Расчет тепловой схемы ЭлГМ на утилизации теплоты выхлопных га-зов газопоршневой электростанции Wartsila 20V34SG. ТФ-04м-19_Иванов А.С._КП_22.12.2020 (5). Проектирование тепловой сети для детского сада в г. Мурманск

• Название: Проектирование тепловой сети для детского сада в г. Мурманск
• Анкор: Расчет тепловой схемы ЭлГМ на утилизации теплоты выхлопных га-зов газопоршневой электростанции Wartsila 20V34SG
• Дата: 23.01.2022
• Размер: 1.69 Mb.
• Имя файла: ТФ-04м-19_Иванов А.С._КП_22.12.2020 (5).docx
• Тип: Курсовой проект; #339572
• страница: 5 из 17

2.2.Подбор диаметров трубопроводов сетевой воды

Предварительный расчет магистрали.

Падение напора в магистрали определяем по формуле:



где ρ = 975 кг/м³ – плотность воды;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Для расчета примем величину удельного падения напора для водяных сетей ∆h=80 Па/м, l = 81,721 м (длина участка). Тогда падение напора в магистрали:



Падение давления в магистрали:

∆Р = ∆H·ρ·g, Па

∆Р = 0,684·975·9,81 = 6537,68 Па

Диаметр трубопроводов на участке магистрали определяем по формуле:

м

где - 117·10^-3 = 0,117 – коэффициент для гидравлического расчета трубопроводов, при абсолютной эквивалентной шероховатости k_э = 0,0005 м;

G_уч – расход сетевой воды на участке тепловой сети;

R_уч – удельное падение давления на участке магистрали.

При предварительных расчетах, когда характер и размещение местных сопротивлений на трубопроводе неизвестны, рекомендуется определять осредненный коэффициент местных потерь для разветвленной магистрали по формуле Шифринсона:

,

где принимаем равным 0,19, тогда

= 0,099

Определяем удельное падение давления на участке магистрали:





= 31,5 мм
Согласно рекомендациям [19], минимальный диаметр наружных тепловых сетей составляет 25 мм.

По таблице 1 [7] выбираем стандартный диаметр трубы (категория обыкновенная). Размер и масса погонного метра трубы указана в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Размер и масса погонного метра трубы

Назначение	Условный проход (внутренний диаметр) Dу, мм	Наружный диаметр Dн, мм	Толщина стенки трубы δ, мм	Масса 1 м трубы, кг
отопление	32	38	3	2,59
ГВС	25	32	2,5	1,82

По длине трубы изготавливают:

- немерной длины при диаметре трубы от 30 до 70 мм – не менее
3 метров;

- мерной длины при диаметре трубы до 70 мм от 5 до 9 метров. [7]

Для дальнейших расчетов примем марку стали 20. Механические свойства стали 20 приведены в таблице 2.2. [8, таблица 2]

Таблица 2.2 – Механические свойства стали 20

Временное сопротивление разрыву σв, Н/мм2 (кг·с/мм2)	Предел текучести σт, Н/мм2 (кг·с/мм2)	Относительное удлинение δs, %, (при толщине стенки более 0,06·D, мм. 0,06·48=2,88 мм)
372 (38)	216 (22)	5

2.3.План прокладки тепловой сети

Основными видами прокладками трубопроводов являются подземная и надземная. Подземная прокладка трубопроводов наиболее распространена. Она подразделяется на прокладку трубопроводов непосредственно в земле (бесканальная) и в каналах.

Для того, что бы защитить теплопро­вод от внешних воздействий, и для обеспечения свободного теплового удлинения  труб предназначе­ны каналы. В зависимости от ко­личества прокладывае­мых в одном направле­нии теплопроводов при­меняют непроходные, по­лу проходные или про­ходные каналы.

Для прокладки тепловой сети к зданию детского сада выбираем подземную прокладку в непроходном железобетонном канале.

Для закрепления трубопровода, а также обеспечения свободного перемещения при температурных удлинениях трубы укладываем на опоры. Что бы обеспечить отток воды лотки укладываем с уклоном не менее 0,002. Вода из нижних точек лотков будет удаляться самотеком в систему дренажа или из специальных приямков при помощи насоса откачиваться в канализацию.

Кроме продольного уклона лотков, для перекрытия делаем поперечный уклон порядка 1-2% для отвода паводковой и атмосферной влаги.

Глубина прокладки лотков принимается из условия минимального объема земляных работ и равномерного распре­деления сосредоточенных нагрузок на перекрытие при движении автотранспорта. Слой грунта над каналом будет состав­лять порядка 0,8-1,2 м и не менее. 0,6 м в мес­тах, где движение автотранспорта запрещено.

План прокладки тепловой сети представлен на рисунке 2.1.

Для прокладки трубопроводов применяют каналы, собираемые из стандартных железобетонных эле­ментов лоткового типа КЛ и КЛс, а также из сборных железо­бетонных плит КС.



Рисунок 2.1 - План тепловой сети

2.4.Продольный профиль трассы тепловой сети


Прокладка тепловой сети планируется подземной в непроходном монолитном железобетонном канале.

Уклон трубопровода тепловой сети при любом направлении движения теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002.

Трубопроводы тепловой сети располагаются по одной горизонтальной оси.

По предлагаемой трассе тепловой сети строим продольный профиль на основе проекта вертикальной планировки (организации рельефа) местности. На продольный профиль наносятся:

- планировочные и черные отметки земли;

- уровень стояния грунтовых вод;

- существующие и строящиеся коммуникации и сооружения с указанием их отметок;

- уклоны участков тепловой сети.

Продольный профиль тепловой сети представлен на рисунке 2.2.

Выбор параметров расчетной магистрали.

Длина расчетной магистрали 221 метр.

Максимальная высота здания – 7,5 м.

На продольном профиле:

УТ1 - тепловая камера у котельной для размещения запорной арматуры и воздушника для удаления воздуха в высшей точке;

УТ2 - тепловой узел для размещения спускников в самой низшей точке;

УТ3 - тепловая камера у потребителя для размещения запорной арматуры.

Трасса прокладывается параллельно отметкам земли. Расстояние от земли до верха канала составляет 0,8 м. При этом необходимо следить, чтобы уклон в любой точке сети превышал 2 промилле или 0,002.

Пример определения уклона для участка УТ2-УТ3:





Рисунок 2.2 – Продольный профиль тепловой сети