Lærebok design av termiske nettverk. Hydraulisk beregning av varmenett

kursarbeid

på kurset "Varmenettverk"

om emnet: "Design av termiske nettverk"

Trening

for semesteroppgave

på kurset "Varmenettverk"

Design og beregn varmeforsyningssystemet til bydelen Volgograd: Bestem varmeforbruket, velg varmeforsyningsskjemaet og typen varmebærer, og foreta deretter hydrauliske, mekaniske og termiske beregninger av varmeskjemaet. Dataene for beregning av alternativ nr. 13 er presentert i tabell 1, tabell 2 og figur 1.

Tabell 1 - Startdata

Verdi Betegnelse Verdi Verdi Betegnelse Betegnelse Verdi Utetemperatur (varme) -22 Ovns ytelse 40 Utetemperatur (ventilasjon) -13 Ovndriftstimer per årtimer8200Antall innbyggere 25 000 Spesifikt gassforbruk 64Antall boligbygg 85Spesifikt forbruk flytende brensel kg/t38Antall offentlige bygg 10Forbruk av oksygen blåst inn i badekaret 54Volum av offentlige bygninger 155 000Jernmalmforbrukkg/t78Volum industribygg 650 000Jernforbrukkg/t650Antall stålverksteder2Skrapeforbrukkg/t550Antall maskinverksteder2Satsforbrukkg/t1100Antall verksteder2Eksostemperatur til kjelen 600Antall termobutikker2Eksostemperatur etter kjelen 255Antall jernbanedepoter3Luftmengde før kjelen1.5Antall varehus3Luftmengde etter kjelen1.7

Figur 1 - Ordning for varmeforsyning av distriktet i byen Volgograd

Tabell 2 - Startdata

Avstander til tomter, km Høydeforskjeller på bakken, m 01234567OABVGDEZH 47467666079268997

Essay

Arbeidsoppgaver: 34 sider, 1 figur, 6 tabeller, 3 kilder, 1 søknader.

Studieobjektet er varmesystemet til byen Volgograd.

Formålet med arbeidet er å beherske beregningsmetodikken for å bestemme varmeforbruket til oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning, valg av varmeforsyningsordning, beregning av varmekilden, hydraulisk beregning av varmenett, mekanisk beregning, termisk beregning av varmenettverk.

Forskningsmetoder - utførelse og analyse av beregninger for å bestemme varmeforbruket, kjølevæskestrøm, designlinje, ikke-designlinje, antall støtter, varmerørkompensatorer, valg av heis.

Som et resultat av dette arbeidet ble varigheten av fyringssesongen beregnet, minimum varmeforbruk for oppvarming, varmebelastningen for oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg er sesongbetont i naturen og avhenger av klimatiske forhold. Også varmen fra røykgasser fra ovner med åpen ild ble beregnet, en spillvarmekjele ble valgt, den økonomiske effektiviteten til spillvarmekjelen og drivstoffbesparelser ble bestemt, og en hydraulisk beregning av varmenettverk ble utført. Antall støtter ble også beregnet, heisen ble valgt, og varmeapparatet ble beregnet.

Antall innbyggere, heis, varme, ventilasjon, rørledning, temperatur, trykk, varmenett, varmtvannsforsyning, tomt, hoved, kjølevæske

Beregning av varmeforbruk

1 Beregning av termiske laster

1.1 Varmeforbruk til oppvarming

1.2 Varmeforbruk til ventilasjon

1.3 Varmeforbruk for varmtvann

2 Årlig varmeforbruk

3 Varmebelastningsvarighetskurve

Valg av varmeforsyningsordning og type varmebærer

Varmekildeberegning

1 Røykgassvarme

2 Velge en spillvarmekjele

3 Bestemmelse av drivstofføkonomi og økonomisk effektivitet av spillvarmekjelen

Hydraulisk beregning av varmenettet

1 Bestemmelse av kjølevæskestrømmen

2 Beregning av rørledningsdiameter

3 Beregning av trykkfallet i rørledningen

4 Bygge en piezometrisk graf

Mekanisk beregning

Termisk beregning

Lenkeliste

Introduksjon

Varmeforsyning er et av hoveddelene i energisektoren. For varmetilførsel Nasjonal økonomi og befolkningen bruker omtrent 1/3 av alle drivstoff- og energiressurser som brukes i landet.

Hovedretningene for å forbedre dette delsystemet er konsentrasjonen og kombinasjonen av varme- og elektrisitetsproduksjon (kraftvarme) og sentralisering av varmeforsyningen.

Varmeforbrukere er boliger og fellestjenester og industribedrifter. For boliger og fellesanlegg brukes varme til oppvarming og ventilasjon av bygninger, varmtvannsforsyning; for industribedrifter, i tillegg for teknologiske behov.

1. Beregning av varmeforbruk

1.1 Beregning av termiske belastninger

Varmebelastninger for oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg er sesongavhengig og avhengig av klimatiske forhold. Teknologisk belastning kan være både sesongmessig og året rundt (varmtvannsforsyning).

1.1.1 Varmeforbruk til oppvarming

Hovedoppgaven med oppvarming er å opprettholde den indre temperaturen i lokalene på et gitt nivå. For å gjøre dette er det nødvendig å opprettholde en balanse mellom varmetapene til bygningen og varmetilskuddet.

Varmetapet til en bygning avhenger hovedsakelig av varmetap gjennom varmeoverføring gjennom utvendige innkapslinger og infiltrasjon.

hvor - varmetap ved varmeoverføring gjennom ytre gjerder, kW;

Infiltrasjonskoeffisient.

Varmeforbruk til oppvarming av boligbygg bestemt av formelen (1.1), hvor varmetapet ved varmeoverføring gjennom ytre gjerder beregnes ved formelen:

hvor er bygningens varmekarakteristikk, kW / (m3 K);

Utvendig volum av et boligbygg, m3;

Det totale volumet av boligbygg bestemmes av formelen:

Hvor - antall innbyggere, personer;

Volumetrisk koeffisient for boligbygg, m3/person. La oss ta det likt.

For å bestemme oppvarmingskarakteristikkene, er det nødvendig å vite gjennomsnittlig volum av en bygning, så fra vedlegg 3 har vi.

I følge vedlegg 5 finner vi det. Infiltrasjonskoeffisient for av denne typen bygninger aksepteres. Da vil varmeforbruket for oppvarming av bolighus være:

Varmeforbruk til oppvarming av offentlige bygg beregnes også ved formler (1.1) og (1.2), hvor volumet av bygninger antas å være lik volumet av offentlige bygg.

Gjennomsnittlig volum av ett offentlig bygg.

Fra vedlegg 3 har vi. I følge vedlegg 5 fastsetter vi det.

Infiltrasjonskoeffisienten for denne typen bygg er akseptabel. Da vil varmeforbruket til oppvarming av offentlige bygg være:

Varmeforbruk til oppvarming av industribygg beregner etter formelen:

Gjennomsnittlig volum på én industribygg:

I henhold til denne verdien fra vedlegg 3 har vi verdiene for varmeegenskaper som er gitt i tabell 1.1.

Tabell 1.1 - Varmeegenskaper for industribygg

Vi aksepterer infiltrasjonskoeffisienten. Innvendig lufttemperatur i verkstedene bør være, i depot-, og på lager-.

Varmeforbruk for oppvarming av industriverksteder:

Varmeforbruk til oppvarming av jernbanedepot og lager:

Det totale varmeforbruket for oppvarming av industribygg vil være:

Totalt varmeforbruk for oppvarming vil være:

Varmeforbruk ved slutten av oppvarmingsperioden:

hvor er utetemperaturen for begynnelsen og slutten av oppvarmingsperioden;

Estimert temperatur inne i den oppvarmede bygningen.

Timeforbruk av varme ved slutten av oppvarmingsperioden:

Timeforbruk for oppvarming:

1.1.2 Varmeforbruk for ventilasjon

En omtrentlig beregning av varmeforbruket for ventilasjon kan utføres i henhold til formelen:

hvor er ventilasjonskarakteristikken til bygningen, kW/(m3 K);

Utvendig volum av bygningen, m3;

Innvendige og ytre temperaturer, °C.

Varmeforbruk til ventilasjon av offentlige bygg.

I mangel av en liste over offentlige bygninger, kan den tas for det totale volumet av alle offentlige bygninger. Dermed vil varmeforbruket for ventilasjon av denne typen bygninger være:

Varmeforbruk til ventilasjon av industribygg beregnet etter følgende formel:

Gjennomsnittlig volum av ett industribygg og følgelig fra vedlegg 3 finner vi byggets ventilasjonskarakteristikk (tabell 1.2).

Tabell 1.2 - Ventilasjonsegenskaper for industribygg

VerkstedStålsmeltingMekaniskReparasjonTermiskDepot Jernbanelager 0,980,180,120,950,290,53

Varmeforbruk til ventilasjon av jernbanedepot og lager:

Varmeforbruk for ventilasjon av industriverksteder:

Det totale varmeforbruket til ventilasjon av offentlige bygg vil være:

Den totale kostnaden for ventilasjon vil være:

Varmeforbruket for ventilasjon ved slutten av oppvarmingsperioden bestemmes av formelen (1.5):

Timeforbruk for ventilasjon ved slutten av fyringssesongen:

Varmeforbruk per time:

1.1.3 Varmeforbruk for varmtvann

Varmtvannstilførselen er svært ujevn både på dagtid og i uken. Gjennomsnittlig daglig varmeforbruk for varmtvann til husholdningsbruk:

hvor - antall innbyggere, mennesker;

Varmtvannsforbruk rate c per innbygger, l/døgn;

Varmtvannsforbruk c for offentlige bygg per beboer i distriktet, l/døgn;

Varmekapasitet til vann: .

La oss ta og. Da har vi:

Timeforbruk for varmtvannsforsyning:

Gjennomsnittlig varmeforbruk for varmtvannsforsyning om sommeren:

hvor er temperaturen på kaldt springvann om sommeren, ° С ();

Koeffisient som tar hensyn til nedgang i vannforbruk til varmtvannsforsyning om sommeren i forhold til vannforbruket i fyringsperioden ().

Deretter:

Varmeforbruk per time:

1.2 Årlig varmeforbruk

Det årlige varmeforbruket er summen av alle varmelaster:

hvor er det årlige varmeforbruket til oppvarming, kW;

Årlig varmeforbruk for ventilasjon, kW;

Årlig varmeforbruk for varmtvannsforsyning, kW.

Det årlige varmeforbruket til oppvarming bestemmes av formelen:

hvor er varigheten av oppvarmingsperioden, s;

Gjennomsnittlig varmeforbruk for fyringssesongen, kW:

hvor er gjennomsnittlig utetemperatur for oppvarmingsperioden, ° С

I følge vedlegg 1 finner vi og. Fra vedlegg 2 for byen Volgograd skriver vi ut de stående timene for de gjennomsnittlige døgntemperaturene i året (tabell 1.3).

