Лабораторная работа по теплоэнергетике и теплотехнике для ТГУ

Введение Современные тепловые сети городских систем теплоснабжения пред-ставляют собой сложные инженерные сооружения. Протяженность тепловых сетей от источника до крайних потребителей составляет десятки километров, а диаметр магистралей достигает 1400 мм. Значительную роль в решении задачи рационального и экономичного расходования топливных ресурсов отводится централизованному тепло-снабжению. Для управления гидравлическим и тепловым режимами системы теп-лоснабжения ее автоматизируют, а количество подаваемого тепла регули-руют в соответствии с требованиями потребителей. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная нагрузка изменяется с изменением наружной температуры. Для поддержания соответствия подачи тепла потребностям в нем применяют центральное регулирование на источ-никах тепла. Добиться высокого качества теплоснабжения, применяя только центральное регулирование, не удается, поэтому на тепловых пунктах и у потребителей применяют дополнительное автоматическое регулирование. Применение при строительстве тепловых сетей современной армату-ры, оборудования и изоляции позволяет значительно увеличить срок служ-бы трубопроводов, облегчить техническое обслуживание и сократить тепло-вые потери. В тех случаях, когда может быть принято несколько различных техни-ческих решений, следует производить экономический расчет с учетом уров-ня цен, долговечности и надежности конструкций, социальных и экологиче-ских факторов, а также требований заказчика.

1. Исходные данные для проектирования

В курсовом проекте разрабатывается двухтрубная водяная система теплоснабжения жилого района города Ерофей Павлович с источником теп-лоты – ТЭЦ № 1.

2 Конструктивные решения, принятые в курсовом проекте

Трасса тепловых сетей размещается преимущественно в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полосы древесных насаждений. При проектировании квартальных тепловых сетей трасса пересекает жилые здания, что допускается, т.к. прокладка сетей осуществляется в технических подпольях высотой более 1.8 м с устройством дренирующего колодца в ниж-ней точке на выходе из здания. Пересечение дорог, проездов, других комму-никаций, а также зданий и сооружений предусматривается под прямым уг-лом. Прокладка — подземная, бесканальная. Уклон тепловых сетей составляет не менее 0.002. При проектировании тепловых сетей выбирается вариант с наимень-шей протяженностью, с меньшим количеством тепловых камер, применяется двухстороннее подключение кварталов. Схемы квартальных тепловых сетей принимаются тупиковыми, без резервирования. Для трубопроводов преду-сматриваются стальные электросварные трубы. Арматуру применяется стальная. Запорная арматура предусматривается: — на трубопроводах выводов тепловых сетей от источников теплоты; — на трубопроводах водяных тепловых сетей для Dу = 400-500 мм — до 1500 м, для трубопроводов мм — до 3000м. В нижних точках трубопроводов тепловых сетей предусматриваются штуцера с запорной арматурой для спуска воды (спускные устройства).В высших точках трубопроводов предусматриваются штуцера с запорной ар-матурой для выпуска воздуха (воздушники). Неподвижные опоры устанавливаются в местах размещения ответвле-ний, секционирующих задвижек, на участках самокомпенсации с углами по-ворота 90-1300. Расставляются промежуточные неподвижные опоры на про-тяженных прямолинейных участках. Максимальные расстояния между непо-движными опорами не должны превышать установленных величин. Непо-движные опоры предусматриваются щитовые. Для восприятия вертикальных нагрузок от теплопроводов предусмат-риваются подвижные опоры – скользящие. Компенсация температурных деформаций в тепловых сетях обеспечи-вается компенсаторами – сальниковыми на магистральных трубопроводах и П-образными на квартальных сетях, а также самокомпенсацией. Выбор конструкции теплоизоляционного слоя и расчет его толщины выполняется в соответствии с рекомендациями [4]. Заглубление тепловых сетей от поверхности земли принимается не ме-нее 0,7 м. На вводе тепловых сетей в здание уменьшается заглубление трубо-проводов до 0,5м.

