Общие сведенья об инженерных сетях. По дисциплине Общие сведения об инженерных сетях территорий и зданий
 Скачать 3.96 Mb.
|
|
Таблица 8. Расчет теплопотребления в кварталах № к ва рта ла Э та ж нос ть П лощ ад ь кв арта ла , F кв , га П лотн ос ть ж илог о ф он да , Р, м 3 /г а Ж ила я площ ад ь F ж , м 2 О бщ ая площ ад ь А, м 2 Чи сло ж ите ле й, m, че л. Расходы теплоты, кВт Q om ax Q vm ax Q hm Σ Q 1 5 6 3200 19200 27428,6 2133 2777,1 333,2 802 3912,3 2 7 8 3600 28800 41142,8 3200 4165,7 499,9 1203,2 5868,8 3 9 4 4200 16800 24000 1867 2430 291,6 702 3423,6 4 8 7 3800 26600 38000 2956 3847,5 461,7 1111,4 5420,6 5 7 10 3600 36000 51428,6 4000 5207,1 624,8 1504 7335,9 6 6 5 3400 17000 24285,7 1889 2458,9 295,1 710,3 3464,3 Итого 20886,3 2505,3 6032,9 29425,5 С учетом теплопотерь теплопроводами в размере 5 % от Q расчетные расходы теплоты составляют: 21930,3 2631,6 6334,5 30896,7 Годовые расходы теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение определяют по формулам: , где , – средние тепловые потоки на отопление отопительный период (Вт), рассчитываются по формулам: , где tom – средняя температура наружного воздуха за отопительный период (°С); – средний тепловой поток на горячее водоснабжение в неотапливаемый период (Вт). 73 , где 55 – температура горячей воды в системе горячего водоснабжения потребителей (°С); tc – температура холодной воды в отопительный период, принимается равной 5 °С; tsc – температура холодной воды в неотапливаемый период, принимается равной 15 °С; b – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода горячей воды летом по сравнению с зимним периодом, для жилищно- коммунального сектора b = 0,8, для курортных и южных городов b = 1,5; 8400 – количество часов работы системы горячего водоснабжения в году. Пример 2. Построить график годового расхода теплоты по продолжительности стояния температур наружного воздуха для жилого района города. Часовой график расхода теплоты на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха строится по двум точкам. Первая точка - это расход теплоты при расчетной температуре наружного воздуха; вторая - равная нулю при температуре наружного воздуха, сходной с температурой внутреннего воздуха отапливаемых зданий. Линия графика будет представлять собой прямую линию. Отопление прекращается при tН = +8 °С. Расход теплоты при температурах более высоких, чем +8 °С, на графике будет показан условно. Аналогично строится часовой график расхода теплоты на вентиляцию. Линия графика будет представлять собой тоже прямую линию. Часовой график расхода теплоты на горячее водоснабжение для зимнего периода изображается двумя линиями, параллельными оси абсцисс (максимальный и средний расход теплоты). Для летнего периода при tН +8 °С строится только линия максимального летнего расхода теплоты, которая также параллельна оси абсцисс. Решение. По СНиП 23-01-99 находим продолжительность отопительного периода для г. Воронежа п0 = 203 сут. = 4872 ч, продолжительность стояния температур наружного воздуха в часах с интервалом 5 °С в течение отопительного периода. Данные сводят в таблицу 9. 74 Таблица 9. Продолжительность стояния температур наружного воздуха Продолжительность стояния, n (ч) Температура наружного воздуха -30-25 -25-20 -20-15 -15-10 -10-5 -5-0 0-+5 +5-+8 n 19 51 158 395 696 1375 1542 636 Σn 19 70 228 623 1319 2694 4236 4872 График годовой тепловой нагрузки строим на основании графика суммарных часовых расходов теплоты, располагая его справа, а в левой части, в координатах (Q-n) – график годового расхода теплоты (рисунок 15). Рис. 15. График годового расхода теплоты Для построения графика годовой тепловой нагрузки из точек на оси абсцисс графика часового расхода теплоты, соответствующих температурам +8, 0, -5, -10, -15, -20, -25 °С, восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с линией суммарного расхода теплоты EQ. Из полученных точек проводим горизонтальные прямые до пересечения с перпендикулярами, восстановленными к оси абсцисс из точек, соответствующих продолжительности стояния температур наружного воздуха. Соединив найденные точки, получим искомый график годового расхода теплоты за отопительный период. 