Manual de proiectare a rețelelor termice. Calcul hidraulic al rețelelor termice

munca de curs

la cursul „Rețele de căldură”

pe tema: „Proiectarea rețelelor termice”

Exercițiu

pentru lucrarea de termen

la cursul „Rețele de căldură”

Proiectați și calculați sistemul de alimentare cu căldură al districtului orașului Volgograd: determinați consumul de căldură, selectați schema de alimentare cu căldură și tipul de transportator de căldură, apoi faceți calcule hidraulice, mecanice și termice ale schemei de căldură. Datele pentru calcularea opțiunii nr. 13 sunt prezentate în Tabelul 1, Tabelul 2 și Figura 1.

Tabelul 1 - Date inițiale

Valoare Denumire Valoare Valoare Denumire Denumire Valoare Temperatura exterioară (încălzire) -22 Performanța cuptorului 40 Temperatura aerului exterior (ventilație) -13Ore de funcționare cuptor pe anore8200Număr de locuitori 25 000Consum specific de gaz 64Număr de clădiri rezidențiale 85Consum specific de combustibil lichid kg/t38Număr clădiri publice 10 Consumul de oxigen suflat în baie 54Volumul clădirilor publice 155.000Consum de minereu de fierkg/t78Volum clădiri industriale 650.000Consum de fierkg/t650Număr de ateliere de fabricare a oțelului2Consum de raclerekg/t550Număr de ateliere de mașini2Consum de lot kg/t1100Număr de ateliere de reparații2Temperatura gazelor de evacuare la cazan 600Numărul de magazine termice2Temperatura gazelor de evacuare după cazan 255Numărul de depozite feroviare3Debitul de aer înainte de cazan1.5Numărul de depozite3Debitul de aer după cazan1.7

Figura 1 - Schema de alimentare cu căldură a districtului orașului Volgograd

Tabelul 2 - Date inițiale

Distanțele parcelelor, km Diferențele de cotă la sol, m 01234567OABVGDEZH 47467666079268997

Eseu

Cursuri: 34 de pagini, 1 figură, 6 tabele, 3 surse, 1 aplicație.

Obiectul de studiu este sistemul de încălzire al orașului Volgograd.

Scopul lucrării este de a stăpâni metodologia de calcul pentru determinarea consumului de căldură pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă, alegerea schemei de alimentare cu căldură, calculul sursei de căldură, calculul hidraulic al rețelelor de căldură, calculul mecanic, calculul termic al rețele de căldură.

Metode de cercetare - execuția și analiza calculelor pentru determinarea consumului de căldură, debit de lichid de răcire, linie de proiectare, linie neproiectată, număr de suporturi, compensatoare de conducte termice, selecție ascensor.

În urma acestei lucrări, a fost calculată durata sezonului de încălzire, consumul minim de căldură pentru încălzire, sarcina termică pentru încălzire, ventilație și aer condiționat sunt de natură sezonieră și depind de condițiile climatice. De asemenea, a fost calculată căldura gazelor de ardere a cuptoarelor cu focar deschis, a fost selectat un cazan de căldură reziduală, s-a determinat randamentul economic al cazanului de căldură reziduală și economia de combustibil și s-a efectuat un calcul hidraulic al rețelelor de căldură. S-a calculat și numărul de suporturi, s-a ales liftul și s-a calculat dispozitivul de încălzire.

Număr de locuitori, lift, încălzire, ventilație, conductă, temperatură, presiune, rețele de încălzire, alimentare cu apă caldă, teren, principal, lichid de răcire

Calculul consumului de căldură

1 Calculul sarcinilor termice

1.1 Consumul de căldură pentru încălzire

1.2 Consumul de căldură pentru ventilație

1.3 Consumul de căldură pentru ACM

2 Consum anual de căldură

3 Curba duratei sarcinii termice

Alegerea schemei de alimentare cu căldură și a tipului de transportator de căldură

Calculul sursei de căldură

1 Căldura gazelor de ardere

2 Selectarea unui cazan de căldură reziduală

3 Determinarea economiei de combustibil și a eficienței economice a cazanului de căldură reziduală

Calcul hidraulic al rețelei termice

1 Determinarea debitului de lichid de răcire

2 Calculul diametrului conductei

3 Calculul căderii de presiune în conductă

4 Construirea unui grafic piezometric

Calcul mecanic

Calcul termic

Lista de linkuri

Introducere

Furnizarea de căldură este unul dintre principalele subsisteme ale sectorului energetic. Pentru alimentarea cu căldură economie nationala iar populația consumă aproximativ 1/3 din toate resursele de combustibil și energie utilizate în țară.

Principalele direcții de îmbunătățire a acestui subsistem sunt concentrarea și combinarea producției de căldură și energie electrică (cogenerare) și centralizarea furnizării de căldură.

Consumatorii de căldură sunt locuințele și serviciile comunale și întreprinderile industriale. Pentru locuințe și facilități comunale, căldura este utilizată pentru încălzirea și ventilarea clădirilor, alimentarea cu apă caldă; pentru întreprinderile industriale, în plus, pentru nevoi tehnologice.

1. Calculul consumului de căldură

1.1 Calculul sarcinilor termice

Sarcinile de căldură pentru încălzire, ventilație și aer condiționat sunt sezoniere și depind de condițiile climatice. Sarcinile tehnologice pot fi atât sezoniere, cât și pe tot parcursul anului (alimentare cu apă caldă).

1.1.1 Consumul de căldură pentru încălzire

Sarcina principală a încălzirii este menținerea temperaturii interioare a încăperii la un anumit nivel. Pentru a face acest lucru, este necesar să se mențină un echilibru între pierderile de căldură ale clădirii și câștigul de căldură.

Pierderea de căldură a unei clădiri depinde în principal de pierderea de căldură prin transferul de căldură prin incinte exterioare și infiltrare.

unde - pierderi de căldură prin transfer de căldură prin garduri exterioare, kW;

Coeficientul de infiltrare.

Consumul de căldură pentru încălzirea clădirilor rezidențiale determinată prin formula (1.1), unde pierderea de căldură prin transferul de căldură prin gardurile exterioare se calculează cu formula:

unde este caracteristica de încălzire a clădirii, kW / (m3 K);

Volumul exterior al unui bloc de locuit, m3;

Volumul total al clădirilor rezidențiale este determinat de formula:

Unde - numărul de locuitori, persoane;

Coeficientul volumetric al clădirilor de locuit, m3/persoană. Să luăm la egalitate.

Pentru a determina caracteristicile de încălzire, este necesar să se cunoască volumul mediu al unei clădiri, apoi din Anexa 3 avem.

Conform Anexei 5, constatăm că. Coeficient de infiltrare pt de acest tip clădirile sunt acceptate. Apoi, consumul de căldură pentru încălzirea clădirilor rezidențiale va fi:

Consumul de căldură pentru încălzirea clădirilor publice se calculează și prin formulele (1.1) și (1.2), unde se presupune că volumul clădirilor este egal cu volumul clădirilor publice.

Volumul mediu al unei clădiri publice.

Din Anexa 3 avem. Conform Anexei 5, determinăm că.

Coeficientul de infiltrare pentru acest tip de clădire este acceptabil. Atunci consumul de căldură pentru încălzirea clădirilor publice va fi:

Consumul de căldură pentru încălzirea clădirilor industriale calculează după formula:

Volumul mediu de unul clădire industrială:

Conform acestei valori din Anexa 3 avem valorile caracteristicilor de încălzire care sunt date în Tabelul 1.1.

Tabel 1.1 - Caracteristici de încălzire ale clădirilor industriale

Acceptăm coeficientul de infiltrare. Temperatura interioară a aerului din ateliere ar trebui să fie , în depozit - , și în depozit - .

Consumul de căldură pentru încălzirea atelierelor industriale:

Consumul de căldură pentru încălzirea depozitului și depozitelor feroviare:

Consumul total de căldură pentru încălzirea clădirilor industriale va fi:

Consum total de căldură pentru incalzire va fi:

Consumul de căldură la sfârșitul perioadei de încălzire:

unde este temperatura exterioară a începutului și a sfârșitului perioadei de încălzire;

Temperatura estimată în interiorul clădirii încălzite.

Consumul orar de căldură la sfârșitul perioadei de încălzire:

Consumul orar de căldură pentru încălzire:

1.1.2 Consum de căldură pentru ventilație

Un calcul aproximativ al consumului de căldură pentru ventilație poate fi efectuat conform formulei:

unde este caracteristica de ventilație a clădirii, kW/(m3 K);

Volumul exterior al blocului, m3;

Temperaturi interioare și exterioare, °C.

Consumul de căldură pentru ventilarea clădirilor publice.

În lipsa unei liste de clădiri publice, aceasta poate fi luată pentru volumul total al tuturor clădirilor publice. Astfel, consumul de căldură pentru ventilarea acestui tip de clădire va fi:

Consumul de căldură pentru ventilarea clădirilor industriale calculate după următoarea formulă:

Volumul mediu al unei clădiri industriale și, în consecință, din Anexa 3 găsim caracteristica de ventilație a clădirii (tabelul 1.2).

Tabel 1.2 - Caracteristicile de ventilație ale clădirilor industriale

AtelierTopirea oteluluiMecanicaReparatiiDepozit termic Cale ferataDepozit 0,980,180,120,950,290,53

Consumul de căldură pentru ventilarea depozitului și depozitelor feroviare:

Consumul de căldură pentru ventilarea atelierelor industriale:

Consumul total de căldură pentru ventilarea clădirilor publice va fi:

Costul total al ventilației va fi:

Consumul de căldură pentru ventilație la sfârșitul perioadei de încălzire este determinat de formula (1.5):

Consumul orar de căldură pentru ventilație la sfârșitul perioadei de încălzire:

Consumul orar de căldură:

1.1.3 Consumul de căldură pentru ACM

Alimentarea cu apă caldă este foarte neuniformă atât în ​​timpul zilei, cât și în timpul săptămânii. Consumul mediu zilnic de căldură pentru alimentarea cu apă caldă menajeră:

unde - numărul de locuitori, persoane;

Rata consumului de apa calda c pe locuitor, l/zi;

Consum de apă caldă c pentru clădiri publice pe locuitor al raionului, l/zi;

Capacitatea termică a apei: .