Tabell 1.3 - Antall timer for fyringsperioden med gjennomsnittlig daglig utetemperatur

Temperatur, ° С -20 og under -15 og under -10 og under -5 og under 0 og under + 5 og under + 8 og under

Da blir det årlige varmeforbruket til oppvarming:

Årlig varmeforbruk for ventilasjon beregnes som følger:

hvor - varigheten av ventilasjonen under oppvarmingsperioden, s;

Gjennomsnittlig varmeforbruk for ventilasjon for fyringssesongen, kW:

Ventilasjonsdriftens varighet tas for offentlige bygninger. Da vil det årlige varmeforbruket til ventilasjon være:

Det årlige varmeforbruket for varmtvannsforsyning bestemmes av formelen:

hvor - varigheten av varmtvannsforsyningen i løpet av året, s.

Aksepterer. Da vil det årlige varmeforbruket for varmtvannsforsyning være:

Årlig varmeforbruk til oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning vil være:

1.3Varmebelastningsvarighetsgraf

Grafen over varigheten av varmebelastningen karakteriserer varmeforbrukets avhengighet av utelufttemperaturen, og illustrerer også nivået på det totale varmeforbruket gjennom hele oppvarmingsperioden.

Følgende data kreves for å plotte varmebelastningsgrafen:

® varigheten av fyringssesongen

®beregnet timeforbruk for oppvarming

®minimums varmeforbruk per time til oppvarming

®beregnet timeforbruk for ventilasjon

®minimums varmeforbruk per time til oppvarming

2. Valg av varmeforsyningsordning og type varmebærer

Hovedvarmerørledningene er vist i figur 2.1. Som du kan se er dette et strålevarmenett der enkelte hovedgrener er sammenkoblet (A-B og A-D, A-D og D-C osv.) for å unngå avbrudd i varmetilførselen.

Figur 2.1 - Varmeforsyningsordning for byen Volgograd

Varmekilden er en spillvarmekjele som bruker sekundærressursene til en åpen ovn. Varmebæreren er vann.

Ved fjernvarme benyttes tre hovedordninger: uavhengig, avhengig med vanninnblanding og avhengig direktestrøm. I vårt tilfelle vil vi installere en avhengig krets med vannblanding for å koble varmesystemet til eksterne varmerør. Her blandes returvann fra varmeanlegget med høytemperaturvann fra utendørs varmetilførselsrør ved hjelp av heis.

3. Varmekildeberegning

Varmekilden er en åpen ildstedsovn, hvis sekundære ressurser brukes av spillvarmekjelen til oppvarming. De sekundære energiressursene til stålproduksjon som brukes til fjernvarme er varmen fra røykgasser og varmen fra elementene i stålproduksjonsovnen.

Ovn med åpen ild som arbeider ved skrapmalm-prosess, varmes opp ved blanding naturgass og fyringsolje med oksygentilførsel til badet. Sammensetningen av drivstoff er gitt i tabell 3.1.

Tabell 3.1 - Sammensetning av brensel brent i en åpen ovn

Gass, % 95.72.850.11.35 Fyringsolje, %85.512.40.50.50.11.0

3.1 Røykgassvarme

Avgassene fra den åpne ovnen etter regeneratorene har en temperatur på 605°C og brukes til å generere damp i spillvarmekjeler. Varmemengden til avgasser bestemmes per 1 tonn stål. Derfor, for å bestemme entalpien til røykgasser, er det nødvendig å bestemme volumene av deres individuelle komponenter per 1 tonn stål. Teoretisk oksygenforbruk for brenning 1 m 3gassformig drivstoff beregnes ved formelen:

Vi har:

Teoretisk oksygenforbruk for brenning av 1 kg flytende drivstoff:

Det totale teoretiske oksygenforbruket for drivstoffforbrenning per 1 tonn stål beregnes med formelen:

hvor er forbruket av gassformig drivstoff, ;

Forbruk flytende drivstoff, kg/t.

Også oksygen brukes på oksidasjon av metallurenheter og på etterforbrenning av karbonmonoksid frigjort fra badet. Mengden derav, tatt i betraktning oksygenet til jernmalm, vil være:

hvor - malmforbruk per 1 tonn stål, kg;

Mengden brent karbon per 1 tonn stål, kg:

hvor er forbruket av støpejern og skrap per 1 tonn stål, kg;

Dermed vil mengden brent karbon være:

Volumet av oksygen i avgassene ved utløpet av regeneratoren beregnes som:

hvor er koeffisienten for luftstrøm til spillvarmekjelen.

La oss bestemme volumene av andre gasser i forbrenningsproduktene. Volumet av triatomiske gasser i forbrenningsproduktene av en blanding av gassformig og flytende brensel beregnes ved formelen:

Triatomiske gasser separeres også fra blandingen:

hvor er mengden og frigjort fra badekaret per 100 kg ladning, kg;

Tetthet og ();

Ladeforbruk per 1 tonn stål, kg.

For skrapmalmprosess

Det totale volumet av triatomiske gasser er definert som:

Volumet av vanndamp i forbrenningsproduktene til drivstoffblandingen vil være:

hvor er det spesifikke forbruket av rent oksygen blåst inn i badekaret, .

Isolering av vanndamp fra blandingen:

hvor er mengden frigjort fra badet per 100 kg ladning, kg;

Tetthet av vanndamp.

For skrapmalmprosess.

Volumet av vanndamp i eksosgassene beregnes på samme måte som volumet av diatomiske gasser i henhold til formel (3.9):

Volumet av nitrogen i røykgassene:

Dermed vil entalpien til gasser ved utløpet av regeneratoren per 1 tonn stål være:

hvor er gasstemperaturen opp til spillvarmekjelen, °С;

Volumetriske varmekapasiteter til de tilsvarende gassene, kJ/(m3 K).

3.2 Velge en spillvarmekjele

Den årlige varmeeffekten med røykgasser vil være:

hvor er stålproduksjonen per år, dvs.

Deretter bestemmes mulig utnyttelse av eksosgasser av formelen:

hvor er entalpien til røykgasser ved utløpet av spillvarmekjelen, GJ/t. Ved bestemmelse av entalpien til røykgasser ved utløpet av spillvarmekjelen bør det tas hensyn til at det er luftlekkasjer i spillvarmekjelen, det vil si at luftmengden etter kjelen er 1,7, som betyr at volumer av oksygen og nitrogen vil øke:

For å velge en spillvarmekjele er det nødvendig å bestemme den timelige strømningshastigheten for røykgasser:

hvor er driftstiden til den åpne ovnen per år, h.

Gjennomsnittlig timeforbruk av røykgasser ved innløpet til spillvarmekjelen vil være:

Ved utløpet av spillvarmekjelen:

I henhold til søknaden velger vi KU-100-1 med en gjennomstrømning på 100 000 m3 / t.

3.3 Bestemmelse av drivstofføkonomi og økonomisk effektivitet av spillvarmekjelen

Entalpien til gasser ved utløpet av spillvarmekjelen er:

Dette betyr at mulig utnyttelse av avgasser for året vil være:

Med den termiske retningen for utnyttelse av sekundære energiressurser, bestemmes mulig varmeutvikling av formelen:

hvor er en koeffisient som tar hensyn til avviket mellom modus og driftstid for bruksanlegget og prosessenheten;

Koeffisient som tar hensyn til varmetapet til bruksanlegget til miljøet.

Ved og mulig varmeutvikling vil være:

Mulig drivstofføkonomi beregnes ved hjelp av formelen:

hvor er utnyttelsesfaktoren til produksjonen; - spesifikt drivstofforbruk for varmeproduksjon ved den utskiftede enheten, tce/GJ:

hvor er effektiviteten til det erstattede kraftverket, med indikatorene som effektiviteten av bruken av sekundære energiressurser sammenlignes med.

Hos og vi har følgende drivstofføkonomi:

Estimerte besparelser ved bruk av sekundære energiressurser bestemmes fra uttrykket:

hvor er en koeffisient som i tillegg tar hensyn til reduksjonen i dagens kostnader, i tillegg til drivstoffbesparelser, forårsaket av en reduksjon i kapasiteten til hovedkraftverkene som et resultat av at de erstattes med bruksanlegg;

Fabrikkkostnad for spart drivstoff til gjeldende listepriser og tariffer, UAH/tce;

Spesifikke kostnader for drift av gjenvinningsanlegg, UAH / GJ;

E - normativ effektivitetskoeffisient for kapitalinvesteringer (0,12-0,14);

Kapitalinvesteringer i erstattet kraft- og utnyttelsesanlegg, UAH

Kostnader er vist i tabell 3.2

Tabell 3.2 - Kostnader

ParameterDesignationValueKapitalkostnader for KU-100-1 UAH 160 millioner 45 UAH/GJ Kostnad for referansedrivstoff 33 000 UAH/tce

Investeringen i et erstatningsanlegg for å produsere samme mengde damp er:

Da vil de estimerte besparelsene ved bruk av sekundære energiressurser være lik:

4. Hydraulisk beregning av varmenettet

Oppgaven med hydraulisk beregning inkluderer å bestemme rørledningens diameter, trykkfallet mellom individuelle punkter, bestemme trykket på forskjellige punkter, koble sammen alle punkter i systemet for å sikre akseptable trykk og nødvendige trykk i nettet og ved abonnement i statiske og dynamiske moduser.

4.1 Bestemme kjølevæskestrømmen

Kjølevæskeforbruket i nettverket kan beregnes med formelen:

hvor er varmeeffekten til varmesystemet, kW;

Estimert temperatur på tilførsels- og returvann i varmesystemet, °С;

Varmekapasitet til vann, kJ/(kg °C).

For seksjon 0 vil termisk effekt være lik summen av varmeforbruk til oppvarming og ventilasjon, dvs. De beregnede temperaturene for direkte- og returvann vil være 95°С og 70°С. Dermed vil vannføringen for seksjon 0 være:

For andre seksjoner er beregning av varmebærerstrømningshastigheter oppsummert i tabell 4.1 varmeforsyning varmeforbruk varmebærerlast

4.2 Beregning av rørledningsdiameter

Estimer den foreløpige rørledningsdiameteren ved å bruke massestrømsformelen:

hvor er kjølevæskehastigheten, m/s.

Vi tar hastigheten på vannbevegelsen 1,5 m/s, vanntettheten ved en gjennomsnittstemperatur i nettverket på 80-85 ° C vil være. Da vil diameteren på rørledningen være:

Fra en rekke standarddiametre tar vi en diameter på 68 0x9 mm. Vi utfører følgende beregninger for det. Den første avhengigheten for å bestemme det spesifikke lineære trykkfallet i rørledningen er ligningen D Arcee:

hvor er koeffisienten for hydraulisk friksjon;

Middels hastighet, m/s;

Middels tetthet, kg/m3;

Massestrøm, kg/s.

