Теплоснабжение промышленного района города

3 ЕЖЕГОДНЫЕИЗДЕРЖКИ ПОТРАНСПОРТУТЕПЛА НА ПОСЕЛОК

Ежегодныеиздержки потранспортутепла Uвключают:

– ежегодныеотчисленияна амортизациюи ремонт отначальнойстоимоститепловой сети;

– стоимостьперекачкитеплоносителя;

– стоимостьтепловых потерь;

– стоимостьобслуживания;

(34)

3.1 Определение

Стоимостьтепловой сети

определяетсяпо формуле:

(35)

где a и b –постоянныекоэффициенты,зависящие отспособа и условийпрокладки,принимаютсядля расчета:

а = 200 руб./м;   b= 2500руб/м²

– суммарнаядлина всехтрубопроводовсети, м;

– материальнаяхарактеристикатепловой сети.

Ежегодныеотчисленияот начальнойстоимости сетиопределяютсяпо формуле:

(36)

где

– доля годовыхотчислений,принимают 0,075из расчета:амортизация– 5%, ремонт иобщественныерасходы – 2,5%.

3.2 Затратына перекачкутеплоносителя

Расходсетевой водыв течение годазависит отзимней и летнейтепловой нагрузки,поэтому затратына перекачкусоставляютсумму ежегодныхиздержек наперекачкутеплоносителяв зимнее времяи летнее время:

(37)

где

– расход электроэнергиина привод сетевыхнасосов в зимнееи летнее время,кВтч/год;

– стоимостьэлектроэнергии,руб/кВтч

руб/кВтч

Расходэлектроэнергиив зимнее время:

кВтч/год

(38)

где

– число часовработы сетевыхнасосов вотопительныйпериод;

– перепаддавлений, развиваемыйнасосом в зимнеевремя, беретсяиз гидравлическогорасчета, Па.

кВтч/год

Расходэлектроэнергиив летнее время:

кВтч/год                               (39)

где

– число часовработы сетевыхнасосов в летнеевремя;

– перепаддавлений, развиваемыйнасосом в летнеевремя, определяетсяиз следующейзависимости:

кВтч/год

Затратына перекачкутеплоносителя:

3.4 Стоимостьтепловых потерь– U_тп

Для приближенногоопределениятеплопотерьсети пользуютсяследующимвыражением:

(40)

где

=М+0,15 – условнаяматериальнаяхарактеристикатепловой сети,рассчитаннаяпо наружнойповерхностиизоляции, м².

U– удельныеежегодныепотери тепла,отнесенныек 1м²условной материальнойхарактеристикитепловой сети,ГДж/(м²год);

ГДж/(м²год)

(41)

где R– коэффициенттеплопередачиизолированноготеплопроводас учетом каналаи грунта, отнесенныеусловно к наружнойповерхностиизоляциитрубопроводов,Вт/(м²К)

– среднегодоваятемпературагрунта:

 – коэффициентместных тепловыхпотерь: =0,2

m– число часовработы теплопроводаза отопительныйсезон (приложение1 [1]):

m=4128часов

– среднегодоваятемпературатеплоносителя:

Стоимостьтепловых потерьопределяетсяпо формуле:

где

– стоимостьтепловых потерь:

3.5 Стоимостьобслуживания– U₀

Стоимостьобслуживанияиз-за отсутствияштатных ведомостейориентировочноопределяетсяпо штатномукоэффициенту.

Штатныйкоэффициентпо тепловымсетям зависитот вида теплоносителя,радиуса действияи тепловоймощности системыи составляетП=0,3 чел/МВт. Средняязарплата персоналаза год на одногоработникапринимаетсяЗ=15000 руб.

(43)

где Q– максимальнаятепловая нагрузка,МВт.

3.6 Полнаястоимостьэксплуатационныхрасходов транспортатепла на поселок.

Полнаястоимостьэксплуатационныхрасходов транспортатепла на поселокопределяетсяпо формуле(34):

Вывод: Врезультатерасчета выяснили,что ежегодныеиздержки потранспортутепла U составляют1027474 руб/год, гдена ежегодныеотчисленияна амортизациюи ремонт приходится

руб/год;затраты наперекачкутеплоносителя руб/год; стоимостьтепловых потерь руб/год;стоимостьобслуживания  руб/год.

АННОТАЦИЯ

АхметзяновЗ.З., группа ПТ-1-95

Бакалаврскаяработа на тему:Теплоснабжениепромышленногорайона городаАстрахань. –Казань: КЭИ,1999.

В даннойработе излагаетсяпоследовательностьи основныепринципы расчетарежимных графиков,гидравлическогорасчета паровойи водяной сети,определяютсяэксплуатационныерасходы потранспортутепла. Приводитсявыбор и расчетосновногооборудованиямини-ТЭЦ.

