Исходные данные для разработки схем теплоснабжения

Методические указания  имеют цель:

1. Помочь студенту в рассмотрении некоторых теоретических вопросов курса «Теплоснабжение».

2. Обеспечить студента необходимыми данными для проведения расчётов и выполнения графической части проекта.

В курсовом проекте решаются вопросы, связанные с расчётом тепловой нагрузки проектируемого района, выбором и разработкой схем тепловых сетей централизованного теплоснабжения. Одновременно выявляются схемы подключения абонентских вводов к магистральным тепловым сетям, виды запорно-регулирующей и запорной арматуры и выбор места расположения источника теплоты.

СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

В состав курсового проекта входят пояснительная записка и графическая часть.

Пояснительная записка включает следующие разделы:

1. Определение расчётных тепловых потоков в зависимости от температуры наружного воздуха, построение графика тепловых потоков и годового расхода теплоты по продолжительности.

2. Расчёт и построение графиков регулирования отпуска теплоты.

3. Определение расчётных расходов воды.

4. Гидравлический расчёт магистральной линии тепловой сети и одного из ответвлений.

5. Пьезометрический график для отопительного периода.

6. Подбор сетевых насосов.

7. Определение расчётного количества подпиточной воды, подбор подпиточных насосов.

8. Построение продольного профиля магистральной линии тепловой сети.

9. Определение осевого усилия, действующего на промежуточную опору.

10. Расчёт компенсации тепловых удлинений трубопровода.

11. Определение тепловых потерь на участке трубопровода.

Пояснительная записка выполняется на листах писчей бумаги формата А4 (на одной стороне листа) и должна удовлетворять требованиям ЕСКД 2.105–95 «Общие требования к текстовым документам» и ГОСТ 2.106–68** «Текстовые документы». Каждый лист пояснительной записки должен иметь рамку с полями: слева – 20 мм; справа, снизу и сверху – 5 мм. Все размещаемые в записке иллюстрации нумеруются арабскими цифрами. Листы пояснительной записки нумеруют, начиная с титульного листа. Затем приводится задание на курсовой проект, затем «СОДЕРЖАНИЕ», а за ним разделы, указанные в содержании. К разделам пояснительной записки относятся «СОДЕРЖАНИЕ», «ВВЕДЕНИЕ», разделы основной части, «ЗАКЛЮЧЕНИЕ» и «ЛИТЕРАТУРА».  

Графическая часть курсового проекта включает:

· генеральный план застройки теплофицируемого района в масштабе 1:10000 с указанием места расположения источника теплоты и горизонталями;

· график определения температуры начала излома;

· расчётную схему тепловой сети (масштаб 1:10000);

· схему тепловой сети;

· продольный профиль трассы магистральной линии (M_в 1:100, М_г 1:5000);

· пьезометрический график магистральной линии тепловой сети и одного из ответвлений (M_в 1:500, М_г 1:5000 или М_г 1:10000);

· графики тепловых потоков в зависимости от температуры наружного
воздуха и график годового расхода теплоты по продолжительности;

· поперечный разрез канала с трубопроводом, подвижной опорой и тепловой изоляцией трубопровода в М 1:20 (делается по указанию руководителя проекта);

· камеру тепловой сети с неподвижной опорой в М 1:20 (делается по указанию руководителя проекта);

· элементы тепловых сетей (делается по указанию руководителя проекта).

Оформление курсового проекта

Пояснительная записка должна содержать обязательные ссылки на литературные источники, номера схем и графиков, помещённых в тексте. Чертежи выполняются на 1–2 листах формата А1.

Исходные данные для разработки схем теплоснабжения

1. Задание, выданное руководителем проекта, в котором указываются район строительства, этажность застройки, расчётные параметры теплоносителя, его вид и ряд других показателей.

2. План района города с горизонталями.