3. Теплоснабжение района города

3.1 Определение тепловых нагрузок кварталов города

Рисунок 3.1 Генплан района города Максимальные тепловые потоки на отопление Qomax, вентиляцию Qvmax и горячее водоснабжение Qhmax жилых, общественных и производственных зда-ний следует принимать при проектировании тепловых сетей по соответству-ющим проектам. Тепловые потоки при отсутствии проектов отопления, вен-тиляции и горячего водоснабжения определяются для жилых районов горо-дов и других населенных пунктов — по формулам: Максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и обществен-ных зданий определяется формуле: Qo max = qo·A·(1+k1),(3.1) где: qo- укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, принимаемый по [6], Вт/м2 ; qо = 90,2 Вт/м2; А — общая площадь жилых зданий, м2; k1- коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление обще-ственных зданий; при отсутствии данных k1 следует принимать равным 0,25 Общая площадь жилых зданий А ,м2 определяется формуле: А = m·fобщ,(3.2) где: fобщ -норма общей площади на одного человека, м2/чел; fобщ = 12 м2/чел; m — число человек, определяемое из выражения: m = P·Fкв,(3.3) где: P- плотность населения в квартале, Р = 370 чел/га; Fкв — площадь квартала, га; Максимальный тепловой поток Qv max,Вт, на вентиляцию общественных зданий определяется формуле: Qv max=k1·k2·qo·A,(3.4) где: k2- коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию об-щественных зданий, при отсутствии данных k2 следует принимать равным: для общественных зданий, построенных после 1985г.-0,6. Средний тепловой поток Qhm, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий определяется формуле: Qhm=qhm·m,(3.5) где: qh- укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека, принимаемый по [6], qhm = 407 Вт; Расчёт площадей кварталов и количества жителей сведён в таблицу 3.1. Расчет тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водо-снабжение района города сведен в таблицу 3.2

3.2 Построение сезонного и годового графиков потребления тепла

Графики теплового потребления часовые, годовые по продолжительно-сти тепловой нагрузки, годовые по месяцам необходимы для решения ряда вопросов централизованного теплоснабжения: определения расходов топли-ва, выбора оборудования источников теплоты, выбора режима загрузки и графика ремонта этого оборудования, выбора параметров теплоносителя, а так же для технико-экономических расчетов при проектировании и эксплуа-тации системы теплоснабжения. Для построения часовых графиков расходов теплоты на отопление и вентиляцию достаточно использовать два значения тепловых потоков: макси-мальные Qomax и Qvmax определенные при температуре наружного воздуха tн=+8 оС. Максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и обществен-ных зданий для любых температур наружного воздуха tн определяется фор-муле: Qotн = Qomax·((ti – tн) / (ti – tо))(3.6) где ti — средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий равной 18С; to — расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления,С, при tо = tн = +8С и ti = 18С: Qotн = 312,29 · (18 – 8) / (18 + 37) = 153,9 МВт Максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зда-ний для любых температур наружного воздуха tн определяется формуле: Qvtн = Qvmax·(ti – tн) / (ti – tо)(3.7) при tо = tн = +8С и ti = 18С: Qvtн = 37,47 · (18 – 8) / (18 + 37) = 18,5 МВт Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилого района в неотопительный период определяют по формуле: Qhms = Qhm·β·(55 – tсs) / (55 – tс)(3.8) где - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопи-тельному периоду, принимаемый при отсутствии данных для жилищно-коммунального сектора равным 0,8. t c- температура холодной (водопроводной) воды в отопительный пери-од (при отсутствии данных принимается равной 5 оС) t sc — температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15 оС) Qhms = 93,94 · 0,8 · (55 – 15) / (55 – 5) = 60,12 МВт Суммируя ординаты часовых графиков по отдельным видам теплопо-требления, строится суммарный часовой график расходов теплоты. ΣQ = Qo+ Qv+ Qhm(3.9) Для построения годового графика по продолжительности тепловой нагруз-ки по табл. 1.3 [10] находим продолжительность стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом 5С0 и продолжительность отопи-тельного периода n0 ,ч, т.к. в данной таблице отсутствует г. Ерофей Павлович, принимаем максимально близкий географически расположенный населенный пункт г. Нерчинск Данные сведены в таблицу 3.3. Таблица 3.3 — Продолжительность стояния температур наружного воз-духа Часовой график теплового потребления и годовой график по продолжи-тельности тепловой нагрузки представлены на рис. 3.2а ,3.2б соответственно. Рисунок 3.2 График теплового потребления

