Udžbenik za projektiranje toplinskih mreža. Hidraulički proračun toplinskih mreža

predmetni rad

prema kolegiju “Toplinske mreže”

na temu: “Projektiranje toplinskih mreža”

Vježbajte

za kolegij

prema kolegiju “Toplinske mreže”

Projektirajte i izračunajte sustav opskrbe toplinom za regiju Volgograd: odredite potrošnju topline, odaberite shemu opskrbe toplinom i vrstu rashladnog sredstva, a zatim napravite hidrauličke, mehaničke i toplinske proračune toplinske sheme. Podaci za izračun opcije br. 13 prikazani su u tablici 1, tablici 2 i slici 1.

Tablica 1 - Početni podaci

Vrijednost Oznaka Vrijednost Vrijednost Oznaka Vrijednost Vanjska temperatura zraka (grijanje) -22 Performanse peći 40 Vanjska temperatura zraka (ventilacija) -13Vrijeme rada peći godišnje sat8200Broj stanovnika 25.000 Specifična potrošnja plina 64Broj stambenih zgrada 85Specifična potrošnja tekućeg gorivakg/t38Broj javnih zgrada 10Potrošnja kisika upuhanog u kadu 54Volumen javnih zgrada 155 000 Potrošnja željezne rude kg/t78 Volumen industrijskih zgrada 650 000 Potrošnja lijevanog željeza kg/t650Broj radionica za proizvodnju čelika 2 Potrošni otpad kg/t550Broj mehaničkih radionica 2 Potrošnja šarže kg/t1100Broj radionica za popravak 2 Temperatura dimnih plinova u kotlu 600 Broj toplinskih trgovina 2 Temperatura ispušnih plinova nakon kotla 255 Broj željezničkih skladišta 3 Koeficijent potrošnje zraka ispred kotla 1,5 Broj skladišta 3 Koeficijent potrošnje zraka iza kotla 1,7

Slika 1 - Dijagram opskrbe toplinom za regiju Volgograd

Tablica 2 - Početni podaci

Udaljenosti dionica, km Visinske razlike na terenu, m 01234567OABVGDEZH 47467666079268997

Esej

Nastavni rad: 34 str., 1 slika, 6 tablica, 3 izvora, 1 prilog.

Predmet istraživanja je sustav opskrbe toplinom grada Volgograda.

Svrha rada je ovladati metodologijom proračuna za određivanje potrošnje topline za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom, izbor sheme opskrbe toplinom, proračun izvora topline, hidraulički proračun toplinskih mreža, mehanički proračun, toplinski proračun toplinskih mreža.

Metode istraživanja - izvođenje i analiza proračuna za određivanje potrošnje topline, protoka rashladne tekućine, projektirane glavne, neprojektne glavne, broja nosača, kompenzatora toplinske cijevi, odabir dizala.

Kao rezultat ovog rada izračunato je trajanje sezone grijanja, minimalna potrošnja topline za grijanje, toplinsko opterećenje za grijanje, ventilaciju i klimatizaciju su sezonski i ovise o klimatskim uvjetima. Izračunata je i toplina ispušnih plinova otvorenog ložišta, odabran kotao otpadne topline, utvrđena ekonomska učinkovitost kotla otpadne topline i ušteda goriva te je izvršen hidraulički proračun toplinskih mreža. Također je izračunat broj nosača, odabrano je dizalo i izračunat uređaj za grijanje.

Broj stanovnika, dizalo, grijanje, ventilacija, cjevovod, temperatura, tlak, mreže grijanja, opskrba toplom vodom, mjesto, autocesta, rashladna tekućina

Proračun potrošnje topline

1 Proračun toplinskih opterećenja

1.1 Potrošnja topline za grijanje

1.2 Potrošnja topline za ventilaciju

1.3 Potrošnja topline za PTV

2 Godišnja potrošnja topline

3 Grafikon trajanja toplinskih opterećenja

Odabir sheme opskrbe toplinom i vrste rashladnog sredstva

Proračun izvora topline

1 Toplina dimnih plinova

2 Odabir rekuperacijskog kotla

3 Određivanje ekonomičnosti goriva i ekonomske učinkovitosti kotla za otpadnu toplinu

Hidraulički proračun toplinske mreže

1 Određivanje protoka rashladnog sredstva

2 Izračun promjera cjevovoda

3 Proračun pada tlaka u cjevovodu

4. Konstrukcija pijezometrijskog grafa

Mehanički proračun

Toplinski proračun

Popis poveznica

Uvod

Opskrba toplinom jedan je od glavnih energetskih podsustava. Za opskrbu toplinom Nacionalna ekonomija a stanovništvo troši oko 1/3 svih goriva i energetskih resursa koji se koriste u zemlji.

Glavni pravci unaprjeđenja ovog podsustava su koncentracija i kombinacija proizvodnje toplinske i električne energije (kogeneracija) te centralizacija opskrbe toplinskom energijom.

Potrošači topline su stambene i komunalne usluge i industrijska poduzeća. Za stambene i komunalne objekte toplina se koristi za grijanje i ventilaciju zgrada, opskrbu toplom vodom; za industrijska poduzeća, osim toga, za tehnološke potrebe.

1. Izračun potrošnje topline

1.1 Proračun toplinskih opterećenja

Toplinska opterećenja za grijanje, ventilaciju i klimatizaciju sezonska su i ovisna o klimatskim uvjetima. Tehnološka opterećenja mogu biti sezonska ili cjelogodišnja (opskrba toplom vodom).

1.1.1 Potrošnja topline za grijanje

Glavni zadatak grijanja je održavanje unutarnje temperature prostora na zadanoj razini. Za to je potrebno održavati ravnotežu između toplinskih gubitaka zgrade i toplinskih dobitaka.

Gubitak topline zgrade uglavnom ovisi o gubitku topline prijenosom topline kroz vanjske ograde i infiltraciju.

gdje je gubitak topline prijenosom topline kroz vanjske ograde, kW;

Koeficijent infiltracije.

Potrošnja topline za grijanje stambenih zgrada određuje se formulom (1.1), gdje se gubitak topline prijenosom topline kroz vanjske ograde izračunava formulom:

gdje je karakteristika grijanja zgrade, kW/(m3·K);

Vanjski volumen stambene zgrade, m3;

Ukupna zapremina stambenih zgrada određena je formulom:

Gdje - broj stanovnika, ljudi;

Koeficijent obujma stambenih zgrada, m3/osobi. Uzmimo to ravnopravno.

Za određivanje toplinskih karakteristika potrebno je znati prosječni volumen jedne zgrade, zatim iz Priloga 3 imamo.

Prema prilogu 5 nalazimo da. Koeficijent infiltracije za ove vrste zgrade koje ćemo prihvatiti. Tada će potrošnja topline za grijanje stambenih zgrada biti:

Potrošnja topline za grijanje javnih zgrada također se izračunava pomoću formula (1.1) i (1.2), pri čemu se volumen zgrada uzima jednak volumenu javnih zgrada.

Prosječna zapremina jedne javne zgrade.

Iz Dodatka 3 imamo. Prema Prilogu 5 utvrđujemo da.

Za ovu vrstu građevine prihvatit ćemo koeficijent infiltracije. Tada će potrošnja topline za grijanje javnih zgrada biti:

Potrošnja topline za grijanje industrijskih zgrada izračunava pomoću formule:

Prosječni volumen jednog industrijska zgrada:

Prema ovoj vrijednosti iz Priloga 3 imamo vrijednosti ogrjevnih karakteristika koje su date u tablici 1.1.

Tablica 1.1 - Karakteristike grijanja industrijskih zgrada

Prihvatit ćemo koeficijent infiltracije. Unutarnja temperatura zraka u radionicama treba biti , u depoima - , au skladištima - .

Potrošnja topline za grijanje industrijskih radionica:

Potrošnja topline za grijanje željezničkih depoa i skladišta:

Ukupna potrošnja topline za grijanje industrijskih zgrada bit će:

Ukupna potrošnja topline za grijanje će biti:

Potrošnja topline na kraju razdoblja grijanja:

gdje je vanjska temperatura na početku i na kraju razdoblja grijanja;

Projektirana temperatura unutar grijane zgrade.

Satna potrošnja topline na kraju razdoblja grijanja:

Satna potrošnja topline za grijanje:

1.1.2 Potrošnja topline za ventilaciju

Približan izračun potrošnje topline za ventilaciju može se izvršiti pomoću formule:

gdje je ventilacijska karakteristika zgrade, kW/(m3 K);

Vanjski volumen zgrade, m3;

Unutarnja i vanjska temperatura, °C.

Potrošnja topline za ventilaciju javnih zgrada.

U nedostatku popisa javnih zgrada, može se uzeti za ukupni volumen svih javnih zgrada. Dakle, potrošnja topline za ventilaciju ove vrste zgrade bit će:

Potrošnja topline za ventilaciju industrijskih zgrada izračunava se pomoću sljedeće formule:

Prosječna zapremina jedne industrijske zgrade i, sukladno tome, iz Dodatka 3 nalazimo karakteristike ventilacije zgrade (tablica 1.2).

Tablica 1.2 - Karakteristike ventilacije industrijskih zgrada

TrgovinaTaljenje čelikaMehaničkipopravakTermoŽeljeznička deponijaSkladište 0,980,180,120,950,290,53

Potrošnja topline za ventilaciju željezničkih depoa i skladišta:

Potrošnja topline za ventilaciju industrijskih radionica:

Ukupna potrošnja topline za ventilaciju javnih zgrada bit će:

Ukupni troškovi ventilacije bit će:

Potrošnja topline za ventilaciju na kraju razdoblja grijanja određena je formulom (1.5):

Satna potrošnja topline za ventilaciju na kraju razdoblja grijanja:

Potrošnja topline po satu:

1.1.3 Potrošnja topline za PTV

Opskrba toplom vodom vrlo je neujednačena i tijekom dana i tijekom tjedna. Prosječna dnevna potrošnja topline za opskrbu potrošnom toplom vodom:

gdje je broj stanovnika, ljudi;

Stopa potrošnje tople vode po stanovniku, l/dan;

Potrošnja tople vode c za javne zgrade dodijeljene jednom stanovniku područja, l/dan;

Toplinski kapacitet vode: .

Prihvatimo i. Zatim imamo:

Satna potrošnja topline za opskrbu toplom vodom:

Prosječna potrošnja topline za opskrbu toplom vodom ljeti:

gdje je temperatura hladne vode iz slavine ljeti, °C ();

Koeficijent koji uzima u obzir smanjenje potrošnje vode za opskrbu toplom vodom ljeti u odnosu na potrošnju vode tijekom razdoblja grijanja ().

Zatim:

Potrošnja topline po satu:

1.2 Godišnja potrošnja topline

Godišnja potrošnja topline je zbroj svih toplinskih opterećenja:

gdje je godišnja potrošnja topline za grijanje, kW;

Godišnja potrošnja topline za ventilaciju, kW;

Godišnja potrošnja topline za opskrbu toplom vodom, kW.

Godišnja potrošnja topline za grijanje određena je formulom:

gdje je trajanje razdoblja grijanja, s;

Prosječna potrošnja topline za sezonu grijanja, kW:

gdje je prosječna vanjska temperatura razdoblja grijanja, °C

Pomoću Dodatka 1 nalazimo i. Iz Dodatka 2 za grad Volgograd ispisujemo sate prosječnih dnevnih temperatura godišnje (Tablica 1.3).

