Система теплоснабжения от котельной (стр. 2 из 18)
Согласно [1] минимальная температура теплоносителя в обратном трубопроводе при закрытой системе горячего водоснабжения составляет 70 0С. Так как увеличение разности температур в подающей и обратной линии приводит к сокращению требуемого расхода теплоносителя, а верхний предел обусловлен надежностью эксплуатации отопительных приборов, а также условиями не вскипания воды в них, то принимаем наибольшую возможную температуру в подающем трубопроводе 150 0С. В итоге для системы теплоснабжения принят график
.Место и способ регулирования теплоносителя:
- вода – центральное качественное регулирование;
- пар – местное регулирование.
Серьезное значение имеет правильный выбор параметров теплоносителя. Повышение параметров теплоносителя приводит к уменьшению диаметров тепловой сети и снижению расходов по перекачке.
.
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
И ЕЁ СОСТАВ
Основное значение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества.
При выборе системы теплоснабжения учитываются технические и экономические показатели по всем элементам: источнику теплоты, сети, абонентским установкам.
В данном курсовом проекте необходимо выбрать систему теплоснабжения для промышленного предприятия и 2-х жилых районов. Наиболее рациональным является выбор централизованной системы теплоснабжения, т.к. с уменьшением числа источников теплоснабжения, повышается экономичность выработки теплоты и снижаются начальные затраты и расходы по эксплуатации источников теплоснабжения.
В зависимости от числа трубопроводов, используемых для теплоснабжения данной группы потребителей, водяные системы делятся на одно-, двух-, трех- и многотрубные. В данном курсовом проекте выбираем двухтрубную водяную систему, в которой тепловая сеть состоит из двух трубопроводов: подающего и обратного. По подающему трубопроводу горячая вода подводится от станции к абонентам, по обратному трубопроводу охлажденная вода возвращается к котельной. Эти системы по сравнению с многотрубными требуют меньших начальных вложений и дешевле в эксплуатации.
Водяные системы теплоснабжения применяются: закрытые и открытые. Выбираем закрытую систему теплоснабжения, в ней сетевая вода используется только в качестве теплоносителя, но из сети не отбирается. Преимущество закрытой системы – гидравлическая изолированность водопроводной воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети. Обеспечивается стабильное качество горячей воды, поступающей в установки горячего водоснабжения, такое же, как качество водопроводной воды.
В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети. Присоединение нагрузки ГВС – независимое. Для отопления принимаем зависимую схему присоединения отопительных установок с элеваторным смешением. Основными преимуществами элеватора как смесительного устройства являются простота и надежность работы. В условиях эксплуатации элеватор не требует постоянного обслуживания. Достоинство закрытой схемы – это простота и дешевизна, и при этом может быть получен несколько больший перепад температур сетевой воды в абонентской установке. Увеличение перепада температур воды уменьшает расход теплоносителя в сети, что может привести к снижению диаметров сети и экономии на начальной стоимости тепловой сети и на эксплуатационных расходах.
Для теплоснабжения промышленного предприятия применяем паровую централизованную систему, она должна включать в себя системы сбора и возврата конденсата.
Паровую систему предусматриваем двухтрубную с возвратом конденсата. Пар по паровой сети транспортируется к тепловым потребителям. Конденсат возвращается от потребителя в котельную по конденсатопроводу. На случай аварийной ситуации предусматриваем резервную подачу пара в сеть через редукционно-охладительную установку. Сбор конденсата от теплоприемников и возврат его к источнику теплоты имеют важное значение для надежности работы котельной установки и для экономии теплоты и общей экономичности системы теплоснабжения вцелом. Систему сбора и возврата конденсата принимаем закрытую.
Температуру возвращаемого конденсата принимаем 800С, а коэффициент возврата конденсата принимается равным 0,8.
Технологические потребители к паровым системам теплоснабжения присоединяются непосредственно; системы горячего водоснабжения и отопления присоединяются либо через пароводяной подогреватель, либо через струйный подогреватель.
