Технология строительства теплотрассы

Исходные данные:

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции tрн = -28 ºС;

Расчетный расход воды на вентиляцию, соответствующий tр н = -28 ºС

Qр в = 6,687 МВт;

Температура приточного воздуха tпр = 18 ºС.

Расчетный расход теплоносителя проходит через калориферы при расчетной тепловой нагрузке, т.е. при tр н = -28 ºС. При этом температура теплоносителя на входе в калориферы τ1 = 130 ºС. Экономически целесообразно температуру воды на выходе из калорифера принимать равной температуре после системы отопления, т.е. τ2 = 70 ºС. Тогда расчетный расход воды:

Gрв = Qр в /с·(τ1 –τ2 ) = 6,687∙106 /4190·(130-70) = 26,6 кг/с.

В расчетном режиме находим расчетные значения безразмерных параметров калорифера:

εр х = tпр -tрн /( τ1 - tр н ) = (18+28)/(130+28) = 0,29

Θр х = τ1 – τ2/( tпр -tрн ) = (130-70)/(18+28) = 1,3

ωр х = tпр -tрн /∆tср = (18+28)/105 = 0,438

∆tср = 0,5·[(130+70)-(18-28)] = 105 ºС

Ак = Wn-m х /0,5∙ωр х ∙(Θр х )п = 1/0,5∙0,438∙(1,3)0,2 = 4,33.

 Параметр калорифера остается неизменным во всех режимах. Здесь Wх = Gв ∙с = 1, т.к. расход приточного воздуха – величина постоянная в течение отопительного сезона.

Уравнение, связывающее безразмерные параметры калорифера, имеет вид:

Θх + Ак ∙Θnх –(2/ εх -1) = 0.

2. Температура воды на входе в калорифер:

τвх = 105,6 ºС

tн = -16,5 ºС

Новое значение параметра εх = tпр -tрн /( τ1 - tр н ) = (18+16,5)/(105,6+16,5) = 0,28.

Подставляя в уравнение новое значение параметра εх и постоянное для данного калорифера значение параметра Ак = 4,33, получим соответствующее значение параметра Θх = 1,6.

Относительный расход теплоносителя: Wв = Θрх / Θх = 1,3/1,6 = 0,81;

Расход воды через калорифер: Gв = Gрв ∙Wв = 26,6∙0,81 = 21,5 кг/с;

Температура воды на выходе из калорифера:

τ2в = τвх - Θх ∙( tпр -tн ) = 105,6-1,6∙(18+16,5) = 50,4 ºС.

3. τвх = 80,1; ºС, tн = -5 ºС

εх = tпр -tрн /( τ1 - tр н ) = (18+5)/(84,4+5) = 0,27

Θх = 1,8

Wв = Θрх / Θх = 1,3/1,8 = 0,72

Gв = Gрв ∙Wв = 26,6∙0,72 = 19,21 кг/с

τ2в = τвх - Θх ∙( tпр -tн ) = 80,1-1,8∙(18+5) = 38,7 ºС.

4. τвх = 70 ºС, tн = -0,86 ºС

εх = tпр -tрн /( τ1 - tр н ) = (18+0,86)/(70+0,86) = 0,266

Θх = 1,9

Wв = Θрх / Θх = 1,3/1,9 = 0,68

Gв = Gрв ∙Wв = 26,6∙0,68 = 18,20 кг/с

τ2в = τвх - Θх ∙( tпр -tн ) = 70-1,9∙(18+0,86) = 34,17 ºС.

5. τвх = 48,9 ºС, tн = 8 ºС

εх = tпр -tрн /( τ1 - tр н ) = (18-8)/(48,9-8) = 0,24

Θх = 2,6

Wв = Θрх / Θх = 1,3/2,6 = 0,5

Gв = Gрв ∙Wв = 26,6∙0,5 = 13,3 кг/с

τ2в = τвх - Θх ∙( tпр -tн ) = 48,9-2,6∙(18-8) = 22,9 ºС

1.4 График расходов сетевой воды

Расчетные расходы воды при ггидравлическом расчете тепловой сети определяем в зависимости от назначения тепловой сети, вида системы теплоснабжения, применяемого графика температур, а так же от схемы включения подогревателей горячего водоснабжения.