Tablica 1.3 - Broj sati tijekom razdoblja grijanja s prosječnom dnevnom temperaturom vanjskog zraka

Temperatura, °C-20 i ispod -15 i ispod -10 i ispod -5 i ispod 0 i ispod +5 i ispod +8 i ispod Sati8

Tada će godišnja potrošnja topline za grijanje biti:

Godišnja potrošnja topline za ventilaciju izračunava se na sljedeći način:

gdje je trajanje rada ventilacije tijekom razdoblja grijanja, s;

Prosječna potrošnja topline za ventilaciju tijekom sezone grijanja, kW:

Trajanje rada ventilacije uzima se za javne zgrade. Tada će godišnja potrošnja topline za ventilaciju biti:

Godišnja potrošnja topline za opskrbu toplom vodom određena je formulom:

gdje je trajanje rada opskrbe toplom vodom tijekom godine, s.

Prihvaćeno. Tada će godišnja potrošnja topline za opskrbu toplom vodom biti:

Godišnja potrošnja topline za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom bit će:

1.3Grafikon trajanja toplinskog opterećenja

Grafikon trajanja toplinskog opterećenja karakterizira ovisnost potrošnje topline o temperaturi vanjskog zraka, a također ilustrira razinu ukupne potrošnje topline tijekom cijelog razdoblja grijanja.

Za iscrtavanje grafikona toplinskog opterećenja potrebni su sljedeći podaci:

®trajanje sezone grijanja

®procijenjeni satni utrošak topline za grijanje

®minimalna satna potrošnja topline za grijanje

®izračunati satni utrošak topline za ventilaciju

®minimalna satna potrošnja topline za grijanje

2. Odabir sheme opskrbe toplinom i vrste rashladne tekućine

Glavni toplovodi prikazani su na slici 2.1. Kao što vidite, radi se o radijalnoj toplinskoj mreži u kojoj su pojedine glavne grane međusobno povezane (A-B i A-D, A-G i G-C itd.) kako bi se izbjegli prekidi u opskrbi toplinom.

Slika 2.1 - Dijagram opskrbe toplinom za grad Volgograd

Izvor topline je kotao otpadne topline, koji koristi sekundarne resurse otvorenog ložišta. Rashladno sredstvo je voda.

Za centraliziranu opskrbu toplinom koriste se tri glavne sheme: neovisna, ovisna s miješanjem vode i ovisna izravna struja. U našem slučaju, instalirat ćemo ovisan krug s miješanjem vode za spajanje sustava grijanja na vanjske toplinske cijevi. Ovdje se povratna voda iz sustava grijanja pomoću elevatora miješa s vodom visoke temperature iz vanjske cijevi za dovod topline.

3. Proračun izvora topline

Izvor topline je otvoreno ložište čije sekundarne resurse kotao otpadne topline koristi za grijanje. Sekundarni energetski izvori proizvodnje čelika koji se koriste za daljinsko grijanje su toplina dimnih plinova i toplina elemenata peći za taljenje čelika.

Peć s otvorenim ložištem koja radi postupkom otpadne rude zagrijava se smjesom prirodni gas i lož ulje s dovodom kisika u kadu. Sastav goriva dat je u tablici 3.1.

Tablica 3.1 - Sastav goriva izgaranog u otvorenoj peći

Plin, %95.72.850.11.35 Lož ulje, %85,512,40,50,50,11,0

3.1 Toplina dimnih plinova

Ispušni plinovi martenske peći nakon regeneratora imaju temperaturu od 605°C i koriste se za proizvodnju pare u rekuperacijskim kotlovima. Količina topline iz ispušnih plinova određena je po 1 toni čelika. Stoga je za određivanje entalpije dimnih plinova potrebno odrediti volumene njihovih pojedinih komponenti po 1 toni čelika. Teoretski utrošak kisika za izgaranje 1 m 3plinovito gorivo će se izračunati pomoću formule:

Imamo:

Teoretska potrošnja kisika za izgaranje 1 kg tekućeg goriva:

Ukupna teoretska potrošnja kisika za izgaranje goriva po 1 toni čelika izračunava se po formuli:

gdje je potrošnja plinovitog goriva, ;

Potrošnja tekućeg goriva, kg/t.

Kisik se također troši na oksidaciju metalnih nečistoća i na naknadno izgaranje ugljičnog monoksida koji se oslobađa iz kupke. Količina toga, uzimajući u obzir kisik u željeznoj rudi, bit će:

gdje je potrošnja rude po 1 toni čelika, kg;

Količina spaljenog ugljika po 1 toni čelika, kg:

gdje je potrošnja lijevanog željeza i otpada po 1 toni čelika, kg;

Dakle, količina izgorjelog ugljika bit će:

Volumen kisika u dimnim plinovima na izlazu iz regeneratora izračunava se kao:

gdje je koeficijent protoka zraka u kotao otpadne topline.

Odredimo volumene ostalih plinova u produktima izgaranja. Volumen troatomnih plinova u produktima izgaranja mješavine plinovitih i tekućih goriva izračunava se po formuli:

Troatomni plinovi također se oslobađaju iz naboja:

gdje je količina i ispuštena iz kupke na 100 kg punjenja, kg;

Gustoća i ();

Potrošnja naknade po 1 toni čelika, kg.

Za proces otpadne rude

Ukupni volumen troatomnih plinova definiran je kao:

Volumen vodene pare u produktima izgaranja smjese goriva bit će:

gdje je specifična potrošnja čistog kisika upuhanog u kadu, .

Oslobađanje vodene pare iz punjenja:

gdje je količina oslobođena iz kupke na 100 kg punjenja, kg;

Gustoća vodene pare.

Za proces otpadne rude.

Volumen vodene pare u dimnim plinovima izračunava se slično kao i volumen dvoatomnih plinova prema formuli (3.9):

Volumen dušika u dimnim plinovima:

Dakle, entalpija plinova na izlazu iz regeneratora po 1 toni čelika bit će:

gdje je temperatura plina ispred kotla otpadne topline, °C;

Volumetrijski toplinski kapaciteti odgovarajućih plinova, kJ/(m3 K).

3.2 Odabir rekuperacijskog kotla

Godišnji toplinski učinak iz dimnih plinova bit će:

gdje je proizvodnja čelika godišnje, tj.

Tada će se moguća iskoristivost ispušnih plinova odrediti formulom:

gdje je entalpija dimnih plinova na izlazu iz kotla otpadne topline, GJ/t. Pri određivanju entalpije dimnih plinova na izlazu iz kotla otpadne topline treba uzeti u obzir da postoje propuštanja zraka u kotlu otpadne topline, odnosno da je protok zraka nakon kotla 1,7, što znači da su volumeni kisika i dušika će se povećati:

Za odabir kotla za otpadnu toplinu potrebno je odrediti satni protok dimnih plinova:

gdje je vrijeme rada otvorene peći godišnje, sati.

Prosječna satna brzina protoka dimnih plinova na ulazu u kotao otpadne topline bit će:

Na izlazu iz kotla otpadne topline:

Na temelju prijave odabiremo KU-100-1 kapaciteta 100.000 m3/h.

3.3 Određivanje uštede goriva i ekonomske učinkovitosti kotla za otpadnu toplinu

Entalpija plinova na izlazu iz kotla otpadne topline je:

To znači da će moguća iskorištenost ispušnih plinova godišnje biti:

Uz toplinski smjer iskorištenja sekundarnih izvora energije, moguća proizvodnja topline određena je formulom:

gdje je koeficijent koji uzima u obzir odstupanje između načina rada i vremena rada postrojenja za recikliranje i tehnološke cjeline;

Koeficijent koji uzima u obzir gubitak topline iz rekuperacijske jedinice u okoliš.

At i moguća proizvodnja topline bit će:

Moguće uštede goriva izračunavamo pomoću formule:

gdje je faktor iskorištenja proizvodnje; - specifična potrošnja goriva za proizvodnju topline za zamijenjenu instalaciju, tce/GJ:

gdje je učinkovitost zamijenjene elektrane s čijim se pokazateljima uspoređuje učinkovitost korištenja sekundarnih izvora energije.

Sa i imamo sljedeću ekonomičnost goriva:

Procijenjene uštede od korištenja sekundarnih izvora energije određuju se iz izraza:

gdje je koeficijent koji dodatno uzima u obzir smanjenje tekućih troškova, uz uštedu goriva, uzrokovano smanjenjem snage glavnih elektrana kao rezultat njihove zamjene postrojenjima za reciklažu;

Tvornički trošak ušteđenog goriva prema trenutnim kataloškim cijenama i tarifama, UAH/t standardnog goriva;

Specifični troškovi rada pogona za recikliranje, UAH/GJ;

E - standardni omjer učinkovitosti ulaganja (0,12-0,14);

Kapitalna ulaganja u zamjenjivu energiju i postrojenja za recikliranje, UAH.

Troškovi su prikazani u tablici 3.2

Tablica 3.2 - Troškovi

ParameterDesignationValueKapitalni troškovi za KU-100-1 160 milijuna UAH Specifični troškovi za pogon postrojenja za recikliranje 45 UAH/GJ Trošak standardnog goriva 33 000 UAH/t referentnog goriva

Kapitalna investicija za zamjensko postrojenje za proizvodnju iste količine pare je:

Tada će procijenjena ušteda od korištenja sekundarnih izvora energije biti jednaka:

4. Hidraulički proračun toplinske mreže

Zadatak hidrauličkog proračuna uključuje određivanje promjera cjevovoda, pada tlaka između pojedinih točaka, određivanje tlaka na različitim točkama, povezivanje svih točaka sustava kako bi se osigurali dopušteni tlakovi i potrebni tlakovi u mreži i na pretplatama u statičkoj i dinamički načini rada.

4.1 Određivanje protoka rashladnog sredstva

Protok rashladne tekućine u mreži može se izračunati pomoću formule:

gdje je toplinska snaga sustava grijanja, kW;

Procijenjena temperatura dovodne i povratne vode u sustavu grijanja, °C;

Toplinski kapacitet vode, kJ/(kg °C).

Za odjeljak 0 toplinska snaga bit će jednaka zbroju utroška topline za grijanje i ventilaciju, tj. Uzet ćemo izračunate temperature ulazne i povratne vode kao 95°C i 70°C. Prema tome, potrošnja vode za odjeljak 0 bit će:

Za ostale odjeljke, izračun protoka rashladne tekućine sažet je u tablici 4.1 opskrba toplinom potrošnja topline opterećenje rashladne tekućine

4.2 Izračun promjera cjevovoda

Procijenimo preliminarni promjer cjevovoda pomoću formule masenog protoka:

gdje je brzina rashladnog sredstva, m/s.

Uzmimo da je brzina kretanja vode 1,5 m/s, to će biti gustoća vode pri prosječnoj temperaturi mreže od 80-85°C. Tada će promjer cjevovoda biti:

Od niza standardnih promjera uzimamo promjer 68 0×9 mm. Za njega provodimo sljedeće izračune. Početni odnos za određivanje specifičnog linearnog pada tlaka u cjevovodu je jednadžba D Arcee:

gdje je koeficijent hidrauličkog trenja;

Srednja brzina, m/s;

Gustoća medija, kg/m3;

Maseni protok, kg/s.

Koeficijent hidrauličkog trenja općenito ovisi o ekvivalentnoj hrapavosti i Reynoldsovom kriteriju. Za prijenos topline koriste se cijevi od grubog čelika u kojima se opaža turbulentno strujanje. Eksperimentalno dobivena ovisnost koeficijenta hidrauličkog trenja čelične cijevi iz Reynoldsovog kriterija, a relativna hrapavost dobro je opisana univerzalnom jednadžbom koju je predložio A.D. Altshulem:

gdje je ekvivalentna hrapavost, m;

Unutarnji promjer cjevovoda, m;

Reynoldsov kriterij.