Să luăm și. Atunci noi avem:

Consumul orar de căldură pentru alimentarea cu apă caldă:

Consumul mediu de căldură pentru alimentarea cu apă caldă vara:

unde este temperatura apei reci de la robinet vara, ° С ();

Coeficient care ține cont de scăderea consumului de apă pentru alimentarea cu apă caldă vara în raport cu consumul de apă în perioada de încălzire ().

Apoi:

Consumul orar de căldură:

1.2 Consumul anual de căldură

Consumul anual de căldură este suma tuturor sarcinilor termice:

unde este consumul anual de căldură pentru încălzire, kW;

Consum anual de căldură pentru ventilație, kW;

Consum anual de căldură pentru alimentarea cu apă caldă, kW.

Consumul anual de căldură pentru încălzire este determinat de formula:

unde este durata perioadei de încălzire, s;

Consumul mediu de căldură pentru sezonul de încălzire, kW:

unde este temperatura medie exterioară a perioadei de încălzire, ° С

Conform Anexei 1, găsim și. Din Anexa 2 pentru orașul Volgograd, scriem orele în picioare ale temperaturilor medii zilnice din an (Tabelul 1.3).

Tabel 1.3 - Numărul de ore pentru perioada de încălzire cu o temperatură exterioară medie zilnică

Temperatura, ° С -20 și sub -15 și sub -10 și sub -5 și sub 0 și sub + 5 și sub + 8 și mai jos

Atunci consumul anual de căldură pentru încălzire va fi:

Consumul anual de căldură pentru ventilație se calculează după cum urmează:

unde - durata ventilației în perioada de încălzire, s;

Consum mediu de căldură pentru ventilație pentru sezonul de încălzire, kW:

Durata de funcționare a ventilației este luată pentru clădirile publice. Apoi, consumul anual de căldură pentru ventilație va fi:

Consumul anual de căldură pentru alimentarea cu apă caldă este determinat de formula:

unde - durata alimentării cu apă caldă în cursul anului, s.

Accept. Apoi, consumul anual de căldură pentru alimentarea cu apă caldă va fi:

Consumul anual de căldură pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă va fi:

1.3Graficul duratei încărcăturii termice

Graficul duratei încărcăturii termice caracterizează dependența consumului de căldură de temperatura aerului exterior și ilustrează, de asemenea, nivelul consumului total de căldură pe întreaga perioadă de încălzire.

Următoarele date sunt necesare pentru a reprezenta graficul sarcinii termice:

® durata sezonului de încălzire

®consumul orar estimat de căldură pentru încălzire

®consumul minim de căldură orar pentru încălzire

®consumul orar estimat de căldură pentru ventilație

®consumul minim de căldură orar pentru încălzire

2. Alegerea schemei de alimentare cu căldură și a tipului de transportator de căldură

Principalele conducte termice sunt prezentate în Figura 2.1. După cum puteți vedea, aceasta este o rețea de încălzire radiantă în care ramurile principale individuale sunt interconectate (A-B și A-D, A-D și D-C etc.) pentru a evita întreruperile în furnizarea de căldură.

Figura 2.1 - Schema de alimentare cu căldură a orașului Volgograd

Sursa de căldură este un cazan de căldură reziduală care utilizează resursele secundare ale unui cuptor cu vatră deschisă. Purtătorul de căldură este apa.

La termoficarea se folosesc trei scheme principale: independent, dependent de amestecarea apei și dependent de flux direct. În cazul nostru, vom instala un circuit dependent cu amestecarea apei pentru a conecta sistemul de încălzire la conductele de căldură externe. Aici, apa de retur de la sistemul de încălzire este amestecată cu apa la temperatură înaltă din conducta de alimentare cu căldură exterioară folosind un lift.

3. Calculul sursei de căldură

Sursa de căldură este un cuptor cu vatră deschisă, ale cărui resurse secundare sunt folosite de cazanul de căldură reziduală pentru încălzire. Resursele de energie secundară ale producției de oțel utilizate pentru termoficare sunt căldura gazelor de ardere și căldura elementelor cuptorului de fabricare a oțelului.

Cuptorul cu vatră deschisă care funcționează prin proces de deșeuri este încălzit prin amestec gaz naturalși păcură cu alimentare cu oxigen la baie. Compoziția combustibililor este dată în Tabelul 3.1.

Tabelul 3.1 - Compoziția combustibilului ars într-un cuptor cu focar deschis

Gaz,% 95.72.850.11.35 Păcură, %85.512.40.50.50.11.0

3.1 Căldura gazelor de ardere

Gazele de evacuare ale cuptorului cu focar deschis după regeneratoare au o temperatură de 605°C și sunt utilizate pentru a genera abur în cazane de căldură reziduală. Cantitatea de căldură a gazelor de eșapament este determinată pentru 1 tonă de oțel. Prin urmare, pentru a determina entalpia gazelor de ardere, este necesar să se determine volumele componentelor lor individuale pe 1 tonă de oțel. Consum teoretic de oxigen pentru ardere 1 m 3combustibilul gazos se calculează prin formula:

Avem:

Consumul teoretic de oxigen pentru arderea a 1 kg de combustibil lichid:

Consumul total teoretic de oxigen pentru arderea combustibilului la 1 tonă de oțel este calculat prin formula:

unde este consumul de combustibil gazos, ;

Consum de combustibil lichid, kg/t.

De asemenea, oxigenul este cheltuit pentru oxidarea impurităților metalice și pentru arderea ulterioară a monoxidului de carbon eliberat din baie. Cantitatea acesteia, ținând cont de oxigenul minereului de fier, va fi:

unde - consumul de minereu la 1 tonă de oțel, kg;

Cantitatea de carbon ars per 1 tonă de oțel, kg:

unde este consumul de fontă și fier vechi la 1 tonă de oțel, kg;

Astfel, cantitatea de carbon ars va fi:

Volumul de oxigen din gazele de evacuare la ieșirea regeneratorului se calculează astfel:

unde este coeficientul debitului de aer către cazanul de căldură reziduală.

Să determinăm volumele altor gaze din produsele de ardere. Volumul gazelor triatomice din produsele de ardere a unui amestec de combustibili gazoși și lichizi se calculează prin formula:

Gazele triatomice sunt, de asemenea, separate din amestec:

unde este cantitatea și eliberată din baie la 100 kg de încărcătură, kg;

Densitatea și ();

Consumul de încărcare la 1 tonă de oțel, kg.

Pentru procesul de minereu vechi

Volumul total de gaze triatomice este definit ca:

Volumul de vapori de apă din produsele de ardere a amestecului de combustibil va fi:

unde este consumul specific de oxigen pur suflat în baie, .

Izolarea vaporilor de apă din amestec:

unde este cantitatea eliberată din baie la 100 kg de încărcătură, kg;

Densitatea vaporilor de apă.

Pentru procesul de minereu vechi.

Volumul de vapori de apă din gazele de evacuare se calculează în mod similar cu volumul gazelor biatomice conform formulei (3.9):

Volumul de azot din gazele de ardere:

Astfel, entalpia gazelor la ieșirea regeneratorului la 1 tonă de oțel va fi:

unde este temperatura gazului până la cazanul de căldură reziduală, °С;

Capacități termice volumetrice ale gazelor corespunzătoare, kJ/(m3 K).

3.2 Alegerea unui cazan de căldură reziduală

Puterea anuală de căldură cu gazele de ardere va fi:

unde este producția de oțel pe an, adică

Atunci posibila utilizare a gazelor de eșapament este determinată de formula:

unde este entalpia gazelor de ardere la ieșirea cazanului de căldură reziduală, GJ/t. La determinarea entalpiei gazelor de ardere la ieșirea cazanului de căldură reziduală, trebuie luat în considerare faptul că există scurgeri de aer în cazanul de căldură reziduală, adică debitul de aer după cazan este de 1,7, ceea ce înseamnă că volumele de oxigen și azot vor crește:

Pentru a selecta un cazan de căldură reziduală, este necesar să se determine debitul orar al gazelor arse:

unde este timpul de funcționare al cuptorului cu focar deschis pe an, h.

Consumul mediu orar de gaze arse la intrarea în cazanul de căldură reziduală va fi:

La ieșirea cazanului de căldură reziduală:

În funcție de aplicație, selectăm KU-100-1 cu un debit de 100.000 m3 / h.

3.3 Determinarea economiei de combustibil și a eficienței economice a cazanului de căldură reziduală

Entalpia gazelor la ieșirea cazanului de căldură reziduală este:

Aceasta înseamnă că posibila utilizare a gazelor de eșapament pentru anul va fi:

Cu direcția termică de utilizare a resurselor de energie secundară, posibila generare de căldură este determinată de formula:

unde este un coeficient care ține cont de discrepanța dintre modul și timpul de funcționare al instalației de utilizare și al unității de proces;

Coeficient care ține cont de pierderea de căldură a instalației de utilizare către mediu.

La și posibila generare de căldură va fi:

Economia posibilă de combustibil este calculată prin formula:

unde este factorul de utilizare a ieșirii; - consumul specific de combustibil pentru generarea de căldură la unitatea înlocuită, tce/GJ:

unde este randamentul centralei inlocuite, cu indicatorii carora se compara eficienta utilizarii resurselor energetice secundare.

La și avem următoarea economie de combustibil:

Economiile estimate din utilizarea resurselor energetice secundare se determină din expresia:

unde este un coeficient care ține cont suplimentar de reducerea costurilor curente, pe lângă economiile de combustibil, cauzate de scăderea capacității principalelor centrale ca urmare a înlocuirii acestora cu centrale de utilizare;

Costul de fabrică al combustibilului economisit la prețurile de listă și tarifele curente, UAH/tce;

Costuri specifice pentru funcționarea instalațiilor de reciclare, UAH/GJ;

E - coeficientul normativ de eficiență al investițiilor de capital (0,12-0,14);

Investiții de capital în instalații electrice și de utilizare înlocuite, UAH

Costurile sunt prezentate în tabelul 3.2

Tabelul 3.2 - Costuri

ParameterDesignationValueCosturi de capital pentru KU-100-1 160 milioane UAH 45 UAH/GJ Costul combustibilului de referință 33.000 UAH/tce

Investiția într-o instalație de înlocuire pentru a produce aceeași cantitate de abur este:

Apoi, economiile estimate din utilizarea resurselor energetice secundare vor fi egale cu:

4. Calcul hidraulic al rețelei termice

Sarcina calculului hidraulic include determinarea diametrului conductei, a căderii de presiune între puncte individuale, determinarea presiunii în diferite puncte, legarea tuturor punctelor sistemului pentru a asigura presiuni acceptabile și presiunile necesare în rețea și la abonamente în moduri statice și dinamice.

