Теплоснабжение сельскохозяйственного населенного пункта

(на  отопление; вентиляцию; горячее водоснабжение)

Таблица 1.5 – общие тепловые нагрузки

Поз. по генплану	Наимено-вание по-требителя	Расчетный тепловой поток, МВт, (Гкал/ч)
		отопление		вентиляция		ГВС		техн. нужды		всего
I, II, III	Жилая зона		536,6×10–3		–		317×10–3		–		851,5×10–3
	Общест-венные здания		133,6×10–3		320,7×10–3				–		454,3×10–3
П	Производ-ственные здания		193,2×10–3		388,23×10–3				231,9×10–3		813,33×10–3
Т	Теплицы		1417,4×10–3								1417,4×10–3
Итого			863,4×10–3		2126,33×10–3		317×10–3		231,9×10–3		3538,56×103

1.5 Тепловые нагрузки для каждого здания

(на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение)

 

Таблица 1.6 – тепловые нагрузки для каждого здания

Поз. по ген-плану	Наимено-вание            потребителя	Расчетный тепловой поток, МВт, (Гкал/ч)
		отопление	вентиляция	ГВС	технолог. нужды	всего
I	Жилой сектор  и обществ. зданий	297,87×10–3	142,53×10–3	140,87×10–3	–	581,28×10–3
II		148,93×10–3	71,27×10–3	70,45×10–3	–	290,65×10–3
III		223,40×10–3	106,90×1 –3	105,67×10–3	–	435,97×10–3
Итого		670,2×10–3	320,70×10–3	317×10–3	–	1307,90×10–3
П	Гараж	129,6×10–3	125,60×10–3	–	46,38×10–3	172,00×10–3
ЖП-1	Коровник	33,9×10–3	153,03×10–	–	92,76×10–3	372,47×10–3
ЖП-2	Телятник	29,7×10–3	109,60×10–3	–	92,76×10–3	232,08×10–3
Т	Теплицы	1417,40×10–3	–	–	–	1417,4×10–3
Итого		193,20×103	1805,63×103	–	231,90×10–3	2230,73×10–3
Итого		863,4×10–3	2126,33×10–3	317×10–	231,9×10–3	3538,56×10–3

1.6 Исходная схема сельскохозяйственного населенного пункта (рисунок 1.1)

К1, К2, К3, К4 – котельные; I,II,III – жилая зона; Т – теплицы;

П – производственные помещения; ЖП – животноводческие помещения

Рисунок 1.1 – Схема сельскохозяйственного населенного пункта

 

 

1.7 источник теплоснабжения

 

источник теплоснабжения – котельная установка (2 котла марки УКМ-3,0ВГ).

таблица 1.7 – технические характеристики котла

Тепловая мощность	МВт	3,0
температура воды:
на выходе из котла	0C	115
на входе в котел	0C	70
давление теплоносителя	МПа	0,6
КПД котла при max нагрузке	%	92

 

 

2. Проектирование тепловых сетей

2.1 выбор и обоснование места расположения котельной установки

Место расположения котельной выбрано из следующих  соображений:

1. преимущественное направление ветра (СЗ, З – в холодный период года;              ЮЗ, Ю – в теплый период года), таблица 1а,2б;
2. характер и плотность застройки, рисунок 1;
3. расположение жилой зоны и производственной, рисунок 1;
4. тепловые нагрузки на отдельные здания, таблица 1.6.

Место положение  котельной (рисунок 1.1) – К4.

2.2 Выбор расположения трассы и обоснование способа прокладки и конфигурации теплосети [4]

 

выбор надземного или подземного способа прокладки сетей зависит от назначения района (жилой массив, территория предприятия или территория свободная от застройки), профиля местности, уровня грунтовых вод, удобства эксплуатации и др. наиболее оптимальным является профиль трассы, максимально приближающийся к прямой линии. Пролегать трасса должна в одной стороне проезда или застройки. Ломаный профиль трассы усложняет эксплуатацию из-за необходимости сооружения камер для размещения спускных устройств и воздушников.

В населенных пунктах  для тепловых сетей по архитектурным  соображениям предусматривается, как  правило, подземная прокладка (бесканальная, в каналах или в городских и внутриквартальных тоннелях совместно с другими инженерными сетями) [4]. Канальная прокладка предназначена для защиты трубопроводов от механического воздействия грунтов и коррозийного влияния почвы. Стены каналов облегчают работу трубопроводов.

Непроходные каналы – наиболее распространенные среди других видов каналов. Каждый вид канала применяется в зависимости от местных условий изготовления, свойств грунта, места прокладки.  В них укладываются трубопроводы тепловых сетей, не требующие постоянного надзора.

воздушный зазор между стенками канала и тепловой изоляцией способствует меньшему увлажнению тепловой изоляции и значительному уменьшению коррозии трубопроводов.

В проекте принята подземная прокладка тепловых сетей в непроходных каналах марки КЛ. Требования к размещению трубопроводов при их прокладке в непроходных каналах, камерах, приведены [4, приложение В].

Принятая трасса по возможности  приближена к прямолинейной.

трасса принята по радиальной схеме без перемычек (рисунок 2.1). Выбор такой схемы определилось местом положения источника теплоснабжения и потребителей, тепловой нагрузкой теплопотребителей. Один магистральный луч сети обслуживает производственные помещения, другой – жилой и общественный сектор. Такая сеть более простая и наиболее дешевая по начальным затратам, требует наименьшего расхода материла на сооружение и проста в эксплуатации. Недостаток таких сетей – отсутствие резервирования тепловой нагрузки.

конфигурация тепловых сетей – радиальная одноступенчатая.