Ekvivalentna hrapavost za vodovodne mreže koje rade u normalnim radnim uvjetima je. Reynoldsov kriterij izračunava se pomoću formule:

gdje je kinematička viskoznost, m2/s.

Za temperaturu od 80°C kinematička viskoznost vode je. Tako imamo:

Pretpostavljamo da cjevovod radi u kvadratnom području. Pronađimo novu vrijednost promjera pomoću formule:

Dakle, prethodno prihvaćeni promjer je točan.

4.3 Proračun pada tlaka u cjevovodu

Pad tlaka u cjevovodu može se prikazati kao zbroj dva člana: linearni pad i pad lokalnog otpora

Pad tlaka ovisno o nagibu cjevovoda, Pa.

Pad tlaka trenja izračunava se pomoću formule:

gdje je λ =1,96 koeficijent trenja za nove cijevi s apsolutnom hrapavošću od 0,5 mm;

l je duljina dionice cjevovoda, m;

ν je brzina u dionici, pretpostavljamo konstantnu za sve dionice od 1,5 m/s; - promjer cjevovoda, d = 0,5 m.

Pad tlaka ovisno o nagibu cjevovoda izračunava se pomoću formule:

Gdje je m masa vode koja prolazi kroz područje, kg/s, visinska razlika između područja, m.

Za izračun protoka rashladnog sredstva koristit ćemo drugi Kirchhoffov zakon, prema kojem je zbroj gubitaka tlaka za zatvoreni krug jednak 0.

Postavljamo proizvoljne vrijednosti potrošnje vode po području:

Odredimo otpor u odgovarajućim dijelovima pomoću formule:

Odredimo vrijednost odstupanja gubitka tlaka:

Jer tada je potreban preračun. Za ovo nam je potreban tok korekcije:

Nađimo vrijednost zaostalog gubitka tlaka druge aproksimacije:

Za točnije određivanje, preračunajmo:

Nalazimo sljedeću potrošnju vode:

Za točnije određivanje, napravimo još jedan ponovni izračun:

Nalazimo sljedeću potrošnju vode:

Tablica 4.1 - Protok rashladne tekućine po dijelovima glavne mreže grijanja

Odjeljak IT-AA-BB-DA-GG-ZhB-VV-EG-VT Toplinska snaga, MW 51.52126.90711.54124.84812.34820.73727.62218.271 Potrošnja vode 491.85256.8716110.18237.2184117.89197 ,9 716263, 7174.4284 4.4 Konstrukcija pijezometrijskog grafa

Postavljamo vrijednosti tlaka (pritiska) na krajevima odjeljaka:

Stambena površina E: H=30 m (stambena zgrada od 9 katova);

Željeznički depoi, skladišta D: H=10 m;

Industrijska zona F: H=20 m.

Nađimo tlak u točki B:

Odaberemo znak "+", odjeljak D gdje se rashladna tekućina transportira iznad odjeljka B.

Tlak u točki B bit će:

Nađimo tlak u točki B:

Nađimo tlak u točki G:

Nađimo tlak u točki A:

Nađimo tlak u točki O:

Na temelju dobivenih podataka gradimo pijezometrijski graf, Dodatak A

5. Mehanički proračun

Mehanički proračun uključuje:

izračun broja nosača;

proračun kompenzatora toplinskih cijevi;

proračun izbora dizala.

5.1 Izračun broja nosača

Pri izračunavanju broja nosača cjevovoda, oni se smatraju gredom s više raspona s ravnomjerno raspoređenim opterećenjem.

Vertikalna sila;

- horizontalna sila.

događa se samo u nadzemnim cjevovodima i određuje se brzinom vjetra:

Aerodinamički koeficijent je prosječno k=1,5. Za Volgograd je tlak brzine 0,26 kPa. Ponekad je za nadzemne cjevovode potrebno uzeti u obzir tlak snježnog pokrivača od 0,58-1 kPa.

Maksimalni moment savijanja:

Napon savijanja; kPa

W je ekvatorijalni moment otpora cijevi.

Zatim: - udaljenost između nosača, m

faktor sigurnosti,

Faktor čvrstoće zavara šav cijevi,

Broj nosača određuje se formulom:

Cjevovod koji leži na dva nosača se savija.

x - strelica otklona:

E je modul uzdužne elastičnosti.

I je ekvatorijalni moment tromosti cijevi,

5.2 Proračun dilatacijskih spojeva toplinske cijevi

U nedostatku kompenzacije, kada postoji jako pregrijavanje, pojavljuje se stres na stijenci cijevi.

gdje je E modul uzdužne elastičnosti;

Koeficijent linearne ekspanzije,

- temperatura zraka

U nedostatku kompenzacije mogu nastati naprezanja u cjevovodu koja znatno premašuju dopuštena i koja mogu dovesti do deformacije ili uništenja cijevi. Stoga su na njemu ugrađeni temperaturni kompenzatori raznih dizajna. Svaki kompenzator karakterizira njegova funkcionalna sposobnost - duljina dionice čije će produljenje kompenzirati kompenzator:

gdje = 250-600 mm;

- temperatura zraka

Zatim broj kompenzatora na izračunatoj dionici trase:

5.3 Proračun izbora dizala

Prilikom projektiranja ulaza dizala u pravilu se moraju suočiti sa sljedećim zadacima:

određivanje glavnih dimenzija dizala;

pad tlaka u mlaznici prema zadanom koeficijentu.

Prilikom rješavanja prvog problema zadane su vrijednosti: toplinsko opterećenje sustava grijanja; izračunata vanjska temperatura zraka za projekt grijanja, temperatura mrežne vode u padajućem cjevovodu i vode nakon sustava grijanja; gubitak tlaka u sustavu grijanja u razmatranom načinu rada.

Proračuni dizala se izvode:

Potrošnja mrežne i miješane vode, kg/s:

gdje je c toplinski kapacitet vode, J/(kg; c=4190 J/(kg.

Potrošnja ubrizgane vode, kg/s:

Omjer miješanja elevatora:

Vodljivost sustava grijanja:

promjer komore za miješanje:

Zbog moguće nepreciznosti dimenzija elevatora potrebno je osigurati potrebnu razliku tlaka ispred njega uz određenu rezervu od 10-15%.

Promjer izlaza mlaznice, m

6. Toplinski proračun toplinskih mreža

Toplinski proračun toplinskih mreža jedan je od najvažnijih dijelova u projektiranju i radu toplinskih mreža.

Zadaci toplinskog proračuna:

određivanje gubitaka topline kroz cjevovode i izolaciju u okoliš;

proračun pada temperature rashladne tekućine dok se kreće duž toplinskog cjevovoda;

određivanje učinkovitosti toplinske izolacije.

6.1 Instalacija iznad zemlje

Pri polaganju toplinskih cijevi iznad zemlje gubici topline izračunavaju se pomoću formula za višeslojnu cilindričnu stijenku:

gdje je t prosječna temperatura rashladnog sredstva; °C

Temperatura okoliš; °C

Ukupni toplinski otpor toplinske cijevi; m

U izoliranom cjevovodu toplina mora prolaziti kroz četiri serijski spojena otpora: unutarnju površinu, stijenku cijevi, izolacijski sloj i vanjsku izolacijsku površinu.

cilindrična površina određena je formulom:

Unutarnji promjer cjevovoda, m;

Vanjski promjer izolacije, m;

i - koeficijenti prijenosa topline, W /.

6.2 Podzemna instalacija

U podzemnim toplinskim cjevovodima, jedan od pokazatelja toplinskog otpora je otpor tla. Pri proračunu se kao temperatura okoline uzima prirodna temperatura tla u dubini osi toplovoda.

Samo na malim dubinama osi toplovoda, kada je omjer dubine h i promjera cijevi manji od d, prirodna temperatura površine tla uzima se kao temperatura okoline.

Toplinska otpornost tla određena je Forheimerovom formulom:

gdje =1,2…2,5W\

Ukupni specifični toplinski gubici, W/m

prva toplinska cijev:

Druga toplinska cijev:

6.3 Instalacija cjevovoda bez kanala

Kod polaganja toplinskih cijevi bez kanala toplinski otpor sastoji se od serijski spojenih otpora izolacijskog sloja, vanjske površine izolacije, unutarnje površine kanala, stijenki kanala i tla.

6.4 Toplinski proračun uređaja za grijanje

Toplinski proračun grijača sastoji se od određivanja površine za izmjenu topline jedinice zadane izvedbe ili određivanja učinkovitosti s danim projektnim proračunima i početnim parametrima rashladnog sredstva. Važan je i hidraulički proračun grijača koji se sastoji od određivanja gubitaka tlaka primarne i sekundarne rashladne tekućine.

Značajke projektiranja toplinske mreže

1. Osnovni uvjeti pri projektiranju toplinske mreže:

Ovisno o geološkim i klimatskim značajkama područja odabiremo vrstu mrežne instalacije.

• 2. Izvor topline lociramo ovisno o prevladavajućem smjeru vjetra.
• 3. Polažemo cjevovode duž široke ceste kako bi se građevinski radovi mogli mehanizirati.
• 4. Prilikom postavljanja toplinskih mreža potrebno je odabrati najkraći put kako biste uštedjeli materijal.
• 5. Ovisno o topografiji i razvijenosti područja, nastojimo provesti samokompenzaciju toplinskih mreža.

Riža. 6.

Hidraulički proračun toplinske mreže

Metodologija hidrauličkog proračuna toplinske mreže.

Mreža grijanja je slijepa ulica.

Hidraulički proračun se radi na nanogramskoj osnovi za hidraulički proračun cjevovoda.

Razmišljamo o glavnoj autocesti.

Promjere cijevi biramo prema prosječnom hidrauličkom nagibu, uzimajući u obzir specifične gubitke tlaka do?P=80 Pa/m.

2) Za dodatne sekcije G nije veći od 300 Pa/m.

Hrapavost cijevi K= 0,0005 m.

Bilježimo promjere cijevi.

Nakon promjera dionica toplinske mreže izračunavamo zbroj koeficijenata za svaki dio. lokalni otpori (?o), korištenjem TS dijagrama, podaci o položaju ventila, kompenzatora i drugih otpora.

Zatim za svaku dionicu izračunamo duljinu ekvivalentnu lokalnom otporu (Lek).

Na temelju gubitaka tlaka polaznog i povratnog voda te potrebnog raspoloživog tlaka “na kraju” voda određujemo potrebni raspoloživi tlak na izlaznim kolektorima izvora topline.

Tablica 7.1 - Definicija Leq. pri?ž=1 prema du.

Tablica 7.2 - Proračun ekvivalentnih duljina lokalnih otpora.

Svakih 100m. Ugrađen je kompenzator toplinske ekspanzije.

Za promjere cjevovoda do 200 mm. Primamo kompenzatore u obliku slova U, preko 200 - brtvenica, mijehovi.

Gubici tlaka DPz mjere se u nanogramima, Pa/m.

Gubitak tlaka određuje se formulom:

DP = DPz* ?L * 10-3, kPa.

V(m3) površine određuje se formulom:

Proračun protoka vode u cjevovodu, m(kg/sec).

mot+ven = = = 35,4 kg/sek.

mg.v. = = = 6,3 kg/sek.

mtotal = mot+ven+ mg.v. = 41,7 kg/sek

Obračun potrošnje vode po površini.