3.3 Построение годового графика потребления теплоты по месяцам

Исследование характера изменения тепловых нагрузок в течение года крайне важно для определения расходов топлива, рационального использо-вания стационарного оборудования, а также для технико-экономических рас-четов при проектировании и эксплуатации системы теплоснабжения. Для построения годового графика по месяцам, используя среднемесяч-ные температуры наружного воздуха по табл. 5.1 [1], определяют по форму-лам (4.1) и (4.2) тепловые потоки на отопление и вентиляцию для каждого ме-сяца отопительного периода. Суммарный тепловой поток для каждого месяца отопительного периода определяется как сумма тепловых потоков на отопле-ние, вентиляцию и среднечасового теплового потока для данного периода на горячее водоснабжение, Qhm. Для неотопительного периода (при tн>+8 oC), суммарный тепловой поток будет равен среднечасовому тепловому потоку на горячее водоснабжение в данный период, Qshm. Таблица 3.4 — Среднечасовые расходы теплоты по месяцам года Годовой график теплового потребления по месяцам представлен на рис.2 Рисунок 3.3 График теплового потребления по месяцам

3.4 Выбор и обоснование способа регулирования

Соотношение тепловых потоков на отопление и ГВС составляет: μ=Q_hm/Q_(o max) =54,21/146,85=0,36>0,15 по соотношению потоков должны принять центральное качественное регулирование по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения, т.е. по скорректированному графику. Центральное качественное регулирование должно дополнятся местным от +8 до точки излома температурного графика. Применение данного метода регулирования позволяет определять диаметры трубопроводов тепловых сетей по суммарному расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию без учета расхода воды на горячее водоснабжение. Однако для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе должна быть выше, чем по отопительному графику. Некоторая недоподача теплоты в системы отопления в часы максимального водоразбора, компенсируется в ночное время при отсутствии водоразбора на горячее водоснабжение. При этом строительные конструкции зданий служат аккумуляторами теплоты, выравнивающими неравномерность подачи теплоты на отопление. При таком способе регулирования для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуры сетевой воды , , соответственно в подающей и обратной магистралях, а также после элеватора в течение отопительного периода определяют по следующим формулам: Определение значения величин где: Δt — расчетный температурный напор определяется по формуле: (3.13) где: τ2, τ3 – расчетные температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети (τ2=70 оС, τ3=95 оС) Δτ — расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети  = 1 — 2 = 145-70=75°С (3.14) θ — расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления определится по формуле: Задаваясь рядом температур наружного воздуха tн от +8 oC до tо = tн -37 oC , определяем значения температур сетевой воды для систем отопления , и строим отопительный график температур сетевой воды. Для tн=+8 oC значения , , составят: τ_10=18+64,5∙((18-8)/(18+37))^0,8+(75-0,5∙25)∙((18-8)/(18+37))=45,85 ℃ τ_20=18+64,5∙((18-8)/(18+37))^0,8-0,5∙25∙((18-8)/(18+37))=32,22 ℃ τ_30=18+64,5∙((18-8)/(18+37))^0,8+0,5∙25∙((18-8)/(18+37))=36,76℃ Для обеспечения нагрева воды для нужд бытового горячего водоснабжения температура воды в подающем трубопроводе тепловых сетей не должна опускаться ниже 60℃ при открытой системе теплоснабжения, следовательно, принимаем