Hydraulisk friksjonskoeffisienten avhenger generelt av ekvivalent ruhet og Reynolds-kriteriet. For å transportere varme brukes grove stålrør, der det observeres turbulent strømning. Empirisk oppnådd avhengighet av koeffisienten for hydraulisk friksjon stålrør på Reynolds-kriteriet og relativ ruhet er godt beskrevet av den universelle ligningen foreslått av A.D. Altshulem:

hvor er ekvivalent ruhet, m;

Innvendig diameter på rørledningen, m;

Reynolds kriterium.

Tilsvarende ruhet for vannnett som opererer under normale driftsforhold er. Reynolds-kriteriet beregnes med formelen:

hvor er kinematisk viskositet, m2/s.

For en temperatur på 80°C er den kinematiske viskositeten til vannet. Dermed har vi:

Vi antar at rørledningen opererer i et kvadratisk område. La oss finne en ny diameterverdi ved å bruke formelen:

Dermed er den tidligere antatte diameteren korrekt.

4.3 Beregning av trykkfallet i rørledningen

Trykkfallet i rørledningen kan representeres som summen av to ledd: det lineære fallet og fallet i lokale motstander.

Trykkfall avhengig av hellingen på rørledningen, Pa.

Trykkfallet på grunn av friksjon beregnes med formelen:

hvor λ =1,96 er friksjonskoeffisienten for nye rør med en absolutt ruhet på 0,5 mm;

l er lengden på rørledningsseksjonen, m;

ν - hastighet i seksjonen, vi tar 1,5 m / s som en konstant for alle seksjoner; - rørledningsdiameter, d = 0,5 m.

Trykkfallet avhengig av hellingen på rørledningen beregnes ved hjelp av formelen:

Der m er massen av vann som passerer gjennom stedet, kg/s; er høydeforskjellen mellom stedene, m.

For å beregne strømningshastighetene for kjølevæsken vil vi bruke den andre Kirchhoff-loven, ifølge hvilken summen av trykktapene for en lukket krets er 0.

Vi setter vilkårlige verdier for vannforbruk etter seksjoner:

La oss bestemme motstandene i de tilsvarende seksjonene i henhold til formelen:

La oss bestemme størrelsen på hodetapsavviket:

Fordi da trengs en ny beregning. For å gjøre dette trenger vi en korreksjonsflyt:

La oss finne avviket mellom trykktapene for den andre tilnærmingen:

For en mer presis definisjon, la oss beregne på nytt:

Vi finner følgende vannkostnader:

For en mer nøyaktig definisjon, la oss gjøre en ny beregning:

Vi finner følgende vannkostnader:

Tabell 4.1 - Kjølevæskestrømningshastigheter for deler av hovedvarmenettet

Plot IT-AA-BB-DA-GG-ZhB-VV-EG-VVarmeeffekt, MW51.52126.90711.54124.84812.34820.73727.62218.271 9716263, 7174.4284 4.4 Bygge en piezometrisk graf

Vi setter verdiene for trykk (trykk) på slutten av seksjonene:

Boligområde E: H=30 m (bolig i 9 etasjer);

Jernbanedepot, varehus L: H=10 m;

Industriområde Zh: H=20 m.

Finn trykket ved punkt B:

Vi velger "+"-tegnet, seksjon D hvor kjølevæsken transporteres over seksjon B.

Trykket ved punkt B vil være:

Finn trykket ved punkt B:

Finn trykket ved punkt G:

Finn trykket ved punkt A:

Finn trykket ved punkt O:

Basert på innhentede data bygger vi en piezometrisk graf vedlegg A

5. Mekanisk beregning

Mekanisk beregning inkluderer:

beregning av antall støtter;

beregning av varmerørkompensatorer;

heisvalgberegning.

5.1 Beregning av antall støtter

Ved beregning av antall rørledningsstøtter betraktes de som en flerspennsbjelke med en jevnt fordelt belastning.

Vertikal kraft;

- horisontal kraft.

forekommer bare ved forhøyede rørledninger og bestemmes av vindhastighet:

Den aerodynamiske koeffisienten er gjennomsnittlig k=1,5. For Volgograd er hastighetshodet 0,26 kPa. Noen ganger for forhøyede rørledninger er det nødvendig å ta hensyn til trykket på snødekket på 0,58-1kPa.

Maksimalt bøyemoment:

Bøyestress; kPa

W er det ekvatoriale motstandsmomentet til røret.

Deretter: - avstand mellom støttene, m

sikkerhetsfaktor,

Styrkefaktor for sveiset rørsøm,

Antall støtter bestemmes av formelen:

En rørledning som hviler på to støttebender.

x - avbøyningspil:

E er den langsgående elastisitetsmodulen.

I - det ekvatoriale treghetsmomentet til røret,

5.2 Beregning av varmerørskompensatorer

I mangel av kompensasjon for alvorlig overoppheting blir rørveggen belastet.

hvor E er den langsgående elastisitetsmodulen;

Lineær ekspansjonskoeffisient,

- lufttemperatur

I mangel av kompensasjon kan det oppstå spenninger i rørledningen som vesentlig overstiger de tillatte og som kan føre til deformasjon eller ødeleggelse av rørene. Derfor er temperaturkompensatorer installert på den ulike design. Hver kompensator er preget av sin funksjonelle evne - lengden på seksjonen, hvis forlengelse kompenseres av kompensatoren:

hvor = 250-600 mm;

- lufttemperatur

Deretter antall kompensatorer på den beregnede delen av ruten:

5.3 Heisvalgberegning

Når man designer heisinnganger, må man som regel oppfylle følgende oppgaver:

bestemmelse av hoveddimensjonene til heisen;

trykkforskjell i dysen med en gitt koeffisient.

Når du løser det første problemet, er de gitte verdiene: varmebelastningen til varmesystemet; beregnet uteluft for utforming av oppvarmingstemperatur for nettverksvann i den fallende rørledningen og vann etter varmesystemet; trykktap i varmesystemet i den betraktede modusen.

Beregningen av heisen utføres:

Forbruk av nettverk og blandet vann, kg/s:

hvor c er varmekapasiteten til vann, J / (kg; c \u003d 4190 J / (kg.

Forbruk av injisert vann, kg/s:

Heisblandingsforhold:

Konduktivitet til varmesystemet:

blandekammer diameter:

På grunn av den mulige unøyaktigheten av dimensjonene til heisen, bør den nødvendige trykkforskjellen foran den gis med en viss margin på 10-15%.

Dyseutløpsdiameter, m

6. Termisk beregning av varmenett

Termisk beregning av termiske nettverk er en av de viktigste delene av design og drift av termiske nettverk.

Oppgaver for termisk beregning:

bestemmelse av varmetap gjennom rørledningen og isolasjon til miljøet;

beregning av temperaturfallet til kjølevæsken når den beveger seg langs varmerørledningen;

bestemmelse av effektiviteten til termisk isolasjon.

6.1 Installasjon over bakken

Ved legging av varmerør over bakken beregnes varmetap ved å bruke formlene for en flerlags sylindrisk vegg:

hvor t er gjennomsnittstemperaturen til kjølevæsken; °C

Temperatur miljø; °C

Total termisk motstand av varmerøret; m

I en isolert rørledning må varme passere gjennom fire motstander koblet i serie: den indre overflaten, rørveggen, isolasjonslaget og den ytre overflaten av isolasjonen.

sylindrisk overflate bestemmes av formelen:

Innvendig diameter på rørledningen, m;

Ytre diameter på isolasjonen, m;

og - varmeoverføringskoeffisienter, W/.

6.2 underjordisk legging

I underjordiske varmerørledninger er en av inneslutningene av termisk motstand jordmotstand. Ved beregning av omgivelsestemperaturen tas den naturlige temperaturen til jorda i dybden av varmerørledningens akse som omgivelsestemperatur.

Bare ved små dybder av varmerørledningens akse, når forholdet mellom dybden h og rørdiameteren er mindre enn d, tas den naturlige temperaturen på jordoverflaten som omgivelsestemperaturen.

Jordens termiske motstand bestemmes av Forheimer-formelen:

hvor \u003d 1,2 ... 2,5 W \

Generelle spesifikke varmetap, W/m

første varmerør:

Andre varmerørledning:

6.3 Kanalløse rør

Med kanalløs legging av varmerør termisk motstand består av seriekoblede motstander av isolasjonslaget, isolasjonens ytre overflate, kanalens indre overflate, kanalens vegger og jorda.

6.4 Varmeberegning av varmeren

Den termiske beregningen av varmeren består i å bestemme varmevekslingsoverflaten til enheten med en gitt kapasitet, eller i å bestemme kapasiteten for gitte designberegninger og innledende parametere for kjølevæsken. Den hydrauliske beregningen av varmeren er også viktig, som består i å bestemme trykktapet til den primære og sekundære kjølevæsken.

Funksjoner ved å designe et varmenettverk

1. Grunnleggende betingelser for utforming av et varmenettverk:

Avhengig av de geologiske, klimatologiske trekk ved området, velger vi type nettverkslegging.

• 2. Varmekilden er lokalisert avhengig av den rådende vindretningen.
• 3. Vi legger rørledninger langs en bred vei slik at anleggsarbeid kan mekaniseres.
• 4. Når du legger varmenett, må du velge den korteste veien for å spare materiale.
• 5. Avhengig av avlastning og utbygging av området prøver vi å gjennomføre egenkompensasjon av varmenett.

Ris. 6.

Hydraulisk beregning av varmenettet

Teknikk for hydraulisk beregning av varmenettet.

Varmenettet er en blindvei.

Den hydrauliske beregningen er gjort på grunnlag av nanogram for den hydrauliske beregningen av rørledningen.

Vi ser på hovedveien.

Vi velger rørdiametrene i henhold til den gjennomsnittlige hydrauliske helningen, og tar spesifikke trykktap opp til? P = 80 Pa / m.

2) For tilleggsseksjoner G, ikke mer enn 300 Pa/m.

Rørruhet K= 0,0005 m.

Registrer rørdiametrene.

Etter diameteren til varmenettseksjonene beregner vi summen av koeffisientene for hver seksjon. lokale motstander (?o), ved hjelp av TS-skjemaet, data om plassering av ventiler, kompensatorer og andre motstander.

Etter det, for hver seksjon, beregner vi lengden som tilsvarer den lokale motstanden (Lek).

Basert på trykktapet i tilførsels- og returledningene og nødvendig tilgjengelig trykk "på slutten" av ledningen, bestemmer vi nødvendig tilgjengelig trykk på varmekildens utløpskollektorer.

Tabell 7.1 - Definisjon av Lekv. ved W = 1 ved du.

Tabell 7.2 - Beregning av ekvivalente lengder av lokale motstander.

Hver 100 m. en termisk ekspansjonskompensator ble installert.

For rørledningsdiametere opp til 200 mm. vi aksepterer U-formede kompensatorer, mer enn 200 - omental, belg.

Tap av trykk DPz er på et nanogram, Pa/m.