Qkv = z * Fkv

z = Qukupno / ?Fkv = 13320/19 = 701

Qkv1 = 701 * 3,28 = 2299,3 kW

Qkv2 = 701*2,46 = 1724,5 kW

Qkv3 = 701*1,84 = 1289,84 kW

Qkv4 = 701 *1,64 = 1149,64 kW

Qkv5 = 701*1,23 = 862,23 kW

Qkv6 = 701*0,9= 630,9 kW

Qkv7 = 701 *1,64 = 1149,64 kW

Qkv8 = 701*1,23 = 862,23 kW

Qkv9 = 701*0,9 = 630,9 kW

Qkv10 = 701*0,95 = 665,95 kW

Qkv11 = 701 *0,35 = 245,35 kW

Qkv12 = 701*0,82 = 574,82 kW

Qkv13 = 701*0,83 = 581,83 kW

Qkv14 = 701*0,93 = 651,93 kW

Tablica 7.3 - Potrošnja vode za svaki kvartal.

Potrošnja vode za svako područje je jednaka (kg/s):

mg4-g5 = m10+ 0,5 * m7 = 1,98+0,5*3,42 = 3,69

mg3-g4 = m11 + mg4-g5 = 3,69+0,73=4,42

mg2-g3 = m12+mg3-g4=4,42+1,71=6,13

mg1-g2 = 0,5*m7 + 0,5*m8+mg2-g3=0,5*3,42+0,5*2,57+6,13=9,12

m2-g1 = m4+0,5*m5+mg1-g2=9,12+3,42+0,5*2,57=13,8

m2-v1=m1+0,5*m2=9,42

m1-2=m2-g1+m2-v1=13,8+9,42=23,22

ma2-a3= m13+m14=3,67

ma1-a2=0,5*m8+m9+ma2-a3=0,5*2,57+1,88+3,67=6,83

m1-a1=0,5*m5+m6+ma1-a2=9,99

m1-b1=0,5*m2+m3=6,41

mi-1=m1-b1+m1-a1+m1-2=6,41+9,99+23,22=39,6

Dobivene podatke bilježimo u tablicu 8.

Tablica 8 - Hidraulički proračun toplinske mreže 7.1 Odabir mrežnih i nadopunskih pumpi.

Tablica 9 - Konstruirati pijezometrijski grafikon.

Hmjesto=0.75mHzgrada=30 m

Hpoplava = 4mHdovod= ?H= (Hmjesto +Zatvara +Hpoplava)= 34,75 m

V= 16,14 m3/h - za odabir pumpe za punjenje

hpomak = 3,78 mhTGU = 15 m

hrpovrat = 3,78 mhpovrat = 4 m

hset=26,56 m; m=142,56 m3/h - za odabir mrežne pumpe

Za zatvoreni sustav opskrbe toplinom koji radi po povećanom regulacijskom rasporedu s ukupnim protokom topline Q = 13,32 MW i s izračunatim protokom rashladne tekućine G = 39,6 kg/sec = 142,56 m3/h, odaberite mrežne i dopunske crpke.

Potrebna visina mrežne pumpe H = 26,56 m

Po metodološki priručnik Za ugradnju primamo jednu mrežnu pumpu KS 125-55 koja daje potrebne parametre.

Potreban tlak pumpe za punjenje Hpn = 16,14 m3/h. Potrebna visina pumpe za punjenje H = 34,75 m

Pumpa za šminkanje: 2k-20/20.

Prema metodološkom priručniku primamo na ugradnju dvije serijski spojene napojne pumpe 2K 20-20 koje daju tražene parametre.

Riža. 8.

Tablica 10 - Tehničke karakteristike crpki.

Kompetentan i kvalitetan rad jedan je od glavnih uvjeta za brzo puštanje objekta u rad.

Mreža grijanja dizajniran za prijenos topline od izvora topline do potrošača. Toplinske mreže pripadaju linearnim strukturama i jedne su od najsloženijih inženjerskih mreža. Projektiranje mreža mora nužno uključivati ​​proračune čvrstoće i temperaturne deformacije. Svaki element toplinske mreže izračunavamo na radni vijek od najmanje 25 godina (ili drugi na zahtjev kupca) uzimajući u obzir specifičnu temperaturnu povijest, toplinske deformacije i broj pokretanja i zaustavljanja mreže. Sastavni dio projekta toplinske mreže trebao bi biti arhitektonsko-građevinski dio (AC) i armiranobetonske ili metalne konstrukcije (KZh, KM), u kojima se razvijaju spojnice, kanali, nosači ili nadvožnjaci (ovisno o načinu ugradnje) .

Toplinske mreže dijele se prema sljedećim karakteristikama

1. Prema prirodi transportiranog rashladnog sredstva:

2. Prema načinu polaganja toplinskih mreža:

• kanalske grijaće mreže. Projektiranje kanalskih grijaćih mreža provodi se ako je potrebno zaštititi cjevovode od mehaničkog utjecaja tla i korozivnog utjecaja tla. Zidovi kanala olakšavaju rad cjevovoda, stoga se dizajn mreža za grijanje kanala koristi za rashladne tekućine s tlakom do 2,2 MPa i temperaturama do 350 ° C. - bez kanala. Pri projektiranju bezkanalne instalacije cjevovodi rade u težim uvjetima, jer preuzimaju dodatno opterećenje tla i, uz nezadovoljavajuću zaštitu od vlage, osjetljivi su na vanjsku koroziju. S tim u vezi, projektiranje mreža na ovaj način ugradnje predviđeno je pri temperaturi rashladne tekućine do 180 ° C.
• zračne (nadzemne) mreže grijanja. Projektiranje mreža pomoću ove metode ugradnje najraširenije je na područjima industrijskih poduzeća iu područjima bez zgrada. Nadzemna metoda također je dizajnirana u područjima s visoka razina podzemne vode i kod polaganja preko područja s vrlo neravnim terenom.

3. U odnosu na dijagrame, toplinske mreže mogu biti:

• glavne toplinske mreže. Toplinske mreže, uvijek tranzitne, transportiraju rashladno sredstvo od izvora topline do distribucijskih toplinskih mreža bez ogranaka;
• distribucijske (kvartalne) toplinske mreže. Mreže grijanja koje distribuiraju rashladnu tekućinu kroz određenu četvrtinu, opskrbljujući rashladnu tekućinu granama do potrošača.;
• grane od distribucijskih toplinskih mreža do pojedinačnih zgrada i građevina. Razdvajanje toplinskih mreža utvrđuje projekt ili operativna organizacija.

Cjelovito projektiranje mreže prema projektnoj dokumentaciji

STC Energoservis obavlja složene radove na, uključujući gradske autoceste, unutarblokovske distribucije i unutarkućne mreže. Projektiranje mreža linearnog dijela toplinske mreže provodi se pomoću standardnih i pojedinačnih čvorova.

Kvalitetan proračun toplinskih mreža omogućuje kompenzaciju toplinskih izduženja cjevovoda zbog kutova zakreta trase i provjeru ispravnosti planiranog i visinskog položaja trase, ugradnju dilatacijskih spojeva s mijehom i pričvršćivanje. s fiksnim osloncima.

Toplinsko produljenje toplinskih cijevi tijekom instalacije bez kanala kompenzira se kutovima rotacije trase, koji tvore samokompenzirajuće dijelove P, G, Z-oblika, ugradnjom početnih kompenzatora i pričvršćivanjem s fiksnim nosačima. Istodobno, na uglovima zavoja, između zida rova ​​i cjevovoda, postavljaju se posebni jastuci od pjenastog polietilena (mats), koji osiguravaju slobodno kretanje cijevi tijekom njihovog toplinskog istezanja.

Sva dokumentacija za projektiranje toplinskih mreža razvijen je u skladu sa sljedećim regulatornim dokumentima:

SNiP 207-01-89* “Urbanističko planiranje. Planiranje i razvoj gradova i seoskih naselja. Standardi projektiranja mreže";
- SNiP 41-02-2003 "Mreže topline";
- SNiP 41-02-2003 "Toplinska izolacija opreme i cjevovoda";
- SNiP 3.05.03-85 "Mreže grijanja" (poduzeće za mreže grijanja);
- GOST 21-605-82 "Mreže grijanja (termomehanički dio)";
- Pravila pripreme i proizvodnje zemljani radovi, uređenje i održavanje gradilišta u gradu Moskvi, odobreno rezolucijom moskovske vlade br. 857-PP od 7. prosinca 2004.
- PB 10-573-03 „Pravila za projektiranje i siguran rad cjevovodi za paru i toplu vodu."

Ovisno o uvjetima na gradilištu, projektiranje mreže može uključivati ​​rekonstrukciju postojećih podzemnih objekata koji ometaju građenje. Projektiranje toplinskih mreža i izvedba projekata uključuje rad s upotrebom dva izolirana čelična cjevovoda (dovod i povrat) u posebnim montažnim ili monolitnim kanalima (kroz i ne-kroz). Za smještaj uređaja za odvajanje, ventilacijskih otvora, ventilacijskih otvora i druge armature, projektiranje toplinskih mreža predviđa izgradnju komora.

Na projektiranje mreže i oni propusnost, relevantni su problemi neprekidnog rada hidrauličkih i toplinskih načina rada. Pri projektiranju grijaćih mreža stručnjaci naše tvrtke najviše koriste modernim metodama, što nam omogućuje jamstvo dobrih rezultata i dugotrajnog rada sve opreme.

Prilikom implementacije potrebno je osloniti se na mnoge tehničke standarde, čije kršenje može dovesti do najnegativnijih posljedica. Jamčimo poštivanje svih pravila i propisa reguliranih različitom gore opisanom tehničkom dokumentacijom.

Referentni priručnik koji pokriva projektiranje toplinskih mreža je „Priručnik za projektant. Projektiranje toplinskih mreža." Priručnik se u određenoj mjeri može smatrati priručnikom za SNiP II-7.10-62, ali ne i za SNiP N-36-73, koji se pojavio mnogo kasnije kao rezultat značajne revizije prethodnog izdanja standardima. Tijekom proteklih 10 godina, tekst SNiP N-36-73 pretrpio je značajne izmjene i dopune.

Toplinskoizolacijski materijali, proizvodi i konstrukcije te metodologija za njihov toplinski proračun, zajedno s uputama za izvođenje i prijem izolacijskih radova, detaljno su opisani u Priručniku za graditelje. Slični podaci o toplinsko-izolacijskim konstrukcijama sadržani su u SN 542-81.

Referentni materijali o hidrauličkim proračunima, kao io opremi i automatskim regulatorima za toplinske mreže, toplinske točke i sustave za korištenje topline sadržani su u „Priručniku za postavljanje i rad mreža za grijanje vode“. Kao izvor referentnih materijala o pitanjima dizajna mogu se koristiti knjige iz serije priručnika “Termoenergetika i toplinska tehnika”. Prva knjiga, "Opća pitanja", sadrži pravila za izradu crteža i dijagrama, kao i podatke o termodinamičkim svojstvima vode i vodene pare; U drugoj knjizi serijala “Prijenos topline i mase. Toplinskotehnički pokus" uključuje podatke o toplinskoj vodljivosti i viskoznosti vode i vodene pare, te o gustoći, toplinskoj vodljivosti i toplinskom kapacitetu nekih građevinskih i izolacijskih materijala. Četvrta knjiga “Industrijska termoenergetika i toplina” ima dio posvećen toplinarstvu i toplovodnim mrežama

www.engineerclub.ru

Gromov - Vodovodne toplinske mreže (1988.)

Knjiga sadrži regulatorne materijale koji se koriste u projektiranju toplinskih mreža i toplinskih točaka. Daju se preporuke za odabir opreme i sheme opskrbe toplinom uz projektiranje toplinskih mreža. Daju se informacije o polaganju toplinskih mreža, o organizaciji izgradnje i rada toplinskih mreža i toplinskih točaka. Knjiga je namijenjena inženjerima i tehničarima koji se bave projektiranjem toplinskih mreža.