минимальную температуру воды в подающем трубопроводе тепловой сети 〖τ_1〗^’=60 ℃, наружная температура, соответствующая излому температурного графика 〖t_н〗^’=+1,58 , температура воды после отопительных систем 〖τ_2〗^’=37,61 ℃,〖τ_3〗^’=45,06 ℃. Полученные значения температур сетевой воды для отопительно-бытового графика сведены в таблицу 3.5. Далее приступаем к расчету скорректированного графика. Определение балансовой нагрузки горячего водоснабжения , МВт: Q_hm^б=1,2∙93,94=112,728 МВт Определим коэффициент отношения балансовой нагрузки на горячее водоснабжение к расчетной нагрузке на отопление ρ^б=(Q_hm^б)/Q_(о max) =112,728/312,29=0,36 Для температуры наружного воздуха t_н^’=+1,58°C определим относительный расход тепла на отопление: (Q_о ) ̅=((18-1,58)/(18-(-37) ))=0,299 Определим относительный расход воды на отопление: (G_о ) ̅=(1-0,5∙ρ^б∙Θ/(t_h-t_c ))/(1+(t_h-t_вн)/(t_h-t_c )∙ρ^б/(Q_о ) ̅ -∆t/(t_h-t_c )∙ρ^б/(Q_о ) ̅^0,2 ) (3.17) (G_о ) ̅=(1-0,5∙0,36∙25/(60-5))/(1+(60-18)/(60-5)∙0,36/0,299-64,5/(60-5)∙0,36/〖0,299〗^0,2 )=0,664 Определим температуры сетевой воды в продающем и обратном трубопроводах: τ_1п=t_в+(Q_о ) ̅/(G_о ) ̅ ∙(∆τ+∆t∙(G_о ) ̅/(Q_о ) ̅^0,2 -0,5Θ) (3.18) τ_1п=18+0,299/0,664∙(75+64,5∙0,664/〖0,299〗^0,2 -0,5∙25)=70,67 ℃ τ_20=t_в+(Q_о ) ̅/(G_о ) ̅ ∙(∆t∙(G_о ) ̅/(Q_о ) ̅^0,2 -0,5Θ) (3.19) τ_1п=18+0,299/0,664∙(64,5∙0,664/〖0,299〗^0,2 -0,5∙25)=36,92 ℃ Аналогично выполним расчеты для других значений t_н. Полученные значения представлены в табл. 3.5. Для построения графика температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после калориферов систем вентиляции τ_2v=f(t_н) в диапазоне температур наружного воздуха t_н=+8 ÷+1,58°C используем формулу: (∆t_к)/(∆t_к^’ ) ((τ_1^’-τ_2v^’)/(τ_1-τ_2v ))^0,15=((t_в-t_н)/(t_в-t_н^’ ))^0,85 (3.20) Определим значение τ_2v для t_н=+8°»C» . Предварительно зададимся значением τ_2v=22°»C» . Определим температурные напоры в калорифере ∆t_к и ∆t_к^’ соответственно для t_н=+8 и+1,58°»C» ∆t_к=0,5(τ_1+τ_2v )-0,5(t_н+t_в ) (3.21) ∆t_к=0,5∙(60+22)-0,5∙(8+18)=28°»C» ∆t_к^’=0,5(τ_1^’+τ_2v^’ )-0,5(t_н^’+t_в ) (3.22) ∆t_к^’=0,5∙(60+37,61)-0,5∙(1,58+18)=39,015°»C» Вычислим левые и правые части уравнения: Левая часть: 28/39,015∙((60-37,61)/(60-22))^0,15=0,663 Правая часть: ((18-8)/(18-1,58))^0,85=0,656 Поскольку численные значения правой и левой частей уравнения близки по значению (в пределах 3%), примем значение τ_2v=22°»C» как окончательное. Для систем вентиляции с рециркуляцией воздуха определим, используя температуру сетевой воды после калориферов τ_2v для t_н=t_о=-37°»C» (∆t_к)/(∆t_к^р ) ((τ_1v^р-τ_2v^р)/(τ_1-τ_2v ))^0,15=1 (3.23) Здесь значения ∆t_к^р; τ_1v^р; τ_2v^р соответствуют t_н=t_о=-37 °»C» . Поскольку данное выражение решается методом подбора, предварительно зададимся значением τ_2v=68°C. Определим значения ∆t_к и ∆t_к^р. ∆t_к=0,5(τ_1+τ_2v )-0,5(t_н+t_в ) (3.24) ∆t_к=0,5∙(145+68)-0,5∙(-37+18)=116°»C» ∆t_к^р=0,5(τ_1v^р+τ_2v^р )-0,5(t_v+t_i ) (3.25) ∆t_к^р=0,5∙(142,8+69,16)-0,5∙(18-36)=114,98°»C» Далее вычислим левую часть формулы: 116/114,98∙((142,8-69,16)/(145-68))^0,15=1,002 Поскольку левая часть выражения близка по значению правой (1,0021), принятое предварительно значение τ_2v=68°»C» будем считать окончательным. Таблица 3.5 — Расчет температурных графиков регулирования для закрытой системы теплоснабжения Используя данные табл. 3.5 строится отопительно-бытовой и скорректированный температурные графики регулирования (рис. 3.4). Рисунок 3.4 Температурный график регулирования