Trykktapet bestemmes av formelen:

DP \u003d DPz * ?L * 10-3, kPa.

V (m3) av plottet bestemmes av formelen:

Beregning av vannforbruk i rørledningen, m (kg / s).

mot+åre = = = 35,4 kg/sek.

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

totalt \u003d mot + årer + mg.v. = 41,7 kg/s

Beregning av vannforbruk etter tomter.

Qkv = z * Fkv

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

Qkv1 \u003d 701 * 3,28 \u003d 2299,3 kW

Qkv2 \u003d 701 * 2,46 \u003d 1724,5 kW

Qkv3 \u003d 701 * 1,84 \u003d 1289,84 kW

Qkv4 \u003d 701 * 1,64 \u003d 1149,64 kW

Qkv5 \u003d 701 * 1,23 \u003d 862,23 kW

Qkv6 \u003d 701 * 0,9 \u003d 630,9 kW

Qkv7 \u003d 701 * 1,64 \u003d 1149,64 kW

Qkv8 \u003d 701 * 1,23 \u003d 862,23 kW

Qkv9 \u003d 701 * 0,9 \u003d 630,9 kW

Qkv10 \u003d 701 * 0,95 \u003d 665,95 kW

Qkv11 \u003d 701 * 0,35 \u003d 245,35 kW

Qkv12 \u003d 701 * 0,82 \u003d 574,82 kW

Qkv13 \u003d 701 * 0,83 \u003d 581,83 kW

Qkv14 \u003d 701 * 0,93 \u003d 651,93 kW

Tabell 7.3 - Vannforbruk for hvert kvartal.

Vannforbruket for hver seksjon er (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-in1=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-а1=0,5*m5+m6+ma1-а2=9,99

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

mi-1=m1-b1+m1-а1+m1-2=6,41+9,99+23,22=39,6

Vi skriver de mottatte dataene i tabell 8.

Tabell 8 - Hydraulisk beregning av fjernvarmenettet 7.1 Valg av nett og etterfyllingspumper.

Tabell 9 - Å bygge en piezometrisk graf.

Hsete=0,75mHad=30m

H bukt = 4 m

V= 16,14 m3/h - for å velge etterfyllingspumpe

hfeed= 3,78 mhTGU= 15 m

hretur = 3,78 mhsnap = 4 m

hset=26,56 m; m=142,56 m3/h - for å velge nettverkspumpe

For et lukket varmeforsyningssystem som opererer med en økt kontrollplan med en total varmestrøm Q = 13,32 MW og med en estimert strømningshastighet for kjølevæske G = 39,6 kg / s = 142,56 m3 / t, velg nettverks- og etterfyllingspumper.

Nødvendig høyde for nettverkspumpen H = 26,56 m

Av metodisk veiledning vi aksepterer for installasjon en nettverkspumpe KS 125-55 som gir de nødvendige parameterne.

Det nødvendige trykket til etterfyllingspumpen Hpn = 16,14 m3/t. Nødvendig boostpumpehode H = 34,75 m

Sminkepumpe: 2k-20/20.

I henhold til manualen aksepterer vi for installasjon to seriekoblede etterfyllingspumper 2K 20-20 som gir de nødvendige parameterne.

Ris. 8.

Tabell 10 - Tekniske egenskaper for pumper.

Kompetent og høy kvalitet er en av hovedbetingelsene for rask idriftsettelse av anlegget.

Varmenett designet for å transportere varme fra varmekilder til forbruker. Termiske nettverk er lineære strukturer og er et av de mest komplekse ingeniørnettverkene. Utformingen av nettverk må nødvendigvis inkludere en beregning for styrke- og temperaturdeformasjoner. Vi beregner hvert element i varmenettet for en levetid på minst 25 år (eller en annen på forespørsel fra kunden) under hensyntagen til den spesifikke temperaturhistorien, termiske deformasjoner og antall starter og stopp av nettverket. En integrert del av utformingen av et varmenettverk bør være den arkitektoniske og konstruksjonsdelen (AS) og armerte betong- eller metallkonstruksjoner (KZh, KM), der festemidler, kanaler, støtter eller overganger utvikles (avhengig av leggingsmetoden) .

Termiske nettverk er delt inn i henhold til følgende kriterier

1. Av arten av den transporterte kjølevæsken:

2. I henhold til metoden for å legge varmenettverk:

• kanalvarmenettverk. Utformingen av kanalvarmenettverk utføres hvis det er nødvendig å beskytte rørledninger mot den mekaniske påvirkningen av jord og korrosive effekter av jord. Kanalvegger letter driften av rørledninger, derfor brukes utformingen av kanalvarmenettverk for varmebærere med trykk opp til 2,2 MPa og temperaturer opp til 350 ° C. - kanalløs. Ved utforming av kanalløs legging opererer rørledninger under vanskeligere forhold, siden de oppfatter en ekstra belastning av jorda og, med utilstrekkelig beskyttelse mot fuktighet, er utsatt for ekstern korrosjon. I denne forbindelse er utformingen av nettverk på denne måten å legge på gitt ved en kjølevæsketemperatur på opptil 180 ° C.
• luft (luft) varmenettverk. Utformingen av nettverk ved denne metoden for legging har blitt mest utbredt i territoriene til industribedrifter og på steder fri for bygninger. Overheadmetoden utformes også i områder med høy level grunnvann og ved legging i områder med svært ulendt terreng.

3. Med hensyn til ordninger kan varmenettverk være:

• hovedvarmenett. Varmenettverk, alltid i transitt, uten grener som transporterer kjølevæsken fra varmekilden til distribusjonsvarmenettverk;
• distribusjon (kvartalsvis) varmenett. Varmenettverk som distribuerer varmebæreren over det valgte kvartalet, og leverer varmebæreren til grenene til forbrukere .;
• grener fra distribusjonsvarmenett til enkeltbygg og konstruksjoner. Separasjonen av varmenett etableres av prosjektet eller driftsorganisasjonen.

Integrert nettverksdesign i henhold til prosjektdokumentasjon

STC Energoservice utfører komplekst arbeid på, inkludert bymotorveier, distribusjon internt i kvartalet og interne nettverk. Utformingen av nettverk av den lineære delen av varmenettet utføres ved bruk av både standard og individuelle noder.

Kvalitativ beregning av varmenettverk gjør det mulig å kompensere for termisk forlengelse av rørledninger på grunn av vinklene på rutens svinger og å kontrollere riktigheten av rutens planlagte høydeposisjon, installasjon av belgekspansjonsfuger og fiksering med faste støtter .

Termisk forlengelse av varmerørledninger under kanalløs legging kompenseres på grunn av vinklene på rutens svinger, som danner selvkompenserende seksjoner av den П, Г, Z-formede formen, installasjon av startkompensatorer og festing med faste støtter. Samtidig, i hjørnene av svingene, mellom grøftveggen og rørledningen, er det installert spesielle polyetylenskumputer (matter), som sikrer fri bevegelse av rør under deres termiske forlengelse.

All dokumentasjon for design av termiske nettverk er utviklet i samsvar med følgende forskriftsdokumenter:

SNiP 207-01-89* Byplanlegging. Planlegging og utvikling av byer, tettsteder og landlige tettsteder. Nettverksdesignstandarder";
- SNiP 41-02-2003 "Varmenettverk";
- SNiP 41-02-2003 "Vermeisolasjon av utstyr og rørledninger";
- SNiP 3.05.03-85 "Varmenettverk" (varmenettverksbedrift);
- GOST 21-605-82 "Varmenettverk (termisk mekanisk del)";
- Regler for tilberedning og produksjon jordarbeid, ordning og vedlikehold av byggeplasser i byen Moskva, godkjent av dekret fra Moskvas regjering nr. 857-PP datert 07.12.2004.
- PB 10-573-03 "Regler for enheten og sikker drift damp- og varmtvannsrørledninger.

Avhengig av forholdene på byggeplassen, kan utformingen av nettverk være forbundet med gjenoppbygging av eksisterende underjordiske strukturer som forstyrrer konstruksjonen. Design av varmenett og gjennomføring av prosjekter innebærer bruk av to isolerte stålrørledninger (tilførsel og retur) i spesielle prefabrikkerte eller monolittiske kanaler (gjennom og gjennom). For å imøtekomme frakoblingsenheter, avløp, luftventiler og andre beslag, sørger utformingen av varmenettverk for konstruksjon av kamre.

På nettverksdesign og dem båndbredde, problemene med uavbrutt drift av hydrauliske og termiske moduser er relevante. Ved å utføre design av varmenettverk bruker spesialistene i selskapet vårt mest moderne metoder, som gjør at vi kan garantere et godt resultat og holdbar drift av alt utstyr.

Når du utfører, er det nødvendig å stole på mange tekniske standarder, hvis brudd kan føre til de mest negative konsekvensene. Vi garanterer overholdelse av alle normer og regler regulert av diverse teknisk dokumentasjon beskrevet ovenfor.

En referanseguide som dekker utforming av varmenettverk er "Designer's Handbook. Design av termiske nettverk. Håndboken kan til en viss grad betraktes som en veiledning til SNiP II-7.10-62, men ikke til SNiP N-36-73, som dukket opp mye senere som følge av en betydelig revisjon av forrige utgave av normene. I løpet av de siste 10 årene har teksten til SNiP N-36-73 gjennomgått betydelige endringer og tillegg.

Varmeisolasjonsmaterialer, produkter og konstruksjoner, samt metodikken for deres termiske beregninger, sammen med instruksjoner for gjennomføring og aksept av isolasjonsarbeider, er detaljert beskrevet i Byggmesterhåndboken. Lignende data om varmeisolasjonskonstruksjoner er inkludert i SN 542-81.

Referansemateriell om hydrauliske beregninger, samt om utstyr og automatiske regulatorer for varmenett, varmepunkter og varmebrukssystemer finnes i "Håndbok for justering og drift av vannvarmenettverk". Som kilde til referansemateriale om designspørsmål kan bøker fra serien med oppslagsbøker "Heat power engineering and heat engineering" brukes. Den første boken "Generelle spørsmål" inneholder regler for utforming av tegninger og diagrammer, samt data om de termodynamiske egenskapene til vann og damp, mer detaljert informasjon er gitt i. I den andre boken i serien "Varme og masseoverføring. Thermal Engineering Experiment" inkluderer data om termisk ledningsevne og viskositet til vann og damp, samt om tetthet, termisk ledningsevne og varmekapasitet til enkelte bygnings- og isolasjonsmaterialer. I den fjerde boken "Industriell varmekraftteknikk og varmeteknikk" er det et avsnitt om fjernvarme og varmenett

www.engineerclub.ru

Gromov - Vannvarmenettverk (1988)

Boken inneholder forskriftsmateriale som brukes ved utforming av varmenett og varmepunkter. Det gis anbefalinger om valg av utstyr og varmeforsyningsordninger Beregninger knyttet til utforming av varmenett vurderes. Det gis informasjon om legging av varmenett, om organisering av bygging og drift av varmenett og varmepunkter. Boken er beregnet på ingeniører og tekniske arbeidere som er involvert i design av termiske nettverk.