75 В летний период (диапазон продолжительности стояния tн от 4872 до 8400 часов) тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию отсутствуют, нагрузка на горячее водоснабжение согласно формуле составит: = 500,8(55 – 15) / (55 – 5) = 32 МВт. Поскольку в летний период не зависит от tн, проводим горизонтальную прямую до пересечения с ординатой, соответствующей общему расчетному числу часов работы тепловой сети в году п = 8400 час. Площадь, ограниченная осями координат (Q-n) и полученной кривой расхода теплоты, представляет собой годовой расход теплоты в районе города. Вопрос 4. Трассировка тепловой сети. Выбор трассы тепловых сетей и способ прокладки следует предусматривать в соответствии с указаниями СНиП 11-01-2003 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений» и СП 18.13330.2011 «Генеральные планы промышленных предприятий» (актуализированная редакция СНиП II-89-80*). По своему назначению тепловые сети, соединяющие источник теплоты с тепловыми пунктами, делятся на магистральные, распределительные и внутриквартальные. Магистральные тепловые сети представляют собой участки, которые несут основную тепловую нагрузку и соединяющие источники теплоты с крупными тепловыми потребителями. Распределительные, или межквартальные, сети транспортируют теплоту от тепловых магистральных сетей к объектам теплопотребления. Они отличаются от магистральных сетей, как правило, меньшим диаметром и длиной. Внутриквартальные сети ответвляются от распределительных сетей и заканчиваются в тепловых пунктах потребителей теплоты. Они несут только ту тепловую нагрузку, которую имеет этот потребитель теплоты. Нагрузка распределительных сетей отличается большой часовой и суточной неравномерностью потребления теплоты по сравнению с нагрузкой магистральных сетей. 76 Рис. 16. Конфигурация тепловых магистральных сетей: а) кольцевая схема; б) тупиковая схема Трассировку сетей города начинают с магистральных сетей, ее начертание оказывает существенное влияние на построение распределительных и внутриквартальных сетей, на их протяженность и надежность подачи теплоты потребителям. По способу прокладки тепловые сети делятся на подземные и надземные. Преобладающим способом прокладки трубопроводов тепловых сетей является подземная прокладка в проходных и полупроходных и непроходных каналах. 77 Для правильного выбора трассы тепловых сетей, дающего наилучшее решение с технической, экономической и экологической точек зрения, необходимо выполнение следующих условий: магистральные сети следует прокладывать вблизи центров тепловых нагрузок; тепловые сети, независимо от способа прокладки и системы теплоснабжения, не должны проходить по территории кладбищ, свалок, скотомогильников, мест захоронения радиоактивных отходов, земледельческих полей орошения, полей фильтрации и других участков, представляющих опасность химического, биологического и радиоактивного загрязнения; трассы должны иметь кратчайшие расстояния; тепловые сети не следует прокладывать в грунтах в затопляемых районах городов, микрорайонов и промышленных предприятий; намеченные трассы не рекомендуется располагать на месте намечаемой застройки, а также они не должны мешать работе транспортной системы города; трассировка систем теплоснабжения должна обеспечивать удобства при проведении ремонтных работ; выбранный вариант трассы тепловых сетей должен иметь наименьшую стоимость при строительстве и эксплуатации и обладать высокой надежностью; подземную прокладку тепловых сетей не следует намечать вдоль электрифицированных железнодорожных и трамвайных путей во избежание электрокоррозии металлических трубопроводов. Тепловые пункты в системах теплоснабжения предназначены для выполнения следующих функций: постоянного контроля параметров (t и Р); приготовления горячей воды с параметрами, требуемыми для санитарно-бытовых и технических нужд потребителей, а также поддержания и регулирования этих параметров в процессе эксплуатации систем; при этом происходит не только изменение параметров, но в отдельных