Теплоснабжение промышленного района г. Минск

общего расхода тепла на 1 жителя на отопление принимается 90% :

,                                              (1.5)

На вентиляцию принимается 10 % :

,                                              (1.6)

где   - укрупненная норма расхода тепла на 1 жителя, ;

 - число жителей в районе.

Райцентр :

 

 

Рабочий поселок :

1.3 Расход тепла на горячее водоснабжение производственных цехов

                                                      (1.7)

где  - число работающих в цехе (приближенно принимается для производственных цехов ),

для административных зданий .) ;

 - норма расхода воды на 1 работающего в смену,  ;

 - теплоемкость воды ;

;  - температура горячей и холодной воды ;

 - продолжительность работы предприятия в 1 смену ().

Для литейного цеха металлургического завода:

1.4 Расчетный расход тепла на горячее водоснабжение жилых районов

                                            (1.8)

где  - коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды ;

 - среднесуточный расход воды на 1 жителя, ;

- число жителей района.

Райцентр :

Рабочий поселок :

Аналогично рассчитывается расход тепла на отопление и вентиляцию в других цехах и общественно-жилых зданиях. Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.2.

№ абонента	Наименование потребителей	Число жителей в районе,	Строи-тельный объём здания,	Расчётные характеристики
				Удельная отопительная      характеристи-ка,)	Удельная вентиляционная характеристика,	Коэффи-циент инфильтра-ции	Укрупнён-ная норма расхода тепла,	Норма потребления горячей воды,	Температу-ра воздуха в помещении,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Металлургический завод
	Литейный цех	150	150000	0,21	0,95	0,290835634		11	18
	Термический цех	100	100000	0,24	0,7	0,290835634		11	18
	Кузнечный цех	70	70000	0,246	0,488	0,290835634		11	18
	Механический цех	100	100000	0,44	0,14	0,290835634		11	18
	Административный корпус	10	10000	0,35	0,13	0,074786306		5	18
2	Завод металлоконструкций
	Кузнечный цех	100	100000	0,18	0,35	0,290835634		11	18
	Слесарный цех	100	100000	0,44	0,14	0,290835634		11	18
	Цех металлоконструкций	140	140000	0,43	0,12	0,290835634		11	18
	Склад	10	10000	0,53	0	0,290835634		11	18
	Административный корпус	13	13000	0,332	0,124	0,074786306		5	18
3	Районный центр	15000					1,24	105
4	Рабочий посёлок	5000					1,24	105
	Всего

Таблица 1.2(а) – Расчет теплопотребления района

№ абонента	Расчётные характеристики			Максималь-ные теплопотери зданий,	Собствен-ные тепловыделения,	Максималь-ный расход тепла на отопление,	Максималь-ный расход тепла на вентиляцию,	Максимальный расход тепла на горячее водоснабжение,	Суммарный расход тепла абонентом,
	Расчётная температура воздуха для отопления,	Расчётная температура воздуха для вентиляции,	Темпера-тура горячей воды,
									Q
1	11	12	13	14	15	16	17	18	19
1-ый завод
	-25	-7	65	1748,4	1049,1	699,4	6127,5	57,6125	6884,5
	-25	-7	65	1332,1	532,9	799,3	3010,0	38,40833333	3847,7
	-25	-7	65	955,8	382,3	573,5	1468,9	26,88583333	2069,3
	-25	-7	65	2442,3	0,0	2442,3	602,0	38,40833333	3082,7
	-25	-7	65	161,8	0,0	161,8	55,9	10,91145833	228,6
2-ой завод
	-25	-7	65	999,1	399,6	599,5	1505,0	38,40833333	2142,9
	-25	-7	65	2442,3	0,0	2442,3	602,0	38,40833333	3082,7
	-25	-7	65	3341,5	0,0	3341,5	722,4	53,77166667	4117,6
	-25	-7	65	294,2	0,0	294,2	0,0	3,840833333	298,0
	-25	-7	65	199,5	0,0	199,5	69,3	14,18489583	283,0
Районный центр	-25	-7	65			16740	1860	9165,625	27765,6
Рабочий поселок	-25	-7	65			5580	620	3055,208333	9255,2
Всего						33873,0	16643,0	12541,67385	63057,7

Таблица 1.2(б) – Расчет теплопотребления района

1.5 Построение годового графика тепловой нагрузки

Зная расчетные расходы тепла по всем видам тепловой нагрузки, строят графики тепловой нагрузки за год : график расходов тепла в зависимости от наружных температур воздуха в течение года и график годового расхода тепла в зависимости от продолжительности стояния наружных температур (рисунок 1,приложение 1).

Минимальные расходы тепла на отопление и вентиляцию определяются пересчетом :

,                                             (1.9)

,                                             (1.10)

где – температура наружного воздуха в конце отопительного периода

().

2. Гидравлический расчет тепловых сетей

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования тепловых сетей. В его задачу входят: определение диаметров трубопроводов, определение потерь давления (напора); установление значений давлений (напоров) в различных точках сети, увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах для обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети абонента.

Исходными данными для гидравлического расчета трубопроводов тепловой сети являются расчетные тепловые нагрузки и принятые параметры теплоносителя.

2.1 Определение расходов сетевой воды

При теплоносителе - воде расчетные расходы воды для гидравлического расчета закрытых тепловых сетей определяются по формуле :

,                                             (2.1)

где - суммарный расход тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение абонента,  ;

- температуры сетевой воды в прямом и обратном трубопроводе соответственно при расчетных температурах наружного воздуха, ;

- теплоемкость воды ;

 - коэффициент, учитывающий утечки воды из сети.