4.1 Determinarea debitului de lichid de răcire

Consumul de lichid de răcire în rețea poate fi calculat prin formula:

unde este puterea termică a sistemului de încălzire, kW;

Temperatura estimată a apei de alimentare și retur în sistemul de încălzire, °С;

Capacitatea termică a apei, kJ/(kg °C).

Pentru secțiunea 0, puterea termică va fi egală cu suma consumului de căldură pentru încălzire și ventilație, adică. Temperaturile calculate ale apei directe și retur vor fi de 95°С și 70°С. Astfel, debitul de apă pentru secțiunea 0 va fi:

Pentru alte secțiuni, calculul debitelor purtătorului de căldură este rezumat în Tabelul 4.1.

4.2 Calculul diametrului conductei

Estimați diametrul preliminar al conductei folosind formula debitului masic:

unde este viteza lichidului de răcire, m/s.

Vom lua viteza de mișcare a apei de 1,5 m/s, densitatea apei la o temperatură medie în rețea de 80-85 ° C va fi. Atunci diametrul conductei va fi:

Dintr-un număr de diametre standard, luăm un diametru de 68 0x9 mm. Efectuăm următoarele calcule pentru el. Dependența inițială pentru determinarea căderii de presiune liniară specifică în conductă este ecuația D Arcee:

unde este coeficientul de frecare hidraulică;

Viteza medie, m/s;

Densitate medie, kg/m3;

Debitul masic, kg/s.

Coeficientul de frecare hidraulică depinde în general de rugozitatea echivalentă și de criteriul Reynolds. Pentru transportul căldurii se folosesc țevi brute de oțel, în care se observă curgere turbulentă. Dependența obținută empiric a coeficientului de frecare hidraulică țevi din oțel pe criteriul Reynolds și rugozitatea relativă este bine descrisă de ecuația universală propusă de A.D. Altshulem:

unde este rugozitatea echivalentă, m;

Diametrul interior al conductei, m;

criteriul Reynolds.

Rugozitatea echivalentă pentru rețelele de apă care funcționează în condiții normale de funcționare este. Criteriul Reynolds este calculat prin formula:

unde este vâscozitatea cinematică, m2/s.

Pentru o temperatură de 80°C, vâscozitatea cinematică a apei este. Astfel, avem:

Presupunem că conducta funcționează într-o regiune pătratică. Să găsim o nouă valoare a diametrului folosind formula:

Astfel, diametrul presupus anterior este corect.

4.3 Calculul căderii de presiune în conductă

Căderea de presiune în conductă poate fi reprezentată ca suma a doi termeni: căderea liniară și scăderea rezistențelor locale.

Căderea de presiune în funcție de panta conductei, Pa.

Căderea de presiune datorată frecării se calculează cu formula:

unde λ =1,96 este coeficientul de frecare pentru țevi noi cu o rugozitate absolută de 0,5 mm;

l este lungimea secțiunii conductei, m;

ν - viteza în secțiune, luăm 1,5 m / s ca constantă pentru toate secțiunile; - diametrul conductei, d = 0,5 m.

Căderea de presiune în funcție de panta conductei se calculează prin formula:

Unde m este masa apei care trece prin amplasament, kg / s; este diferența de înălțime dintre amplasamente, m.

Pentru a calcula debitele de lichid de răcire, vom folosi a doua lege Kirchhoff, conform căreia suma pierderilor de presiune pentru un circuit închis este 0.

Setăm valori arbitrare ale consumului de apă pe secțiuni:

Să determinăm rezistențele în secțiunile corespunzătoare după formula:

Să determinăm amploarea discrepanței pierderii capului:

Deoarece atunci este nevoie de o recalculare. Pentru a face acest lucru, avem nevoie de un flux de corecție:

Să găsim discrepanța pierderilor de presiune din a doua aproximare:

Pentru o definiție mai precisă, să recalculăm:

Găsim următoarele costuri cu apa:

Pentru o definiție mai precisă, să mai facem o recalculare:

Găsim următoarele costuri cu apa:

Tabel 4.1 - Debitele lichidului de răcire pentru secțiunile rețelei principale de încălzire

PlotIT-AA-BB-DA-GG-ZHB-VV-EG-VPutere termică, MW51.52126.90711.54124.84812.34820.73727.62218.271 Consum de apă491.85256.8716126.90711.54124.84812.34820.73727.62218.271 4.4 Construirea unui grafic piezometric

Setăm valorile presiunii (presiunii) la sfârșitul secțiunilor:

Zona de locuit E: H=30 m (cladire rezidentiala cu 9 etaje);

Depoul feroviar, magazii L: H=10 m;

Zona industrială Zh: H=20 m.

Aflați presiunea în punctul B:

Selectăm semnul „+”, secțiunea D unde lichidul de răcire este transportat deasupra secțiunii B.

Presiunea în punctul B va fi:

Aflați presiunea în punctul B:

Aflați presiunea în punctul G:

Aflați presiunea în punctul A:

Aflați presiunea în punctul O:

Pe baza datelor obținute, construim un grafic piezometric Anexa A

5. Calcul mecanic

Calculul mecanic include:

calculul numărului de suporturi;

calculul compensatoarelor conductelor de căldură;

calculul selecției ascensorului.

5.1 Calculul numărului de suporturi

La calcularea numărului de suporturi pentru conducte, acestea sunt considerate ca o grindă cu mai multe trave cu o sarcină distribuită uniform.

Forța verticală;

- forță orizontală.

apare numai la conducte înalte și este determinată de viteza vântului:

Coeficientul aerodinamic are o medie de k=1,5. Pentru Volgograd, înălțimea vitezei este de 0,26 kPa. Uneori, pentru conductele înalte este necesar să se țină cont de presiunea stratului de zăpadă de 0,58-1kPa.

Moment maxim de încovoiere:

Tensiunea la încovoiere; kPa

W este momentul ecuatorial de rezistență al conductei.

Apoi: - distanta intre suporti, m

factor de securitate,

Factorul de rezistență al sudării cusătura țevii,

Numărul de suporturi este determinat de formula:

O conductă sprijinită pe două coturi de sprijin.

x - săgeată de deviere:

E este modulul de elasticitate longitudinală.

I - momentul de inerție ecuatorial al conductei,

5.2 Calculul compensatorilor conductelor de căldură

În absența compensării supraîncălzirii severe, peretele conductei devine tensionat.

unde E este modulul de elasticitate longitudinală;

coeficientul de dilatare liniar,

- temperatura aerului

În absența compensării, în conductă pot apărea tensiuni care le depășesc semnificativ pe cele admisibile și care pot duce la deformarea sau distrugerea conductelor. Prin urmare, pe el sunt instalate compensatoare de temperatură diverse modele. Fiecare compensator se caracterizează prin capacitatea sa funcțională - lungimea secțiunii, a cărei alungire este compensată de compensator:

unde=250-600mm;

- temperatura aerului

Apoi numărul de compensatori pe secțiunea calculată a traseului:

5.3 Calculul selecției liftului

La proiectarea intrărilor liftului, de regulă, trebuie să îndepliniți următoarele sarcini:

determinarea dimensiunilor principale ale ascensorului;

diferența de presiune în duză cu un coeficient dat.

La rezolvarea primei probleme, valorile date sunt: ​​sarcina termică a sistemului de încălzire; aerul exterior calculat pentru proiectarea temperaturii de încălzire a apei din rețea în conducta care căde și a apei după sistemul de încălzire; pierderea de presiune în sistemul de încălzire în modul considerat.

Calculul liftului se efectuează:

Consumul rețelei și apă mixtă, kg/s:

unde c este capacitatea termică a apei, J / (kg; c \u003d 4190 J / (kg.

Consumul de apă injectată, kg/s:

Raport de amestec la lift:

Conductibilitatea sistemului de încălzire:

diametrul camerei de amestec:

Datorită posibilei inexactități a dimensiunilor ascensorului, diferența de presiune necesară în fața acestuia ar trebui să fie prevăzută cu o anumită marjă de 10-15%.

Diametrul ieșirii duzei, m

6. Calculul termic al rețelelor termice

Calculul termic al rețelelor termice este una dintre cele mai importante secțiuni ale proiectării și exploatării rețelelor termice.

Sarcini de calcul termic:

determinarea pierderilor de căldură prin conductă și izolarea mediului;

calculul scăderii de temperatură a lichidului de răcire atunci când acesta se deplasează de-a lungul conductei de căldură;

determinarea randamentului izolatiei termice.

6.1 Instalare deasupra solului

La așezarea conductelor de căldură supraterane, pierderile de căldură sunt calculate folosind formulele pentru un perete cilindric multistrat:

unde t este temperatura medie a lichidului de răcire; °C

Temperatura mediu inconjurator; °C

Rezistența termică totală a conductei de căldură; m

Într-o conductă izolată, căldura trebuie să treacă prin patru rezistențe conectate în serie: suprafața interioară, peretele conductei, stratul de izolație și suprafața exterioară a izolației.

suprafața cilindrică este determinată de formula:

Diametrul interior al conductei, m;

Diametrul exterior al izolației, m;

și - coeficienți de transfer termic, W/.

6.2 aşezare subterană

În conductele de căldură subterane, una dintre incluziunile rezistenței termice este rezistența solului. La calcularea temperaturii ambientale, temperatura naturală a solului la adâncimea axei conductei de căldură este luată ca temperatură ambientală.

Numai la adâncimi mici ale axei conductei de căldură, când raportul dintre adâncimea h și diametrul conductei este mai mic decât d, temperatura naturală a suprafeței solului este luată ca temperatură ambientală.

