Проектирование закрытой системы теплоснабжения микрорайона города Томск (стр. 5 из 7)

Расход пара на деаэратор,

, кДж/кг

, (3.19)

где i_пв – энтальпия питательной воды, кДж/кг;

кг/с

Суммарный расход редуцированного пара для собственных нужд внутри котельной,

, кг/с

, (3.20)

кг/с

Расход свежего пара на собственные нужды,

, кг/с

, (3.21)

кг/с

Паропроизводительность котельной

, т/ч, с учетом внутренних потерь 3 %

, (3.22)

кг/с = 46 т/ч

Расхождение:

% < 3 %

3.5 Выбор основного оборудования

Принимаем для установки газомазутные котлы марки ДЕ–6,5–14ГМ производительностью 6,73 т/ч каждый. Принимаем к установке 8 котлов, общая паропроизводительность:

т/ч, запас 14,56%.

Проверим соответствие условию надёжности: в случае выхода из строя одного большого котла, оставшиеся должны покрывать нагрузку холодного месяца, т.е. паропроизводительность котельной должна быть не меньше 44,1 т/ч:

, (3.23)

кг/с

, (3.24)

кг/с

, (3.25)

кг/с

, (3.26)

5,7 = 10,87 кг/с

; (3.27)

кг/с = 42,53 т/ч;

В случае выхода из строя одного из котлов общая паропроизводительность будет:

т/ч > 42,53 т/ч – условие выполняется.

Принципиальная схема котельной с паровыми котлами представлена на формате А3 (Лист 2).

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров участков теплосети и падение давления в них. Поскольку в начале расчета неизвестен ряд требуемых величин, то задачу решают методом последовательных приближений.

Расчет начинают с магистральных участков и ведут от самого дальнего участка в направлении источника.

Задают удельное линейное падение давления. Для магистральных участков трубопроводов принимается R_л = 80 Па/м, в ответвлениях по расчету, но должно выполняться условие R_л ≤ 300 Па/м.

Расход сетевой воды в трубопроводах G, кг/с, определяется по формуле

, (4.1)

где Q – тепловая нагрузка расчетного участка, кВт;

с – теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кг×град);

t₁, t₂ – температуры сетевой воды в подающей и обратной линиях.

Рассчитывают необходимый диаметр трубопровода d, м, по формуле

d = А

G^0.38 / R , (4.2)

где А

= 117 ∙ 10^-3 м^0,62 / кг^0,19 при k_э = 0,0005 м.

Затем округляют его до стандартного и уточняют значение R_л по формуле:

= А G² / d^5.25 , (4.3)

где А

= 13,62 ∙ 10^-6 м^3,25 кг, если k_э = 0,0005 м.

Полное падение давления на участке

, Па

ℓ(1+α), (4.4)

где α – коэффициент местных потерь давления;

α =

, (4.5)

где Z – опытный коэффициент, принимаем

.

Потери напора на участке

, м

, (4.6)

где ρ – плотность воды при средней температуре теплоносителя, кг/м³.

Произведём расчёт второго участка.

Участок 1.

,

кг/с

м, стандартный принимаем d₁ = 0,082 м

Па/м

Па

м.

Аналогичным образом рассчитываются остальные участки магистралей. Затем переходят к ответвлениям. Ответвления рассчитывается как транзитный участок с заданным падением давления. Падение давления в ответвлении равно сумме падений давления на участках, расположенных от места ответвления к абоненту до конца главной магистрали, Па:

(4.7)

Определяется предварительное удельное линейное падение давления в ответвлении:

(4.8)

По этому значению рассчитывается предварительный диаметр, далее он округляется до стандартного, затем уточняется значение удельного линейного падения давления, определяются потери давления и напора аналогично расчету главной магистрали.

Произведём расчёт тринадцатого участка.

Участок 13:

Па;

кг/с;

Па/м

м, стандартный принимаем d₁₄ = 0,07 м;

Па/м

Па

м.

Аналогичным образом рассчитываются все остальные ответвления. Затем определяются суммарные потери напора от котельной до рассматриваемого абонента SDН. Полученные результаты занесены в таблицу 6.

Необходимо, чтобы суммарные потери давления по магистральным линиям расходились не более чем на 15 %.

% < 15 %.

Таблица 6 – Гидравлический расчет трубопроводов

№ участка	Q, кBт	G, кг/с	l, м	предварительный расчёт			окончательный расчёт
				P, Па	Rл, Па/м	d, мм	d, мм	Rл, Па/м			P, Па	H, м		H, м
1	388,7	1,547	42	-	80	60	51	199,9	0,049		8807	0,936		8,625
2	777,4	3,094	164	-	80	78	82	65,75	0,07		11537	1,22		7,329
3	2212,6	8,807	222	-	80	116	125	58,22	0,118		14449	1,536		6,109
4	4341,8	17,282	190	-	80	150	150	86,07	0,166		19067	2,027		4,573
5	6471	25,758	186	-	80	174	184	65,42	0,203		14638	1,557		2,546
6	8600,2	34,233	100	-	80	194	207	62,26	0,234		7682	0,817		0,989
8	233,9	0,931	152	-	80	49	51	72,42	0,038		11426	1,21		8,485
9	1011,3	4,025	352	-	80	86	82	111,2	0,08		42273	4,49		7,275
10	1643,8	6,543	126	-	80	103	100	103,69	0,102		14397	1,531		2,785
11	3097,1	12,328	62	-	80	132	150	43,8	0,140		3095	0,329		1,254
12	4550,4	18,113	64	-	80	153	150	94,55	0,170		7079,9	0,753		0,925
13	13152	52,35	28	8807	80139,9	229	259	44,89	0,289		1620	0,172		0,172
14	388,7	1,547	60			54	70	37,72	0,049		2374	0,252		7,581
15	1064,6	4,237	38	20344	300	68	70	282,9	0,082		11634,9	1,237		7,346
16	370,6	1,475	190	20344	102,1	56	70	34,29	0,048		6831	0,726		6,835
17	1064,6	4,237	36	34793	300300	68	70	282,9	0,082		11022	1,172		5,745
18	1064,6	4,237	50			68	70	282,9	0,082		15309	1,628		6,201
19	1064,6	4,237	42	53860	300	68	70	282,9	0,082		12859	1,367		3,913
20	1064,6	4,237	52	5386068498	300300	68	70	282,9	0,082		15921	1,693		4,239
21	1064,6	4,237	42			68	70	282,9	0,082		12859	1,367		2,356
22	1064,6	4,237	52	68498	300	68	70	282,9	0,082		15921	1,693		2,682
23	388,7	1,547	60	11426	181,5	51	70	37,7	0,049		2372	1,338		8,613
24	388,7	1,547	44	1142653698	247,5300	48	51	199,9	0,049		9226	0,981		8,256
25	388,7	1,547	44			46	51	199,9	0,049		9226	0,981		3,776
№ участка	Q, Bт	G, кг/с	l, м	предварительный расчёт			окончательный расчёт
				P, Па	Rл, Па/м	d, мм	d, мм	Rл, Па/м			P, Па		H, м	H, м
26	243,8	0,970	168	53698	300	39	40	284,7		0,039	49694		5,285	8,07
27	1064,6	4,237	96	6809568095	300300	68	70	282,9		0,082	29393		3,126	4,38
28	388,7	1,547	76			46	51	199,9		0,049	15936		1,695	2,949
29	1064,6	4,237	96	71190	300	68	70	282,9		0,082	29393		3,126	4,051
30	388,7	1,547	44	71190	300	46	51	199,9		0,049	9226		0,981	1,906

5 ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ГРАФИК