ЛИТЕРАТУРА

1. СоколовЕ.Я. Теплофикацияи тепловыесети: Учебникдля вузов. –5-е изд., перераб.– М.: Энергоиздат,1982. – 360с.: ил.

2. РивкинС.Л., АлександровА.А. Термодинамическиесвойства водыи водяногопара. – М.: Энергия,1975.

3. РоддатисК.Ф., ПолтарецкийА.Н. Справочникпо котельнымустановкаммалой производительности– М.: Энергоатомиздат,1989. – 488с.: ил.

4. КирюхинВ.И., ТараненкоН.М., ОгурцоваЕ.П. и др. Паровыетурбины малоймощности КТЗ.– М.: Энергоатомиздат,1987. – 216с.: ил.

5. Основныепроцессы иаппараты химическойтехнологии:Пособие попроектированию/ Под ред. Ю.И.Дытнерского/М.: Химия, 1991.

6. СафоновА.П. Сборникзадач по теплофикациии тепловымсетям. Изд. 2 е,переработанное.– М.: Энергия,1968. – 240 с.: ил.

7. ЩепетильниковМ.И., ХлопушинВ.И. Сборникзадач по курсуТЭС: Учебноепособие длявузов. – М.: Энергоатомиздат,1983. – 170с.: ил.

8. РоддатисК.Ф. Котельныеустановки:Учебн. пособиедля студентовнеэнергетическихспециальностейвузов. – М.: Энергия,1977.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 РАСЧЕТТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОКПРОМЫШЛЕННОГОРАЙОНА.

1. Определениетепловых нагрузок

2. Расчеттемпературныхграфиков тепловойсети

2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙРАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХСЕТЕЙ.

2.1 Определениерасходов сетевойводы

2.2 Расчетводяной тепловойсети

2.3 Расчетпаровой сети

2.4 Расчетконденсатопровода

3ЕЖЕГОДНЫЕИЗДЕРЖКИ ПОТРАНСПОРТУТЕПЛА НА ПОСЕЛОК.

3.1Определениеежегодныхотчисленийна амортизациюи ремонт.

3.2 затратына перекачкутеплоносителя

3.3 Стоимостьтепловых потерь

3.4 Стоимостьобслуживания

4 ВЫБОРИ РАСЧЕТ ОСНОВНОГООБОРУДОВАНИЯМИНИ-ТЭЦ.

4.1 Выбортипа и числакотлов

4.2 Выбортипа ичисла турбин

4.3 Расчетредукционно-охладительныхустановок

4.4 Расчетсетевогоподогревателя

4.5 Выбордеаэраторныхустановок

4.6 Нормыкачества воды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Теплоснабжениеявляется однойиз основныхподсистемэнергетики.На теплоснабжениенародногохозяйства инаселениярасходуетсяоколо 1/3 всехиспользуемыхв стране первичныхтопливно-энергетическихресурсов.

Основныминаправлениямисовершенствованияэтой подсистемыявляются концентрацияи комбинированиепроизводстватеплоты иэлектрическойэнергии (теплофикация)и централизациятеплоснабжения.Централизованноетеплоснабжениеот теплоэлектроцентралейсочетаетсяс целесообразнымприменениемэкономичныхкотельныхустановок иутилизациейвторичныхэнергоустановокпромышленныхпредприятий.Каждый из этихисточниковтеплоснабженияимеет своюобласть целесообразногоиспользования.

Развитиепромышленностии широкоежилищно-коммунальноестроительствовызывает непрерывный рост тепловойнагрузки.Одновременноидет процессконцентрацииэтой нагрузкив крупных городахи промышленныхрайонах, чтосоздает базудля дальнейшегоразвития теплофикациии централизованноготеплоснабжения.

Ужесточениеэкологическихи планировочныхтребованийк современнымгородам ипромышленнымрайонам приводитк размещениюТЭЦ на органическом(особенно натвердом), а такжена ядерномтопливе назначительномрасстоянииот районовтепловогопотребления,что усложняеттепловые игидравлическиережимы системтеплоснабженияи выдвигаетповышенныетребованияк их надежности.

Эффективностьиспользованиятеплоты вомногих случаяхнедостаточна:завышены потеритеплоты в тепловыхсетях; разрегулированаи низкая гидравлическаяустойчивостьсистем теплопотребленияобуславливаютобщий перерасходтеплоты итеплоносителяпри недогревеодних и перегреведругих потребителей.Важнейшимизадачамитеплоэнергетиковявляются разработкаи внедрениев системахтеплоснабжениярациональныхтепловых игидравлическихрежимов, техническихи организационныхмероприятий,обеспечивающихмаксимальнуюэкономичностьработы этихсистем, высокуюэффективностьи надежностьих эксплуатации,а также нормальногомикроклиматав жилых, общественныхи производственныхпомещениях.