3.5 Определение расходов сетевой воды

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Расчетный расход сетевой воды на отопление Go max , т/ч определяется по формуле: Go max = ,(3.26) где: 1 — температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха to, oC; 2 — то же, в обратном трубопроводе тепловой сети, оС; с — удельная теплоемкость воды, принимаемая в расчетах равной 4,19 кДж/(кгС) Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию Gv max , т/ч определяется по формуле: Gv max = (3.27) Расчетный среднечасовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение в открытых системах теплоснабжения: G_hm=(3,6∙Q_hm)/(c(t_h-t_c)) (3.28) Максимальный в неотопительный период: G_(h max)^s=βG_(hm )^s=β (3,6∙Q_(hm )^s)/(c(t_h-t_c))(3.29) Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях и закрытых системах теплоснабжения определяются по формуле: ΣG = Gv max + Go max,(3.30) Расчет расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение района города сведен в таблицу 3.6. Таблица 3.6 – Определение расчётных расходов теплоносителя

4 Гидравлический расчет тепловых сетей

При проектировании тепловых сетей основная задача гидравлического расчета состоит в определении диаметров труб по заданным расходам теплоносителя и располагаемым перепадам давлений во всей сети или отдельных её участках.

4.1 Гидравлический расчет главной магистрали

Перед выполнением гидравлического расчета разрабатывают расчетную схему тепловых сетей. На расчетной схеме проставляют номера участков (сначала по главной магистрали, а потом по ответвлениям), расходы теплоносителя в т/ч, длины участков в метрах. Здесь главной магистралью является наиболее протяженная и нагруженная ветвь сети от источника теплоты (точки подключения) — ТЭЦ1 до наиболее удаленного потребителя — квартала № 16 Рис. 4.1 Расчетная схема магистральной тепловой сети Гидравлический расчет тепловой сети производится по приближенной методике, когда для подбора диаметров используются значения удельных линейных потерь давления не трение. Гидравлический расчет выполняют по таблицам и номограммам представленным в литературе [6]. Сначала выполняют расчет главной магистрали. По известным расходам, ориентируясь на рекомендованные величины удельных потерь давления R, определяют диаметры трубопроводов dнS; фактические удельные потери давления R, Па/м; а также скорость движения теплоносителя , м/с. Условный проход труб, независимо от расчетного расхода теплоносителя должен приниматься в тепловых сетях не менее 32 мм. Скорость движения воды не должна быть более 3.5 м/с. Определив диаметры трубопроводов, находят количество компенсаторов на участках и другие виды местных сопротивлений. Затем определяют полные потери давления на участках главной магистрали и суммарные по всей ее длине. При движении теплоносителя по трубам полные потери давления DР складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях DРм:(4.1) Потери давления на трение определяют по формуле:(4.2) где R — удельные потери давления, Па/м, определяемые по формуле:(4.3) где l — коэффициент гидравлического трения; d — внутренний диаметр трубопровода, м; r — плотность теплоносителя, кг/м3; w — скорость движения теплоносителя, м/c; L — длина трубопровода, м. Потери давления в местных сопротивлениях DРм определяют по формуле:(4.4) Где åx — сумма коэффициентов местных сопротивлений. Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также определены по следующей формуле:(4.5) где Lэ — эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют по формуле:(4.6) Далее выполняют гидравлический расчет ответвлений, увязывая потери давления в них с соответствующими частями главной магистрали (от точки деления потоков до концевых потребителей). Увязку потерь давления следует выполнять подбором диаметров трубопроводов ответвлений. Невязка не должна быть более 10 %. При невозможности полностью увязать диаметрами, излишний напор на ответвлениях должен быть погашен соплами элеваторов, дроссельными диафрагмами и авторегуляторами потребителей. При известном располагаемом давлении для всей сети, а также для ответвлений, Рр, предварительно определяют ориентировочные средние удельные потери давления Rm, Па/м(4.7) где L — суммарная протяженность расчетной ветви (ответвления) на потери давления, в которой используется величина Рр;  — коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях, принимаемый по приложению методического пособия. Таблицы и номограммы гидравлического расчета, приведенные в литературе [7], составлены для эквивалентной шероховатости труб Кэ=0.5 мм. Диаметры подающего и обратного трубопроводов двухтрубных водяных тепловых сетей при совместной подаче теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение должны приниматься, как правило, одинаковыми. По таблицам гидравлического расчета, приведенным в литературе [6], на основании известных расходов теплоносителя, ориентируясь на удельные потери давления R в пределах от 30 до 80 Па/м, определим диаметры трубопроводов dнхS, мм, фактические удельные потери давления R, Па/м, скорости воды V, м/с. По известным диаметрам на участках главной магистрали определим сумму коэффициентов местных сопротивлений  и их эквивалентные длины Lэ. Далее приступаем к расчету ответвлений. По принципу увязки потери давления P от точки деления потоков до концевых точек (кварталов) для различных ветвей системы должны быть равны между собой. В соответствии с этими условиями найдем ориентировочные удельные потери давления для ответвлений. Так, для ответвления с участками 9-15 получим R_((9-13))=(∆P_((3-8)))/(L_((9-13))∙(1+α)) Коэффициент , учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления, определим по формуле α=0,01∙√(G_9 )=0,01∙√1642,2=0,4 R_((9-13))=186776/(2805∙(1+0,4))=47 Па/м Ориентируясь на R = 42 Па/м, определим по таблицам гидравлического расчета диаметры трубопроводов, удельные потери давления R, скорости V, потери давления Р на участках 9-13 Результаты расчета сведены в таблицу 4.2 Коэффициенты местных сопротивлений в табл. 4.1 Таблица 4.1 –Коэффициенты местных сопротивлений