Stanovanje i industrijski inženjering, zahtjevi za ekonomičnost goriva i zaštitu okoliša unaprijed određuju izvedivost intenzivnog razvoja centraliziranih sustava opskrbe toplinom. Toplinska energija za takve sustave trenutno se proizvodi u termoelektranama i kotlovnicama.

Pouzdan rad sustava za opskrbu toplinom uz strogo pridržavanje potrebnih parametara rashladne tekućine u velikoj je mjeri određen pravi izbor dijagrami toplinskih mreža i toplinskih točaka, konstrukcije za polaganje, korištena oprema.

S obzirom da je pravilno projektiranje toplinskih mreža nemoguće bez poznavanja njihove strukture, načina rada i trendova razvoja, autori su u priručniku nastojali dati preporuke za projektiranje i dati ih ukratko obrazloženje.

OPĆE KARAKTERISTIKE TOPLINSKIH MREŽA I TOPLINSKIH STANICA

1.1. Sustavi daljinskog grijanja i njihova struktura

Sustave daljinskog grijanja karakterizira kombinacija tri glavne veze: izvora topline, toplinske mreže i lokalni sustavi korištenje topline (potrošnja topline) pojedinih zgrada ili građevina. Izvori topline proizvode toplinu izgaranjem različite vrste organsko gorivo. Takvi izvori topline nazivaju se kotlovnice. U slučaju korištenja topline koja se oslobađa tijekom razgradnje u izvorima topline radioaktivni elementi, nazivaju se nuklearne termoelektrane (ACT). U nekim sustavima opskrbe toplinom obnovljivi izvori topline koriste se kao pomoćni izvori topline - geotermalna energija, energija sunčevog zračenja itd.

Ako se izvor topline nalazi zajedno s prijamnicima topline u istoj zgradi, tada se cjevovodi za dovod rashladne tekućine u prijamnike topline unutar zgrade smatraju elementom lokalnog sustava opskrbe toplinom. U sustavima daljinskog grijanja izvori topline nalaze se u zasebnim zgradama, a toplina se iz njih transportira cjevovodima toplovodnih mreža na koje su spojeni sustavi iskorištavanja topline pojedinih zgrada.

Razmjeri sustava daljinskog grijanja mogu uvelike varirati: od malih koji opslužuju nekoliko susjednih zgrada do velikih koji pokrivaju brojna stambena ili industrijska područja, pa čak i grad u cjelini.

Ovi sustavi se, bez obzira na veličinu, dijele na komunalne, industrijske i gradske prema broju opsluženih potrošača. Komunalni sustavi uključuju sustave koji opskrbljuju toplinom uglavnom stambene i javne zgrade, kao i pojedinačne industrijske i komunalne skladišne ​​zgrade, čije je postavljanje u stambenoj zoni gradova dopušteno propisima.

Razvrstavanje komunalnih sustava prema njihovom opsegu preporučljivo je temeljiti na podjeli teritorija stambene zone na skupine susjednih zgrada (ili blokova u područjima stare gradnje), prihvaćenih u normama urbanizma i razvoja, koje su ujedinjeni u mikrodistrikte s populacijom od 4 - 6 tisuća ljudi. u malim gradovima (s populacijom do 50 tisuća ljudi) i 12-20 tisuća ljudi. u gradovima drugih kategorija. Potonji predviđaju formiranje stambenih područja od nekoliko mikrodistrikta s populacijom od 25 do 80 tisuća ljudi. Odgovarajući centralizirani sustavi opskrbe toplinom mogu se okarakterizirati kao grupa (kvart), mikrodistrikt i okrug.

Izvori topline koji opslužuju ove sustave, po jedan za svaki sustav, mogu se klasificirati kao grupne (kvartalne), kotlovnice u mikro četvrtima i kotlovnice u četvrtima. U velikim i najveći gradovi(sa populacijom od 250-500 tisuća ljudi, odnosno više od 500 tisuća ljudi), norme predviđaju ujedinjenje nekoliko susjednih stambenih područja u područja planiranja ograničena prirodnim ili umjetnim granicama. U takvim gradovima moguća je pojava najvećih međupodručnih sustava grijanja.

Kod velike proizvodnje topline, posebno u gradskim sustavima, preporučljivo je kombinirati toplinu i električnu energiju. Time se ostvaruju značajne uštede goriva u odnosu na odvojenu proizvodnju topline u kotlovnicama i električne energije u termoelektranama izgaranjem istih vrsta goriva.

Termoelektrane namijenjene kombiniranoj proizvodnji toplinske i električne energije nazivaju se kombiniranim toplinskim i električnim postrojenjima (CHP).

Nuklearne elektrane, koje koriste toplinu oslobođenu pri raspadu radioaktivnih elemenata za proizvodnju električne energije, također su ponekad korisne kao izvori topline u velikim toplinskim sustavima. Ta se postrojenja nazivaju nuklearne kombinirane toplinske i elektrane (NCPP).

Sustavi daljinskog grijanja koji kao glavni izvor topline koriste termoelektrane nazivaju se sustavi daljinskog grijanja. Pitanja izgradnje novih centraliziranih sustava grijanja, kao i proširenje i rekonstrukcija postojeće sustave zahtijevaju posebnu studiju, temeljenu na izgledima razvoja pripadajućih naselja za nadolazeće razdoblje (A0-15 godina) i procijenjeno razdoblje od 25 - 30 godina).

Norme predviđaju izradu posebnog predprojektnog dokumenta, odnosno sheme opskrbe toplinom za određeno mjesto. Shema ispituje nekoliko mogućnosti tehničkih rješenja za sustave opskrbe toplinom i, na temelju tehničke i ekonomske usporedbe, opravdava izbor opcije predložene za odobrenje.

Naknadna izrada projekata za izvore topline i toplinske mreže trebala bi se, u skladu s regulatornim dokumentima, provoditi samo na temelju odluka donesenih u odobrenoj shemi opskrbe toplinom za određeno mjesto.

1.2. Opće karakteristike toplinskih mreža

Mreže grijanja mogu se klasificirati prema vrsti rashladne tekućine koja se u njima koristi, kao i prema njegovim projektnim parametrima (tlakovi i temperature). Gotovo jedina rashladna sredstva u toplinskim mrežama su topla voda i vodena para. Vodena para kao rashladno sredstvo naširoko se koristi u izvorima topline (kotlovnice, termoelektrane), au mnogim slučajevima - u sustavima za korištenje topline, posebno industrijskim. Komunalni sustavi opskrbe toplinom opremljeni su mrežama za grijanje vode, a industrijski su opremljeni ili samo parom ili parom u kombinaciji s vodom, koja se koristi za pokrivanje opterećenja sustava grijanja, ventilacije i opskrbe toplom vodom. Ova kombinacija vodene i parne mreže grijanja također je tipična za gradske sustave opskrbe toplinom.

Vodovodne mreže uglavnom su dvocijevne s kombinacijom dovodnih cjevovoda za dovod tople vode iz toplinskih izvora u toplinske sustave i povratnih cjevovoda za vraćanje u tim sustavima ohlađene vode u toplinske izvore za dogrijavanje. Dovodni i povratni cjevovodi mreža za grijanje vode, zajedno s odgovarajućim cjevovodima izvora topline i sustava za korištenje topline, čine zatvorene krugove cirkulacije vode. Ovu cirkulaciju podržavaju mrežne crpke ugrađene u izvore topline, a za velike udaljenosti transporta vode - i duž mrežne trase (crpne stanice). Ovisno o usvojenoj shemi za povezivanje sustava opskrbe toplom vodom s mrežama, razlikuju se zatvorene i otvorene sheme (češće se koriste pojmovi "zatvoreni i otvoreni sustavi opskrbe toplinom").

U zatvorenim sustavima toplina se oslobađa iz mreža u sustavu opskrbe toplom vodom zagrijavanjem hladne vode iz slavine u posebnim bojlerima.

U otvorenim sustavima opterećenja opskrbe toplom vodom pokrivaju se opskrbom potrošača vodom iz dovodnih cjevovoda mreže, a tijekom razdoblja grijanja - u mješavini s vodom iz povratnih cjevovoda sustava grijanja i ventilacije. Ako se u svim režimima voda iz povratnih cjevovoda može u potpunosti koristiti za opskrbu toplom vodom, tada nema potrebe za povratnim cjevovodima od toplinskih točaka do izvora topline. Pridržavanje ovih uvjeta u pravilu je moguće samo ako raditi zajedno nekoliko izvora topline na zajedničkim toplinskim mrežama uz zadaću pokrivanja opterećenja opskrbe toplom vodom dijela tih izvora.

Vodovodne mreže koje se sastoje samo od opskrbnih cjevovoda nazivaju se jednocijevne i najekonomičnije su u pogledu kapitalnih ulaganja u njihovu izgradnju. Toplinske mreže se dopunjavaju u zatvorenim i otvorenim sustavima radom dopunskih pumpi i jedinica za pripremu dopunske vode. U otvoreni sustav potrebna im je produktivnost 10-30 puta veća nego u zatvorenom. Kao rezultat toga, s otvorenim sustavom, kapitalna ulaganja u izvore topline su velika. Istodobno, u ovom slučaju nema potrebe za grijačima vode iz slavine, pa su stoga troškovi povezivanja sustava opskrbe toplom vodom s mrežama grijanja značajno smanjeni. Dakle, izbor između otvorenog i zatvoreni sustavi u svakom slučaju, to mora biti opravdano tehničkim i ekonomskim izračunima, uzimajući u obzir sve dijelove centraliziranog sustava opskrbe toplinom. Takve proračune treba izvršiti prilikom izrade sheme opskrbe toplinom naseljenog područja, odnosno prije projektiranja odgovarajućih izvora topline i njihovih mreža grijanja.

U nekim slučajevima mreže za grijanje vode izrađuju se s tri ili čak četiri cijevi. Takvo povećanje broja cijevi, koje se obično osigurava samo u određenim dijelovima mreže, povezano je s udvostručenjem samo dovodnih (trocijevni sustavi) ili dovodnih i povratnih (četverocijevni sustavi) cjevovoda za odvojeno spajanje na odgovarajuće cjevovode. sustava opskrbe toplom vodom ili sustava grijanja i ventilacije. Ovakva podjela značajno olakšava regulaciju opskrbe toplinskom energijom sustava za različite namjene, ali istovremeno dovodi do značajnog povećanja kapitalnih ulaganja u mrežu.

U velikim centraliziranim sustavima grijanja postoji potreba za podjelom mreža grijanja vode u nekoliko kategorija, od kojih svaka može koristiti vlastite sheme opskrbe toplinom i transporta.

Standardi predviđaju podjelu toplinskih mreža u tri kategorije: glavne od izvora topline do ulaza u mikropodručja (blokove) ili poduzeća; distribucija od glavnih mreža do mreža do pojedinačnih zgrada: mreže do pojedinačnih zgrada u obliku ogranaka od distribucijskih (ili u nekim slučajevima od glavnih) mreža do čvorova koji s njima povezuju sustave za korištenje topline pojedinačnih zgrada. Preporučljivo je razjasniti ove nazive u odnosu na klasifikaciju centraliziranih sustava opskrbe toplinom usvojenu u § 1.1 prema njihovoj veličini i broju opsluženih potrošača. Dakle, ako se u malim sustavima toplina opskrbljuje iz jednog izvora topline samo za skupinu stambenih i javnih zgrada unutar mikročetvrta ili industrijske zgrade jedno poduzeće, tada nestaje potreba za glavnim toplinskim mrežama i sve mreže iz takvih izvora topline treba smatrati distribucijskim mrežama. Ova situacija je tipična za korištenje grupnih (kvartalnih) i mikrodistriktnih kotlovnica kao izvora topline, kao i industrijskih kotlova koji služe jednom poduzeću. Pri prelasku s takvih malih sustava na okružne, a još više na međuokružne, pojavljuje se kategorija glavnih toplinskih mreža, na koje su povezane distribucijske mreže pojedinih mikrodistrikata ili poduzeća jedne industrijske regije. Spajanje pojedinačnih objekata izravno na glavne mreže, osim na distribucijske mreže, izrazito je nepoželjno iz niza razloga, pa se stoga vrlo rijetko koristi.