Разработкаи внедрениеуказанныхрежимов и мероприятийявляются предметомналадки централизованныхсистем теплоснабжения.

При выполненииналадочныхработ необходимотакже по меревозможностиразрабатыватьмероприятияпо совершенствованиюорганизацииэксплуатациии подготовкиперсонала,снижению тепловыхи гидравлическихпотерь в сетии утечки теплоносителя,улучшениюкачества подпиточнойводы, борьбес внутреннейи наружнойкоррозией, атакже по организацииучета отпускаи потреблениятеплоты.

Наладкасистемы централизованноготеплоснабженияпо технологииее исполнениявключает в себятри этапа.

На первомэтапе разрабатываютсятехнические и организационныемероприятия,обеспечивающиетребуемыерасходы теплоносителячерез все системытеплопотребленияпри надежном,безопасноми наиболееэкономичномдля данныхусловий режимеработы всехзвеньев системытеплоснабжения.

Первыйэтап включаетв себя уточнениесхем сетевойводоподогевательнойустановкиисточникатеплоты и наружныхтепловых сетей,в том числесете, принадлежащихпотребителямтеплоты, а такжетепловых пунктов.Важнейшимэлементомявляется уточнениеили определениетепловых нагрузоксистем теплопотребления,подключенныхк тепловымсетям.

На основанииполученныхданных производится:

1. разработкаграфиковотпуска теплоты;

2. определениерасчетныхрасходов сетевойводы;

3. определениегидравлическиххарактеристикисточникатеплоты итепловых сетей;

4. гидравлическийрасчет источникатеплоты и тепловыхсетей;

5. разработкагидравлическогорежима работысистемы теплоснабжения,построениеграфиков давленийв тепловыхсетях;

6. выборпринципиальныхсхемавтоматическогорегулированияи защиты сетейтеплоснабжения;

7. разработкатехническихи организационныхмероприятий,направленныхна обеспечениерассчитанныхгидравлическогои тепловогорежимов работысистемы теплоснабжения.

Навтором этаперазработанныетехническиерешения внедряютсяво всех звеньяхсистемы. Приэтом особоевнимание уделяетсямероприятиям,влияющим нагидравлическийрежим сети исистем.

Третийэтап заключаетсяв регулировкесистемы пофактическомуее состояниюпосле проведенияработ первыхдвух этапов.

Даннаяработа представляетсобой 1-й этапналадки централизованнойсистемы теплоснабжения,разработаннаяна основанииучебника СоколоваА.Я. Теплофикацияи тепловыесети. – М.: Энергоиздат,1982.

1 РАСЧЕТТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОКПРОМЫШЛЕННОГОРАЙОНА

1.1 Определениевеличины тепловойнагрузки районаи построениечасовых и годовыхграфиков тепла.

Для определениятепловых нагрузокпри проектированиичасто пользуются укрупненнымиизмерителями.В этом случаерасчет можетпроизводитьсяв следующейпоследовательности:

1.1.1 Определяетсяобщий объемжилых и общественныхзданий V,м³:

(1)

где

и – число жилыхи общественныхзданий;

– объемодного здания,соответственножилого и общественного,по наружномуобмеру, м³:

1.1.2 Определяетсяплощадь поселкаS,м²:

(2)

где

– удельныйобъем зданийв м³ на 1 м² территории

1.1.3 Определяетсярасчетнаятемпературанаружноговоздуха дляотопления ивентиляциидля городаАстрахань поприложению1 [1]:

1.1.4 Определяетсярасчетныйпереход теплана отоплениежилых и общественныхзданий

,кВт:

(3)

(4)

где

– удельнаятеплопотеряжилых и общественныхзданий, кВт/(м³·К).Определяетсяпо приближеннойформуле ВТИ:

(4а)

(4б)

где а=1,85·10^-3– для кирпичныхзданий.

Принимаем,что в поселкеобщественныездания имеютследующиеназначения:

а) домкультуры

б) школа(два здания)

в) поликлиника

г) детскийсад (два здания)

Расчетнаявнутренняятемператураотапливаемыхзданий определяетсяпо таблице 2–1[1]:

– для жилыхдомов

– дом культуры

– школа

– поликлиника

– детскийсад

Для жилыхзданий:

Для школыи дома культуры:

Для поликлиникии детскогосада:

Расчетныйрасход теплана отоплениежилых и общественныхзданий

,кВт:

(5)

Расходтепла на отопление

при любой температуренаружноговоздуха рассчитываетсяпо тем же формулам(3), (4), (5). Полученныерезультатысведены в таблицу1.