Расчетные расходы воды (кг/ч) определяем:

-на отпление Go =3,6 * Qo /c * (τo1 – τo2)

 τo 1 и τo2 -температура сетевой воды по отопительному графику.

Go =3,6 * 4,885* 103 /4,19 * (130 – 70)=70 т/ч

-на вентиляцию Gв =3,6 * Qв /с * (τo1 – τo2)

Gв =3,6 * 6,687 * 103 /4,19 * (130 – 70)=95,8 т/ч

расход воды на горячее водоснабжение при двухступенчатой схеме присоединения подогревателей

 - расчетный расход воды на горячее водоснабжение;

 - температуры горячей и холодной воды для систем горячего

Водоснабжения;

Gгв =3,6 * 0,814* 103/4,19 * (55– 5) = 14 т/ч

1.5 Механический расчет

Расчет расстояния между неподвижными опорами.

Неподвижные опоры фиксируют отдельные точки трубопровода, делят его на независимые в отношении температурных удлинений участки и воспринимают усилия, возникающие в трубопроводах при различных схемах и способах компенсации тепловых удлинений.

Расстояние между неподвижными опорами по компенсирующей способности сальниковых компенсаторов определяется по формуле:

 - расчётная компенсирующая способность сальникового компенсатора, мм.

Расчётную компенсирующую способность сальниковых компенсаторов принимают меньше указанной на величину z, которая учитывает недостаточную точность изготовления компенсаторов и возможную податливость неподвижных опор.

t - расчётная температура теплоносителя °С.

 - расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

-коэффициент линейного расширения трубной стали мм/м °С

Исходные данные:

Диаметр трубы Dy=400 мм, Dн=426 мм ;

Расчётная температура теплоносителя 130°С

Расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления -28 °С.

= 400 мм (табл. 4.16 [32])

z = 50 мм (табл. 4.18 [32])

 мм/м°С (табл. 10.11 [32])

Максимальный пролёт между подвижными опорами

Максимальный пролёт между подвижными опорами на прямом участке трубы определяется по формуле:

,где

кгс/мм2 допускаемое эквивалентное напряжение для весовой и ветровой нагрузок кгс/мм2.

(формулы в табл. 10.3 [32])

 (табл. 10.1 [32])

момент сопротивления поперечного сечения трубы при расчётной толщине стенки трубы, см3, (табл. 2.10. СП);

-коэффициент прочности сварного шва (табл. 10.2 [32]).

0,8 коэффициент пластичности

-эквивалентная весовая нагрузка кгс/м (равна весу трубопровода в рабочем состоянии);

Эквивалентную весовую нагрузку при подземной прокладке трубопроводов принимают равной расчетному весу трубопровода в рабочем или холодном состоянии.

,                                 (52)

где q – вес одного метра трубопровода: вес трубы (qтр), воды (qв) (табл. 2.11., 2.12. СП), изоляционной конструкции (qиз).

, кгс

Пролёт между подвижными опорами при сальниковых компенсаторах определяют расчётом по растягивающим или сжимающим напряжениям (=0,95,=1 соответственно).

По сжимающим напряжениям ,=1

По растягивающим напряжениям ,=0,95

за расчётный принимают

Нагрузки на неподвижные опоры.

Нагрузки на неподвижные опоры трубопроводов подразделяют на вертикальные и горизонтальные.

Вертикальные:

 кгс

где q вес 1 метра трубопровода, кгс

l-пролёт между подвижными опорами, м.

Горизонтальные нагрузки на неподвижные опоры трубопроводов возникают под влиянием следующих:

Трения в подвижных опорах, при тепловом удлинении теплопроводов.

Трения в сальниковых компенсаторах, при тепловом удлинении теплопроводов.

Горизонтальные осевые нагрузки на промежуточные опоры определяют с учётом всех действующих сил по обе стороны опоры:

 кгс.