Rezistența termică a solului este determinată de formula Forheimer:

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

Pierderi de căldură specifice generale, W/m

prima conducta termica:

A doua conductă termică:

6.3 Conducte fără canal

Cu așezare fără canale a conductelor de căldură rezistenta termica constă din rezistențele conectate în serie ale stratului de izolație, suprafața exterioară a izolației, suprafața interioară a canalului, pereții canalului și a solului.

6.4 Calculul căldurii încălzitorului

Calculul termic al încălzitorului constă în determinarea suprafeței de schimb de căldură a unității de o capacitate dată, sau în determinarea capacității pentru calcule de proiectare date și parametrii inițiali ai lichidului de răcire. Important este și calculul hidraulic al încălzitorului, care constă în determinarea pierderii de presiune a lichidului de răcire primar și secundar.

Caracteristicile proiectării unei rețele de căldură

1. Condiții de bază pentru proiectarea unei rețele de căldură:

În funcție de caracteristicile geologice, climatologice ale zonei, alegem tipul de așezare a rețelei.

• 2. Sursa de căldură este situată în funcție de direcția predominantă a vântului.
• 3. Instalăm conducte de-a lungul unui drum larg, astfel încât lucrările de construcție să poată fi mecanizate.
• 4. Când instalați rețele de încălzire, trebuie să alegeți calea cea mai scurtă pentru a economisi material.
• 5. În funcție de relieful și dezvoltarea zonei, încercăm să realizăm autocompensarea rețelelor de încălzire.

Orez. 6.

Calcul hidraulic al rețelei termice

Tehnica de calcul hidraulic al rețelei termice.

Rețeaua de încălzire este o fundătură.

Calculul hidraulic se face pe baza de nanograme pentru calculul hidraulic al conductei.

Ne uităm la drumul principal.

Selectăm diametrele conductei în funcție de panta hidraulică medie, luând pierderi specifice de presiune până la?P = ​​80 Pa/m.

2) Pentru secțiunile suplimentare G, nu mai mult de 300 Pa/m.

Rugozitatea conductei K= 0,0005 m.

Înregistrați diametrele conductei.

După diametrul secțiunilor rețelei de încălzire, calculăm suma coeficienților pentru fiecare secțiune. rezistențe locale (?o), folosind schema TS, date despre locația supapelor, compensatoarelor și a altor rezistențe.

După aceea, pentru fiecare secțiune, calculăm lungimea echivalentă cu rezistența locală (Lek).

Pe baza pierderii de presiune din conductele de alimentare și retur și de presiunea disponibilă necesară „la capătul” conductei, determinăm presiunea disponibilă necesară pe colectoarele de ieșire ale sursei de căldură.

Tabelul 7.1 - Definiția Leqv. la?W = 1 prin du.

Tabel 7.2 - Calculul lungimilor echivalente ale rezistentelor locale.

La fiecare 100 m. a fost instalat un compensator de dilatare termică.

Pentru diametre de conducte de până la 200 mm. acceptăm compensatoare în formă de U, mai mult de 200 - omental, burduf.

Pierderile de presiune DPz sunt la nanogramă, Pa/m.

Pierderea de presiune este determinată de formula:

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

V (m3) a parcelei este determinată de formula:

Calculul consumului de apă la conductă, m (kg/s).

mot+vena = = = 35,4 kg/sec.

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

total \u003d mot + vene + mg.v. = 41,7 kg/s

Calculul consumului de apă pe parcele.

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

Tabel 7.3 - Consumul de apă pentru fiecare trimestru.

Consumul de apă pentru fiecare secțiune este (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

Scriem datele primite în tabelul 8.

Tabel 8 - Calculul hidraulic al rețelei de termoficare 7.1 Selectarea rețelei și a pompelor de completare.

Tabelul 9 - Pentru a construi un grafic piezometric.

Hseat=0,75mHad=30 m

Golf H = 4 m

V= 16,14 m3/h - pentru a selecta pompa de machiaj

hfeed= 3,78 mhTGU= 15 m

hretur = 3,78 mhsnap = 4 m

hset=26,56 m; m=142,56 m3/h - pentru a selecta pompa de retea

Pentru un sistem de alimentare cu căldură închis care funcționează cu un program de control crescut cu un debit total de căldură Q = 13,32 MW și cu un debit estimat de lichid de răcire G = 39,6 kg / s = 142,56 m3 / h, selectați pompele de rețea și de completare.

Înălțimea necesară a pompei de rețea H = 26,56 m

De ghid metodologic acceptăm pentru instalare o pompă de rețea KS 125-55 cu parametrii necesari.

Presiunea necesară a pompei de completare Hpn = 16,14 m3/h. Înălțimea pompei de supraalimentare necesară H = 34,75 m

Pompa de machiaj: 2k-20/20.

Conform manualului, acceptăm pentru instalare două pompe de machiaj conectate în serie 2K 20-20 care asigură parametrii necesari.

Orez. 8.

Tabel 10 - Caracteristicile tehnice ale pompelor.

Competentă și de înaltă calitate este una dintre principalele condiții pentru punerea în funcțiune rapidă a instalației.

Rețea de încălzire concepute pentru a transporta căldura de la sursele de căldură la consumator. Rețelele termice sunt structuri liniare și sunt una dintre cele mai complexe rețele de inginerie. Proiectarea rețelelor trebuie să includă în mod necesar un calcul pentru deformațiile de rezistență și temperatură. Calculăm fiecare element al rețelei de încălzire pentru o durată de viață de cel puțin 25 de ani (sau alta la cererea clientului) ținând cont de istoricul de temperatură specific, deformațiile termice și numărul de porniri și opriri ale rețelei. O parte integrantă a proiectării unei rețele de căldură ar trebui să fie partea arhitecturală și de construcție (AS) și structurile din beton armat sau metal (KZh, KM), în care sunt dezvoltate elemente de fixare, canale, suporturi sau pasageri (în funcție de metoda de așezare) .

Rețelele termice sunt împărțite după următoarele criterii

1. După natura lichidului de răcire transportat:

2. Conform metodei de așezare a rețelelor de încălzire:

• retele de incalzire pe canale. Proiectarea rețelelor de încălzire prin canale se realizează dacă este necesar să se protejeze conductele de impactul mecanic al solurilor și de efectele corozive ale solului. Pereții canalelor facilitează funcționarea conductelor, prin urmare, proiectarea rețelelor de încălzire a canalelor este utilizată pentru purtători de căldură cu presiuni de până la 2,2 MPa și temperaturi de până la 350 ° C. - fără canal. La proiectarea așezării fără canale, conductele funcționează în condiții mai dificile, deoarece percep o încărcare suplimentară a solului și, cu o protecție inadecvată împotriva umidității, sunt supuse coroziunii externe. În acest sens, proiectarea rețelelor în acest mod de așezare este prevăzută la o temperatură a lichidului de răcire de până la 180 ° C.
• rețele de încălzire a aerului (aeriană).. Proiectarea rețelelor prin această metodă de așezare a devenit cea mai răspândită în teritoriile întreprinderilor industriale și pe site-urile lipsite de clădiri. Metoda de deasupra capului este, de asemenea, proiectată în zonele cu nivel inalt panza freatica iar la așezarea în zone cu teren foarte accidentat.

3. În ceea ce privește schemele, rețelele termice pot fi:

• rețelele principale de încălzire. Rețele de încălzire, mereu în tranzit, fără ramuri care transportă lichidul de răcire de la sursa de căldură la rețelele de încălzire de distribuție;
• rețele de distribuție (trimestrială) de încălzire. Rețele de încălzire care distribuie agentul de căldură pe trimestrul selectat, care furnizează furnizorul de căldură către ramuri către consumatori;
• ramuri de la rețelele de distribuție a căldurii până la clădiri și structuri individuale. Separarea rețelelor termice este stabilită de proiect sau de organizația de exploatare.

Proiectare integrată a rețelei în conformitate cu documentația proiectului

STC Energoservice efectuează lucrări complexe, inclusiv pe autostrăzile orașului, distribuția intra-sfertă și rețelele intra-casă. Proiectarea rețelelor părții liniare a rețelei de încălzire se realizează atât folosind noduri standard, cât și individuale.

Calculul calitativ al rețelelor termice face posibilă compensarea alungirii termice a conductelor din cauza unghiurilor de viraj ale traseului și verificarea corectitudinii poziției planificate la altitudine a traseului, instalarea rosturilor de dilatație cu burduf și fixarea cu suporturi fixe. .

Alungirea termică a conductelor de căldură în timpul așezării fără canale este compensată datorită unghiurilor de întoarcere ale traseului, care formează secțiuni autocompensate ale formei în formă de П, Г, Z, instalarea compensatoarelor de pornire și fixarea cu suporturi fixe. Totodată, la colțurile spirelor, între peretele șanțului și conductă, sunt montate perne (covorașe) speciale din spumă de polietilenă, care asigură mișcarea liberă a țevilor în timpul alungirii lor termice.

Toată documentația pentru proiectarea rețelelor termice este elaborat în conformitate cu următoarele documente de reglementare:

SNiP 207-01-89* Urbanism. Planificarea și dezvoltarea orașelor, orașelor și așezărilor rurale. Standarde de proiectare a rețelei”;
- SNiP 41-02-2003 „Rețele de căldură”;
- SNiP 41-02-2003 „Izolarea termică a echipamentelor și conductelor”;
- SNiP 3.05.03-85 „Rețele de căldură” (întreprindere de rețea de căldură);
- GOST 21-605-82 „Rețele de căldură (parte termomecanică)”;
- Reguli de pregătire și producție terasamente, amenajarea și întreținerea șantierelor din orașul Moscova, aprobat prin Decretul Guvernului Moscovei nr. 857-PP din 07.12.2004.
- PB 10-573-03 „Reguli pentru dispozitiv și operare sigură conducte de abur si apa calda.

În funcție de condițiile șantierului, proiectarea rețelelor poate fi asociată cu reconstrucția structurilor subterane existente care interferează cu construcția. Proiectarea rețelelor termice și implementarea proiectelor implică utilizarea a două conducte izolate din oțel (de alimentare și retur) în canale speciale prefabricate sau monolitice (prin și prin). Pentru a găzdui dispozitivele de deconectare, scurgerile, orificiile de aerisire și alte fitinguri, proiectarea rețelelor de căldură prevede construirea de camere.