1.1.5 Определяетсярасчетныйрасход теплана вентиляциюс рециркуляцией

,кВт:

(6)

где

–удельный расходтепла на вентиляциюопределяютсяпо приложению2 [1],кВт/(м³·К):

– для домакультуры

– для школы

– дляполиклиники

– длядетского сада

При любойтемпературенаружноговоздуха

расход теплана вентиляциюопределяетсяпо формуле (6).Полученныерезультатысведем в таблицу1.

1.1.6 Определяетсясреднечасовойрасход теплана горячееводоснабжение

,кВт:

(7)

где

– число жителей,проживающихв поселке;

– среднийобъем жилыхзданий на 1 жителя,м³;

q– расход горячейводы на одногожителя в сутки,т/сутки;

с – теплоемкостьводы,

;

– температураводы горячеговодоснабжения: ;

– температурахолоднойводопроводнойводы: ;

Зимой:

Летом:

Полученныерезультатысведем с таблицу1.

По полученнымданным строитсяединый суммарныйчасовой графикрасхода теплана отопление,вентиляциюи горячееводоснабжениежилого поселка.На основанииполученногосуммарногочасового графикарасхода тепла

строится годовойграфик попродолжительноститепловой нагрузки.Число сутокс одинаковойтемпературойнаружноговоздуха беретсяпо приложению3 [1].График представленна рис. 1.

Таблица1. Зависимостьрасхода теплаот

температурынаружноговоздуха.

,кВт	23339,35	16337,54	15170,58	10502,70	5834,84
,кВт	958,76	958,76	958,76	676,28	393,76
,кВт	7486,08	7486,08	7486,08	7486,08	7486,08
,кВт	31784,19	24853,42	23615,42	18665,06	13714,7

1.2 Расчети построениетемпературныхграфиков тепловойсети.

Расчеттемпературногографика центральногокачественногорегулированияпо отопительнойнагрузке

или производитсяпо формулам:

(8)

(9)

(10)

где

– расчетнаясредняя разностьтемпературотопительногоприбора, ;

– расчетныйперепад температурсетевой водыв отопительнойустановке;

– расчетныйперепад температурв отопительныхприборах.

Задаваясьразличнымизначениями

или различнымизначениями ,получаемсоответственнозначения .

При

При любойтемпературенаружноговоздуха

определяютсяпо формулам(8), (9), (10) соответственно.Полученныерезультатысведем в таблицу2.

Таблица2. Зависимостьтемпературысетевой водыот наружнойтемпературы

			0
,кВт	23339,4	15170,5	10502,7	6535,03	5834,8
	1	0,65	0,45	0,28	0,25
	150	107,57	82,43	60	57,2
	70	55,57	46,23	37,5	35,1
	95	71,8	57,67	45	42,4

Но таккак температурав подающейлинии не можетбыть ниже

из-за наличиянагрузки горячеговодоснабжения,то при температуры будут иметьследующиезначения:

Графикзависимоститемпературыв подающейлинии и обратнойлинии тепловойсети от температурнаружноговоздуха представленна рис. 2.

Вывод:В ходе работыбыли определенывеличины тепловыхнагрузок районаи их зависимостьот температурынаружноговоздуха. Расчетныйрасход теплана отопление

кВт.Расчетныйрасход теплана вентиляцию кВт.Расчетныйрасход теплана горячееводоснабжение кВт– зимой и кВт– летом. Так жебыл рассчитантемпературныйграфик тепловойсети.

2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙРАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙСЕТИ

2.1 Определениерасходов сетевойводы.

При качественномрегулированииотпуска теплапо отопительнойнагрузке расходсетевой водына отоплениене зависит оттемпературынаружноговоздуха.

Расчетныйрасход сетевойводы на отоплениеопределяетсяпри

:

а) для поселка

,кг/с:

(11)

где

– расчетныетемпературыводы .

с – теплоемкостьводы,

;

б) дляпредприятий

,кг/с:

(12)

где

– расход теплана отоплениепредприятий,кВт

Расчетныйрасход сетевойводы на вентиляцию

определяетсяпри расчетнойтемпературенаружноговоздуха :

(13)

где

– температурасетевой водыв подающейлинии и в обратнойлинии послеотопления,соответствующиетемпературенаружноговоздуха :

Расчетныйрасход сетевойводы на горячееводоснабжениедля открытойсистемы водоснабжения

,кг/с:

(14)

где

В открытойсистеме теплоснабжениявода для горячеговодоснабжениязабираетсячастично изподающей ичастично изобратной линиитепловой сетис таким расчетом,чтобы былаобеспеченатемпературасмеси

.

Относительныерасходы в подающейи обратнойлиниях могутбыть определеныпо формулам:

;

(15)

,

(16)

где

– доля расходаводы на горячееводоснабжение,получаемоеиз подходящейи обратнойлинии.