случаях и преобразование теплоносителя; регулирования расхода теплоносителя и распределения его по системам потребления теплоты; учета тепловых потоков, расходов теплоносителя и конденсата; защиты местных систем от повышения давления и температуры теплоносителя; заполнения и подпитки систем потребления теплоты; сбора, охлаждения, возврата конденсата и контроля его качества; аккумулирования теплоты с целью выравнивания суточных колебаний расхода теплоносителя; 78 водоподготовки для систем горячего водоснабжения. По размещению на генеральном плане тепловые пункты подразделяются на отдельно стоящие, пристроенные к зданиям и сооружениям и встроенные в здания и сооружения. Вопрос 5. Проектирование систем теплоснабжения и тепловых сетей. Проектирование тепловых сетей производят с учетом положений и требований СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Проектирование тепловых сетей начинается с выбора трассы и способа их прокладки. В городах и других населенных пунктах трасса должна предусматриваться в отведенных для инженерных сетей технических полосах, параллельно красным линиям улиц, дорогам и проездам, вне проезжей части и полосы зеленых насаждений, а внутри микрорайонов и кварталов – вне проезжей части дорог. При выборе трассы теплопроводов необходимо учитывать экономичность и надежность тепловых сетей. С целью повышения надежности работы тепловых сетей целесообразно устраивать резервирование подачи теплоты потребителям за счет совместной работы нескольких источников теплоты, а также устройства блокировочных перемычек между магистралями тепловых сетей при подземной прокладке. Резервная подача теплоты, принимаемая для пропуска 50-90 % аварийного расхода воды, осуществляется в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха для отопления и диаметров трубопроводов. При выборе трассы тепловых сетей необходимо выдерживать нормативные расстояния от строительных конструкций до зданий, сооружений и инженерных коммуникаций. При выборе трассы предусматривается один ввод тепловых сетей в каждый квартал. В отдельных случаях в крупные кварталы устраивают по два ввода. Допускается подключать рядом расположенные кварталы из одной камеры. В местах ответвлений к кварталам или зданиям предусматривают тепловые камеры. На трассе тепловых сетей показываются неподвижные опоры, компенсаторы и запорно-регулирующая арматура. Камеры тепловых сетей могут выполняться из сборных железобетонных, бетонных элементов, монолитными или из кирпича. Их габаритные размеры определяют из условий удобства и безопасности обслуживания и обеспечения нормативных расстояний между строительными конструкциями и оборудованием. 79 Монтажная схема разрабатывается после выбора трассы, способа прокладки тепловых сетей и предварительного гидравлического расчета, по которому определяют диаметры теплопроводов. Составление монтажной схемы заключается в расстановке на трассе тепловых сетей неподвижных опор, компенсаторов и запорно-регулирующей арматуры. На участках узловыми камерами, то есть камерами в узлах ответвлений, размещают неподвижные опоры, расстояние между которыми зависит от диаметра теплопроводов, типа компенсатора и способа прокладки тепловых сетей таблица 10. Таблица 10. Расстояние между неподвижными опорами Диаметр теплопровода d, мм Способ прокладки тепловых сетей Сальниковые компенсаторы П-образные компенсаторы канальная безканальная 100 70 - 80 125 70 25 90 150 80 30 100 175 80 35 100 200 80 50 120 250 100 60 120 300 100 70 120 350 120 70 140 400 140 70 160 450 140 70 160 500 140 80 180 600 160 80 200 700 160 80 200 800 160 100 200 900 160 100 200 1000 160 120 200 1200 160 120 200 Примечания. Расстояние между неподвижными опорами при П- образных компенсаторах принимаются: для труб d = 50 мм – 50 м, d = 70мм – 55 м, d = 80 мм – 65 м. На участках самокомпенсации расстояние между неподвижными опорами принимать как на участках с П- образными компенсаторами с учетом коэффициента 0,6. На участках между неподвижными опорами предусматривают компенсатор. Повороты трассы теплосети под углом 90-130° используют для самокомпенсации температурных удлинений, а в местах поворотов под углом более 130° устанавливают неподвижные опоры. 