Для первого участка:

.

2.2 Гидравлический расчет водяных тепловых сетей

2.2.1 Предварительный гидравлический расчет

В проекте удельные потери давления в магистральных трубопроводах принимаем в пределах , для ответвлений – по располагаемому давлению, но не более .

                                                          (2.2)

где  – ориентировочный коэффициент местных потерь ;

– расход теплоносителя на рассматриваемом участке,  ;

 – постоянный коэффициент, для воды .

Для первого участка:

.

Предварительные удельные линейные потери давления могут быть найдены из выражения

,                                                      (2.3)

где - располагаемый перепад давлений на участке, ;

l - общая длина трассы, .

Для двухтрубной тепловой сети в качестве l принимаем длину прямой или обратной линий.

Ориентировочный внутренний диаметр трубопровода определится из выражения :

                                                (2.4)

где   - коэффициент, зависящий от шероховатости труб ()

Для первого участка:

Ориентировочно найденный диаметр трубопровода округляется до ближайшего большего стандартного диаметра трубы. Для остальных участков расчет аналогичен. Результаты расчета сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Сводная таблица предварительного гидравлического расчета

№ участ-ка	Расход воды на участке,	Длина участ-ка,	Ориенти-ровочные местные сопротив-ления	Ориентировоч-ные удельные линейные потери давления, Па/м	Ориенти-ровочный внутренний диаметр трубы, м	Внутренний диаметр стандарт-ной трубы, мм	Толщина стенки стандарт-ной трубы, мм
							S
1	189,1	1262,8	0,134	60	0,394	408	9
2	83,25	613,3	0,09	250	0,22	257	8
3	105,8	882,6	0,10	80	0,3	309	8
4	48,31	176,3	0,07	250	0,18	205	7
5	57,5	973,6	0,076	80	0,24	257	8
6	29,75	1700	0,055	80	0,185	205	7
7	27,75	1793	0,053	80	0,18	205	7

2.2.2 Поверочный расчет водяной тепловой сети

Число компенсаторов определяют в зависимости от диаметра трубопровода, рода теплоносителя и расстояния между неподвижными опорами .([2], приложение 2).

При установке П-образных компенсаторов длина трубопровода увеличивается на величину :

                                                  (2.5)

где  - вылет (плечо) компенсатора, ,

 - число установленных на участке компенсаторов,  ;

причем

Вылет компенсатора, в свою очередь, зависит от диаметра трубопровода, температуры теплоносителя. При расчете компенсатора определяется расчетное тепловое удлинение трубопровода :

,                                                (2.6)

где   - коэффициент линейного расширения стали () ;

 - максимальная температура теплоносителя,  ;

 - температура наружного воздуха при монтаже компенсатора, .

Вылет компенсатора определяется по выражению :

                                           (2.7)

где  - коэффициент формы компенсатора () ;

– температурное удлинение участка трубопровода с учетом предварительной растяжки;

 - степень растяжки компенсатора, зависящая от температуры теплоносителя ();

 - модуль упругости первого рода,  ;

 - допустимое напряжение от тепловых удлинений, .

Эквивалентная длина всех местных сопротивлений определяется по формуле :

                                                  (2.8)

где   - постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости труб.

Приведенная длина участка трубопровода определится из выражения:

                                                  (2.9)

Уточненные удельные линейные потери давления подсчитываются из выражения :

                                                  (2.10)

где   - постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости труб.

Полная потеря давления на участке сети :

                                                  (2.11)

или

                                                  (2.12)

где  - ускорение свободного падения ;

 - плотность теплоносителя при заданной температуре.

Для первого участка:

 

Для остальных участков расчет аналогичен. Результаты расчета сводим в таблицу 2.2.

Участок сети	Установленные на трассе местные сопротивления										Сумма коэффициентов местных сопротивлений	Расстояние между мертвыми опорами, м	Расчетное удлинение компенсатора, м	Длина вылетов компенсаторов, м	Эквивалентная длина мест. cопр., м	Длина трубопроводов по схеме ,м	Вылет компенсатора
	Тройник		Задвижки		Повороты на 120º		Отводы 90º		Компенсаторы
	число	Коэф. мест. сопр.	число	Коэф. мест. сопр	число	Коэф. мест. сопр	число	Коэф. мест. сопр	число	Коэф. мест. сопр
																	H
1	1	0,5	3	0,3	1	0,7	4	0,7	8	1,9	20,1	160	0,13	110,96	397,84	1262,80	6,93
1	1	0,1	1	0,3	1	0,7	1	0,7	5	1,9	11,3	120	0,10	48,08	125,51	613,30	4,81
2	1	0,05	1	0,3	2	0,7	0	0,7	8	1,9	16,95	120	0,10	83,93	237,03	882,60	5,25
3	1	5,5	1	0,3	0	0,7	0	0,7	3	1,9	11,5	80	0,07	21,10	96,29	176,30	3,52
4	1	0,05	1	0,3	4	0,7	5	0,7	7	1,9	19,95	120	0,10	67,31	221,59	973,60	4,81
5	1	5,3	4	0,3	1	0,7	7	0,7	18	1,9	46,3	120	0,10	155,02	387,67	1700,00	4,31
6	0	0	4	0,3	0	0,7	5	0,7	15	1,9	33,2	100	0,08	117,93	277,98	1794,84	3,93
7	1	0,5	3	0,3	1	0,7	4	0,7	8	1,9	20,1	160	0,13	110,96	397,84	1262,80	6,93

       Таблица 2.2(а) – Сводная таблица проверочного теплового расчета водяной сети