La proiectarea rețeleiși ei lățime de bandă, problemele funcționării neîntrerupte a modurilor hidraulice și termice sunt relevante. Efectuând proiectarea rețelelor de încălzire, specialiștii companiei noastre folosesc cel mai mult metode moderne, ceea ce ne permite să garantăm un rezultat bun și funcționarea durabilă a tuturor echipamentelor.

Atunci când se efectuează, este necesar să se bazeze pe multe standarde tehnice, a căror încălcare poate duce la cele mai negative consecințe. Garantam respectarea tuturor normelor si regulilor reglementate de diverse documentatii tehnice descrise mai sus.

Un ghid de referință care acoperă proiectarea rețelelor de căldură este „Manualul Designerului. Proiectarea retelelor termice. Manualul poate fi considerat într-o anumită măsură un ghid pentru SNiP II-7.10-62, dar nu și pentru SNiP N-36-73, care a apărut mult mai târziu ca urmare a unei revizuiri semnificative a ediției anterioare a normelor. În ultimii 10 ani, textul SNiP N-36-73 a suferit modificări și completări semnificative.

Materialele, produsele și structurile termoizolante, precum și metodologia pentru calculele lor termice, împreună cu instrucțiunile de realizare și acceptare a lucrărilor de izolare, sunt descrise în detaliu în Manualul Constructorului. Date similare despre structurile termoizolante sunt incluse în SN 542-81.

Materialele de referință privind calculele hidraulice, precum și echipamentele și regulatoarele automate pentru rețelele de încălzire, punctele de încălzire și sistemele de utilizare a căldurii sunt conținute în „Manualul pentru reglarea și funcționarea rețelelor de încălzire a apei”. Ca sursă de materiale de referință pe probleme de proiectare, se pot folosi cărți din seria de cărți de referință „Inginerie termică și inginerie termică”. Prima carte „Întrebări generale” conține reguli pentru proiectarea desenelor și diagramelor, precum și date despre proprietățile termodinamice ale apei și aburului, în care sunt oferite informații mai detaliate. În a doua carte a seriei „Transfer de căldură și masă. Experimentul de inginerie termică” include date despre conductibilitatea termică și vâscozitatea apei și aburului, precum și despre densitatea, conductibilitatea termică și capacitatea de căldură a unor materiale de construcție și izolatoare. În a patra carte „Inginerie industrială a energiei termice și inginerie termică” există o secțiune despre termoficare și rețele de căldură.

www.engineerclub.ru

Gromov - Rețele de încălzire a apei (1988)

Cartea conține materiale de reglementare utilizate în proiectarea rețelelor de căldură și a punctelor de căldură. Se dau recomandari cu privire la alegerea echipamentelor si a schemelor de alimentare cu energie termica Se au in vedere calculele legate de proiectarea retelelor de caldura. Se oferă informații despre amenajarea rețelelor de încălzire, despre organizarea construcției și exploatării rețelelor de încălzire și punctelor de încălzire. Cartea este destinată lucrătorilor ingineri și tehnici implicați în proiectarea rețelelor termice.

Locuințe și Inginerie Industriala, cerințele de economie de combustibil și de protecție a mediului predetermina fezabilitatea dezvoltării intensive a sistemelor de termoficare. Generarea energiei termice pentru astfel de sisteme este realizată în prezent de centrale termice, cazane de importanță regională.

Funcționarea fiabilă a sistemelor de alimentare cu căldură cu respectarea strictă a parametrilor necesari ai lichidului de răcire este determinată în mare măsură de alegerea corecta scheme ale rețelelor de încălzire și punctelor de încălzire, proiecte de garnituri, echipamente utilizate.

Având în vedere că proiectarea corectă a rețelelor de căldură este imposibilă fără cunoașterea tendințelor de proiectare, funcționare și dezvoltare a acestora, autorii au încercat să ofere recomandări de proiectare în manualul de referință și să le justifice pe scurt.

CARACTERISTICI GENERALE ALE RETELELOR DE CALDURA SI PUNCTELOR DE CALDURA

1.1. Sistemele de termoficare și structura acestora

Sistemele de termoficare se caracterizează printr-o combinație a trei verigi principale: surse de căldură, rețele de căldură și sisteme locale utilizarea căldurii (consumul de căldură) al clădirilor sau structurilor individuale. În sursele de căldură, căldura se obține prin ardere diferite feluri combustibil organic. Astfel de surse de căldură se numesc încăperi de cazane. În cazul utilizării în surse de căldură a căldurii degajate în timpul dezintegrarii elemente radioactive, se numesc Centrale Nucleare (ACT). În unele sisteme de alimentare cu căldură, sursele regenerabile de căldură sunt folosite ca auxiliare - energie geotermală, energia radiației solare etc.

Dacă sursa de căldură este situată împreună cu radiatoarele din aceeași clădire, atunci conductele pentru alimentarea cu lichid de răcire către radiatoarele care trec în interiorul clădirii sunt considerate ca un element al sistemului local de alimentare cu căldură. În sistemele de termoficare, sursele de căldură sunt amplasate în clădiri separate, iar căldura este transportată din acestea prin conducte ale rețelelor de încălzire, la care sunt conectate sistemele de utilizare a căldurii ale clădirilor individuale.

Dimensiunea sistemelor de termoficare poate varia foarte mult, de la mici, care deservesc câteva clădiri învecinate, la cele mai mari, care acoperă o serie de zone rezidențiale sau industriale și chiar orașul în ansamblu.

Indiferent de amploare, aceste sisteme sunt împărțite în municipale, industriale și la nivel de oraș în funcție de contingentul de consumatori deserviți. Utilitățile includ sisteme care furnizează căldură în principal clădirilor rezidențiale și publice, precum și clădirilor individuale în scopuri industriale și de depozitare a utilităților, a căror plasare în zona rezidențială a orașelor este permisă de norme.

Este recomandabil să se bazeze clasificarea sistemelor comunale în funcție de scara lor pe împărțirea teritoriului unei zone rezidențiale în grupuri de clădiri învecinate (sau sferturi în zonele clădirilor vechi) acceptate în normele de planificare și dezvoltare a orașelor, care sunt combinate în microdistricte cu o populație de 4-6 mii de oameni. în orașe mici (cu o populație de până la 50 mii de oameni) și 12-20 mii de oameni. în orașe din alte categorii. Acestea din urmă au în vedere formarea unor zone rezidențiale cu o populație de 25-80 de mii de oameni din mai multe microdistricte. Sistemele corespunzătoare de termoficare pot fi caracterizate ca grup (trimestrial), micro-sector și district.

Sursele de căldură care deservesc aceste sisteme, câte una pentru fiecare sistem, pot fi clasificate în cazane de grup (trimestriale), microdistritale și, respectiv, raionale. În mare și cele mai mari orașe(cu o populație de 250-500 de mii de persoane și, respectiv, peste 500 de mii de persoane), normele prevăd unificarea mai multor zone rezidențiale adiacente în zone de planificare limitate de limite naturale sau artificiale. În astfel de orașe, este posibilă apariția celor mai mari sisteme inter-districte de alimentare comună cu căldură.

La scară largă de generare de căldură, în special în sistemele la nivel de oraș, este oportun să se genereze în comun căldură și electricitate. Acest lucru asigură economii semnificative de combustibil în comparație cu generarea separată de căldură în cazane și electricitate - la centralele termice prin arderea acelorași tipuri de combustibil.

Centralele termice concepute pentru producerea în comun de căldură și electricitate se numesc centrale termice combinate (CHP).

Centralele nucleare, care folosesc căldura eliberată din degradarea elementelor radioactive pentru a genera electricitate, sunt uneori utile și ca surse de căldură în sistemele mari de încălzire. Aceste stații sunt numite centrale nucleare combinate de căldură și energie (ATES).

Sistemele de termoficare care utilizează cogenerarea ca sursă principală de căldură se numesc sisteme de termoficare. Construcția de noi sisteme de termoficare, precum și extinderea și reconstrucția sistemele existente necesită un studiu special, pe baza perspectivelor de dezvoltare a așezărilor relevante pentru perioada următoare A0-15 ani) și perioada estimată de 25-30 de ani).

Normele prevăd elaborarea unui document special de pre-proiect, și anume, o schemă de alimentare cu căldură pentru această așezare. În schemă se elaborează mai multe opțiuni de soluții tehnice pentru sistemele de alimentare cu căldură și, pe baza unui studiu de fezabilitate, este fundamentată alegerea opțiunii propuse spre aprobare.

Dezvoltarea ulterioară a proiectelor pentru surse de căldură și rețele de căldură ar trebui, în conformitate cu documentele de reglementare, să fie realizată numai pe baza deciziilor luate în schema de furnizare a căldurii aprobată pentru această așezare.

1.2. Caracteristicile generale ale rețelelor de încălzire

Rețelele termice pot fi clasificate în funcție de tipul de lichid de răcire utilizat în ele, precum și în funcție de parametrii de proiectare ai acestuia (presiuni și temperaturi). Aproape singurii purtători de căldură din rețelele de încălzire sunt apa caldă și aburul. Vaporii de apă ca purtător de căldură sunt utilizați pe scară largă în sursele de căldură (cazane, CHPP) și în multe cazuri în sistemele de utilizare a căldurii, în special în cele industriale. Sistemele municipale de alimentare cu căldură sunt echipate cu rețele de încălzire a apei și industriale - fie numai cu abur, fie cu abur în combinație cu apă, utilizate pentru acoperirea sarcinilor sistemelor de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă. Această combinație de hidropizie și rețele de căldură cu abur este, de asemenea, tipică pentru sistemele de alimentare cu căldură la nivel de oraș.

Rețelele de încălzire a apei sunt în mare parte cu două conducte, cu o combinație de conducte de alimentare pentru alimentarea cu apă caldă de la sursele de căldură la sistemele de recuperare a căldurii și conducte de retur pentru returnarea apei răcite în aceste sisteme la sursele de căldură pentru reîncălzire. Conductele de alimentare și retur ale rețelelor de încălzire a apei, împreună cu conductele corespunzătoare ale surselor de căldură și sistemelor de recuperare a căldurii, formează circuite închise de circulație a apei. Aceasta circulatie este sustinuta de pompe de retea instalate in surse de caldura, iar pentru distante mari de transport pe apa, tot pe traseul retelelor (statii de pompare). În funcție de schema adoptată pentru conectarea la rețelele de sisteme de alimentare cu apă caldă, se disting schemele închise și deschise (se folosesc mai des termenii „sisteme de alimentare cu căldură închise și deschise”).