80 Тепловые удлинения трубопроводов при температуре теплоносителя от 50 °С и выше должны восприниматься специальными компенсирующими устройствами, предохраняя трубопроводы от возникновения недопустимых деформаций и напряжений. В качестве компенсирующих устройств применяют П-образные и S-образные или сальниковые и волнистые компенсаторы. Выбор способа компенсации зависит от параметров теплоносителей, способа прокладки тепловых сетей и других местных условий. В тепловых сетях в зависимости от способа прокладки и диаметров трубопроводов применяют скользящие, катковые, подвесные (простые и пружинные) подвижные опоры. На участках бесканальной прокладки трубопроводов подвижные опоры не устанавливаются. Скользящие опоры для труб диаметром до 175 мм включительно применяют при всех способах прокладки тепловых сетей. Для труб условным проходом 200 мм до 1200 мм скользящие опоры применяют при прокладке труб в непроходных и полупроходных каналах и для нижнего ряда труб в тоннелях, а также для верхних трубопроводов, прокладываемых на трубах. Пролеты между подвижными опорами определяют расчетом на прочность. Рекомендуемые пролеты между подвижными опорами для усредненных условий расчета трубопровода на прямых участках приведены в таблице 11, для прочих участков к этим пролетам вводится коэффициент: для участков между ближайшими к повороту опорами (до и после поворота) – 0,67; для участков между последней и предпоследней опорами конечной точки трубопровода (перед заглушкой, гибким компенсатором или поворотом) – 0,82; для последних двух участков с каждой стороны сальникового компенсатора – 0,5. При многотрубной прокладке трубопроводов в непроходных каналах опоры размещают вразбежку. Таблица 11. Расстояние между подвижными опорами теплопроводов на бетонных подушках Диаметр теплопровода d, мм Пролет между подвижными опорами, мм Диаметр теплопровода d, мм Пролет между подвижными опорами, мм 25 1,7 200 6 32 2 250 7 40 2,5 300 8 50 3 350 8,5 70 3 400 9 81 Диаметр теплопровода d, мм Пролет между подвижными опорами, мм Диаметр теплопровода d, мм Пролет между подвижными опорами, мм 80 3,5 450 10 100 4 500 10 125 4,5 600 10 150 5 700 10 175 6 800 10 В тепловой сети необходимо применять унифицированные типовые конструкции сборных железобетонных каналов, размеры которых зависят от диаметров теплопроводов (таблица 12). Таблица 13. Основные типы сборных железобетонных каналов для тепловых сетей серии 3.006-2 Условный диаметр труб d, мм Марка канала Размеры каналы, мм Расстояния, мм внутренние наружные от стенки канала до изоляции между изоляционными поверхностями от дна канала до изоляции 25-50 КЛ 60- 30 600х300 850х440 70 100 100 70-80 КЛ 60- 45 600х450 850х630 70 100 100 100-150 Кл 90- 45 900х450 1150х630 80 140 150 175-250 КЛ 90- 60 900х600 1150х780 80 140 150 200-300 КЛ 120- 60 1200х600 1450х780 100 160 150 350-400 КЛ 150- 60 1500х600 1800х850 100 200 180 КЛ 210- 60 2100х600 2400х890 110 200 180 450-500 КЛ 90- 90 900х900 1060х1070 110 200 180 КЛ 120- 90 1200х900 1400х1070 110 200 180 КЛ 150- 90 1500х900 1740х1070 110 200 180 600 КЛ 120- 120 1200х1200 1400х1370 110 200 180 700 КЛ 210- 120 2100х1200 2380х1470 110 200 180 800 КЛ 300- 150 3000х1500 3610х1950 120 250 300 900 КЛ 360- 180 3600х1800 4300х2280 120 250 300 1000 КЛ 420- 120 4200х2100 4940х2640 120 250 300 82 Примечание. Расстояние от перекрытия канала до изоляции следует принимать: для труб d = 25-250 мм – не менее 50 мм, d = 200-400 мм – не менее 70 мм, d = 500 мм и более – 100 мм. Выбор труб и арматуры при проектировании осуществляют по рабочему давлению и температуре теплоносителя. Для тепловых сетей рекомендуется применять электросварные стальные прямошовные трубы или со спиральным швом. Соединяют трубы с помощью сварки. Основным видом запорной арматуры являются стальные задвижки с ручным приводом при диаметре до 500 мм и электрическим при диаметре более 500 мм. Вопрос 6. Системы поквартирного теплоснабжения жилых зданий с использованием индивидуальных источников