Veliki izvori topline područnih i međupodručnih centraliziranih sustava opskrbe toplinom, prema standardima, moraju biti smješteni izvan stambene zone kako bi se smanjio utjecaj njihovih emisija na stanje zračnog bazena u ovoj zoni, kao i pojednostavio sustave za njihovo opskrbu tekućim ili krutim gorivom.

U takvim slučajevima pojavljuju se početni (glavni) dijelovi magistralnih mreža značajne duljine, unutar kojih nema spojnih čvorova za distribucijske mreže. Takav transport rashladne tekućine bez popratne distribucije do potrošača naziva se tranzit, te je preporučljivo klasificirati odgovarajuće glavne dijelove glavnih toplinskih mreža u posebnu kategoriju tranzita.

Prisutnost tranzitnih mreža značajno pogoršava tehničke i ekonomske pokazatelje transporta rashladne tekućine, posebno kada je duljina tih mreža 5 - 10 km ili više, što je tipično, posebno kada se kao toplinska energija koriste nuklearne termoelektrane ili toplinske stanice. izvori.

1.3. Opće karakteristike toplinskih točaka

Bitan element centraliziranih sustava opskrbe toplinom su instalacije koje se nalaze na mjestima priključka na toplinske mreže lokalnih sustava za korištenje topline, kao i na spojevima mreža različitih kategorija. U takvim instalacijama se nadzire i upravlja radom toplinskih mreža i sustava za korištenje topline. Ovdje se mjere parametri rashladne tekućine - tlakovi, temperature, a ponekad i brzine protoka - i opskrba toplinom se regulira na različitim razinama.

Pouzdanost i učinkovitost sustava opskrbe toplinom u cjelini uvelike ovise o radu takvih instalacija. Ove postavke u regulatorni dokumenti nazivaju toplinske točke (ranije su se koristili i nazivi „priključni čvorovi za lokalne sustave iskorištavanja topline“, „toplinski centri“, „pretplatničke instalacije“ itd.).

Međutim, preporučljivo je donekle razjasniti klasifikaciju toplinskih točaka usvojenu u istim dokumentima, budući da u svim toplinske točke odnose se ili na centralni (TCP) ili na individualni (ITP). Potonji uključuju samo instalacije s priključnim točkama na toplinske mreže sustava za iskorištavanje topline jedne zgrade ili njihovog dijela (u velikim zgradama). Sve ostale toplinske točke, bez obzira na broj zgrada koje se opslužuju, klasificirane su kao centralne.

U skladu s prihvaćenom klasifikacijom toplinskih mreža, kao i različitim stupnjevima regulacije opskrbe toplinom, koristi se sljedeća terminologija. Što se tiče toplinskih točaka:

lokalne toplinske točke (MTP), servisiraju sustave iskorištavanja topline pojedinačnih zgrada;

grupne ili mikrodistrične toplinske točke (GTS), koje opslužuju skupinu stambenih zgrada ili sve zgrade unutar mikrodistrikta;

toplinske točke (RTS), opslužuju sve zgrade unutar stambenog područja

Što se tiče faza regulacije:

centralno - samo kod izvora topline;

distrikt, grupa ili mikrodistrikt - na odgovarajućim toplinskim točkama (RTP ili GTP);

lokalno - na lokalnim toplinskim točkama pojedinačnih zgrada (MTP);

pojedinačni na zasebnim prijamnicima topline (uređaji za grijanje, ventilaciju ili sustave opskrbe toplom vodom).

Referentni vodič za projektiranje toplinskih mreža

Početna Matematika, kemija, fizika Projektiranje sustava opskrbe toplinom bolničkog kompleksa

27. Safonov A.P. Zbirka zadataka o daljinskom grijanju i toplinskim mrežama Udžbenik za sveučilišta, M.: Energoatomizdat. 1985. godine.

28. Ivanov V.D., Gladyshey N.N., Petrov A.V., Kazakova T.O. Inženjerski proračuni i metode ispitivanja toplinskih mreža Bilješke s predavanja. SPb.: SPb GGU RP. 1998. godine.

29. Upute za rad toplinskih mreža M.: Energija 1972.

30. Sigurnosna pravila za servisiranje toplinskih mreža M: Atomizdat. 1975. godine.

31. Yurenev V.N. Termotehnički priručnik u 2 sveska M.; Energija 1975.,1976.

32. Golubkov B.N. Oprema za grijanje i opskrba toplinom za industrijska poduzeća. M.: Energija 1979.

33. Shubin E.P. Osnovna pitanja u projektiranju sustava opskrbe toplinom. M.: Energija. 1979. godine.

34. Smjernice za izradu elaborata elektrane i dioničko društvo energije i elektrifikacije o toplinskoj učinkovitosti opreme. RD 34.0K.552-95. SPO ORGRES M: 1995.

35. Metoda određivanja jedinični troškovi gorivo za toplinu ovisno o parametrima pare koja se koristi za opskrbu toplinom RD 34.09.159-96. SPO ORGRES. M.: 1997

36. Upute za analizu promjene specifične potrošnje goriva u elektranama i energetskim udrugama. RD 34.08.559-96 SPO ORGRES. M.: 1997.

37. Kutovoy G.P., Makarov A.A., Shamraev N.G. Stvaranje povoljne osnove za razvoj ruske elektroenergetike na tržišnoj osnovi “Termoenergetika”. broj 11, 1997. str. 2-7.

38. Bushuev V.V., Gromov B.N., Dobrokhotov V.N., Pryakhin V.V., Znanstveni, tehnički i organizacijski i ekonomski problemi uvođenja tehnologija za uštedu energije. "Termoenergetika". broj 11. 1997. str.8-15.

39. Astakhov N.L., Kalimov V.F., Kiselev G.P. Novo izdanje metodološka uputstva za proračun pokazatelja toplinske učinkovitosti opreme termoelektrane. "Ušteda energije i obrada vode." broj 2, 1997., str. 19-23.

Ekaterina Igorevna Tarasevich
Rusija

Glavni urednik -

Kandidat bioloških znanosti

NORMATIVNA GUSTOĆA TOPLINSKOG PROTOKA I TOPLINSKI GUBICI KROZ TOPLINSKO IZOLIRANU POVRŠINU ZA ​​MAGISTRALNE TOPLINSKE MREŽE

U članku se raspravlja o izmjenama niza objavljenih regulatornih dokumenata za toplinsku izolaciju sustava opskrbe toplinom, čiji je cilj osigurati dugovječnost sustava. Ovaj članak posvećen je proučavanju utjecaja prosječne godišnje temperature toplinskih mreža na toplinske gubitke. Istraživanja se odnose na sustave opskrbe toplinom i termodinamiku. Dane su preporuke za izračun standardnih toplinskih gubitaka kroz izolaciju cjevovoda toplinske mreže.

Relevantnost rada određena je činjenicom da se bavi malo proučavanim problemima u sustavu opskrbe toplinom. Kvaliteta toplinsko-izolacijskih konstrukcija ovisi o toplinskim gubicima sustava. Pravilno projektiranje i proračun toplinsko-izolacijske konstrukcije puno je važniji od samog odabira izolacijski materijal. Prikazani su rezultati usporedne analize toplinskih gubitaka.

Metode toplinskog proračuna za izračun toplinskih gubitaka cjevovoda toplinskih mreža temelje se na korištenju standardne gustoće protok topline kroz površinu termoizolacijske konstrukcije. U ovom članku, na primjeru cjevovoda s izolacijom od poliuretanske pjene, izvršen je proračun gubitaka topline.

Uglavnom, donesen je sljedeći zaključak: trenutni regulatorni dokumenti daju ukupne vrijednosti gustoće toplinskog toka za dovodne i povratne cjevovode. Postoje slučajevi kada promjeri dovodnog i povratnog cjevovoda nisu isti; u jednom kanalu mogu se položiti tri ili više cjevovoda, stoga je potrebno koristiti prethodni standard. Ukupne vrijednosti gustoće protoka topline u standardima mogu se podijeliti između dovodnih i povratnih cjevovoda u istim omjerima kao u zamijenjenim standardima.

Ključne riječi

Književnost

SNiP 41-03-2003. Toplinska izolacija opreme i cjevovoda. Ažurirano izdanje. – M: Ministarstvo regionalnog razvoja Rusije, 2011. – 56 str.

SNiP 41-03-2003. Toplinska izolacija opreme i cjevovoda. – M.: Gosstroj Rusije, FSUE TsPP, 2004. – 29 str.

SP 41-103-2000. Projektiranje toplinske izolacije opreme i cjevovoda. M: Gosstroy Rusije, FSUE TsPP, 2001. 47 str.

GOST 30732-2006. Čelične cijevi i spojni dijelovi s toplinskom izolacijom od poliuretanske pjene sa zaštitnim omotačem. – M.: STANDARDINFORM, 2007, 48 str.

Norme za projektiranje toplinske izolacije cjevovoda i opreme elektrana i toplinskih mreža. M.: Gosstroyizdat, 1959. – URL: http://www.politerm.com.ru/zuluthermo/help/app_thermoleaks_year1959.htm

SNiP 2.04.14-88. Toplinska izolacija opreme i cjevovoda / Gosstroy SSSR.- M.: CITP Gosstroy SSSR, 1998. 32 str.

Belyaykina I.V., Vitaliev V.P., Gromov N.K. i tako dalje.; ur. Gromova N.K.; Šubina E.P. Mreže za grijanje vode: Referentni vodič za projektiranje. M.: Energoatomizdat, 1988. – 376 str.

Ionin A.A., Khlybov B.M., Bratenkov V.N., Terletskaya E.H.; ur. A.A. Ionina. Opskrba toplinom: Udžbenik za visoka učilišta. M.: Stroyizdat, 1982. 336 str.

Lienhard, John H., Udžbenik o prijenosu topline / John H. Lienhard IV i John H. Lienhard V, 3. izdanje. Cambridge, MA: Phlogiston Press, 2003

Silverstein, CC, “Dizajn i tehnologija toplinskih cijevi za hlađenje i izmjenu topline,” Taylor & Francis, Washington DC, SAD, 1992.

Europska norma EN 253 Cijevi za daljinsko grijanje — Predizolirani spojeni cijevni sustavi za izravno ukopane toplovodne mreže — Cijevni sklop od čelične servisne cijevi, poliuretanske toplinske izolacije i vanjskog omotača od polietilena.

Europska norma EN 448 Cijevi za daljinsko grijanje. Sustavi predizoliranih spojenih cijevi za izravno ukopane toplovodne mreže. Montažni sklopovi od čeličnih servisnih cijevi, poliuretanske toplinske izolacije i vanjskog omotača od polietilena

DIN EN 15632-1:2009 Cijevi daljinskog grijanja - Predizolirani sustavi savitljivih cijevi - 1. dio: Klasifikacija, opći zahtjevi i metode ispitivanja

Sokolov E.Ya. Toplinarstvo i toplinske mreže Udžbenik za visoka učilišta. M.: Izdavačka kuća MPEI, 2001. 472 str.