În sistemele închise, eliberarea căldurii din rețelele din sistemul de alimentare cu apă caldă se realizează prin încălzire, apă rece de la robinet în încălzitoare speciale de apă.

În sistemele deschise, încărcăturile de alimentare cu apă caldă sunt acoperite prin alimentarea cu apă a consumatorilor din conductele de alimentare ale rețelelor, iar în timpul perioadei de încălzire - amestecată cu apă din conductele de retur ale sistemelor de încălzire și ventilație. Dacă, în toate modurile, pentru alimentarea cu apă caldă, apa din conductele de retur poate fi utilizată complet, atunci nu este nevoie de conducte de retur de la punctele de încălzire la sursa de căldură. Respectarea acestor condiții, de regulă, este posibilă numai dacă munca în comun mai multe surse de căldură către rețelele comune de căldură cu atribuirea acoperirii încărcăturilor de alimentare cu apă caldă la o parte a acestor surse.

Rețelele de apă, formate doar din conducte de alimentare, se numesc monoconductă și sunt cele mai economice din punct de vedere al investițiilor de capital în construcția lor. Alcătuirea rețelelor de încălzire în sisteme închise și deschise se realizează datorită funcționării pompelor de completare și a stațiilor de tratare a apei de completare. ÎN sistem deschis performanța lor necesară este de 10-30 de ori mai mare decât într-unul închis. Ca urmare, cu un sistem deschis, investițiile de capital în surse de căldură se dovedesc a fi mari. În același timp, în acest caz, nu este nevoie de încălzitoare de apă de la robinet și, prin urmare, costurile pentru nodurile pentru conectarea sistemelor de alimentare cu apă caldă la rețelele de încălzire sunt reduse semnificativ. Astfel, alegerea între deschis și sisteme închiseîn fiecare caz, aceasta trebuie justificată prin calcule tehnice și economice, luând în considerare toate verigile sistemului de termoficare. Astfel de calcule ar trebui efectuate atunci când se dezvoltă o schemă de alimentare cu căldură pentru o așezare, adică înainte de a proiecta sursele de căldură corespunzătoare și rețelele lor de căldură.

În unele cazuri, rețelele de încălzire a apei sunt realizate cu trei sau chiar patru conducte. O astfel de creștere a numărului de conducte, asigurată de obicei doar în anumite secțiuni ale rețelelor, este asociată cu dublarea fie numai a conductelor de alimentare (sisteme cu trei conducte), fie a conductelor de alimentare și retur (sisteme cu patru conducte) pentru racordare separată. la conductele corespunzătoare ale sistemelor de alimentare cu apă caldă sau sistemelor de încălzire și ventilație . Această separare facilitează foarte mult reglarea alimentării cu căldură a sistemelor în diverse scopuri, dar în același timp duce la o creștere semnificativă a investițiilor de capital în rețea.

În sistemele mari de termoficare, este nevoie de împărțirea rețelelor de încălzire a apei în mai multe categorii, fiecare dintre acestea putând folosi propriile scheme de alimentare și transport cu căldură.

Normele prevăd împărțirea rețelelor de căldură în trei categorii: linii principale de la sursele de căldură la intrări către microdistricte (sferturi) sau întreprinderi; distribuție de la rețelele principale la rețele la clădiri individuale: rețele la clădiri individuale sub formă de ramuri de la rețelele de distribuție (sau în unele cazuri de la rețelele principale) la nodurile de conectare la acestea a sistemelor de utilizare a căldurii clădirilor individuale. Este recomandabil să se clarifice aceste denumiri în raport cu clasificarea sistemelor de termoficare adoptată la § 1.1 în funcție de amploarea acestora și de contingentul de consumatori deserviți. Deci, dacă în sistemele mici de la o sursă de căldură căldura este furnizată numai unui grup de clădiri rezidențiale și publice dintr-un microdistrict sau clădiri industriale o întreprindere, atunci nu este nevoie de rețele principale de căldură și toate rețelele din astfel de surse de căldură ar trebui considerate rețele de distribuție. Această situație este tipică pentru utilizarea cazanelor de grup (trimestriale) și micro-raionului ca surse de căldură, precum și a cazanelor industriale care deservesc o singură întreprindere. În trecerea de la astfel de sisteme mici la regionale, și cu atât mai mult la inter-raiune, apare o categorie de rețele principale de încălzire, la care se alătură rețelele de distribuție ale microdistrictelor individuale sau întreprinderile unei regiuni industriale. Conectarea clădirilor individuale direct la rețelele principale, pe lângă rețelele de distribuție, este extrem de nedorită din mai multe motive și, prin urmare, este utilizată foarte rar.

Sursele mari de căldură ale sistemelor de termoficare raională și intercartonală, conform normelor, ar trebui să fie amplasate în afara zonei rezidențiale pentru a reduce impactul emisiilor acestora asupra stării bazinului aerian din această zonă, precum și pentru a simplifica sistemele de alimentare cu combustibil lichid sau solid al acestora.

În astfel de cazuri apar secțiunile inițiale (capul) ale rețelelor trunchi de lungime considerabilă, în cadrul cărora nu există noduri pentru conectarea rețelelor de distribuție. Un astfel de transport al lichidului de răcire fără a trece distribuția acestuia către consumatori se numește tranzit, în timp ce este recomandabil să se evidențieze secțiunile de cap corespunzătoare ale rețelelor principale de încălzire într-o categorie specială de cele de tranzit.

Prezența rețelelor de tranzit agravează semnificativ indicatorii tehnici și economici ai transportului lichidului de răcire, mai ales atunci când aceste rețele au o lungime de 5–10 km sau mai mult, ceea ce este tipic, în special, atunci când centralele termice nucleare sau stațiile de alimentare cu căldură sunt utilizate ca căldură. surse.

1.3. Caracteristicile generale ale punctelor de căldură

Un element esențial al sistemelor de termoficare sunt instalațiile situate la nodurile de conectare la rețelele termice ale sistemelor locale de utilizare a căldurii, precum și la joncțiunile rețelelor de diferite categorii. În astfel de instalații, funcționarea rețelelor de căldură și a sistemelor de utilizare a căldurii este monitorizată și controlată. Aici sunt măsurați parametrii lichidului de răcire - presiuni, temperaturi și uneori debite - și reglarea alimentării cu căldură la diferite niveluri.

Fiabilitatea și eficiența sistemelor de alimentare cu căldură în ansamblu depind în mare măsură de funcționarea unor astfel de instalații. Aceste setări sunt în documente normative sunt denumite puncte de căldură (anterior, au fost folosite și denumirile „noduri de conectare ale sistemelor locale de utilizare a căldurii”, „centre de căldură”, „instalații abonați”, etc.).

Cu toate acestea, este recomandabil să clarificăm oarecum clasificarea punctelor de căldură adoptată în aceleași documente, deoarece în toate acestea puncte de căldură sunt fie centrale (CTP) fie individuale (ITP). Acestea din urmă includ numai instalații cu noduri pentru conectarea la rețelele de căldură a sistemelor de utilizare a căldurii unei clădiri sau a unei părți a acestora (în clădirile mari). Toate celelalte puncte de căldură, indiferent de numărul de clădiri deservite, sunt centrale.

În conformitate cu clasificarea acceptată a rețelelor de căldură, precum și cu diferitele niveluri de reglare a furnizării de căldură, se utilizează următoarea terminologie. În ceea ce privește punctele de încălzire:

punctele de încălzire locale (MTP) care deservesc sistemele de utilizare a căldurii ale clădirilor individuale;

puncte de încălzire de grup sau micro-district (GTP) care deservesc un grup de clădiri rezidențiale sau toate clădirile din micro-sector;

substații de termoficare (RTP) care deservesc toate clădirile dintr-o locuință

În ceea ce privește nivelurile de reglementare:

centrala - numai la surse de caldura;

district, grup sau microcartier - la punctele de încălzire respective (RTP sau GTP);

local - la punctele locale de încălzire ale clădirilor individuale (MTP);

individual pe receptoare de căldură separate (dispozitive de încălzire, ventilație sau sisteme de alimentare cu apă caldă).

Ghid de referință pentru proiectarea rețelelor de încălzire

Acasă Matematică, Chimie, Fizică Proiectarea unui sistem de încălzire pentru un complex spitalicesc

27. Safonov A.P. Culegere de sarcini privind rețelele de termoficare și termoficare Manual pentru universități, M.: Energoatomizdat. 1985.

28. Ivanov V.D., Gladyshey N.N., Petrov A.V., Kazakova T.O. Calcule de inginerieși metode de testare pentru rețele termice Note de curs. SPb.: SPb GGU RP. 1998.

29. Instructiuni de functionare a retelelor termice M .: Energia 1972.

30. Reglementări de siguranță pentru întreținerea rețelelor de încălzire M: Atomizdat. 1975.

31. Yurenev V.N. Carte de referinta termotehnica in 2 volume M.; Energie 1975, 1976.

32. Golubkov B.N. Echipamente de inginerie termică și furnizare de căldură a întreprinderilor industriale. Moscova: Energie 1979.

33. Shubin E.P. Principalele probleme ale proiectării sistemelor de alimentare cu căldură. M.: Energie. 1979.

34. Îndrumări pentru întocmirea raportului centralei electrice și societate pe acţiuni energie și electrificare despre eficiența termică a echipamentelor. RD 34.0K.552-95. SPO ORGRES M: 1995.

35. Metoda de determinare costuri unitare combustibil pentru căldură, în funcție de parametrii aburului utilizat pentru alimentarea cu căldură RD 34.09.159-96. SPO ORGRES. M.: 1997

36. Orientări pentru analiza modificărilor consumului specific de combustibil la centralele electrice și asociațiile energetice. RD 34.08.559-96 SPO ORGRES. M.: 1997.