При

вся вода нагорячее водоснабжениеподается изподающей линии,в этом случае

При

вся вода нагорячее водоснабжениеподается изподающей линии,в этом случае

Определим

при по формулам(15), (16):

Определим

при по формулам(15), (16):

Определимрасход водына горячееводоснабжение

,кг/с:

(17)

где с –теплоемкостьводы,

;

Определяютсярасходы сетевойводы

,кг/с:

из подающейлинии:

(18)

из обратнойлинии:

(19)

Используяформулы (18) и (19)производимрасчет расходовводы в зависимостиот температурынаружноговоздуха.

при

:

при

:

при

:

при

:

при

:

при

:

где

Определяетсярасчетныйрасход сетевойводы, подаваемойв ТЭЦ на поселокна отопление,вентиляциюи горячееводоснабжение

,кг/с:

(20)

где

– расчетныйрасход сетевойводы на отоплениеи вентиляциюпоселка и расчетныйрасход на горячееводоснабжение

Расчетныйрасход сетевойводы на отопление,вентиляциюи горячееводоснабжениена поселок ипредприятиеопределяетсяпо формуле (20)

Графикзависимостисуммарногорасхода водыот температурынаружноговоздуха представленна рис. 3.

2.2 Гидравлическийрасчет водянойтепловой сети

2.2.1 Для построенияплана районаи расчетнойсхемы водянойсети необходимыследующиевычисления:

Площадьодного кварталаS_кв,м²:

(21)

где S– площадьпоселка, м²;

– числокварталов впоселке (принимаем).

Сторонаквартала

Длинапервого участкаводяной сети

,м:

где

– ширина зеленойзоны, м:

Длинавторого и третьегоучастка водянойсети равняетсясторонам квартала:

Длинаответвленияопределяетсякак половинастороны квартала:

Расходсетевой водына участкахG,кг/с:

                                            (22)

где  

– Расходсетевой водына поселок,т/с,

n– число кварталов,которые обеспечиваютсяводой на этомучастке.

Расходсетевой водына первом участке:

Расходсетевой водына втором участке:

Расходсетевой водына третьемучастке:

План районапредставленна рис. 4.

2.2.2 Гидравлическийрасчет главноймагистрали.

Задаютсякоэффициентомместных потерьс=0,20,3.Плотность водыпринимаетсяпостояннойи равной

,при значение абсолютнойэквивалентнойшероховатости постоянныйкоэффициентдля воды Удельное линейноепадение давления

Предварительныйрасчет диаметровтрубопроводовпроизводитсяпо формуле:

(23)

Расчетдействительногоудельногопадения давления

производитсяпо формуле:

                                (24)

где

– уточненныйдиаметр трубопровода,м.

Первыйучасток главноймагистрали:

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Второйучасток главноймагистрали:

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Третийучасток главноймагистрали:

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

При полученномдиаметре

уточняетсявеличина местныхпотерь. Приэтом принимается,что на участкечерез каждые100 м установленыкомпенсаторы,на магистралиу ответвленияи на ответвленииустанавливаютсязадвижка итройники.

Определяетсяэквивалентнаядлина местныхсопротивлений

,м:

(25)

где

–постоянныйкоэффициент(таблица 5-2 [1]),

–суммаместных сопротивленийна участке(приложение10 [1]).

Для тепловойсети выбираемследующуюарматуру:

• компенсаторсальниковыйразгруженный,

• задвижки,

• тройники.

Постоянныйкоэффициент:

Длинаместных сопротивленийна первом участке:

На линиипо длине устанавливаются14 компенсаторов,3 задвижки и 2тройника.Эквивалентнуюдлину местныхсопротивленийопределим поформуле (25):

Длинаместных сопротивленийна втором участке:

На линиипо длине устанавливаются4 компенсатора,1 задвижка и 2тройника.

Длинаместных сопротивленийна третьемучастке:

На линиипо длине устанавливаются4 компенсаторов,1 задвижка и 2тройника.

Определяетсяпадение давленияили напора вподающей линиина участке

:

(26)

(27)

где

Падениедавления напервом участке:

Падениедавления навтором участке:

Падениедавления натретьем участке:

2.2.3 Гидравлическийрасчет ответвлений:

Определяетсядиаметр поформуле

По ГОСТуопределяетсядиаметр:

Расчетдействительногоудельногопадения давленияопределяетсяпо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

2.2.4 Гидравлическийрасчет ВТС напредприятие:

Определяетсядиаметр поформуле (23)

По ГОСТууточняем диаметр:

Действительноепадение давлениярассчитываетсяпо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

По результатамгидравлическогорасчета дляводяной тепловойсети строитсяпьезометрическийграфик, представленныйна рис. 5.

2.2.5Определениенапора насоса:

К температуреводы

добавим 30 для предотвращениявскипания.Получим температуру .По таблице дляводы и водяногопара [2]определяемдавлениенасыщения приэтой температуре :

или

Для предотвращениявскипания вПВК добавляем10 м и 25 м – статическийнапор. В результатенапор насосабудет равен:

2.3 Гидравлическийрасчет паровойсети.