SNiP 41-02-2003. Mreža grijanja. Ažurirano izdanje. – M: Ministarstvo regionalnog razvoja Rusije, 2012. – 78 str.

SNiP 41-02-2003. Mreža grijanja. – M: Gosstroj Rusije, 2004. – 41 str.

Nikolaev A.A. Projektiranje toplinskih mreža (Priručnik za projektante) / A.A. Nikolaev [etc.]; uredio A.A Nikolaeva. – M.: NAUKA, 1965. – 361 str.

Varfolomeev Yu.M., Kokorin O.Ya. Grijanje i toplinske mreže: Udžbenik. M.: Infra-M, 2006. – 480 str.

Kozin V. E., Levina T. A., Markov A. P., Pronina I. B., Slemzin V. A. Opskrba toplinom: udžbenik za studente sveučilišta. – M.: Viša. škola, 1980. – 408 str.

Safonov A.P. Zbirka zadataka o grijanju i toplinskim mrežama: Udžbenik. priručnik za sveučilišta. 3. izdanje, revidirano. M.: Energoatomizdat, 1985. 232 str.

• Trenutno nema poveznica.

Određivanje lokalnih koeficijenata gubitaka u toplinskim mrežama industrijskih poduzeća

Datum objave: 06.02.2017 2017-02-06

Članak pregledan: 186 puta

Bibliografski opis:

Ushakov D.V., Snisar D.A., Kitaev D.N. Određivanje koeficijenata lokalnih gubitaka u grijačkim mrežama industrijskih poduzeća // Mladi znanstvenik. 2017. br. 6. str. 95-98. URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (datum pristupa: 13.07.2018.).

U članku su prikazani rezultati analize stvarnih vrijednosti koeficijenta lokalnog gubitka koji se koristi u projektiranju toplinskih mreža u fazi preliminarnog hidrauličkog proračuna. Na temelju analize stvarnih projekata dobivene su prosječne vrijednosti za mreže industrijskih lokacija, podijeljene na glavne i ogranke. Pronađene su jednadžbe koje omogućuju izračunavanje koeficijenta lokalnih gubitaka ovisno o promjeru mrežnog cjevovoda.

Ključne riječi : toplinske mreže, hidraulički proračun, lokalni koeficijent gubitaka

Kod hidrauličkog proračuna grijaćih mreža postaje potrebno postaviti koeficijent α , uzimajući u obzir udio gubitaka tlaka u lokalnim otporima. U suvremenim normama, čija je primjena obavezna tijekom projektiranja, ne spominje se standardna metoda hidrauličkog proračuna, a posebno koeficijent α. U suvremenoj referentnoj i obrazovnoj literaturi u pravilu se daju vrijednosti koje preporučuje otkazani SNiP II-36–73*. U tablici Prikazane su 1 vrijednosti α za vodovodne mreže.

Koeficijent α za određivanje ukupnih ekvivalentnih duljina lokalnih otpora

Vrsta dilatacijskih spojeva

Uvjetni promjer cjevovoda, mm

Razgranate mreže grijanja

U obliku slova U sa savijenim zavojima

U obliku slova U sa zavarenim ili strmo zakrivljenim zavojima

U obliku slova U sa zavarenim zavojima

Iz tablice 1 proizlazi da vrijednost α može biti u rasponu od 0,2 do 1. Povećanje vrijednosti može se primijetiti s povećanjem promjera cjevovoda.

U literaturi se za preliminarne proračune, kada promjeri cijevi nisu poznati, udio gubitaka tlaka u lokalnim otporima preporučuje odrediti pomoću formule B. L. Shifrinsona

Gdje z- koeficijent prihvaćen za vodovodne mreže je 0,01; G- potrošnja vode, t/h.

Rezultati proračuna pomoću formule (1) pri različitim protokima vode u mreži prikazani su na slici. 1.

Riža. 1. Ovisnost α od potrošnje vode

Od sl. 1 slijedi da vrijednost α kod velikih protoka može biti veći od 1, a kod malih protoka može biti manji od 0,1. Na primjer, pri protoku od 50 t/h, α=0,071.

Literatura daje izraz za lokalni koeficijent gubitaka

gdje je ekvivalentna duljina odsječka i njegova duljina, m; - zbroj lokalnih koeficijenata otpora na gradilištu; λ - koeficijent hidrauličkog trenja.

Pri projektiranju mreža za grijanje vode u uvjetima turbulentnog kretanja pronaći λ upotrijebite Shifrinsonovu formulu. Uzimanje ekvivalentne vrijednosti hrapavosti k e=0,0005 mm, formula (2) se pretvara u oblik

.(3)

Iz formule (3) proizlazi da α ovisi o duljini dionice, njenom promjeru i zbroju lokalnih koeficijenata otpora, koji su određeni konfiguracijom mreže. Očito značenje α raste sa smanjenjem duljine presjeka i povećanjem promjera.

Kako bi se odredili stvarni lokalni koeficijenti gubitaka α , pregledani su postojeći projekti mreža grijanja vode industrijskih poduzeća za različite namjene. Na raspolaganju su bili obrasci hidrauličkog proračuna za svaku dionicu određen je koeficijent α prema formuli (2). Ponderirane prosječne vrijednosti lokalnog koeficijenta gubitaka za svaku mrežu pronađene su zasebno za glavni vod i grane. Na sl. 2 prikazuje rezultate proračuna α uz izračunate autoceste za uzorak od 10 mrežnih dijagrama, a na sl. 3 za grane.

Riža. 2. Stvarne vrijednosti α duž označenih autocesta

Od sl. 2 slijedi da minimalna vrijednost 0,113, maksimalno 0,292, a prosjek po svim shemama je 0,19.

Riža. 3. Stvarne vrijednosti α po granama

Od sl. 3 slijedi da je minimalna vrijednost 0,118, maksimalna 0,377, a prosječna vrijednost za sve sheme je 0,231.

Uspoređujući dobivene podatke s preporučenima, možete napraviti sljedeće zaključke. Prema tablici. 1 za razmatranu vrijednost shema α =0,3 za glavni i α=0,3÷0,4 za ogranke, a stvarni prosjeci su 0,19 i 0,231, što je nešto manje od preporučenih. Stvarni raspon vrijednosti α ne prelazi preporučene vrijednosti, tj. tablične vrijednosti (tablica 1) mogu se protumačiti kao "ne više".

Za svaki promjer cjevovoda određene su prosječne vrijednosti α uz autoceste i odvojke. Rezultati proračuna prikazani su u tablici. 2.

Vrijednosti stvarnih lokalnih koeficijenata gubitaka α

Iz analize tablice 2. proizlazi da s povećanjem promjera cjevovoda vrijednost koeficij α povećava se. Metodom najmanjih kvadrata dobivene su jednadžbe linearne regresije za glavninu i grane ovisno o vanjskom promjeru:

Na sl. Slika 4 prikazuje rezultate izračuna pomoću jednadžbi (4), (5) i stvarne vrijednosti za odgovarajuće promjere.

Riža. 4. Rezultati izračuna koeficijenata α prema jednadžbama (4), (5)

Na temelju analize pravi projekti termovodne mreže industrijskih lokacija, dobivene su prosječne vrijednosti lokalnih koeficijenata gubitaka, podijeljenih na glavne i ogranke. Pokazalo se da stvarne vrijednosti ne prelaze preporučene, a prosječne vrijednosti su nešto manje. Dobivene su jednadžbe koje omogućuju izračun lokalnog koeficijenta gubitaka ovisno o promjeru mrežnog cjevovoda za glavne i ogranke.

1. Kopko, V. M. Opskrba toplinom: tečaj predavanja za studente specijalnosti 1–700402 "Opskrba toplinom i plinom, ventilacija i zaštita zraka" visokoškolskih ustanova / V. M. Kopko. - M: Izdavačka kuća ASV, 2012. - 336 str.
2. Mreže za grijanje vode: Referentni vodič za projektiranje / N. K. Gromov [et al.]. - M.: Energoatomizdat, 1988. - 376 str.
3. Kozin, V. E. Opskrba toplinom: tutorial za studente / V. E. Kozin. - M.: Viši. škola, 1980. - 408 str.
4. Pustovalov, A.P. Povećanje energetske učinkovitosti inženjerskih sustava zgrada putem optimalnog odabira regulacijskih ventila / A.P. Pustovalov, D.N. Kitaev, T.V. Shchukina // Znanstveni bilten Voronješkog državnog sveučilišta za arhitekturu i građevinarstvo. Niz: Visoka tehnologija. Ekologija. - 2015. - Broj 1. - Str. 187–191.
5. Semenov, V. N. Utjecaj tehnologija za uštedu energije na razvoj toplinskih mreža / V. N. Semenov, E. V. Sazonov, D. N. Kitaev, O. V. Tertychny, T. V. Shchukina // Novosti visokoškolskih ustanova. Izgradnja. - 2013. - Broj 8(656). - Str. 78–83.
6. Kitaev, D. N. Utjecaj moderne uređaji za grijanje o regulaciji toplinskih mreža / D. N. Kitaev // Znanstveni časopis. Inženjerski sustavi i konstrukcije. - 2014. - T.2. - Broj 4(17). - str. 49–55.
7. Kitaev, D. N. Varijanta dizajna sustava opskrbe toplinom uzimajući u obzir pouzdanost mreže grijanja / D. N. Kitaev, S. G. Bulygina, M. A. Slepokurova // Mladi znanstvenik. - 2010. - br. 7. - str. 46–48.
Koje je zakone Vladimir Putin potpisao zadnjeg dana odlazeće godine? Do kraja godine uvijek se nakupi hrpa stvari koje želite dovršiti prije nego što zazvoni zvona. Pa da ne povučemo stare dugove u Novu godinu. Državna Duma […]
8. Organizacija FGKU "GC VVE" Ministarstvo obrane Rusije Pravna adresa: 105229, MOSKVA, GOSPITALNAYA PL, 1-3, STRANICA 5 OKFS: 12 - Savezna imovina OKOGU: 1313500 - Ministarstvo obrane Ruske Federacije […]

Energija je glavni proizvod koji je čovjek naučio stvoriti. Neophodan je i za svakodnevni život i za industrijska poduzeća. U ovom članku ćemo govoriti o normama i pravilima za projektiranje i izgradnju vanjskih mreža grijanja.

Što je toplinska mreža

Ovo je skup cjevovoda i uređaja koji reproduciraju, transportiraju, pohranjuju, reguliraju i opskrbljuju sve točke napajanja toplinom putem tople vode ili pare. Iz izvora energije ulazi u dalekovode i zatim se distribuira po prostorijama.

Što je uključeno u dizajn:

• cijevi koje su podvrgnute prethodnoj obradi protiv korozije i također su podložne izolaciji - obloga ne smije biti duž cijele rute, već samo u području koje se nalazi na ulici;
• kompenzatori - uređaji koji su odgovorni za kretanje, temperaturnu deformaciju, vibracije i pomicanje tvari unutar cjevovoda;
• sustav pričvršćivanja - ovisno o vrsti instalacije, postoje različite mogućnosti, ali u svakom slučaju potrebni su potporni mehanizmi;
• rovovi za polaganje - postavljaju se betonski oluci i tuneli ako se polaganje vrši iznad zemlje;
• zaporni ili regulacijski ventili - privremeno zaustavljaju tlak ili ga pomažu smanjiti, blokirajući protok.

