Строительство тепловых сетей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Годовой   расход  тепла жилыми  и   общественными  зданиями.

 

Годовой расход тепла на отопление  жилых и общественных зданий (КДж):

Qo^год=86,4Q_omn_o   (1.2.1.)

 

Qo^год=86,4·1598990,3·267=36886787432Дж

 

Годовой расход тепла на вентиляцию общественных зданий (КДж):

 

Q_v^год=3,6·Z·Q_vm·n_o  (1.2.2.)

 

Q_v^год=3,6·16·70818,4·267=1089130337Дж

 

Годовой расход тепла на ГВ жилых  и общественных зданий (КДж):

 

Q_hm^год=86.4·Q_hm·n_o+86.4Q^s_hm·(n_hy-n_o)

( 1.2.3.)

n_o – продолжительность отопительного периода в сутках

Z – усреднённое за отопительный период число работы системы вентиляции общественных зданий в течении суток (16 часов).

n_{h y} – расчётное число суток в году работы системы ГВ (350 суток).

 

Q_hm^год=86.4·323017·267+86.4·206730,9·(350-267)=8934123,2КДж

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.  Построение   графика  часовых  расходов  теплоты:

 

Отопление.

Q_{о max}=3065157

 

Вентиляция.

 Q_{V max}=135754,2

 

Горячее  водоснабжение.

Q _{h max}=775240

 

Q_сум =Q_{h max}+Q_{о max}+Q_{V max} = 775240.8+3065157+135754.2=3976152

 

Тепловая  нагрузка на  горячее  водоснабжение  – круглогодовая  в  течении  отопительного   периода условно принимается – постоянной, независящей от температуры наружного воздуха.

Поэтому  график часового расхода теплоты  на горячее  водоснабжение  представляет собой  прямую  параллельную  оси  абсцисс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Регулирование  отпуска  теплоты  и  построение   графика.

 

1.4.1. Если тепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65% от суммарной тепловой нагрузки, а также при отношении:

   –– регулирование отпуска  теплоты принимают по нагрузке  на отопление.

  При этом в тепловой сети  поддерживается отопительно-бытовой температурный график.

Построение  графика центрального качественного  регулирования по отопительной нагрузке основано на определении зависимости  температуры сетевой воды, подающей и обратной магистрали, от температуры  наружного воздуха.

Для зависимых  схем присоединения отопительных установок  к отопительным сетям температуру  в подающей ( ) и обратной ( ) магистралях в течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур наружного воздуха от +8 до t_o по следующим формулам:

;  (1.4.1.1.)

;  (1.4.1.2.)

t_i – средняя температура воздуха отапливаемых зданий.

 ∆t – температурный напор нагреваемого прибора:

 

;  (1.4.1.3.)

– температура воды в подающем трубопроводе системы отопления  после элеватора при t_o.

t_o – расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

– температура воды в обратном трубопроводе после системы отопления  при t_o.

– расчётный перепад температур воды в тепловой сети:

;  (1.4.1.4.)

– температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчётной  температуре наружного воздуха (t_o).

– расчётный перепад температуры  воды в местной системе отопления.

;  (1.4.1.5.)

 

 

При регулировании по отопительной нагрузке, водоподогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловым сетям в зависимости от отношения максимальной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение (Q_{h max}) к максимальной тепловой нагрузки на отопление (Q_{о max}) типа регулятора, по следующим схемам:

  – с установкой регулятора расхода по двухступенчатой смешанной схеме.

При таком же отношении с электронным  регулятором расхода по двухступенчатой  смешанной  схеме  с  ограничением  максимального  расхода  воды  на  ввод.

При  остальных   отношениях   по  параллельной  схеме.

