výsledky výpočtov podľa rovníc (4), (5) a skutočné hodnoty pre príslušné priemery.
Ryža. 4. Výsledky výpočtu koeficientov α podľa rovníc (4), (5)
Na základe analýzy reálnych projektov sietí tepelnej vody priemyselných areálov boli získané spriemerované hodnoty koeficientov lokálnych strát s rozdelením na rozvody a odbočky. Ukazuje sa, že skutočné hodnoty nepresahujú odporúčané hodnoty a priemerné hodnoty sú o niečo nižšie. Získajú sa rovnice, ktoré umožňujú vypočítať koeficient lokálnych strát v závislosti od priemeru potrubnej siete pre diaľnice a odbočky.
- Kopko, VM Zásobovanie teplom: kurz prednášok pre študentov odboru 1-700402 "Zásobovanie teplom a plynom, vetranie a ochrana vzduchu" vysokých škôl / VM Kopko. - M: Vydavateľstvo ASV, 2012 .-- 336s.
- Siete ohrevu vody: Sprievodca projektovaním / NK Gromov [et al.]. - M .: Energoatomizdat, 1988 .-- 376s.
- Kozin, V.E. Zásobovanie teplom: učebnica pre vysokoškolákov / V.E. Kozin. - M .: Vyššie. škola, 1980. - 408. roky.
- Pustovalov, A.P. Zlepšenie energetickej účinnosti inžinierskych systémov budov pomocou optimálneho výberu regulačných ventilov / A.P. Pustovalov, D.N. Kitaev, T.V. Shchukina // Vedecký bulletin Voronežskej štátnej univerzity architektúry a stavebného inžinierstva. Séria: Špičkové technológie. Ekológia. - 2015. - Číslo 1. - S. 187-191.
- Semenov, V.N. Vplyv technológií na úsporu energie na rozvoj vykurovacích sietí / V.N. Semenov, E.V. Sazonov, D.N. Stavebníctvo. - 2013. - Číslo 8 (656). - S. 78–83.
- Kitaev, D.N. Vplyv moderných vykurovacích zariadení na reguláciu tepelných sietí / D.N. Kitaev // Vedecký časopis. Inžinierske systémy a konštrukcie. - 2014. - T.2. - č. 4 (17). - S. 49–55.
- Kitaev D.N., Bulygina S.G., Slepokurova M.A. - 2010. - Číslo 7. - S. 46–48. Aké zákony podpísal Vladimir Putin v posledný deň odchádzajúceho roka Do konca roka sa vždy nahromadí veľa vecí, ktoré chcete stihnúť ešte pred zvonením. No aby si do nového roka neťahal staré dlhy. Štátna duma [...]
- Organizácia FGKU "GC VVE" Ministerstva obrany Ruska Adresa sídla: 105229, MOSKVA G, GOSPITALNAYA PL, 1-3, STR.5 OKFS: 12 - Federálny majetok OKOGU: 1313500 - Ministerstvo obrany Ruskej federácie [...]