37. Kutovoy G. P., Makarov A. A., Shamraev N. G. Crearea unei baze favorabile pentru dezvoltarea industriei ruse de energie electrică pe bază de piață „Ingineria energiei termice”. Nr. 11, 1997. pp. 2-7.

38. V. V. Bushuev, B. N. Gromov, V. N. Dobrokhotov, V. V. Pryakhin, Probleme științifice, tehnice, organizatorice și economice ale introducerii tehnologiilor de economisire a energiei. „Ingineria energiei termice”. nr. 11. 1997. pp.8-15.

39. Astahov N.L., Kalimov V.F., Kiselev G.P. Noua editie instrucțiuni privind calculul indicatorilor de eficiență termică a echipamentelor TPP. „Economisirea energiei și tratarea apei”. Nr. 2, 1997, p. 19-23.

Ekaterina Igorevna Tarasevici
Rusia

Editor sef -

candidat la științe biologice

DENSITATEA NOMINALĂ DE DEBUT DE CĂLDURĂ ȘI PIERDERE DE CĂLDURĂ PRIN O SUPRAFĂȚĂ IZOLĂ CALDURĂ PENTRU REȚELELE PRINCIPALE DE CĂLDURĂ

Articolul discută modificarea unui număr de documente de reglementare publicate pentru izolarea termică a sistemelor de alimentare cu căldură, care vizează asigurarea durabilității sistemului. Acest articol este dedicat studiului influenței temperaturii medii anuale a rețelelor de încălzire asupra pierderilor de căldură. Studiul se referă la sistemele de alimentare cu căldură și la termodinamică. Se dau recomandari pentru calcularea pierderilor de caldura normative prin izolarea conductelor retelei de incalzire.

Relevanța lucrării este determinată de faptul că abordează probleme puțin studiate în sistemul de alimentare cu căldură. Calitatea structurilor termoizolante depinde de pierderile de căldură ale sistemului. Proiectarea și calcularea corectă a unei structuri de izolare termică este mult mai importantă decât simpla alegere material izolator. Sunt prezentate rezultatele unei analize comparative a pierderilor de căldură.

Metodele de calcul termic pentru calcularea pierderilor de căldură ale conductelor rețelelor de încălzire se bazează pe utilizarea densității standard flux de caldura prin suprafata structurii izolatoare. În acest articol, pe exemplul conductelor cu izolație din spumă poliuretanică, a fost efectuat calculul pierderilor de căldură.

Practic, s-a făcut următoarea concluzie: în documentele de reglementare actuale sunt date valorile totale ale densității fluxului de căldură pentru conductele de alimentare și retur. Există cazuri în care diametrele conductelor de alimentare și retur nu sunt aceleași, trei sau mai multe conducte pot fi așezate într-un canal, prin urmare, trebuie utilizat standardul anterior. Valorile totale ale densității fluxului de căldură în norme pot fi împărțite între conductele de alimentare și retur în aceleași proporții ca în normele înlocuite.

Cuvinte cheie

Literatură

SNiP 41-03-2003. Izolarea termică a echipamentelor și conductelor. Ediție actualizată. - M: Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2011. - 56 p.

SNiP 41-03-2003. Izolarea termică a echipamentelor și conductelor. - M.: Gosstroy al Rusiei, FSUE TsPP, 2004. - 29 p.

SP 41-103-2000. Proiectarea izolației termice a echipamentelor și conductelor. M: Gosstroy al Rusiei, FSUE TsPP, 2001. 47 p.

GOST 30732-2006. Țevi și fitinguri din oțel cu izolație termică din spumă poliuretanică cu manta de protecție. – M.: STANDARTINFORM, 2007, 48 p.

Norme pentru proiectarea izolației termice pentru conducte și echipamente ale centralelor electrice și rețelelor de încălzire. Moscova: Gosstroyizdat, 1959. URL: http://www.politerm.com.ru/zuluthermo/help/app_thermoleaks_year1959.htm

SNiP 2.04.14-88. Izolarea termică a echipamentelor și conductelor / Gosstroy URSS.- M .: CITP Gosstroy URSS, 1998. 32 p.

Belyaykina I.V., Vitaliev V.P., Gromov N.K. si etc.; Ed. Gromova N.K.; Shubina E.P. Rețele de încălzire a apei: un ghid de referință pentru proiectare. M.: Energoatomizdat, 1988. - 376 p.

Ionin A.A., Khlybov B.M., Bratenkov V.H., Terletskaya E.H.; Ed. A.A. Ionina. Furnizare de căldură: manual pentru universități. M.: Stroyizdat, 1982. 336 p.

Lienhard, John H., A heat transfer textbook / John H. Lienhard IV și John H. Lienhard V, ed. a 3-a. Cambridge, MA: Phlogiston Press, 2003

Silverstein, C.C., „Design and Technology of Heat Pipes for Cooling and Heat Exchange”, Taylor & Francis, Washington DC, SUA, 1992

Standardul european EN 253 Conducte de termoficare - Sisteme de conducte preizolate pentru rețelele de apă caldă îngropate direct - Ansamblu de conducte din conductă de serviciu din oțel, izolație termică din poliuretan și carcasă exterioară din polietilenă.

Standardul european EN 448 Conducte de termoficare. Sisteme de conducte preizolate pentru rețelele de apă caldă îngropate direct. Montarea ansamblurilor de țevi de serviciu din oțel, izolație termică din poliuretan și carcasă exterioară din polietilenă

DIN EN 15632-1:2009 Conducte de termoficare. Sisteme de conducte flexibile preizolate. Partea 1: Clasificare, cerințe generale și metode de încercare.

Sokolov E.Ya. Alimentare cu căldură și rețele termice Manual pentru universități. M.: Editura MPEI, 2001. 472 p.

SNiP 41-02-2003. Rețea de încălzire. Ediție actualizată. - M: Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2012. - 78 p.

SNiP 41-02-2003. Rețea de încălzire. - M: Gosstroy al Rusiei, 2004. - 41 p.

Nikolaev A.A. Proiectarea rețelelor termice (Manualul designerului) / A.A.Nikolaev [și alții]; ed. A.A. Nikolaev. - M.: NAUKA, 1965. - 361 p.

Varfolomeev Yu.M., Kokorin O.Ya. Încălzire și rețele termice: Manual. M.: Infra-M, 2006. - 480 p.

Kozin V. E., Levina T. A., Markov A. P., Pronina I. B., Slemzin V. A. Alimentarea cu căldură: un manual pentru studenți. - M .: Mai sus. scoala, 1980. - 408 p.

Safonov A.P. Culegere de sarcini pe termoficare și rețele termice: Proc. indemnizație pentru universități. Ed. a 3-a, revizuită. M.: Energoatomizdat, 1985. 232 p.

• Momentan nu există link-uri.

Determinarea coeficienților pierderilor locale în rețelele termice ale întreprinderilor industriale

Data publicării: 06.02.2017 2017-02-06

Articol vizualizat: de 186 de ori

Descriere bibliografica:

Ushakov D. V., Snisar D. A., Kitaev D. N. Determinarea coeficienților pierderilor locale în rețelele termice ale întreprinderilor industriale // Tânăr om de știință. 2017. №6. P. 95-98. URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (data accesării: 13/07/2018).

Articolul prezintă rezultatele analizei valorilor reale ale coeficientului de pierdere local utilizat în proiectarea rețelelor termice în etapa de calcul hidraulic preliminar. Pe baza analizei proiectelor efective, au fost obținute valori medii pentru rețelele de amplasamente industriale împărțite în rețele și ramuri. Se găsesc ecuații care fac posibilă calcularea coeficientului pierderilor locale în funcție de diametrul conductei rețelei.

Cuvinte cheie : retele termice, calcul hidraulic, coeficient de pierdere local

În calculul hidraulic al rețelelor de căldură, devine necesară setarea coeficientului α , care ține cont de ponderea pierderilor de presiune în rezistențele locale. În standardele moderne, a căror implementare este obligatorie în proiectare, despre metoda normativă de calcul hidraulic și în special coeficientul α nu este menționat. În literatura de referință și educațională modernă, de regulă, sunt date valorile recomandate de anulat SNiP II-36–73 *. În tabel. Sunt prezentate 1 valori α pentru rețelele de apă.

Coeficient α pentru a determina lungimile totale echivalente ale rezistentelor locale

Tipul compensatorilor

Trecerea condiționată a conductei, mm

Rețele de încălzire ramificate

În formă de U cu ramuri îndoite

În formă de U cu coturi sudate sau curbate

În formă de U cu coturi sudate

Din tabelul 1 rezultă că valoarea α poate fi în intervalul de la 0,2 la 1. Există o creștere a valorii cu o creștere a diametrului conductei.

În literatură, pentru calcule preliminare, când diametrele conductelor nu sunt cunoscute, se recomandă ca proporția pierderilor de presiune în rezistențele locale să fie determinată prin formula lui B. L. Shifrinson

Unde z- coeficient acceptat pentru rețelele de apă 0,01; G- consumul de apă, t/h.

Rezultatele calculelor conform formulei (1) la diferite debite de apă din rețea sunt prezentate în fig. 1.

Orez. 1. Dependenta α din consumul de apă

Din fig. 1 implică faptul că valoarea α la costuri mari poate fi mai mare de 1, iar la costuri mici poate fi mai mică de 0,1. De exemplu, la un debit de 50 t/h, α=0,071.

Literatura de specialitate oferă o expresie pentru coeficientul pierderilor locale

unde - lungimea echivalentă a secțiunii și respectiv lungimea acesteia, m; - suma coeficienților de rezistență locală din zonă; λ - coeficient de frecare hidraulică.

Atunci când proiectați rețele de încălzire a apei într-un mod turbulent de mișcare pentru a găsi λ , utilizați formula Shifrinson. Luând valoarea rugozității echivalente k e=0,0005 mm, formula (2) este convertită în formă

.(3)

Din formula (3) rezultă că α depinde de lungimea secțiunii, diametrul acesteia și de suma coeficienților de rezistență locali, care sunt determinați de configurația rețelei. Evident valoarea α crește odată cu scăderea lungimii secțiunii și cu creșterea diametrului.