Bolig og industriteknikk, kravene til drivstofføkonomi og miljøvern bestemmer muligheten for intensiv utvikling av fjernvarmesystemer. Generering av termisk energi for slike systemer utføres for tiden av termiske kraftverk, kjelehus av regional betydning.

Pålitelig drift av varmeforsyningssystemer med streng overholdelse av de nødvendige parameterne til kjølevæsken bestemmes i stor grad av det rette valget ordninger for varmenettverk og varmepunkter, pakningsdesign, utstyr som brukes.

Tatt i betraktning at riktig utforming av varmenettverk er umulig uten kunnskap om deres design, drift og utviklingstrender, forsøkte forfatterne å gi designanbefalinger i referansehåndboken og gi en kort begrunnelse for dem.

GENERELLE KARAKTERISTIKKER FOR VARMENETTVERK OG VARMEPUNKTER

1.1. Fjernvarmesystemer og deres struktur

Fjernvarmeanlegg kjennetegnes av en kombinasjon av tre hovedledd: varmekilder, varmenett og lokale systemer varmebruk (varmeforbruk) til enkeltbygg eller konstruksjoner. I varmekilder oppnås varme ved forbrenning forskjellige typer organisk drivstoff. Slike varmekilder kalles fyrrom. Ved bruk i varmekilder av varme som frigjøres under forfallet radioaktive grunnstoffer, de kalles kjernekraftverk (ACT). I noen varmeforsyningssystemer brukes fornybare varmekilder som hjelpemidler - geotermisk energi, solstrålingsenergi, etc.

Hvis varmekilden er plassert sammen med kjøleribbene i samme bygning, anses rørledningene for tilførsel av kjølevæsken til kjøleribbene som passerer inne i bygningen som et element i det lokale varmeforsyningssystemet. I fjernvarmesystemer er varmekilder plassert i separate bygninger, og varme transporteres fra dem gjennom rørledninger til varmenettverk, som varmebrukssystemene til individuelle bygninger er koblet til.

Skalaen til fjernvarmesystemer kan variere mye, fra små, som betjener noen få nabobygninger, til de største, som dekker en rekke bolig- eller industriområder, og til og med byen som helhet.

Uavhengig av skala er disse systemene delt inn i kommunale, industrielle og byomfattende i henhold til kontingenten av forbrukere som betjenes. Verktøy inkluderer systemer som hovedsakelig leverer varme til boliger og offentlige bygninger, samt individuelle bygninger for industri- og brukslagringsformål, hvis plassering i boligsonen til byer er tillatt i henhold til normene.

Det er tilrådelig å basere klassifiseringen av kommunale systemer i henhold til deres skala på inndelingen av territoriet til et boligområde i grupper av nabobygninger (eller kvartaler i områder med gamle bygninger) akseptert i normene for planlegging og utvikling av byer, som er kombinert til mikrodistrikter med en befolkning på 4-6 tusen mennesker. i små byer (med en befolkning på opptil 50 tusen mennesker) og 12-20 tusen mennesker. i byer av andre kategorier. Sistnevnte ser for seg dannelsen av boligområder med en befolkning på 25-80 tusen mennesker fra flere mikrodistrikter. De tilsvarende systemene for fjernvarme kan karakteriseres som gruppe (kvartalsvis), mikrodistrikt og fjernvarme.

Varmekilder som betjener disse systemene, en for hvert system, kan kategoriseres som henholdsvis gruppe- (kvartals-), mikrodistrikts- og distriktskjelehus. I store og største byer(med en befolkning på henholdsvis 250-500 tusen mennesker og mer enn 500 tusen mennesker), sørger normene for forening av flere tilstøtende boligområder til planområder begrenset av naturlige eller kunstige grenser. I slike byer er fremveksten av de største inter-distriktssystemene for felles varmeforsyning mulig.

Ved store skalaer av varmeproduksjon, spesielt i byomfattende systemer, er det hensiktsmessig å generere varme og elektrisitet i fellesskap. Dette gir betydelige drivstoffbesparelser sammenlignet med separat generering av varme i kjelehus, og elektrisitet - ved termiske kraftverk ved å brenne de samme typer brensel.

Termiske kraftverk designet for felles produksjon av varme og elektrisitet kalles kombinerte varme- og kraftverk (CHP).

Kjernekraftverk, som bruker varmen som frigjøres fra nedbrytningen av radioaktive elementer til å generere elektrisitet, er også noen ganger nyttige som varmekilder i store varmesystemer. Disse stasjonene kalles nukleære kombinerte varme- og kraftverk (ATES).

Fjernvarmeanlegg som bruker CHP som hovedvarmekilder kalles fjernvarmeanlegg. Bygging av nye fjernvarmeanlegg, samt utvidelse og ombygging eksisterende systemer krever spesiell utredning, basert på utsiktene for utviklingen av de aktuelle tettstedene for neste periode A0-15 år) og anslått periode på 25-30 år).

Normene sørger for utvikling av et spesielt forprosjektdokument, nemlig en varmeforsyningsordning for dette oppgjøret. I ordningen arbeides det med flere alternativer for tekniske løsninger for varmeforsyningsanlegg og på bakgrunn av en mulighetsstudie begrunnes valg av alternativ foreslått for godkjenning.

Den etterfølgende utviklingen av prosjekter for varmekilder og varmenett bør i henhold til forskriftsdokumenter kun gjennomføres på grunnlag av vedtak tatt i godkjent varmeforsyningsordning for dette oppgjøret.

1.2. Generelle egenskaper ved varmenettverk

Termiske nettverk kan klassifiseres i henhold til typen kjølevæske som brukes i dem, så vel som i henhold til designparametrene (trykk og temperaturer). Nesten de eneste varmebærerne i varmenett er varmt vann og damp. Vanndamp som varmebærer er mye brukt i varmekilder (kjelehus, CHPP), og i mange tilfeller i varmebrukssystemer, spesielt industrielle. Kommunale varmeforsyningssystemer er utstyrt med vannvarmenettverk, og industrielle - enten bare damp eller damp i kombinasjon med vann, brukes til å dekke belastningene med varme-, ventilasjons- og varmtvannsforsyningssystemer. Denne kombinasjonen av vann- og dampvarmenettverk er også typisk for byomfattende varmeforsyningssystemer.

Vannvarmenett er stort sett to-rørs med en kombinasjon av tilførselsledninger for tilførsel av varmt vann fra varmekilder til varmegjenvinningsanlegg og returledninger for retur av vann avkjølt i disse systemene til varmekilder for gjenoppvarming. Tilførsels- og returrørledningene til vannvarmenettverk, sammen med de tilsvarende rørledningene til varmekilder og varmegjenvinningssystemer, danner lukkede vannsirkulasjonskretser. Denne sirkulasjonen støttes av nettverkspumper installert i varmekilder, og for lange avstander med vanntransport, også på ruten til nettverk (pumpestasjoner). Avhengig av den vedtatte ordningen for tilkobling til nettverk av varmtvannsforsyningssystemer, skilles lukkede og åpne ordninger ut (betegnelsene "lukkede og åpne varmeforsyningssystemer" brukes oftere).

I lukkede systemer utføres frigjøringen av varme fra nettverkene i varmtvannsforsyningssystemet ved oppvarming, kaldt tappevann i spesielle varmtvannsberedere.

I åpne systemer dekkes belastningene med varmtvannsforsyning ved å levere vann til forbrukere fra forsyningsrørledningene til nettverkene, og i løpet av oppvarmingsperioden - blandet med vann fra returrørledningene til varme- og ventilasjonssystemer. Hvis vann fra returrørledningene under alle moduser for varmtvannsforsyning kan brukes fullstendig, er det ikke behov for returrørledninger fra varmepunktene til varmekilden. Overholdelse av disse vilkårene er som regel bare mulig hvis felles arbeid flere varmekilder til felles varmenett med oppdrag å dekke belastningene med varmtvannsforsyning til en del av disse kildene.

Vannnettverk, som kun består av forsyningsrørledninger, kalles enkeltrør og er de mest økonomiske når det gjelder kapitalinvesteringer i konstruksjonen. Sammensetningen av varmenett i lukkede og åpne systemer utføres på grunn av drift av etterfyllingspumper oggg. I åpent system deres nødvendige ytelse er 10-30 ganger større enn i en lukket. Som et resultat, med et åpent system, viser kapitalinvesteringene i varmekilder seg å være store. Samtidig er det i dette tilfellet ikke behov for tappevannvarmere, og derfor reduseres kostnadene for nodene for å koble varmtvannsforsyningssystemer til varmenettverk betydelig. Dermed er valget mellom åpen og lukkede systemer i hvert tilfelle må det begrunnes med tekniske og økonomiske beregninger, som tar hensyn til alle koblinger til fjernvarmesystemet. Slike beregninger bør utføres når man utvikler en varmeforsyningsordning for et oppgjør, det vil si før man designer de tilsvarende varmekildene og deres varmenettverk.

I noen tilfeller er vannvarmenettverk laget med tre eller til og med fire rør. En slik økning i antall rør, vanligvis kun gitt i visse deler av nettverket, er forbundet med å doble enten bare forsyningen (tre-rørs systemer), eller både forsynings- og returrørledningene (fire rørs systemer) for separat tilkobling til tilsvarende rørledninger til varmtvannsforsyningssystemer eller varme- og ventilasjonssystemer. Denne separasjonen letter i stor grad reguleringen av varmeforsyningen til systemer for ulike formål, men fører samtidig til en betydelig økning i kapitalinvesteringene i nettet.

I store fjernvarmeanlegg er det behov for å dele opp vannvarmenett i flere kategorier som hver kan benytte sine varmeforsynings- og transportordninger.

Normene sørger for inndeling av varmenett i tre kategorier: hovedlinjer fra varmekilder til innganger til mikrodistrikter (kvartaler) eller virksomheter; distribusjon fra hovednett til nettverk til individuelle bygninger: nettverk til individuelle bygninger i form av grener fra distribusjon (eller i noen tilfeller fra hoved) nettverk til nodene for tilkobling til dem av varmebrukssystemer for individuelle bygninger. Det er tilrådelig å avklare disse navnene i forhold til klassifiseringen av fjernvarmesystemer vedtatt i § 1.1 i henhold til deres omfang og kontingent av forbrukere som betjenes. Så hvis i små systemer fra én varmekilde tilføres varme kun til en gruppe boliger og offentlige bygninger i et mikrodistrikt eller industribygg ett foretak, så er det ikke behov for hovedvarmenett og alle nett fra slike varmekilder bør betraktes som distribusjonsnett. Denne situasjonen er typisk for bruk av kjelehus i gruppe (kvartalsvis) og mikrodistrikter som varmekilder, samt industrikjeler som betjener én bedrift. I overgangen fra slike små systemer til regionale, og enda mer til inter-distrikt, dukker det opp en kategori av hovedvarmenett, som distribusjonsnettverk av individuelle mikrodistrikter eller virksomheter i en industriregion slutter seg til. Tilkobling av enkeltbygg direkte til hovednettene, i tillegg til distribusjonsnett, er svært uønsket av en rekke årsaker, og brukes derfor svært sjelden.