На предприятиедля технологическихнужд подаетсяпар из отборатурбины. Расходпара

определяетсяпо максимальномучасовому расходутепла, подаваемогопотребителю.

(28)

где

– энтальпияпара у потребителя, ;

–энтальпияконденсата,возвращаемогоот потребителя, .

Определяемудельное падениедавления главноймагистрали:

(29)

где l– длина трубопровода,м.

Средняяплотность пара:

(30)

где

– плотностьпара в началеучастка,

– плотностьпара в концеучастка,

Определяемдиаметр паропроводапо формуле:

(31)

где

– постоянныйкоэффициент(таблица 5-2[1])

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Определяемдействительноеудельное падениев паровой сетипо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

Определяемдавление употребителя:

(32)

где

– давление парав начале участка,Па.

Расчетзакончен, таккак выполненоусловие:

2.4 Гидравлическийрасчет конденсатопровода.

Определяетсярасход конденсата,возвращаемогона ТЭЦ,

(33)

где – коэффициентвозврата конденсата

Определяемдиаметр конденсатопроводапо формуле(23):

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Определяемдействительноеудельное падениев паровой сетипо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

Вывод:Гидравлическийрасчет показал,что для обеспеченияпоселка и предприятиянеобходимымрасходом сетевойводы необходимыследующиедиаметрытрубопроводов:на первом участкеглавной магистрали

на втором участкеглавной магистрали натретьем участкеглавной магистрали на ответвленияхв кварталах для ВТС напредприятие

Диаметртрубопровода,идущего напредприятиес ТЭЦ будетравен

а диаметрконденсатопровода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходепроделаннойработы былипроизведенынеобходимыерасчеты дляпроектированиясистемы теплоснабженияи выбора оборудованиямини-ТЭЦ.

При расчететепловойнагрузки районабыли определеныследующиевеличины:

1. расчетныйрасход теплана отопление:

   

2. расчетныйрасход теплана вентиляцию:

   

3. расчетныйрасход теплана горячееводоснабжение:

   

Температурысетевой воды,в зависимостиот температурынаружноговоздуха, определенныепри расчетережимных графиков,сведены в таблицу2.

В результатегидравлическогорасчета былиопределенынеобходимыерасходы сетевойводы и выбраныдиаметрытрубопроводовводяной и паровойсети. Расходсетевой водына вентиляциюсоставил

расчетныйрасход водына вентиляциюсоставил расчетныйрасход водына горячееводоснабжениесоставил Общий расходсетевой водына поселок ипредприятиесоставил Также быласоставленасхема водоснабженияпоселка, представленнаяна рисунке 4.При построениипьезэлектрическогографика водянойсети был определеннапор насоса,где

В результатетехнико-экономическогорасчета определилииздержки потранспортутепла, которыесоставили

Для обеспечениятепловой нагрузкиодного из предприятиярасполагаетсямини-ТЭЦ. Намини-ТЭЦ установленыдва паровыхкотла К 50-40-1, дветурбины Р-2,5-35/3М.Коэффициенттеплофикациисоставил =0,45.Также быливыбраны деаэраторподпиточнойводы котла –ДА-100 и деаэраторподпиточнойводы аккумуляторногобака – ДА-300. Вкачестве сетевогоподогревателяиспользуемкожухотрубчатыйпароводянойтеплообменникс числом ходовz=2;диаметромкожуха D=1200мм; долинойтеплообменныхтруб L= 6м.

4 ВЫБОРИ РАСЧЕТ ОСНОВНОГООБОРУДОВАНИЯМИНИ-ТЭЦ

4.1 Выбортипа и числакотлов.

4.1.1 Определяетсярасход теплоты,который необходимдля подогревасетевой воды,мВт:

,

(44)

где

– расход теплана отопление,вентиляциюи горячееводоснабжениепоселка, мВт.

,

Определяемтребуемыйрасход парана подогревводы

кг/с

(45)

где

– энтальпияконденсатапара сетевыхподогревателей,кДж/кг: =419 кДж/кг;

– энтальпияконденсатапара, поступившегона сетевой подогреватель,кДж/кг: =2777,1 кДж/кг;

– КПД соответственносетевогоподогревателяи котла.

Определяемрасход парана деаэрациюи подогревсырой воды

кг/с

(46)

где

– расход парана технологическиенужды, кг/с,(рассчитановыше).

Определяетсявеличина потерьвнутри мини-ТЭЦ,

,кг/с:

Определяетсяколичествопара, производимогона мини-ТЭЦ,

,кг/с:

(47)

или

4.1.2 По рассчитываемомуколичествупара, необходимогодля покрытиятепловых нагрузокпоселка ипредприятий,выбираетсятип и количествопаровых котлов,устанавливаемыхна мини-ТЭЦ.

