«Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией. Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ппу изоляцией
 Скачать 336.39 Kb.
|
|
Департамент образования Вологодской области Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Вологодской области «Кадуйский энергетический колледж» «Допущен к защите» Зам. директора по УР ________ /Веркина Г.А./ ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА ВКР 13.02.02.2022.03 17787 ПЗ На тему: «Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией» Разработал Бранец М.Б. /_______/ Н. контроль Ляпустина Е.Н. /_________/ Консультант по графической части Ляпустина Е.Н. /_________/ Руководитель проекта Голубка Л.В /________/ Рецензент_Буров М.А. /__________/ Кадуй 2022 Содержание Введение……………………………………………………………………...3 1.Характеристика тепловых сетей………………………………………….4 2.Расчет тепловых нагрузок………………………………………………...7 3.Построение графика часового и годового расхода теплоты …….……13 4.Построение графика качественного регулирования…………………...17 5.Гидравлический расчет…………………………………………………..25 6.Опыт применения трубопроводов в ППУ- изоляции……………….…36 7. Эксплуатация тепловых сетей…………………………………………..41 8.Автоматизация …………………………………………………………..55 9. Охрана труда и техника безопасности…………………………………62 10. Охрана окружающей среды …………………………………………...72 11. Экономическая часть ………………………………………………….76 Заключение………………………………………………………………….83 Список литературы…………………………………………………………84 Введение Вопросы состояния трубопроводов системы ЖКХ пока не находят эффективного решения – проблемы на некоторое время уходят из поля зрения средств массовой информации и внимания общественности до начала очередного отопительного сезона, после чего начинается вал информации о массовых прорывах теплотрасс и аварийных ситуациях во многих регионах страны. Утечки и неучтенные расходы воды в системах теплоснабжения составляют в среднем по России 15–20%, а тепловые потери достигают 30–50%. Тема моей дипломной работы: «Повышение эффективности систем теплоснабжения с использованием в тепловых сетях трубопроводов с ППУ- изоляцией». Согласно заданию моей работы было принято следующее : - для расчета тепловых нагрузок принят город Барнаул, климатические данные взяты из СНиП « Строительная климатология». - принято вид прокладки трубопроводов в ППУ- изоляции. 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ Важным звеном теплофикационной системы являются тепловые сети, по которым транспортируется теплота от источника теплоснабжения до тепло- потребителей. Тепловые сети могут быть классифицированы по виду используемого в них теплоносителя, а также по его расчетным параметрам (давление и температура). Практически единственными теплоносителями в тепловых сетях являются горячая вода и водяной пар. Водяной пар, как теплоноситель, повсеместно применяется в тепло- источниках (котельных, ТЭЦ), а во многих случаях – и в системах теплоснабжения, особенно промышленных. Коммунальные системы теплоснабжения оборудуются водяными тепловыми сетями, а промышленные – либо только паровыми, либо паровыми в сочетании с водяными сетями, используемыми для покрытия нагрузок отопления и вентиляции (ОВ), кондиционирования и горячего водоснабжения (ГВС). Водяные теплосети большей частью выполняются двухтрубными с сочетанием подающих трубопроводов для подачи горячей воды от тепло- источников до систем теплоиспользования и обратных трубопроводов для возврата охлажденной в этих системах воды к тепло- источникам для повторного подогрева. Подающие и обратные трубопроводы водяных теплосетей вместе с соответствующими трубопроводами тепло- источников и систем теплоиспользования образуют замкнутые контуры циркуляции воды. Эта циркуляция поддерживается сетевыми насосами, устанавливаемыми в тепло- источниках, а при больших дальностях транспорта воды – также и на трассе теплосетей (подкачивающие насосные станции). В отдельных случаях водяные теплосети выполняются трех- и даже четырех- трубными. Такое увеличение количества труб, обычно предусматриваемое лишь на отдельных участках теплосетей, связано с удвоением либо только подающих (трехтрубные системы)трубопроводов для раздельного присоединения к соответствующим трубопроводам систем ГВС или ОВ, либо для резервирования подающего и обратного трубопроводов. В крупных системах централизованного теплоснабжения возникает потребность в разделении водяных теплосетей на несколько категорий, в каждой из которых могут применяться собственные схемы отпуска и транспорта теплоты. Нормами предусматривается подразделение теплосетей на три категории: - Магистральные – от тепло- источников до вводов в жилые микрорайоны (кварталы), предприятия; - Распределительные – от магистральных сетей к отдельным зданиям; - Сети к отдельным зданиям в виде ответвлений от распределительных сетей (или в отдельных случаях от магистральных) до узлов присоединения к ним систем теплоиспользования отдельных зданий. Эти наименования целесообразно уточнить применительно к принятой классификации систем централизованного теплоснабжения по их масштабу и контингенту обслуживаемых потребителей. Так, если в небольших системах от одного источника осуществляется подвод теплоты лишь к группе жилых и общественных зданий в пределах одного микрорайона или производственных зданий одного предприятия, то надобность в магистральных сетях отпадает и все сети от таких источников следует рассматривать как распределительные. Такое положение характерно для использования в качестве источников групповых (квартальных) и микро- районных