Store varmekilder til fjernvarmesystemer og fjernvarmesystemer mellom distrikter, i henhold til normene, bør plasseres utenfor boligområdet for å redusere virkningen av deres utslipp på tilstanden til luftbassenget i dette området, samt for å forenkle systemene for tilførsel av flytende eller fast brensel til dem.

I slike tilfeller vises de første (hode) seksjonene av trunknettverk av betydelig lengde, der det ikke er noen noder for å koble til distribusjonsnettverk. Slik transport av kjølevæsken uten å overføre dens distribusjon til forbrukerne kalles transitt, mens det er tilrådelig å skille ut de tilsvarende hodeseksjonene til hovedvarmenettverket i en spesiell kategori av transitt.

Tilstedeværelsen av transittnettverk forverrer de tekniske og økonomiske indikatorene for kjølevæsketransport betydelig, spesielt når disse nettverkene er 5–10 km eller mer lange, noe som er typisk når kjernefysiske termiske kraftverk eller varmeforsyningsstasjoner brukes som varme kilder.

1.3. Generelle egenskaper ved varmepunkter

Et essensielt element i fjernvarmesystemer er installasjoner lokalisert ved nodene for tilkobling til varmenettverk av lokale varmebrukssystemer, så vel som ved knutepunktene mellom nettverk av forskjellige kategorier. I slike installasjoner overvåkes og styres driften av varmenett og varmebrukssystemer. Her måles parametrene til kjølevæsken - trykk, temperaturer og noen ganger strømningshastigheter - og regulering av varmetilførselen på forskjellige nivåer.

Påliteligheten og effektiviteten til varmeforsyningssystemene som helhet avhenger i stor grad av driften av slike installasjoner. Disse innstillingene er inne reguleringsdokumenter kalles varmepunkter (tidligere ble også navnene "tilkoblingsnoder for lokale varmebrukssystemer", "varmesentraler", "abonnentinstallasjoner" etc.) brukt.

Imidlertid er det tilrådelig å avklare klassifiseringen av varmepunkter som er vedtatt i de samme dokumentene, siden i dem alle varmepunkter er enten sentrale (CTP) eller individuelle (ITP). Sistnevnte inkluderer bare installasjoner med noder for tilkobling til varmenettverk av varmebrukssystemer til en bygning eller en del av dem (i store bygninger). Alle andre varmepunkter, uavhengig av antall bygninger som betjenes, er sentrale.

I samsvar med den aksepterte klassifiseringen av varmenettverk, samt ulike nivåer av regulering av varmeforsyning, brukes følgende terminologi. Når det gjelder varmepunkter:

lokale varmepunkter (MTP) som betjener varmebrukssystemene til individuelle bygninger;

gruppe- eller mikrodistriktsvarmepunkter (GTP) som betjener en gruppe boligbygg eller alle bygninger i mikrodistriktet;

fjernvarmestasjoner (RTP) som betjener alle bygninger i en bolig

Når det gjelder reguleringsnivåer:

sentral - bare ved varmekilder;

distrikt, gruppe eller mikrodistrikt - ved de respektive varmepunktene (RTP eller GTP);

lokal - ved lokale oppvarmingspunkter for individuelle bygninger (MTP);

individuelle på separate varmemottakere (enheter for varme-, ventilasjons- eller varmtvannsforsyningssystemer).

Referanseguide for design av varmenettverk

Hjem Matematikk, kjemi, fysikk Designe et varmesystem for et sykehuskompleks

27. Safonov A.P. Oppgavesamling om fjernvarme- og varmenett Lærebok for universiteter, M.: Energoatomizdat. 1985.

28. Ivanov V.D., Gladyshey N.N., Petrov A.V., Kazakova T.O. Tekniske beregninger og testmetoder for termiske nettverk Forelesningsnotater. SPb.: SPb GGU RP. 1998.

29. Instruks for drift av termiske nett M .: Energia 1972.

30. Sikkerhetsforskrifter for vedlikehold av varmenett M: Atomizdat. 1975.

31. Yurenev V.N. Termoteknisk oppslagsbok i 2 bind M.; Energi 1975, 1976.

32. Golubkov B.N. Varmeteknisk utstyr og varmeforsyning av industribedrifter. Moskva: Energi 1979.

33. Shubin E.P. De viktigste problemene med å designe varmeforsyningssystemer. M.: Energi. 1979.

34. Retningslinjer for utarbeidelse av rapporten om kraftverket og aksjeselskap energi og elektrifisering om utstyrets termiske effektivitet. RD 34.0K.552-95. SPO ORGRES M: 1995.

35. Bestemmelsesmetode enhetskostnader brensel for varme, avhengig av parametrene til dampen som brukes til varmeforsyning RD 34.09.159-96. SPO ORGRES. M.: 1997

36. Retningslinjer for analyse av endringer i spesifikt drivstofforbruk ved kraftverk og kraftforeninger. RD 34.08.559-96 SPO ORGRES. M.: 1997.

37. Kutovoy G.P., Makarov A.A., Shamraev N.G. Etablering av en gunstig base for utvikling av den russiske elektriske kraftindustrien på markedsbasis "Heat power engineering". nr. 11, 1997. s. 2-7.

38. V. V. Bushuev, B. N. Gromov, V. N. Dobrokhotov, V. V. Pryakhin, Vitenskapelige, tekniske, organisatoriske og økonomiske problemer med å introdusere energibesparende teknologier. "Varmekraftteknikk". nr. 11. 1997. s.8-15.

39. Astakhov N.L., Kalimov V.F., Kiselev G.P. Ny utgave retningslinjer på beregning av indikatorer for termisk effektivitet av TPP-utstyr. "Energisparing og vannbehandling". nr. 2, 1997, s. 19-23.

Ekaterina Igorevna Tarasevich
Russland

Ansvarlig redaktør -

kandidat for biologiske vitenskaper

Nominell VARMEFLØTTETTHET OG VARMTAP GJENNOM EN VARMEISOLERT OVERFLATE FOR HOVEDVARMENETTVERK

Artikkelen diskuterer endringen i en rekke publiserte forskriftsdokumenter for termisk isolasjon av varmeforsyningssystemer, som har som mål å sikre systemets holdbarhet. Denne artikkelen er viet til studiet av påvirkningen av den gjennomsnittlige årlige temperaturen til varmenettverk på varmetap. Studien relaterer seg til varmeforsyningssystemer og termodynamikk. Det gis anbefalinger for beregning av normative varmetap gjennom isolering av varmenettsledninger.

Relevansen av arbeidet bestemmes av det faktum at det tar for seg lite studerte problemer i varmeforsyningssystemet. Kvaliteten på termiske isolasjonsstrukturer avhenger av varmetapene til systemet. Riktig design og beregning av en termisk isolasjonsstruktur er mye viktigere enn bare å velge isolasjonsmateriale. Resultatene av en komparativ analyse av varmetap presenteres.

Termiske beregningsmetoder for å beregne varmetap i rørledninger til varmenettverk er basert på bruk av standardtetthet varmebølge gjennom overflaten av den isolerende strukturen. I denne artikkelen, på eksemplet med rørledninger med polyuretanskumisolasjon, ble beregningen av varmetap utført.

I utgangspunktet ble følgende konklusjon gjort: i gjeldende reguleringsdokumenter er de totale verdiene av varmeflukstettheten for tilførsels- og returrørledningene gitt. Det er tilfeller når diameteren på tilførsels- og returrørledningene ikke er de samme, tre eller flere rørledninger kan legges i en kanal, derfor må den forrige standarden brukes. De totale verdiene av varmeflukstettheten i normene kan deles mellom tilførsels- og returrørledningene i samme proporsjoner som i de erstattede normene.

Nøkkelord

Litteratur

SNiP 41-03-2003. Varmeisolering av utstyr og rørledninger. Oppdatert utgave. - M: Departementet for regional utvikling i Russland, 2011. - 56 s.

SNiP 41-03-2003. Termisk isolasjon av utstyr og rørledninger. - M.: Gosstroy of Russia, FSUE TsPP, 2004. - 29 s.

SP 41-103-2000. Design av termisk isolasjon av utstyr og rørledninger. M: Gosstroy of Russia, FSUE TsPP, 2001. 47 s.

GOST 30732-2006. Stålrør og beslag med termisk isolasjon laget av polyuretanskum med en beskyttende kappe. – M.: STANDARTINFORM, 2007, 48 s.

Normer for utforming av termisk isolasjon for rørledninger og utstyr til kraftverk og varmenett. Moskva: Gosstroyizdat, 1959. URL: http://www.politem.com.ru/zuluthermo/help/app_thermoleaks_year1959.htm

SNiP 2.04.14-88. Termisk isolasjon av utstyr og rørledninger / Gosstroy USSR - M .: CITP Gosstroy USSR, 1998. 32 s.

Belyaykina I.V., Vitaliev V.P., Gromov N.K. og så videre.; Ed. Gromova N.K.; Shubina E.P. Vannvarmenett: En referanseveiledning for design. M.: Energoatomizdat, 1988. - 376 s.

Ionin A.A., Khlybov B.M., Bratenkov V.H., Terletskaya E.H.; Ed. A.A. Ionina. Varmeforsyning: Lærebok for universiteter. M.: Stroyizdat, 1982. 336 s.

Lienhard, John H., En lærebok om varmeoverføring / John H. Lienhard IV og John H. Lienhard V, 3. utg. Cambridge, MA: Phlogiston Press, 2003

Silverstein, C.C., "Design and Technology of Heat Pipes for Cooling and HeatExchange," Taylor & Francis, Washington DC, USA, 1992

Europeisk standard EN 253 Fjernvarmerør - Preisolerte bundne rørsystemer for direkte nedgravde varmtvannsnett - Rørmontering av stål servicerør, polyuretan termisk isolasjon og ytre kappe av polyetylen.

Europeisk standard EN 448 Fjernvarmerør. Preisolerte bundne rørsystemer for direkte nedgravde varmtvannsnett. Fittingsammenstillinger av stål servicerør, polyuretan termisk isolasjon og ytre kappe av polyetylen

DIN EN 15632-1:2009 Fjernvarmerør - Preisolerte fleksible rørsystemer - Del 1: Klassifisering, generelle krav og testmetoder

Sokolov E.Ya. Varmeforsyning og termiske nettverk Lærebok for universiteter. M.: MPEI Publishing House, 2001. 472 s.

SNiP 41-02-2003. Varmenett. Oppdatert utgave. - M: Departementet for regional utvikling i Russland, 2012. - 78 s.