=95-70=25^ос

=95-70=25 ^ос

=(95-70):2-20=62,5 ^ос

(+8)   20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=39,29 ^ос

    (+3)   20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=45,25 ^ос

(0)    20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=48,75 ^ос

(-5)    20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=55^ос

(-10)   20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=61^ос

(-15)  20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=66,4^ос

(-20)   20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=71,87^ос

(-25)  20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=77,25^ос

(-30)  20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=82,5^ос

(-35)  20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=87,38^ос

(-40)  20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=92,75 ^ос

(-42)   20+62,5()^0.8+(25-0,5·25)·=95^ос

 

(+8)   20+62,5()^0.8-0,5·25·=34,5^ос

    (+3)  20+62,5()^0.8-0,5·25·=39,1 ^ос

(0)     20+62,5()^0.8-0,5·25·=41 ^ос

(-5)   20+62,5()^0.8-0,5·25·=45^ос

(-10) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=49^ос

(-15) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=52,4^ос

(-20) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=55,63^ос

(-25) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=59^ос

(-30) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=62,5^ос

(-35) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=65,1^ос

(-40) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=68,5 ^ос

(-42) 20+62,5()^0.8-0,5·25·=70^ос

 

1.4.2.  Если в системе теплоснабжения нагрузка на жилищно-коммунальные нужды  составляет, более 65% от суммарной тепловой нагрузки принимают центральное качественное регулирование отпуска теплоты по совмещённой нагрузке горячего водоснабжения и отопления.

Применение данного метода регулирования  позволяет рассчитать магистральные  теплопроводы  по суммарному расходу  воды на отопление и на вентиляцию, не учитывая расхода на горячее водоснабжение. Для удовлетворения нагрузки на горячее  водоснабжение температура воды в подающем трубопроводе принимается  выше, чем по отопительному графику  и большинство абонентов системы  отопления и горячего водоснабжения  должны присоединятся к тепловой сети по принципу связанной подачи теплоты: 

1) – с установкой регулятора расхода по последовательной двухступенчатой схеме.

2)  При том же отношении с электронным регулятором расхода по двухступенчатой смешанной схеме с ограничением максимального расхода воды на ввод.

При этом способе регулирования отпуска  теплоты в тепловой сети поддерживается повышенный отопительно-бытовой температурный график, который строится на основании отопительно-бытового температурного графика.

Расчёт повышенного температурного графика заключается в определении  перепада температур сетевой воды в  подогревателях верхней (δ₁) и нижней (δ₂) ступени при различных температурах наружного воздуха (t_н) и балансовой нагрузки горячего водоснабжения ( ): 

=X·Q_{h m} ;  (1.4.2.1.)

X – балансовый коэффициент учитывающий неравномерность расхода теплоты на горячие водоснабжение в течении суток (для закрытых систем теплоснабжения X=1,2).

Суммарный перепад температур сетевой  воды в подогревателях верхней и  нижней ступени в течение всего  отопительного периода постоянен  и определяется:

;  (1.4.2.2.)

Задавая величину недогрева водопроводной воды до температуры греющей воды в нижней ступени подогревателя (∆t = 5 ÷ 10 °С) определяют температуру нагреваемой воды  после первой ступени подогревателя (t') при температуре наружного воздуха, соответствующей точки излома графика (t'_н):    

t' =

– ∆t'_н;  (1.4.2.3.)

Штрих обозначает, что значение взяты  при температуре точки излома графика.

 

Перепад температур сетевой воды в  нижней ступени подогревателя (δ₂) при различных температурах наружного воздуха определяется:

при t'_н:       δ'₂ = δ·(t' – t_c)/(t_h – t_c);  (1.4.2.4.)

при t_o:        δ₂ = δ'·(τ₂ – t_c)/(τ'₂ – t_c);  (1.4.2.5.)

t_h – температура воды поступающая в систему горячего водоснабжения.

t_c – температура холодной водопроводной воды в отопительный период.

Зная δ₂ и δ'₂ находим температуру сетевой воды от обратной магистрали по повышенному температурному графику:

τ_2П = τ₂ – δ₂;  (1.4.2.6.)

τ'_2П = τ'₂ – δ'₂;  (1.4.2.7.)