-силы трения в подвижных опорах, кгс

- силы трения в сальниковых компенсаторах, кгс

где q вес 1 метра трубопровода, кгс

L-длинна трубопровода от неподвижной опоры до компенсатора, м

f-коэффициент трения подвижных опор( табл. 11.1 [32])

Силы трения в сальниковых компенсаторах определяют в зависимости от рабочего давления теплоносителя, диаметра трубы и конструкции сальниковой набивки:

кгс

 кгс

-рабочее давление теплоносителя

длинна слоя набивки по сои сальникового компенсатора (4.16 [32])

наружный диаметр стакана сальникового компенсатора(4.16 [32])

коэффициент трения набивки с металлом =0,15

число болтов компенсатора(4.16 [32])

-площадь поперечного сечения набивки (4.16 [32])

величину  принимают не менее 10 кгс/см2.

В качестве расчётной принимают меньшую из сил.

Результирующие горизонтальные усилия на промежуточные неподвижные опоры находятся как разница суммарных сил по обе стороны опоры. S=SБ-SМ, м. При этом для запаса прочности меньшую из сил принимают с коэффициентом 0,7: S=SБ-0,7SМ , при SБ=SМ принимаем одну из сумм с коэффициентом 0,3 S1=0,3Sт.к. l1=l2=120 м, то S1=S2.

f=0,3 для скользящих опор

qтр=62,15 кгс

qв=134,6 кгс

qиз=30,4 кгс

L=80 м

кгс

=16 кгс/см2

l2=13 см

Д2=42,6 см

кгс

n=8

fн=260

кгс

В качестве расчётной принимаем  кгс

S=5451,6+8346,9=13798,5 кгс

В качестве расчётной принимаем 13798,5=4139,6 кгс

Расчет тепловой изоляции теплопроводов.

Расчёт производится на головном участке (от Энергоцентра до первого ответвления.)

Исходные данные:

Определяем толщину тепловой изоляции для двухтрубной прокладки тепловой сети диаметром dн =0,426 м в железобетонном непроходном канале с размерами 2,54 х 0,93 м (внутренний) и 2,94 х 1,33 м (наружный). Место строительства — г. Москва Средняя температура теплоносителя в подающем теплопроводе , в обратном (из температурного графика). Глубина заложения оси трубопроводов h = 1,23 м. Среднегодовая температура грунта tгр = 3,2 °С. В качестве тепловой изоляции принимаем маты минераловатные, прошивные, ГОСТ 2/880-88 марки 100. Покровный слой из стеклоткани .

Для трубопроводов с dн = 0,426 м (dу = 400 мм) по нормам плотность теплового потока  и  (табл. 13.6 [32].).

;

.

Принимаем толщину слоя тепловой изоляции и покровного слоя

Для определения коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала температуру по наружной поверхности слоя тепловой изоляции принимаем , тогда ;

;

;

;

, ;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Определяем соотношение

,

тогда ;

.

Определим температуру внутри канала:

;

Определяем тепловые потери:

;

.

Сравниваем с нормами:

;

.

Тепловой расчет проведен. Толщины изоляционных слоев выбраны верно.

1.6 Расчет ВВП, присоединенного по двухступенчатой смешанной схеме.

Подбор теплообменников горячего водоснабжения и системы отопления при двухступенчатой смешанной схемы присоединения теплообменников осуществляется по программе фирмы «ОАО Альфа Лаваль Поток».

Схема применяется при отпуске теплоты по нормальному температурному графику, соответствующему качественному методу регулирования по отопительной нагрузке.

1.7 Горячее водоснабжение

Расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора.

Определение расхода воды в режиме водоразбора.

Расход воды согласно [34] определяется по формуле:

, где

g – секундный расход воды, л/с, через расчетный прибор. В качестве расчетного принимаем g=0,2 л/с (приложение 3 [33]);

α – функция вероятности действия и числа приборов на участках: . Определяется по приложению 4.5 [33].

Определение вероятности действия приборов.

, где

gmax – наибольший часовой расход, л/ч. Принимаем gmax=10 л/ч по приложению 2 [33];

u – число потребителей, чел.

N – число приборов.

Дальнейшие вычисления заносим в таблицу:

Расчет подающих трубопроводов системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции.

Требуемый циркуляционный расход воды для дальнего водоразборного узла определяется по формуле:

, где

∆t – допустимое падение температуры от ЦТП до последнего водоразборного узла. ∆t=8,5 oC;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9