SNiP 41-02-2003. Varmenett. - M: Gosstroy of Russia, 2004. - 41 s.

Nikolaev A.A. Designing av termiske nettverk (Designers Handbook) / A.A.Nikolaev [og andre]; utg. A.A. Nikolaev. - M.: NAUKA, 1965. - 361 s.

Varfolomeev Yu.M., Kokorin O.Ya. Oppvarming og termiske nettverk: Lærebok. M.: Infra-M, 2006. - 480 s.

Kozin V. E., Levina T. A., Markov A. P., Pronina I. B., Slemzin V. A. Varmeforsyning: En lærebok for universitetsstudenter. - M .: Høyere. skole, 1980. - 408 s.

Safonov A.P. Oppgavesamling på fjernvarme og varmenett: Proc. godtgjørelse for universiteter. 3. utg., revidert. M.: Energoatomizdat, 1985. 232 s.

• Det er for øyeblikket ingen lenker.

Bestemmelse av koeffisienter for lokale tap i varmenettverk til industribedrifter

Publiseringsdato: 06.02.2017 2017-02-06

Artikkel sett: 186 ganger

Bibliografisk beskrivelse:

Ushakov D. V., Snisar D. A., Kitaev D. N. Bestemmelse av koeffisienter for lokale tap i termiske nettverk av industribedrifter // Ung vitenskapsmann. 2017. №6. S. 95-98. URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (dato for tilgang: 13.07.2018).

Artikkelen presenterer resultatene av analysen av de faktiske verdiene av den lokale tapskoeffisienten som brukes i utformingen av varmenettverk på stadiet av foreløpig hydraulisk beregning. Basert på analysen av faktiske prosjekter, ble gjennomsnittsverdier oppnådd for nettverk av industriområder delt inn i hovednett og grener. Det finnes ligninger som gjør det mulig å beregne koeffisienten for lokale tap avhengig av diameteren på nettverksrørledningen.

Nøkkelord : varmenettverk, hydraulisk beregning, lokal tapskoeffisient

I den hydrauliske beregningen av varmenettverk blir det nødvendig å sette koeffisienten α , som tar hensyn til andelen trykktap i lokale motstander. I moderne standarder, hvis implementering er obligatorisk i designen, om den normative metoden for hydraulisk beregning og spesifikt koeffisienten α er ikke nevnt. I moderne referanse- og pedagogisk litteratur er som regel verdiene anbefalt av den kansellerte SNiP II-36-73 * gitt. I tabellen. 1 verdier presenteres α for vannnett.

Koeffisient α for å bestemme de totale ekvivalente lengdene av lokale motstander

Type kompensatorer

Betinget passasje av rørledningen, mm

Forgrenede varmenett

U-formet med bøyde greiner

U-formet med sveisede eller buede bend

U-formet med sveisede bend

Av tabell 1 følger det at verdien α kan være i området fra 0,2 til 1. Det er en økning i verdien med en økning i diameteren på rørledningen.

I litteraturen, for foreløpige beregninger, når rørdiametre ikke er kjent, anbefales andelen trykktap i lokale motstander å bestemmes av formelen til B. L. Shifrinson

Hvor z- akseptert koeffisient for vannnett 0,01; G- vannforbruk, t/t.

Resultatene av beregninger i henhold til formel (1) ved ulike vannstrømningshastigheter i nettet er vist i fig. 1.

Ris. 1. Avhengighet α fra vannforbruk

Fra fig. 1 innebærer at verdien α ved høye kostnader kan det være mer enn 1, og ved lave kostnader kan det være mindre enn 0,1. For eksempel, ved en strømningshastighet på 50 t/t, α=0,071.

Litteraturen gir et uttrykk for koeffisienten for lokale tap

hvor - den ekvivalente lengden på seksjonen og dens lengde, henholdsvis m; - summen av koeffisientene for lokal motstand i området; λ - hydraulisk friksjonskoeffisient.

Når du designer vannvarmenettverk i en turbulent bevegelsesmodus for å finne λ , bruk Shifrinson-formelen. Tar verdien av ekvivalent ruhet k e=0,0005 mm, formel (2) konverteres til formen

.(3)

Av formel (3) følger det at α avhenger av lengden på seksjonen, dens diameter og summen av de lokale motstandskoeffisientene, som bestemmes av nettverkskonfigurasjonen. Selvfølgelig verdien α øker med en reduksjon i lengden på seksjonen og en økning i diameter.

For å bestemme de faktiske koeffisientene for lokale tap α , de eksisterende prosjektene for vannvarmenettverk til industribedrifter for ulike formål ble vurdert. Ved å ha hydrauliske beregningsskjemaer ble koeffisienten bestemt for hver seksjon α i henhold til formel (2). Separat, for hoved- og grenene, ble de veide gjennomsnittsverdiene for koeffisienten for lokale tap for hvert nettverk funnet. På fig. 2 viser resultatene av beregninger α på beregnede motorveier for et utvalg av 10 nettverksordninger, og i fig. 3 for grener.

Ris. 2. Faktiske verdier α på beregnede motorveier

Fra fig. 2 følger det minimumsverdi 0,113, maksimum er 0,292, og gjennomsnittsverdien på tvers av alle ordninger er 0,19.

Ris. 3. Faktiske verdier α etter grener

Fra fig. 3 følger det at minimumsverdien er 0,118, maksimum er 0,377, og gjennomsnittsverdien for alle ordninger er 0,231.

Sammenligne de mottatte dataene med de anbefalte, kan man gjøre følgende konklusjoner. I følge Tabell. 1 for de vurderte ordningene α =0,3 for nett og α=0,3÷0,4 for grener, mens de faktiske gjennomsnittene er 0,19 og 0,231, noe som er litt mindre enn anbefalt. Faktisk verdiområde α ikke overskrider de anbefalte verdiene, det vil si at tabellverdiene (tabell 1) kan tolkes som "ikke mer".

For hver rørledningsdiameter ble gjennomsnittsverdier bestemt α langs motorveier og greiner. Beregningsresultatene er presentert i tabell. 2.

Verdier av faktiske koeffisienter for lokale tap α

Fra analysen i tabell 2 følger det at med en økning i diameteren til rørledningen vil verdien av koeffisienten α øker. Ved å bruke minste kvadraters metode ble lineære regresjonsligninger oppnådd for hoved- og grenene, avhengig av ytre diameter:

På fig. 4 viser resultatene av beregninger i henhold til ligninger (4), (5), og de faktiske verdiene for de tilsvarende diametrene.

Ris. 4. Resultater av koeffisientberegninger α i henhold til ligning (4), (5)

Basert på analyse ekte prosjekter termiske vannnettverk av industristeder, de gjennomsnittlige verdiene av koeffisientene for lokale tap ble oppnådd, delt inn i hovednett og grener. Det er vist at de faktiske verdiene ikke overstiger de anbefalte, og gjennomsnittsverdiene er litt mindre. Det oppnås ligninger som gjør det mulig å beregne koeffisienten for lokale tap avhengig av diameteren på nettverksrørledningen for hovedledninger og grener.

1. Kopko, V. M. Varmeforsyning: et forelesningskurs for studenter av spesialiteten 1–700402 "Varme- og gassforsyning, ventilasjon og luftvern" ved høyere utdanningsinstitusjoner / V. M. Kopko. - M: DIA Publishing House, 2012. - 336s.
2. Vannvarmenettverk: En referanseguide for design / N.K. Gromov [et al.]. - M.: Energoatomizdat, 1988. - 376s.
3. Kozin, V. E. Varmeforsyning: opplæringen for universitetsstudenter / V. E. Kozin. - M.: Høyere. skole, 1980. - 408s.
4. Pustovalov, A.P., Kitaev D.N., Shchukina T.V. Forbedring av energieffektiviteten til ingeniørsystemer i bygninger gjennom det optimale valget av kontrollventiler // Scientific Bulletin fra Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Serie: Høyteknologisk. Økologi. - 2015. - Nr. 1. - S. 187–191.
5. Semenov, V. N. Påvirkningen av energisparende teknologier på utviklingen av varmenettverk / V. N. Semenov, E. V. Sazonov, D. N. Kitaev, O. V. Tertychny, T. V. Shchukina // Nyheter om høyere utdanningsinstitusjoner. Konstruksjon. - 2013. - Nr. 8 (656). - s. 78–83.
6. Kitaev, D. N. Innflytelse av moderne varmeapparater om regulering av varmenettverk / D. N. Kitaev // Vitenskapelig tidsskrift. Tekniske systemer og strukturer. - 2014. - V.2. - nr. 4(17). - s. 49–55.
7. Kitaev, D.N., Bulygina S.G., Slepokurova M.A. Variant design av varmeforsyningssystemer som tar hensyn til påliteligheten til varmenettverket // Ung vitenskapsmann. - 2010. - Nr. 7. - S. 46–48.
Hvilke lover signerte Vladimir Putin på den siste dagen i det utgående året. Ved utgangen av året samler det seg alltid opp en haug med ting du ønsker å fullføre før den klingende klokken. Vel, for ikke å dra gammel gjeld inn i det nye året. Statsdumaen […]
8. Organisasjon FGKU "GC VVE" ved Forsvarsdepartementet i Russland Juridisk adresse: 105229, MOSKVA, GOSPITAL PL, 1-3, STR.5 OKFS: 12 - Føderale eiendom til OKOGU: 1313500 - Forsvarsdepartementet i Den russiske føderasjonen [... ]

Energi er hovedproduktet mennesket har lært å skape. Det er nødvendig for både hjemmeliv og industribedrifter. I denne artikkelen vil vi snakke om normer og regler for design og konstruksjon av utendørs varmenettverk.

Hva er et varmenett

Dette er et sett med rørledninger og enheter som reproduserer, transporterer, lagrer, regulerer og forsyner alle matvarer med varme gjennom varmt vann eller damp. Fra energikilden går den inn i overføringslinjene, og distribueres deretter over hele lokalet.

Hva er inkludert i designet:

• rør som er forbehandlet mot korrosjon og som også er isolert - kappen er kanskje ikke hele veien, men bare i området som ligger på gaten;
• kompensatorer - enheter som er ansvarlige for bevegelse, temperaturdeformasjoner, vibrasjoner og forskyvninger av stoffet inne i rørledningen;
• monteringssystem - avhengig av typen installasjon er det forskjellige alternativer, men i alle fall er det nødvendig med støttemekanismer;
• grøfter for legging - betongrenner og tunneler er utstyrt hvis leggingen foregår på bakken;
• avstengnings- eller kontrollventiler - stopper trykket midlertidig eller bidrar til å redusere det, blokkerer strømmen.

Byggvarmeforsyningsprosjektet kan også inneholde tilleggsutstyr inne i det tekniske varmesystemet og varmtvannsforsyningen. Så designet er delt inn i to deler - eksternt og internt varmesystem. Den første kan komme fra de sentrale hovedrørledningene, eller kanskje fra en varmeenhet, et fyrrom. Det er også systemer inne i lokalene som regulerer varmemengden i enkeltrom, verksteder - hvis spørsmålet gjelder industribedrifter.