Так как на генплане конкретно неуказанны жилые и  общественные здания, то ответвления на каждое жилое здание в данном проекте не показывается.

1– гараж; 2 – телятник; 4 – коровник; 6 – теплицы; 1-3-5-7-13 –  1-я магистраль;

2-3, 4-5, 6-8 – ответвления 1-ой магистрали; 8 – III жилой массив; 9 – II жилой массив; 11 – I жилой массив; 8-10-12-13 – 2-я магистраль; 8-10 – квартальная сеть к III жилому массиву; 9-10 – квартальная сеть к II жилому массиву;

11-12 – квартальная сеть к I жилому массиву; 13 – котельная

Рисунок 2.1 – расчетная схема тепловой сети

2.3 Выбор и обоснование  принципиальной схемы системы  теплоснабжения

 

В данном проекте  проектируется закрытая двухтрубная тупиковая разветвленная водяная система теплоснабжения.

Подготовка воды на горячее водоснабжение для всех зданий осуществляется в самих зданиях.

 

3. устройство тепловых сетей

 

3.1 Тубы и их соединение

 

трубы наиболее ответственный элемент тепловых сетей, потому к ним предъявляются следующие эксплуатационные требования:

1. для безаварийного транспортирования теплоносителя под большим давлением с высокой температурой необходимы: высокая прочность труб и их герметичность, сохранность свойств материала труб при длительном воздействии на них высоких температур и давлений;
2. для обеспечения переменных температурных режимов необходим материал с малым коэффициентом линейного расширения;
3. необходим материал труб стойкий к коррозии;
4. для сохранения тепла и температуры теплоносителя необходимо высокое термическое сопротивление стенок труб;
5. небольшая стоимость, простота монтажа, надежность соединений и хранения туб и др.

Для каждой ступени тепловых сетей (магистральных, квартальных, дворовых, ответвлений) рекомендуются свои трубы и изделия из них, отвечающие по качеству, параметрам теплоносителя в них, назначению, прочностным и санитарным требованиям.

не один материал, из которых выполняются современные трубы тепловых сетей, в полной мере не удовлетворяют всей совокупности предъявляемых к ним требований.

Для каждой ступени построения тепловых сетей (магистральных, квартальных, дворовых) рекомендуются свои трубы и изделия из них, отвечающих необходимым требованиям.

для трубопроводов тепловых сетей следует предусматривать стальные электросварные трубы или стальные бесшовные горячекатаные трубы для теплопроводов диаметром до 420 мм по Гост 8732-78. [4, п. 10.2]. эти трубы хорошо соответствуют требованиям: 1, 2, 5.

поэтому в проекте предусмотрены стальные бесшовные трубы. соединяют трубы между собой электрической или газовой сваркой. Сварные швы подвергаются внешнему осмотру и физическому контролю.

Расстояние между соседними  сварными швами на прямых участках трубопроводов с теплоносителем давлением до 1,6 МПа и температурой до 250 °С должно быть не менее 50 мм, для  теплоносителей с более высокими параметрами – не менее 100 мм [4 п. 10.32].

отводы труб в проекте предусмотрены сварные радиусом 1,0 d_у [4, пп. 10.13 и 10.33]. Крутоизогнутые отводы допускается сваривать между собой без прямого участка. сварные отводы не допускается вваривать непосредственно в трубу без штуцера (трубы, патрубка) [4, п. ].

 

3.2 арматура [4]

 

В проекте принята стальная запорная арматура (задвижки и вентили)                  [4, п. 10.17]:

• на выводах и вводах тепловых сетей от источников теплоты (котельной);
• на всех трубопроводах вводов и выводов тепловых сетей в здания, при этом не допускается дублирование арматуры внутри и вне здания;

В нижних точках трубопроводов  тепловых сетей, предусмотрены штуцеры с запорной арматурой для спуска воды (спускные устройства), исходя из обеспечения продолжительности спуска воды и заполнения участка (одного трубопровода) для трубопроводов d_у £ 300 мм – не более 2 часов; [4, п. 10.19].

Если спуск воды из трубопроводов  в нижних точках не обеспечивается в указанные сроки, должны дополнительно предусматриваться промежуточные спускные устройства.

В высших точках сетей  на каждом секционном участке устанавливаются штуцеры с запорной арматурой для выпуска воздуха (воздушники).

 

3.3 Опоры

 

подвижные опоры. В проекте приняты скользящие высокие опоры, так как они наиболее просты в конструктивном исполнении и надежны в эксплуатации. При монтаже теплопровода под опоры укладывают железобетонные плиты с вделанными в них стальными пластинами, по которым осуществляется скольжение.

Неподвижные опоры. В проекте приняты щитовые опоры в виде железобетонных щитов заводского изготовления с заделанными в них изолированными элементами.

 

3.4 Компенсаторы

 

компенсаторы предназначены для восприятия температурных удлинений и разгрузки труб от температурных напряжений и деформаций.

В проекте приняты  П-образные компенсаторы, так как П-образные компенсаторы не нуждаются в обслуживании и устройстве тепловых камер.

недостатки П-образных компенсаторов:

• повышенное гидравлическое сопротивление;
• трудности их размещения;
• удорожание тепловых сетей.

 

3.5. камеры и ниши

 

По трассе подземных  теплопроводов предусмотрены компенсаторные ниши для размещения П-образных компенсаторов. Они изготовляются из тех же материалов, что и примыкающие к ним каналы. Габаритные размеры подбираются по размерам компенсаторов с учетом их температурной деформации.

Камеры устраивается для размещения в них запорной арматуры, ответвлений трубопроводов, неподвижных опор, спускных и воздушных кранов, сальниковых компенсаторов. Размеры камер приняты в соответствии с нормами проектирования [4, п. 13].