Перепад температур сетевой воды в  верхней ступени подогревателя  при t'_н и t_о:

δ'₁ = δ – δ'₂;  (1.4.2.8.)

δ₁ = δ – δ₂;  (1.4.2.9.)

Температуры сетевой воды подающей магистрали тепловой сети для повышенного  температурного графика определяются по следующим формулам:

τ_1П = τ₁ – δ₁;  (1.4.2.10.)

τ'_1П = τ'₁ – δ'₁;  (1.4.2.11.)

1.4.3.Расчёт графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты.

 

 – регулирование отпуска  теплоты принимают по нагрузке  на отопление. При этом в  тепловой сети поддерживается  отопительно-бытовой температурный график

Данные для расчёта графика: τ₁ = 95 °С

τ₂ = 70 °С

t_i  = -13,3 °С

t_o = – 42 °С

τ_э = 95 °С

 

Минимальную температуру сетевой  воды в подающем магистрали принимается  равной 70 °С (на уровне 70 °С график срезается).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5. Разработка монтажной схемы  и выбор строительных конструкций  тепловой сети.

 

Тепловая сеть представляет собой  систему прочно и плотно соединёнными между собой участков теплопроводов, по которым тепло с помощью  теплоносителя транспортируется от источников тепла к тепловым потребителям.

Направление теплопроводов выбирается по тепловой карте района с учётом геодезической  съёмки, планов существующих и намечаемых наземных и подземных сооружений, состояния грунтовых вод.

При прокладке стремятся к: –  прокладке магистральной трассы по району наиболее плотной тепловой нагрузки,

• минимальные объёмы работ по сооружению сети,
• наименьшей длины теплопровода.

Теплопроводы прокладываются прямолинейно, параллельно оси проезда или  линии застройки. Нежелательно перебрасывать  трассу магистрального теплопровода с  одной стороны проезда на другую.

При выборе трассы следует руководствоваться  следующим:

• надёжности теплоносителя,
• быстрая ликвидация возможных неполадок и аварий,
• безопасность обслуживающего персонала.

Для обеспечения опорожнения и  дренажа теплопроводы прокладываются с уклоном к горизонту. Минимальная  величина уклона водяных сетей принимается  равной 0,002, где направление уклона безразлично.

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль, на который наносят:

• планировочные и существующие отметки земли,
• уровень стояния грунтовых вод,
• существующие и проектируемые подземные коммуникации, сооружаемые с указанием вертикальных отметок этих сооружений.

Теплопровод состоит из трёх основных элементов:

• трубопровод,
• теплоизоляционная конструкция,
• строительная конструкция.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6   Гидравлический расчет водяных тепловых сетей.

 

1.6.1. Задачи  гидравлического расчёта.

 

В задачу гидравлического  расчёта входят:

1.Определение диаметров,

2.Определение величины давлений (напоров) в различных тачках сети,

3.Определение падения давления (напора),

4.Увязка всех тачек системы при статической и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских установок.

Результаты  гидравлического расчёта дают исходный материал для решения следующих  задач:

1. Определение капиталовложений, расхода металла и основного объёма работ по сооружению тепловой сети,

2. Установление характеристик циркуляционных и подпиточных насосов, и. их размещение,

3. Выяснение условия работы тепловой сети и абонентских систем и выбора схем присоединения абонентских установок,

4. Выбор авторегулятора для тепловой сети и абонентских вводов,

5. Разработка режимов эксплуатации.

 

1.6.2. Основные  расчётные зависимости.

При гидравлическом расчёте тепловых сетей определяют потери давления на участках трубопровода для последующей  разработки гидравлических режимов  и выявление располагаемых напоров  на тепловых пунктах потребителей.

Гидравлический  расчёт производится на суммарный расчётный  расход сетевой воды, складывающийся из расчётных расходов на отопление, вентиляцию и на горячие водоснабжение.

Перед гидравлическим расчётом составляют расчётную схему тепловых сетей  с нанесением на ней длин, местных  сопротивлений и расчётных расходов теплоносителя по всем участкам сети.