Klassifisering av varmesystemer i henhold til hovedtrekk og grunnleggende designmetoder

Det er flere kriterier som systemet kan variere etter. Dette er måten de er plassert på, og formålet, og området for varmeforsyning, kraften deres, samt mange tilleggsfunksjoner. På tidspunktet for utformingen av varmeforsyningssystemet vil designeren definitivt finne ut fra kunden hvor mye energi linjen skal transportere daglig, hvor mange uttak som skal ha, hvilke driftsforhold vil være - klimatiske, meteorologiske og også hvordan den ikke skal ødelegges byutviklingen.

I henhold til disse dataene kan en av pakningstypene velges. La oss se på klassifiseringer.

Etter installasjonstype

Skille:

• Luft, de er over bakken.

Denne løsningen brukes ikke så ofte på grunn av vanskelighetene med installasjon, vedlikehold, reparasjon, og også på grunn av det skjemmende utseendet til slike broer. Dessverre inkluderer prosjektet vanligvis ikke dekorative elementer. Dette skyldes at bokser og andre maskeringsstrukturer ofte hindrer tilgang til rør, og også gjør det vanskelig å se et problem, for eksempel en lekkasje eller sprekk, i tide.

Beslutningen om å designe luftvarmenett er tatt etter tekniske undersøkelser for å undersøke områder med seismisk aktivitet, samt høyt grunnvannsnivå. I slike tilfeller er det ikke mulig å grave grøfter og utføre grunnlegging, da dette kan være uproduktivt - naturlige forhold kan skade foringsrøret, fukt vil påvirke akselerert korrosjon, og jordmobilitet vil føre til rørbrudd.

En annen anbefaling for å utføre overjordiske strukturer er tett boligutvikling, når det rett og slett ikke er mulig å grave hull, eller i tilfelle det allerede eksisterer en eller flere linjer med eksisterende kommunikasjon på dette stedet. Når du utfører landarbeider i dette tilfellet, er det stor risiko for å skade ingeniørsystemene i byen.

Luftvarmeanlegg er installert på metallstøtter og stolper der de er festet til bøyler.

• Underjordisk.

De er henholdsvis lagt under jorden eller på den. Det er to alternativer for utformingen av varmeforsyningssystemet - når legging utføres på en kanal måte og uten en kanal.

I det første tilfellet legges en betongkanal eller tunnel. Betong er armert, ferdige ringer kan brukes. Dette beskytter rør, viklinger, og letter også inspeksjon og vedlikehold, da hele systemet holdes rent og tørt. Beskyttelse skjer samtidig mot fuktighet, grunnvann og flom, samt fra korrosjon. Inkludering av slike forholdsregler bidrar til å forhindre mekanisk påvirkning på linjen. Kanaler kan være monolittisk helling betong eller prefabrikkerte, deres andre navn er brett.

Den kanalløse metoden er mindre å foretrekke, men den tar mye mindre tid, arbeidskraft og materielle ressurser. Det er økonomisk effektiv metode, men selve rørene brukes ikke vanlige, men spesielle - med eller uten en beskyttende kappe, men da må materialet være laget av polyvinylklorid eller med tilsetning. Prosessen med reparasjon og installasjon blir vanskeligere hvis det er planlagt å rekonstruere nettverket, utvide varmenettet, siden det vil være nødvendig å utføre landarbeid igjen.

Etter type kjølevæske

To elementer kan transporteres:

• Varmt vann.

Den overfører termisk energi og kan samtidig tjene til vannforsyning. Det særegne er at slike rørledninger ikke passer alene, selv de viktigste. De må utføres i en mengde som er et multiplum av to. Vanligvis er disse to-rørs og fire-rørs systemer. Dette kravet skyldes det faktum at ikke bare tilførsel av væske er nødvendig, men også fjerning. Vanligvis føres kaldstrømmen (retur) tilbake til varmepunktet. Sekundær behandling foregår i fyrrommet - filtrering, og deretter vannoppvarming.

Disse er vanskeligere å designe varmenettverk - et eksempel på deres standard prosjekt inneholder betingelser for å beskytte rør mot supervarme temperaturer. Faktum er at dampbæreren er mye varmere enn væsken. Dette gir økt effektivitet, men bidrar til deformasjon av rørledningen, dens vegger. Dette kan forhindres ved å bruke byggematerialer av høy kvalitet og regelmessig overvåking for mulige endringer i hodetrykk.

Et annet fenomen er også farlig - dannelsen av kondensat på veggene. Det er nødvendig å lage en vikling som fjerner fuktighet.

Fare lurer også i forbindelse med mulige skader ved vedlikehold og gjennombrudd. Dampforbrenningen er veldig sterk, og siden stoffet overføres under trykk, kan det føre til betydelig skade på huden.

I henhold til designskjemaer

Også denne klassifiseringen kan kalles - etter verdi. Det er følgende objekter:

• Stamme.

De har bare én funksjon - transport over lange avstander. Vanligvis er dette overføring av energi fra en kilde, et kjelerom, til distribusjonsnoder. Det kan være varmepunkter som er engasjert i forgreningsruter. Strømnettet har kraftige indikatorer - temperaturen på innholdet er opptil 150 grader, diameteren på rørene er opptil 102 cm.

• Fordeling.

Dette er mindre betydningsfulle linjer, hvis formål er å levere varmt vann eller damp til boligbygg og industrianlegg. I henhold til tverrsnittet kan de være forskjellige, det er valgt avhengig av permeabiliteten av energi per dag. For leilighetsbygg og fabrikker brukes vanligvis maksimale verdier - de overstiger ikke 52,5 cm i diameter. Mens for private eiendommer, tar beboerne vanligvis med seg en liten rørledning som kan tilfredsstille deres behov for varme. Temperaturregimet overstiger vanligvis ikke 110 grader.

• kvartalsvis.

Dette er en undertype av distribusjon. De har de samme tekniske egenskapene, men tjener formålet med å distribuere stoffet mellom bygningene i ett boligområde, blokk.

• Grener.

De er designet for å koble sammen motorveien og varmepunktet.

Ved varmekilde

Skille:

• Sentralisert.

Utgangspunktet for varmespredning er en stor varmestasjon som mater hele byen eller en stor del av den. Dette kan være termiske kraftverk, store kjelehus, kjernekraftverk.

• Desentralisert.

De er engasjert i transport fra små kilder - autonome varmestasjoner som bare kan forsyne et lite boligområde, en leilighetsbygning, en bestemt industriell produksjon. Autonome kraftkilder trenger som regel ikke deler av motorveier, siden de er plassert ved siden av objektet, strukturen.

Stadier av utarbeidelse av et varmenettprosjekt

• Innsamling av innledende data.

Kunden gir teknisk oppgave designeren og uavhengig eller gjennom tredjepartsorganisasjoner utarbeider en liste over informasjon som vil være nødvendig i arbeidet. Dette er mengden varmeenergi som kreves per år og daglig, angivelse av strømpunkter, samt driftsforhold. Det kan også være preferanser for maksimal kostnad for alt arbeid og materialene som brukes. Først av alt skal bestillingen angi hva varmenettet er for - boligkvarter, produksjon.

• Ingeniørundersøkelse.

Arbeidet utføres både på bakken og i laboratorier. Ingeniøren fullfører deretter rapportene. Kontrollsystemet omfatter jordsmonn, jordegenskaper, grunnvannstand, samt klimatiske og meteorologiske forhold, og områdets seismiske egenskaper. For arbeid og rapportering trenger du en haug med ++. Disse programmene vil sikre automatisering av hele prosessen, samt overholdelse av alle normer og standarder.

• Engineering system design.

På dette stadiet tegnes tegninger, diagrammer av individuelle noder, beregninger utføres. En ekte designer bruker alltid programvare av høy kvalitet, for eksempel . Programvaren er laget for å fungere med ingeniørnettverk. Med dens hjelp er det praktisk å spore, lage brønner, indikere linjekryss, samt merke rørledningsseksjonen og lage ekstra merker.

Reguleringsdokumenter som veileder designeren - SNiP 41-02-2003 "Varmenettverk" og SNiP 41-03-2003 "Vermeisolasjon av utstyr og enheter".

I samme trinn utarbeides konstruksjons- og prosjekteringsdokumentasjon. For å overholde alle reglene til GOST, SP og SNiP, må du bruke programmet eller. De automatiserer prosessen med å fylle ut papirer i henhold til juridiske standarder.

• Prosjektgodkjenning.

Først tilbys oppsettet til kunden. På dette tidspunktet er det praktisk å bruke 3D-visualiseringsfunksjonen. Den volumetriske modellen av rørledningen er tydeligere, den viser alle nodene som ikke er synlige på tegningen til en person som ikke er kjent med tegningsreglene. Og for fagfolk er en tredimensjonal layout nødvendig for å gjøre justeringer, for å sørge for uønskede kryss. Programmet har en slik funksjon. Det er praktisk å kompilere all arbeids- og prosjektdokumentasjon, tegne og utføre grunnleggende beregninger ved hjelp av den innebygde kalkulatoren.

Da må godkjenningen bestå i en rekke instanser av bystyret, samt gjennomgå en sakkyndig vurdering av en uavhengig representant. Det er praktisk å bruke den elektroniske dokumenthåndteringsfunksjonen. Dette gjelder spesielt når kunden og entreprenøren befinner seg i forskjellige byer. Alle ZVSOFT-produkter samhandler med vanlige ingeniør-, tekst- og grafiske formater, slik at designteamet kan bruke denne programvaren til å behandle data mottatt fra ulike kilder.

Sammensetningen av et typisk varmenettprosjekt og et eksempel på varmenett

Hovedelementene i rørledningen produseres hovedsakelig av produsenter i ferdig form, så det gjenstår bare å plassere og montere dem riktig.

Vurder innholdet i detaljene om eksemplet på et klassisk system:

• Rør. Vi diskuterte diameteren deres ovenfor i forbindelse med typologien til strukturer. Og lengden har standardparametere - 6 og 12 meter. Du kan bestille individuell skjæring på fabrikken, men det vil koste mye mer.
  Det er viktig å ta i bruk nye produkter. Det er bedre å bruke de som produseres umiddelbart med isolasjon.
• Koblingselementer. Dette er knærne i en vinkel på 90, 75, 60, 45 grader. Den samme gruppen inkluderer: bend, tees, overganger og kapper på enden av røret.
• Stengeventiler. Dens formål er å blokkere vann. Låser kan være i spesielle bokser.
• Kompensator. Det kreves på alle deler av banens sving. De avlaster trykkrelatert ekspansjon og deformasjon av rørledningen.

Lag et kvalitetsvarmenettprosjekt sammen med programvareprodukter fra ZVSOFT.