3. Климатологические данные.    Для заданного города определяют температуру наружного воздуха: расчётную для проектирования отопления (t_o), среднюю за отопительный период (t_от), продолжительность отопительного периода (n_o) час, продолжительность стояния температур наружного воздуха, среднюю за год температуру почвы на глубине прокладки тепловода (0,6–1,6 м) [6, 7, 11, 12, 20].

Тепловые потоки

Тепловые потоки района города определяют исходя из величин жилой площади, числа жителей и плотности населения. Для этого по генплану определяют площади селитебной и промышленной зон. Расчёты сводят в таблицу 1, предполагая, что все административно-общественные здания в селитебной зоне равномерно распределены по району.

Таблица 1

Площади застройки микрорайонов

Общее число жителей проектируемого района:

, чел.                                  (1.1)

          где Р – плотность населения, чел/га (задание);

 F_общ – суммарная площадь застраиваемых районов, га.

Общая жилая площадь района

, м²,                                    (1.2)

где f – норма общей площади жилых зданий на одного человека (задание).

Максимальный тепловой поток на отопление равен:

, Вт,                            (1.3)

где q_o – удельный показатель максимальной тепловой нагрузки на отопление и вентиляцию жилых домов на 1м², Вт в зависимости от наружной расчётной температуры воздуха для проектирования отопления, табл. 2;

 k₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий; k₁ = 0,25 [14].

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий:

, Вт,                       (1.4)

где k₂ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию k₂ = 0,6 [14].

Таблица 2

Удельные показатели максимальной тепловой нагрузки на

отопление и вентиляцию жилых домов, Вт/м²[13, прил. 2]

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

, Вт,                   (1.5)

где: а – норма расхода воды на горячее водоснабжение при t_г=55 ^оС, на одного человека в сутки, (см. задание), л/чел;

b – норма расхода воды на горячее водоснабжение, потребляемой в общественных зданиях на одного человека в сутки,
b = 25 л/чел;

t_c – температура холодной воды в отопительный период, ^оС (t_c = +5 ^оС);

 – удельная теплоёмкость воды, =4,187 кДж/(кг ^оС).

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение:

,    Вт.                   (1.6)

Определяется суммарный расчётный расход теплоты (при наличии аккумуляторов горячей воды берется , а при отсутствии – ).

Для определения расхода теплоты в начале и конце отопительного сезона, т.е. при t_нк [13, п. 7.4], рассчитывается относительный тепловой поток на отопление и вентиляцию при этой температуре:

,                                          (1.7)

где t_i – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий;

t_нк – температура наружного воздуха в начале и в конце отопительного периода;

t_о – расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС.

Тепловые потоки на отопление и вентиляцию при t_нк:

;                             (1.8)

.                             (1.9)

Относительный тепловой поток на отопление и вентиляцию при t_от:

,                                                 (1.10)

где  – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ^оС.

Тепловые потоки на отопление и вентиляцию при :

;                            (1.11)

.                            (1.12)

Средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых районов населённых пунктов в неотопительный период следует определять по формуле:

_,                                (1.13)

где  – температура холодной (водопроводной) воды в неотопительный период = 15 ^оС;

– коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, = 0,8 – для жилищно-коммунального сектора; = 1 – для предприятий.

Результаты расчёта тепловых потоков сводят в таблицу 3 (записывают числовые значения величин в МВт (1 МВт = 10⁶ Вт)). Тепловые потери в сетях определяются согласно заданию (3÷10%) от суммарного теплового потока.

                           Таблица 3

Тепловые потоки в зависимости от t _н

Тепловые потоки	Размерность	Температура наружного воздуха, оС
		tо =	tот =	tни =	tнк=	Неотопительный период
	—					—
	МВт					—
	МВт					—
	МВт
	МВт
	МВт

В табл. 3 графа для температуры наружного воздуха в точке излома температурного графика заполняется после определения температуры излома  (раздел  2).

Расчёт тепловых потоков на отопление и вентиляцию ведётся по формулам:

;                             (1.14)

,                            (1.15)

где относительный тепловой поток на отопление и вентиляцию равен:

.                                                (1.16)