теплоты в условиях реконструкции и нового строительства. В качестве источника тепла для поквартирных систем теплоснабжения следует применять теплогенераторы (одно и двухконтурные водогрейные котлы, водогрейные колонки, камины, калориферы и др.) тепловой мощностью до 35 кВт, в качестве топлива использовать природный газ. К применению допускаются автоматизированные теплогенераторы полной заводской готовности отечественного и импортного производства. Теплогенераторы должны иметь сертификат на соответствие требованиям безопасности и разрешение Госгортехнадзора России на применение их на территории России. В качестве источников тепла допускаются к применению напольные и настенные теплогенераторы с открытой и закрытой камерами сгорания (топками). Установку газовых котлов с открытой топкой разрешается предусматривать в жилых зданиях высотой до пяти этажей в соответствии с требованиями СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы». Для жилых домов этажностью свыше пяти этажей не допускается применение теплогенераторов с открытой камерой сгорания. Котлы должны иметь закрытую камеру сгорания с принудительным удалением газов в атмосферу через дымоход. Тепловая мощность котла должна определяться максимальным расчетным значением величин теплопотребности системы горячего водоснабжения или мощности системы отопления квартиры. При выборе расчетной мощности газовых котлов необходимо учитывать реальное (фактическое) давление газа в сети. 83 В отдельных квартирах существующих, и проектируемых жилых зданий, а также встроенных в них помещениях общественного назначения допускается установка котлов тепловой мощностью не более 32 кВт с отводом продуктов сгорания через наружные конструкции здания непосредственно в атмосферу. Не допускается применение поквартирных систем теплоснабжения в существующих жилых зданиях, ведущее к нарушению прочности несущих конструкций зданий, ухудшению условий эксплуатации зданий и проживания жильцов. Разработку проектной документации на переоборудование жилых и нежилых помещений в жилых домах, связанное с устройством систем поквартирного отопления, допускается осуществлять на основании соответствующего разрешения, выданного органом местного самоуправления. В случаях, когда нарушаются несущие элементы строения (стены, плиты перекрытия и т. п.), необходимо получить разрешение на производство строительно-монтажных работ, выдаваемое государственным архитектурно-строительным надзором. В состав проектной документации при устройстве наружных приставных дымовых труб в обязательном порядке должны входить чертежи фасадов (фрагменты фасадов) здания со стороны их установки, а также паспорт цветового решения на отделку элементов труб, согласованные с местным органом архитектуры и градостроительства. Поквартирные системы теплоснабжения разрешается предусматривать в жилых зданиях, относящихся к первой и второй степени огнестойкости. Ограждающие конструкции газифицируемых помещений должны иметь предел огнестойкости в соответствии с требованиями СНиП 21.01.97 и СНиП 2.08.01-89*. Установку котлов разрешается предусматривать при суммарной тепловой мощности (кВт): до 60 – в кухнях; до 100 – в специально выделенных нежилых помещениях квартир или помещениях общественного назначения (теплогенераторных). Объем кухни с установкой электроплиты и теплогенератора с закрытой камерой сгорания и объем теплогенераторной, оборудованной теплогенератором с закрытой камерой сгорания, не нормируются, выбираются из условия обеспечения необходимых нормируемых расстояний до стен, оборудования и удобства обслуживания. 