котельных, а также промышленных, обслуживающих одно предприятие. При переходе от таких небольших систем к районным, а тем более к межрайонным, появляется категория магистральных теплосетей, к которым присоединяются распределительные сети отдельных микрорайонов или предприятий одного промышленного района. Присоединение отдельных зданий непосредственно к магистральным сетям, помимо распределительных, по ряду причин крайне нежелательно, а потому применяется очень редко. Крупные тепло- источники районных и межрайонных систем централизованного теплоснабжения согласно нормам должны размещаться за пределами селитебной зоны в целях сокращения влияния их выбросов на состояние воздушного бассейна этой зоны, а также упрощения систем подачи к ним жидкого или твердого топлива. В таких случаях появляются начальные (головные) участки магистральных сетей значительной протяженности, в пределах которых отсутствуют узлы присоединения распределительных сетей. Такой транспорт теплоносителя без попутной раздачи теплоты его потребителям называется транзитом, при этом соответствующие головные участки магистральных теплосетей целесообразно выделить в особую категорию транзитных. Наличие транзитных сетей существенно ухудшает технико-экономические показатели транспорта теплоносителя, особенно при протяженности этих сетей 5 -10 км и более, что характерно, в частности, при использовании тепловых сетей от централизованного тепло- источника, как ТЭЦ и АТЭЦ . 2. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК Исходные данные для расчета: Район строительства – город Барнаул; Количество кварталов – 4; t0 = -39 0C; tв = -23 0C. Максимальный часовой расход теплоты на отопление В зависимости от этажности застройки каждого квартала находим плотность жилого фонда ƒж.ф. (м2/га). По площади квартала Fкв. (га) находим жилую площадь А(м2): A = ƒж.ф.* Fкв. м2 Для квартала №1: A = 2400* 7 = 16800м2 Принимая норму жилой площади на одного человека: а = 9 м2, определяем количество жителей в квартале:  Для квартала №1 количество жителей составит:  Максимальный тепловой поток, кВт, на отопление жилых и общественных зданий:  , кВтДля квартала №1 при  и  получим: кВтДля любых зданий при известных наружных объемах:  , кВт м3 Максимальный расход теплоты на вентиляцию общественных зданий Максимальные тепловые потоки на вентиляцию общественных зданий кварталов определяем по формуле:  кВтДля квартала №1 при К2= 0,4 получим:  Для любых зданий при известных наружных объемах:  кВтДля квартала №1 при   кВтМаксимальный часовой расход тепла на ГВС Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение определяется по формуле:  кВтДля квартала №1 при  : кВтСредний часовой расход тепла на отопление жилых районов населенных пунктов в отопительный период Среднечасовой тепловой поток за отопительный период на отопление определяется по формуле:  кВтДля квартала №1:  кВт,где ti – средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий равной +18 °С; toн– средняя температура наружного воздуха в отопительный период, задана, °С; tо – расчётная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления, задана, °С. Средний часовой расход тепла на вентиляцию жилых районов населенных пунктов в отопительный период Среднечасовой тепловой поток за отопительный период на вентиляцию определяется по формуле:  Для квартала №1:  кВт,где to– расчётная температура наружного воздуха для проектирования системы вентиляции, задана, °С. Средний часовой расход тепла на ГВС жилых районов населенных пунктов в летний неотопительный период Среднечасовые тепловые потоки на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий кварталов определяем по формуле:  Для квартала №1 эта величина составит:  кВтСреднечасовой тепловой поток за отопительный период на горячее водоснабжение жилого района в неотопительный период определяется по формуле:  кВт кВт,где tг – температура горячей воды, принимаемая равной +55°С; tхл – температура холодной водопроводной воды в летний неотопительный период, принимаемая равной +15 °С; tc– температура холодной водопроводной воды в зимний отопительный период, принимаемая равной +5 °С; β– коэффициент учёта изменения среднего расхода воды на горячее водоснабжение в летний неотопительный период по отношению к зимнему отопительному периоду, принимаемый для жилищно-коммунального сектора равным 0,8. Суммарный тепловой поток по кварталам ∑Q, определяем суммированием расчётных тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:  кВтДля квартала №1 суммарный тепловой поток составит:  кВт2.8. Годовой расход тепла на отопление Годовой расход тепла на отопление  , МВт, определяется по формуле: ,где 24 – число часов работы системы отопления в течении суток, ч/сут.;  – продолжительность отопительного периода, сут./год.Годовой расход тепла на вентиляцию Годовой расход тепла на вентиляцию  , МВт, определяется по формуле: МВт,где Z – усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции общественных зданий в течении суток равно 16 ч/сут. Годовой расход тепла на горячее водоснабжение Годовой расход тепла на горячее водоснабжение  , МВт, определяется по формуле: , где  – число суток работы в течении года системы ГВС, равное 350 сут./год.Суммарный годовой расход тепла  , МВт, определяется по формуле: ,где  - суммарные годовые расходы тепла соответственно, на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, МВт. .Аналогично выполняем расчёты тепловых потоков и для других кварталов. Расчёт тепловых потоков Таблица 1
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