Выборкотла производитсяпо таблице 8.24[3].В результатевыбрали котелК-50-40-1. Параметрыкотла представленыв таблице 3.

Таблица3. Параметрыи производительностькотла К-50-40-1.

Наименование	К-50-40-1.
Номинальнаяпроизводительность,т/ч Избыточноедавление пара,мПа Температура, пара питательнойводы	50 4 440 145
Расчетноетопливо	Каменныйуголь	Бурыйуголь
Температура, горячего воздуха Уходящих газов	262	300 146
Объемтопочногопространства,м3	238

Таблица3. (продолжение)

Наименование	К-50-40-1.
Барабан (диаметри толщина стен),мм число ступенейиспарения количествовыносимыхциклонов, шт	150040 3 2
Габаритныеразмеры котлав осях колонн,м ширина длина наибольшаядлина	6,33 8,9 20,5
Изготовитель	ПО«Белгородскийзавод энергетическогомашиностроения»

Для покрытиянеобходимогорасхода парана мини-ТЭЦустанавливаетдва котла К-50-40-1общей производительностью

4.2 Выбортипа и числатурбин.

Мини-ТЭЦоборудуетсяна месте бывшихкотельных,поэтому экономическивыгодно устанавливатьтурбины спротиводавлением.

Выбортурбин производитсяпо таблице 1.5[4].В результатевыбрали турбинуР-2,5-35/3М. Характеристикитурбины представленыв таблице 4.

Таблица4. Техническиехарактеристикитурбины Р-2,5-35/3М.

Характеристика	ТурбинаР-2,5-35/3М
Мощность, кВт номинальная максимальная	2500 2750
Номинальныеначальныепараметры абсолютноедавление, мПа температура,	3,43 435
Частотавращения ротора,об/мин	3000
Номинальноепротиводавление,мПа	0,29
Номинальныйрасход пара,т/ч	22,3
Максимальныйрасход пара,т/ч	27,0
Изготовитель	ПО«Калужскийтурбинныйзавод»

На мини-ТЭЦустановим дветурбины с общимноминальнымрасходом пара

Коэффициенттеплофикациирассчитываетсяпо формуле:

где

– расход пара,идущий на турбины,т/ч;

D– расход парана мини-ТЭЦ,

4.3 Расчетредуционно-охладительныхустановок.

P₁;t₁;i₁

Рисунок 6. СхемаРОУ

1 –редукционныйохладитель

2 –охладитель

Z,кг

дренаж

4.3.1 РассчитаемРОУ для пара,идущего натехнологическиенужды предприятия.

Параметрыпервичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениепервичногопара;

– температурапервичногопара;

– энтальпияпервичногопара.

Параметрывторичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениевторичногопара;

– температуравторичногопара;

– энтальпиявторичногопара.

– расходвторичногопара.

Доляиспаряющейсяв ОУ воды:

Определяетсяколичествоводы, необходимоедля охлаждения1 кг первичногопара ,кг/кг:

(49)

где

– энтальпияохлаждающейводы, кДж/кг: =419кДж/кг

Определяетсярасход охлаждающейводы

,кг/с:

(50)

Определяетсяпотребноеколичествопервичногопара

;кг/с

                                                (51)

Определяетсяпотребноеколичествоводы, сливаемойв дренаж

,кг/с:

(52)

4.3.2 РассчитаемРОУ для пара,идущего насетевые подогреватели.

Параметрыпервичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениепервичногопара;

– температурапервичногопара;

– энтальпияпервичногопара.

Параметрывторичногопара имеютследующиевеличины:

.

Доляиспаряющейсяв ОУ воды:

Определяетсяколичествоводы, необходимоедля охлаждения1 кг первичногопара ,кг/кг, по формуле(49):

Определяетсярасход охлаждающейводы

,кг/с, по формуле(50):

Определяетсяпотребноеколичествопервичногопара

,кг/с

(51)

Определяетсяпотребноеколичествоводы, сливаемойв дренаж

,кг/с:

(52)

4.3.2 РассчитаемРОУ для пара,идущего насетевые подогреватели.

Параметрыпервичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениепервичногопара;

– температурапервичногопара;

– энтальпияпервичногопара.

Параметрывторичногопара имеютследующиевеличины:

.

Доляиспаряющейсяв ОУ воды:

Определяетсяколичествоводы, необходимоедля охлаждения1 кг первичногопара ,кг/кг, по формуле(49):

Определяетсярасход охлаждающейводы

,кг/с, по формуле(50):

Определяетсяпотребноеколичествопервичногопара

,кг/с

Определяетсяпотребноеколичествоводы, сливаемойв дренаж

,кг/с, по формуле(51):

4.3 Расчетсетевогоподогревателя.