Također, projekt opskrbe toplinom zgrade može sadržavati dodatnu opremu unutar inženjerskog sustava grijanja i opskrbe toplom vodom. Dakle, dizajn je podijeljen u dva dijela - vanjske i unutarnje mreže grijanja. Prvi može doći iz središnjeg glavnog cjevovoda, ili možda iz jedinice za grijanje ili kotlovnice. Postoje i sustavi unutar prostorija koji reguliraju količinu topline u pojedinim prostorijama, radionicama - ako se radi o industrijskim poduzećima.

Podjela toplinskih mreža prema osnovnim karakteristikama i osnovnim metodama projektiranja

Postoji nekoliko kriterija po kojima se sustav može razlikovati. To uključuje način njihovog postavljanja, njihovu namjenu, područje opskrbe toplinom, njihovu snagu, kao i mnoge dodatne funkcije. U trenutku projektiranja sustava za opskrbu toplinom, projektant mora saznati od kupca koliko energije vod mora transportirati dnevno, koliko izlaza ima, kakvi će biti uvjeti rada - klimatski, meteorološki, kao i kako ne pokvariti urbani razvoj.

Prema ovim podacima možete odabrati jednu od vrsta brtvila. Pogledajmo klasifikacije.

Prema vrsti instalacije

Tamo su:

• U zraku su i nadzemni.

Ovo se rješenje rijetko koristi zbog teškoća postavljanja, održavanja, popravka, ali i zbog neuglednog izgleda takvih mostova. Nažalost, projekt obično ne uključuje ukrasni elementi. To je zbog činjenice da kutije i druge maskirne strukture često sprječavaju pristup cijevima i također sprječavaju pravovremeno otkrivanje problema, kao što je curenje ili pukotina.

Odluka o projektiranju mreža grijanja zraka donosi se nakon inženjerskih istraživanja za ispitivanje područja s seizmičkom aktivnošću, kao i visoke razine podzemnih voda. U takvim slučajevima nije moguće kopati rovove i provoditi nadzemnu montažu, jer to može biti neproduktivno - prirodni uvjeti mogu oštetiti kućište, vlaga će utjecati na ubrzanu koroziju, a pokretljivost tla će dovesti do puknuća cijevi.

Još jedna preporuka za izvođenje nadzemnih građevina je u gustim stambenim područjima, kada jednostavno nije moguće kopati rupe ili u slučaju kada na ovom mjestu već postoji jedna ili više linija postojećih komunikacija. Prilikom izvođenja zemljanih radova u ovom slučaju postoji veliki rizik od oštećenja gradskih inženjerskih sustava.

Sustavi grijanja zraka ugrađeni su na metalni nosači i stupovi gdje su pričvršćeni za obruče.

• Pod zemljom.

Oni su, prema tome, položeni pod zemljom ili na njoj. Postoje dvije mogućnosti za dizajn sustava opskrbe toplinom - kada se instalacija izvodi na kanalski način i na ne-kanalni način.

U prvom slučaju postavlja se betonski kanal ili tunel. Beton je armiran, a mogu se koristiti već pripremljeni prstenovi. Ovo štiti cijevi, namote, a također olakšava pregled i održavanje održavajući cijeli sustav čistim i suhim. Zaštita se odvija istovremeno od vlage, podzemnih voda i poplava, kao i od korozije. Ove mjere opreza također pomažu u sprječavanju mehaničkog utjecaja na liniju. Kanali mogu biti monolitno punjenje betonski ili montažni, njihovo drugo ime je pladanj.

Metoda bez kanala je manje poželjna, ali zahtijeva mnogo manje vremena, troškova rada i materijalnih resursa. Ekonomično je učinkovita metoda, ali same cijevi nisu obične, već posebne - sa ili bez zaštitne ljuske, ali tada materijal mora biti izrađen od polivinil klorida ili s njegovim dodatkom. Proces popravka i ugradnje postaje teži ako se planira rekonstruirati mrežu ili proširiti toplinsku mrežu, jer će biti potrebno ponovno izvoditi radove iskopa.

Prema vrsti rashladnog sredstva

Mogu se transportirati dva elementa:

• Vruća voda.

Prenosi toplinsku energiju i istovremeno može služiti za opskrbu vodom. Posebnost je u tome što se takvi cjevovodi ne mogu postaviti sami, čak ni glavni. Moraju se provoditi u višekratnicima od dva. Obično su to dvocijevni i četverocijevni sustavi. Ovaj zahtjev je zbog činjenice da nije potrebna samo opskrba tekućinom, već i njeno uklanjanje. Obično se hladni protok (povratak) vraća na točku grijanja. U kotlovnici se odvija sekundarna obrada - filtracija, a zatim zagrijavanje vode.

Ovo su toplinske mreže koje je teže projektirati - primjer istih standardni projekt sadrži uvjete za zaštitu cijevi od ultra visokih temperatura. Činjenica je da je nosač pare mnogo topliji od tekućine. To daje povećanu učinkovitost, ali doprinosi deformaciji cjevovoda i njegovih zidova. To se može spriječiti korištenjem visokokvalitetnih građevinskih materijala i redovitim praćenjem mogućih promjena tlaka tlaka.

Još jedna opasna pojava je stvaranje kondenzacije na zidovima. Potrebno je napraviti namot koji će ukloniti vlagu.

Opasnost vreba i zbog mogućih ozljeda tijekom održavanja i proboja. Opekline parom su vrlo jake, a budući da se tvar prenosi pod pritiskom, može dovesti do značajnih oštećenja kože.

Prema projektnim shemama

Ova se klasifikacija može nazvati i po značenju. Razlikuju se sljedeći objekti:

• Deblo.

Imaju samo jednu funkciju - prijevoz na velike udaljenosti. Obično je to prijenos energije od izvora, kotlovnice, do distribucijskih čvorova. Ovdje mogu postojati točke grijanja koje se bave grananjem ruta. Mreža ima snažne indikatore - temperatura sadržaja je do 150 stupnjeva, promjer cijevi je do 102 cm.

• Distribucija.

To su manje linije čija je svrha isporuka Vruća voda ili parovi na stambene zgrade i industrijska poduzeća. Mogu biti različiti po presjeku; odabire se ovisno o protoku energije po danu. Za stambene zgrade i tvornice obično se koriste maksimalne vrijednosti - ne prelaze 52,5 cm u promjeru. Dok za privatne posjede, stanovnici obično imaju instaliran mali cjevovod koji može zadovoljiti njihove potrebe za grijanjem. Temperatura obično ne prelazi 110 stupnjeva.

• Tromjesečno.

Ovo je podvrsta distribucije. Imaju iste tehničke karakteristike, ali služe za distribuciju tvari po zgradama jednog stambenog naselja ili bloka.

• Podružnice.

Namijenjeni su za povezivanje glavne linije i točke grijanja.

Prema izvoru topline

Tamo su:

• Centralizirano.

Početna točka prijenosa topline je velika toplinska stanica koja opskrbljuje cijeli grad ili njegov veći dio. To mogu biti termoelektrane, velike kotlovnice, nuklearne elektrane.

• Decentralizirano.

Bave se transportom iz malih izvora - autonomnih toplinskih stanica, koje mogu opskrbiti samo malu stambenu zgradu, jednu stambenu zgradu, određenu industrijska proizvodnja. Autonomna napajanja, u pravilu, ne trebaju dijelove autocesta, budući da se nalaze uz objekt ili strukturu.

Faze izrade projekta toplinske mreže

• Prikupljanje početnih podataka.

Kupac osigurava tehnički zadatak projektant te samostalno ili putem trećih organizacija sastavlja popis podataka koji će biti potrebni u radu. Ovo je količina potrebne toplinske energije godišnje i dnevno, oznaka točaka snage, kao i radni uvjeti. Ovdje također možete pronaći preferencije za maksimalnu cijenu svih radova i korištenih materijala. Prije svega, nalog mora naznačiti zašto je potrebna mreža grijanja - stambeni prostor, proizvodnja.

• Inženjersko istraživanje.

Radovi se izvode na licu mjesta i u laboratorijima. Inženjer zatim dovršava izvješća. Sustavom pregleda obuhvaćeno je tlo, svojstva tla, razina podzemnih voda, kao i klimatski i meteorološki uvjeti te seizmička svojstva područja. Za rad i izradu izvješća potrebna vam je poveznica + +. Ovi programi će osigurati automatizaciju cjelokupnog procesa, kao i usklađenost sa svim normama i standardima.

• Projektiranje inženjerskih sustava.

U ovoj fazi izrađuju se crteži i dijagrami pojedinih komponenti i izvode se proračuni. Pravi dizajner uvijek koristi visokokvalitetni softver, na primjer, . Softver je dizajniran za rad s inženjerske mreže. Uz njegovu pomoć prikladno je pratiti, stvarati bušotine, označavati sjecišta linija, kao i označavati presjek cjevovoda i napraviti dodatne oznake.

Regulatorni dokumenti koji vode projektanta su SNiP 41-02-2003 "Toplinske mreže" i SNiP 41-03-2003 "Toplinska izolacija opreme i uređaja".

U istoj fazi izrađuje se građevinska i projektna dokumentacija. Da biste se pridržavali svih pravila GOST-a, SP-a i SNiP-a, morate koristiti program ili. Automatiziraju proces popunjavanja papira prema zakonskim standardima.

• Odobrenje projekta.

Prvo se kupcu nudi izgled. U ovom trenutku prikladno je koristiti funkciju 3D vizualizacije. Trodimenzionalni model cjevovoda je jasniji, prikazuje sve čvorove koji nisu vidljivi na crtežu osobi koja nije upoznata s pravilima crtanja. A za profesionalce, trodimenzionalni izgled je neophodan za prilagodbe i osiguravanje neželjenih raskrižja. Program ima ovu funkciju. Pogodno je izraditi svu radnu i projektnu dokumentaciju, nacrtati i izvršiti osnovne izračune pomoću ugrađenog kalkulatora.

Potom mora proći suglasnost na više instanci gradskog poglavarstva, kao i proći stručnu procjenu neovisnog predstavnika. Praktično je koristiti funkciju elektroničkog upravljanja dokumentima. To je osobito istinito kada su kupac i izvođač u različitim gradovima. Svi ZVSOFT proizvodi komuniciraju s uobičajenim inženjerskim, tekstualnim i grafičkim formatima, tako da dizajnerski tim može koristiti ovaj softver za obradu podataka dobivenih iz različitih izvora.

Sastav tipične izvedbe toplinske mreže i primjer toplovoda

Glavne elemente cjevovoda proizvođači uglavnom proizvode u gotovom obliku, tako da ostaje samo pravilno ih postaviti i instalirati.

Pogledajmo sadržaj dijelova na primjeru klasičnog sustava:

• Cijevi. Gore smo ispitali njihov promjer u vezi s tipologijom struktura. A duljina ima standardne parametre - 6 i 12 metara. Možete naručiti pojedinačno rezanje u tvornici, ali to će koštati mnogo više.
  Važno je koristiti nove proizvode. Bolje je koristiti one koji se proizvode odmah s izolacijom.
• Vezni elementi. To su koljena pod kutom od 90, 75, 60, 45 stupnjeva. U ovu skupinu također spadaju: koljena, T-sklopovi, prijelazi i završne kape cijevi.
• Zaporni ventili. Njegova je svrha zatvoriti vodu. Brave se mogu nalaziti u posebnim kutijama.
• Kompenzator. Potrebno je na svim uglovima staze. Ublažavaju procese širenja i deformacije cjevovoda povezane s pritiskom.

Izradite projekt toplinske mreže visoke kvalitete zajedno sa softverskim proizvodima tvrtke ZVSOFT.