4.2 Построение пьезометрического графика магистральных сетей

Гидравлические режимы водяных тепловых сетей (пьезометрические графики) следует разрабатывать для отопительного и неотопительного периодов. Пьезометрический график позволяет: определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети; с учетом рельефа местности, располагаемого напора и высоты зданий выбрать схемы присоединения потребителей; подобрать авторегуляторы, сопла элеваторов, дроссельные устройства для местных систем теплоснабжения; подобрать сетевые и подпиточные насосы. Пьезометрические графики построены для статического и динамического режимов системы теплоснабжения. За начало координат в магистральных сетях принимают местоположение ТЭЦ. Построен профиль трассы и высоты присоединенных потребителей (принята 10 — ти этажная застройка). За нулевую отметку оси ординат (оси напоров) принята отметка низшей точки теплотрассы. Построена линию статического напора, величина которого должна быть выше местных систем теплопотребления не менее чем на 5 метров, обеспечивая их защиту от «оголения», и в то же время не должна превышать максимальный рабочий напор для местных систем. При построении пьезометрического графика для квартальных сетей следует учитывать, что квартальные сети являются продолжением магистральных сетей. Располагаемый напор в начале квартальных сетей (40 м.) должен быть использован на потери давления в подающей и обратной магистрали квартальных сетей (10 м.), на потери напора в элеваторных узлах системы отопления потребителей кварталов (20 — 30 м.) и на потери напора в системе отопления (1 — 2 м.). Следует учитывать, что линии напоров пьезометрического графика квартальных сетей и при статическом и при динамическом режимах будут продолжением соответствующих линий пьезометрического графика магистральных тепловых сетей. Для неотопительного периода потери напора в подающих трубопроводах могут быть приближенно определены по следующей формуле: ΔH_под^s=ΔH_под ((G_(h max)^s)/G_d )^2 (4.8) Потери напора в обратном трубопроводе открытых систем теплоснабжения в неотопительный период могут быть определены по формуле: ΔH_обр^s=ΔH_под ((〖0,1G〗_(h max)^s)/G_d ) (4.9) ΔH_под^s=24,14∙(2754,97/4006,8)^2=11,41 м H_обр^s=24,14∙((0,1∙2754,97)/4006,8)=1,66 м Пьезометрический график магистральной тепловой сети представлен в прил. 1.

4.3 Подбор сетевого и подпиточного насосов

Напор сетевых насосов Нсн ,м, определяется для отопительного периода по формуле: Нсн = Нист + Нпод + Нобр + Наб, (4.10) где Нист — потери напора в коммуникациях источника, приняты 25 м; Наб — потери напора в местной системе теплопотребления, приняты 40 м; Нпод- потери напора в подающем трубопроводе, м; Нобр- потери напора в обратном трубопроводе, м; Нсн = 25 + 24,11 ∙ 2 + 40 = 113,22 м Суммарный расчетный расход сетевой воды, т/ч, в двухтрубных тепловых сетях в закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты определяется по формуле:(4.11) где Gomax – расчётный расход сетевой воды, т/ч, на отопление; Gvmax – расчётный расход сетевой воды, т/ч, на вентиляцию; Gd = 3577,5 + 429,3 = 4006,8 т/ч К установке принимается (табл. 19.1 [6]) один рабочий и один резервный насосы марки СЭ-5000-100, обеспечивающие требуемые параметры. КПД насоса составляет 87%. Подбор насосов в неотопительный период В летнее время принимаем сетевой насос по подаче G_(h max)^s=2754,97 т/ч и напору H_сн^s=25+11,41+1,66+40=78,07 м Принимаем (табл. 19.1 [6]) для неотопительного периода, один рабочий и один резервный насосы марки СЭ-3200-700. КПД насоса составляет 87%. Подбор подпиточного насоса Напор подпиточных насосов Hпн определяется из условий поддержания в водяных тепловых сетях статического напора Нст и преодоления потерь напора в подпиточной линии Hпл,:(4.12) Hпн = 40 + 20 = 60 м Подачу подпиточных насосов в открытых системах теплоснабжения следует принимать равной сумме среднего расхода воды на горячее водоснабжение и расчетного расхода воды на компенсацию утечки. G_(п.н.)=G_ут+G_(h max) Расчетный расход воды на компенсацию утечки принимается в размере 0,75% от объема воды в системе теплоснабжения. Объем воды в открытой системе теплоснабжения допускается принимать равным 70 м3 на 1 МВт расчетного теплового потока. G_(h max)=2,4G_hм=2,4∙1467,49=3521,9 т/ч G_ут=0,0075∙93,94∙70=49,32 т/ч V_подп=3521,9+49,32=3571,22 м^3/ч К установке принимается (табл. 19.1 [6]) один рабочий и один резервный насосы марки СЭ-5000-70, обеспечивающие требуемые параметры. КПД насоса составляет 87%.