84 Помещение кухни и теплогенераторной должны отвечать следующим требованиям: высота не менее 2,50 м; внутренний объем, определяемый исходя из условий удобства производства монтажных работ и эксплуатации теплогенераторов, но не менее указанного в эксплуатационной документации предприятия- изготовителя; для помещения кухни наличие окна, конструкция которого обеспечивает проветривание помещения. Кухня и теплогенераторная должны иметь оконный проем площадью остекления 0,03 м 2 на 1 м 3 объема помещения. Теплогенераторная общественного назначения должна иметь эвакуационный выход, отвечающий требованиям СНиП 21-01-97, и защиту от несанкционированного проникновения внутрь помещения. Установку теплогенераторов следует предусматривать в соответствии с требованиями строительных норм и правил, а также паспортов и инструкций по монтажу и эксплуатации предприятий- изготовителей. Установку настенных теплогенераторов следует предусматривать: на стенах из горючих материалов на расстоянии не менее 20 мм от стены; на стенах из горючих материалов с изоляцией негорючими материалами (кровельной сталью, по листу асбеста толщиной не менее 3 мм, штукатурка не менее 25 мм и т. п.) на расстоянии не менее 30 мм от стены. Изоляция должна выступать за габариты корпуса теплогенератора на 100 мм. Перед фронтом теплогенераторов от выступающих частей газовых горелок или арматуры должно быть свободное пространство не менее 1 м. При размещении теплогенераторов в теплогенераторных помещениях общего назначения следует предусматривать установку системы контроля загазованности (по метану) с автоматическим отключением подачи газа при достижении опасной концентрации газа в воздухе (свыше 10 % от нижнего концентрационного предела распространения пламени). Диаметры внутреннего газоснабжения должны рассчитываться на расчетный часовой расход газа согласно п. 3.10 СНиП 2.04.08-871. Ввод газопроводов через лестничные клетки зданий не допускается. Для учета расхода газа обязательна установка единого прибора учета расхода газа (бытового газового счетчика) в помещении квартиры с газовым оборудованием. Размещение счетчиков следует предусматривать в соответствии с требованиями паспорта на счетчик. 85 Кухня, где устанавливается теплогенератор, должна иметь вытяжной канал, обеспечивающий нормативное количество удаляемого воздуха согласно требованиям Приложения 4 СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания». Теплогенераторная должна иметь вытяжной канал, обеспечивающий 3-х кратный воздухообмен в час. Для притока воздуха, в случае отсутствия форточки, кухня и теплогенераторная должны иметь отверстие в наружной стене, закрытое решеткой с регулируемыми жалюзи максимальным живым сечением при скорости не более 1 м/сек. Расчетный объем приточного воздуха должен быть равен вытяжке. В жилых домах с поквартирными системами отопления температура воздуха на лестничных клетках и подвалах с водопроводной и канализационной сетями не должна быть ниже 5 °С. Способ отопления выбирается проектной организацией. Для учета расхода воды на вводе холодного водопровода в квартиру рекомендуется установить счетчик и механический фильтр. В зависимости от химического состава водопроводной воды на подводке воды к теплогенератору рекомендуется предусматривать магнитный или дозаторный фильтры. Для слива теплоносителя из системы отопления следует предусматривать устройство для отвода его в канализацию. Система удаления продуктов сгорания (система дымоудаления) должна быть надежной, герметичной, обеспечивать полный отвод продуктов сгорания в атмосферу при любых температурах наружного воздуха. Система подачи воздуха на горение (приточные воздуховоды) должна обеспечить необходимый объем воздуха на горение газа. Электроснабжение теплогенератора должно предусматриваться от однофазной трехпроводной групповой сети. Минимальное расстояние от штепсельных розеток до газопроводов должно быть не менее 0,5 м. При размещении дымоходов необходимо учитывать требования ПУЭ. Меры электробезопасности должны быть обеспечены в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП и инструкций заводов- изготовителей. Монтаж газопроводов, пуско-наладочные работы и приемку в эксплуатацию следует выполнять в соответствии с требованиями ПБ 12- 368-00, СНиП 3.05.02-88* и инструкций предприятия-изготовителя. При сдаче в эксплуатацию поквартирных систем теплоснабжения следует производить проверку тестированием работоспособности всех элементов автоматики регулирования и защиты теплогенераторов, систем газоснабжения и дымоудаления, обеспечивающих безопасные и комфортные условия проживания. |