Котельная по назначению - отопительно-производственная - для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологического теплоснабжении.
Согласно
пролкладка тепловых сетей в жилых районах предусматривается подземная – канальная. Это связано с соблюдением архитектурных и планировочных требований. Для паропроводов предусмотрена воздушная прокладка.Все три вида нагрузки присоединяем к тепловой сети параллельно. То есть расход теплоносителя будет складываться из суммы его расходов на отдельные виды нагрузки.
3. Построение графиков изменения подачи
теплоты. Годовой запас условного топлива
Первым этапом проектирования системы теплоснабжения является определение расходов и необходимых параметров теплоты для всех присоединенных к этой системе потребителей.
Годовое потребление состоит из расходов на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение (ГВС) и технологию. Они, в свою очередь, складываются из теплопотреблений отдельных объектов теплоснабжения и по характеру протекания во времени подразделяются на сезонные и круглогодичные. Сезонные нагрузки очень зависят от климатических условий (в нашем случае основным условием будет являться температура наружного воздуха). К сезонным относятся нагрузки отопления и вентиляции. Круглогодичные – фактически не зависят от климатических условий, таковыми являются нагрузки ГВС и технологические.
В нашем проекте три объекта теплоснабжения: промышленное предприятие и 2 жилых района. Расходы теплоты промышленным предприятием нам заданы, необходимо определить величину теплопотребления в жилых районах.
Согласно исходным данным город-местоположение котельной – Иваново. Климатологические параметры расчетного города для холодного периода года принимаем по [3] и заносим их в Таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Климатологические параметры расчётного города
| Наименование | Обозначение | Размерность | Величина |
| Расчетная температура воздуха | tнр | ºС | - 30 |
| Продолжительность отопительного периода | nо | сутки | 236 |
| Средняя температура воздуха в отопительный период | tср | ºС | - 4,4 |
Согласно [1] при разработке схем теплоснабжения расчетные тепловые нагрузки определяются:
а) для намечаемых к строительству промышленных предприятий — по укрупненным нормам развития основного (профильного) производства или проектам аналогичных производств;
б) для намечаемых к застройке жилых районов — по укрупненным показателям плотности размещения тепловых нагрузок или по удельным тепловым характеристикам зданий и сооружений согласно генеральным планам застройки районов населенного пункта.
Расчётную нагрузку на отопление жилых и общественных зданий определяем по следующему выражению, Вт
Qo¢ = qo × F(1+k1), (3.1)
где qo – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади, принимаемый по [1], Вт/м2.
F – площадь жилых зданий, м2
k1 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, согласно рекомендациям [1] принимаем k1 = 0,25;
Расчет ведем для двух жилых районов:
Для 1-го жилого района:
Высота зданий – 30 м, высота потолков ≈ 3 м, следовательно этажность принимаем
30/3 = 10 этажей. Здания возведены после 1985 года.
Для 2-го жилого района:
Высота зданий – 30 м, высота потолков ≈ 3м, этажность – 10 этажей. Здания возведены после 1985 года.
Получаем qо = 83 Вт/м2 для обоих жилых районов.
Площадь жилых зданий:
Для 1-го жилого района: F1 = 270000 м2;
Для 2-го жилого района: F2 = 162000 м2;
Определяем расчётную нагрузку на отопление по районам по формуле (3.1)
Для 1-го жилого района:
= qo·F1·(1 + k1) = 83·270000·(1 + 0,25) = 28012500 Вт = 28,0125 МВт;Для 2-го жилого района:
= qo·F2·(1 + k1) = 83·162000·(1 + 0,25) = 16807500 Вт = 16,807 МВт;Расчётную тепловую нагрузку на вентиляцию общественных зданий определяем по выражению, Вт
= k1·k2·qo·F, (3.2)где k2 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, для зданий, построенных после 1985 года k2 = 0,6;