Сетевойподогревательдолжен нагретьводу в количестве

от температуры до паром с давлением итемпературой .

При среднейтемпературе

вода имеетследующиефизико-химическиехарактеристики:

Физико-химическиехарактеристикиконденсатапри температуреконденсации:

Определяемтепловые нагрузкиаппарата Q,кВт:

(53)

Определяетсясредняя разностьтемператур

:

                                         (54)

Определяетсяориентировочноезначение поверхности

,м²:

(55)

где

–ориентировочныйкоэффициенттеплопередачи,Вт/м²К.

В качествесетевогоподогревателявыбираемкожухотрубчатыйтеплообменник.В соответствиис таблицей 2.9[5]теплообменникимеет следующиепараметры:

диаметркожуха:

диаметртеплообменныхтруб:

числоходов: z= 2

общеечисло труб: n= 1658 штук

длинатеплообменнойтрубы: L=6000мм

поверхностьтеплообмена:F= 625м².

Определяетсядействительное число Re_в:

(56)

Коэффициенттеплоотдачик воде определимпо уравнению:

(57)

Коэффициенттеплоотдачиот пара, конденсирующегосяна пучке вертикальнорасположенныхтруб, определяетсяиз уравнения:

(58)

Сумматермическихсопротивленийстенки трубиз нержавеющейстали и загрязненийсо стороны водыи пара равна:

ОпределяетсякоэффициенттеплопередачиК, Вт/(м2К):

Требуемаяповерхностьтеплопередачиопределяетсяпо формуле(45):

Затем поповерхноститеплообмена:

(59)

Теплообменникс номинальнойповерхностьюF =625м²подходит сзапасом

Диаметрприсоединяемыхштуцеров определяетсяпо таблице 2.6[5].

диаметрштуцеров длятрубногопространства:

диаметрштуцеров длямежтрубногопространства:

диаметрштуцера дляслива конденсатапара

4.5 Выбордеаэраторныхустановок

Выбордеаэраторовпроизводитсяпо таблице12.37 [3].

Для подпиточнойводы котловвыбираем атмосферныйдеаэраторДА-100 со следующимихарактеристиками:

номинальнаяпроизводительность:100т/ч

рабочеедавление: 0,12МПа

температурадеаэрированнойводы: 104

изготовитель:ПО “Красныйкотельщик”

Для подпиточнойводы аккумуляторногобака выбираематмосферныйдеаэраторДА-300 со следующимихарактеристиками:

номинальнаяпроизводительность:300т/ч

рабочеедавление: 0,12МПа

температурадеаэрированнойводы: 104

изготовитель:ПО “Красныйкотельщик”

4.6Норма качестваводы.

Требованияк качеству водыпосле каждойступени очисткиопределяетсяв таблице 3.3 итаблице 3.4 [3].

Полученныенормы качествасведем в таблицу4.

Таблица4. Нормыкачества воды.

Наименование	Водапосле 1-ой ступениХВО	Водапосле 2-ой ступениХВО
Содержаниевзвешенныхчастиц, мг/кг	прозрачностьпо шрифту 40	недопускается
Содержаниежелеза в пересчетена мкг/кг	300	100
СодержаниерастворенногоО2 мкг/кг	50	30
ЗначениерН при t=25	от 7 до8,5	от 8,5 до9,5
Содержаниесвободнойуглекислоты	недопускается	недопускается

Рабочийпоселок окологорода Астрахань,поэтому водозаборможет происходитьиз реки Волги,состав водыдля которойследующий:

взвешенныевещества, мг/кг:41,6

сухойостаток, мг/кг:299

минеральныйостаток. мг/кг:277,2

общаяжесткость,мг-экв/кг: 3,8

карбонатнаяжесткость,мг-экв/кг: 2,6

Вывод:В ходе решенияданной главыбыли выбраныследующиеэлементы мини-ТЭЦ:два паровыхкотла К-50-40-1 общейпаропроизводительностью100т/ч, две турбиныЗ-2,5-35/3М. Коэффициенттеплсодержанияданной ТЭЦ

=0.45/

Такжебыл выбрандеаэраторподпиточнойводы котлов:ДА-100 и деаэраторподпиточнойводы аккумуляторногобака: ДА-300.

Былирассчитаныредукционно-охладительныеустройства.РОУ пара, идущегона предприятие,потребляет0,279 кг/с свежейохлаждающейводы, а РОУ пара,идущего насетевой подогреватель,расходует 3,92кг/с охлаждающейводы.

Нормыкачества водыпосле каждойступени ХВОсведены в таблицу 4.

В качествесетевогоподогревателяиспользуемкожухотрубныйтеплообменникс числом ходовz=2;диаметромкожуха D=1200мм; длинойтеплообменныхтруб L=6м.