Pentru a determina coeficienţii efectivi ai pierderilor locale α , au fost avute în vedere proiectele existente de rețele de încălzire a apei ale întreprinderilor industriale în diverse scopuri. Avand forme de calcul hidraulice, pentru fiecare sectiune a fost determinat coeficientul α conform formulei (2). Separat, pentru principal și ramuri, au fost găsite valorile medii ponderate ale coeficientului de pierderi locale pentru fiecare rețea. Pe fig. 2 arată rezultatele calculelor α pe autostrăzi calculate pentru un eșantion de 10 scheme de rețea, iar în Fig. 3 pentru ramuri.

Orez. 2. Valori reale α pe autostrăzi calculate

Din fig. 2 rezultă că valoarea minima 0,113, maximul este 0,292, iar valoarea medie pentru toate schemele este 0,19.

Orez. 3. Valori reale α prin ramuri

Din fig. 3 rezultă că valoarea minimă este 0,118, cea maximă este 0,377, iar valoarea medie pentru toate schemele este 0,231.

Comparând datele primite cu cele recomandate, se poate face urmatoarele concluzii. Conform Tabelului. 1 pentru schemele avute în vedere α =0,3 pentru rețea și α=0,3÷0,4 pentru ramuri, în timp ce mediile reale sunt 0,19 și 0,231, ceea ce este puțin mai mic decât cel recomandat. Interval de valori reale α nu depășește valorile recomandate, adică valorile tabelare (Tabelul 1) pot fi interpretate ca „nu mai”.

Pentru fiecare diametru al conductei au fost determinate valori medii α de-a lungul autostrăzilor și ramurilor. Rezultatele calculului sunt prezentate în tabel. 2.

Valorile coeficienților efectivi ai pierderilor locale α

Din analiza tabelului 2 rezultă că odată cu creșterea diametrului conductei, valoarea coeficientului α crește. Folosind metoda celor mai mici pătrate, s-au obținut ecuații de regresie liniară pentru principal și ramuri, în funcție de diametrul exterior:

Pe fig. 4 arată rezultatele calculelor conform ecuațiilor (4), (5) și valorile reale pentru diametrele corespunzătoare.

Orez. 4. Rezultatele calculelor de coeficienți α conform ecuațiilor (4), (5)

Pe baza analizei proiecte reale rețelele de apă termală ale siturilor industriale, s-au obținut valorile medii ale coeficienților de pierderi locale, împărțite în rețele și ramuri. Se arată că valorile reale nu le depășesc pe cele recomandate, iar valorile medii sunt puțin mai mici. Se obțin ecuații care fac posibilă calcularea coeficientului de pierderi locale în funcție de diametrul conductei de rețea pentru rețea și ramificații.

1. Kopko, V. M. Furnizare de căldură: un curs de prelegeri pentru studenții specialității 1–700402 „Alimentarea căldurii și gazelor, ventilarea și protecția aerului” a instituțiilor de învățământ superior / V. M. Kopko. - M: Editura DIA, 2012. - 336s.
2. Rețele de încălzire a apei: un ghid de referință pentru proiectare / N.K. Gromov [et al.]. - M.: Energoatomizdat, 1988. - 376s.
3. Kozin, V. E. Furnizare de căldură: tutorial pentru studenți / V. E. Kozin. - M.: Mai sus. scoala, 1980. - 408s.
4. Pustovalov, A.P., Kitaev D.N., Shchukina T.V. Îmbunătățirea eficienței energetice a sistemelor de inginerie ale clădirilor prin alegerea optimă a supapelor de control // Buletinul științific al Universității de Stat de Arhitectură și Inginerie Civilă Voronezh. Serie: High tech. Ecologie. - 2015. - Nr. 1. - S. 187–191.
5. Semenov, V. N. Influența tehnologiilor de economisire a energiei asupra dezvoltării rețelelor de încălzire / V. N. Semenov, E. V. Sazonov, D. N. Kitaev, O. V. Tertychny, T. V. Shchukina // Știri ale instituțiilor de învățământ superior. Constructie. - 2013. - Nr. 8 (656). - p. 78–83.
6. Kitaev, D. N. Influența modernului aparate de incalzire privind reglementarea rețelelor termice / D. N. Kitaev // Jurnal științific. Sisteme și structuri de inginerie. - 2014. - V.2. - nr. 4(17). - pp. 49–55.
7. Kitaev, D.N., Bulygina S.G., Slepokurova M.A. Varianta de proiectare a sistemelor de alimentare cu căldură, ținând cont de fiabilitatea rețelei de căldură // Tânăr om de știință. - 2010. - Nr. 7. - S. 46–48.
Ce legi a semnat Vladimir Putin în ultima zi a anului care iese. Până la sfârșitul anului, se acumulează întotdeauna o grămadă de lucruri pe care doriți să le finalizați înainte de soneria. Ei bine, să nu tragă vechile datorii în noul an. Duma de Stat […]
8. Organizația FGKU „GC VVE” a Ministerului Apărării al Rusiei Adresa juridică: 105229, MOSCOVA, GOSPITAL PL, 1-3, STR.5 OKFS: 12 - Proprietatea federală a OKOGU: 1313500 - Ministerul Apărării al Federației Ruse [… ]

Energia este principalul produs pe care omul a învățat să-l creeze. Este necesar atât pentru viața casnică, cât și pentru întreprinderile industriale. În acest articol vom vorbi despre normele și regulile pentru proiectarea și construcția rețelelor de încălzire exterioară.

Ce este o rețea de încălzire

Acesta este un set de conducte și dispozitive care reproduc, transportă, stochează, reglează și furnizează toate produsele alimentare cu căldură prin apă fierbinte sau abur. Din sursa de energie, acesta intră în liniile de transport și apoi este distribuit în întreaga incintă.

Ce este inclus în design:

• țevi care sunt pre-tratate împotriva coroziunii și sunt, de asemenea, izolate - învelișul poate să nu fie complet, ci doar în zona care este situată pe stradă;
• compensatoare - dispozitive care sunt responsabile de mișcarea, deformațiile de temperatură, vibrațiile și deplasările substanței în interiorul conductei;
• sistem de montare - în funcție de tipul de instalare, există diferite opțiuni, dar în orice caz sunt necesare mecanisme de sprijin;
• șanțuri pentru pozare - jgheaburile și tunelurile din beton sunt echipate dacă pozarea are loc la sol;
• supape de închidere sau control - oprește temporar presiunea sau ajută la reducerea acesteia, blochează debitul.

De asemenea, proiectul de alimentare cu căldură a clădirii poate conține echipamente suplimentare în interiorul sistemului de încălzire tehnic și de alimentare cu apă caldă. Deci, designul este împărțit în două părți - sistem de încălzire extern și intern. Primul poate proveni de la conductele principale centrale, sau poate de la o unitate de încălzire, o cameră de cazane. Există, de asemenea, sisteme în interiorul spațiilor care reglează cantitatea de căldură în camere individuale, ateliere - dacă întrebarea se referă la întreprinderile industriale.

Clasificarea sistemelor de încălzire în funcție de principalele caracteristici și metode de proiectare de bază

Există mai multe criterii după care sistemul poate diferi. Acesta este modul în care sunt amplasate, scopul și zona de alimentare cu căldură, puterea lor, precum și multe funcții suplimentare. În momentul proiectării sistemului de alimentare cu căldură, proiectantul va afla cu siguranță de la client câtă energie ar trebui să transporte zilnic linia, câte prize să aibă, ce condiții de funcționare vor fi - climatice, meteorologice și, de asemenea, cum să nu se strice. dezvoltarea urbană.

Conform acestor date, poate fi selectat unul dintre tipurile de garnituri. Să ne uităm la clasificări.

După tipul de instalare

Distinge:

• Aer, sunt deasupra solului.

Această soluție nu este folosită foarte des din cauza dificultăților de instalare, întreținere, reparare, dar și din cauza aspectului inestetic al unor astfel de poduri. Din păcate, proiectul de obicei nu include elemente decorative. Acest lucru se datorează faptului că cutiile și alte structuri de mascare împiedică adesea accesul la țevi și, de asemenea, îngreunează observarea unei probleme, cum ar fi o scurgere sau o fisură, în timp util.

Decizia de proiectare a rețelelor de încălzire a aerului este luată în urma cercetărilor inginerești pentru a examina zonele cu activitate seismică, precum și un nivel ridicat de apă subterană. În astfel de cazuri, nu este posibil să săpați șanțuri și să efectuați așezarea solului, deoarece acest lucru poate fi neproductiv - condițiile naturale pot deteriora carcasa, umiditatea va afecta coroziunea accelerată, iar mobilitatea solului va duce la ruperea țevilor.

O altă recomandare pentru realizarea structurilor supraterane este dezvoltarea rezidențială densă, atunci când pur și simplu nu este posibil să se facă gropi sau în cazul în care una sau mai multe linii de comunicații existente există deja în acest loc. La efectuarea lucrărilor de teren în acest caz, există un risc mare de a deteriora sistemele inginerești ale orașului.

Sistemele de încălzire cu aer sunt instalate suporturi metaliceși stâlpi unde sunt atașați de cercuri.

• Subteran.

Ele, respectiv, sunt așezate sub pământ sau pe el. Există două opțiuni pentru proiectarea sistemului de alimentare cu căldură - atunci când așezarea se realizează într-un mod canal și fără canal.

În primul caz, se așează un canal sau un tunel de beton. Betonul este armat, pot fi folosite inele pregătite în prealabil. Acest lucru protejează țevile, înfășurările și, de asemenea, facilitează inspecția și întreținerea, deoarece întregul sistem este menținut curat și uscat. Protecția are loc simultan împotriva umidității, apelor subterane și inundațiilor, precum și împotriva coroziunii. Includerea unor astfel de măsuri de precauție ajută la prevenirea influenței mecanice asupra liniei. Canalele pot fi turnare monolitică beton sau prefabricate, al doilea lor nume este tavă.

Metoda fără canal este mai puțin de preferat, dar necesită mult mai puțin timp, muncă și resurse materiale. Este economic metoda eficienta, dar țevile în sine nu sunt folosite obișnuite, ci speciale - cu sau fără manta de protecție, dar apoi materialul trebuie să fie din clorură de polivinil sau cu adaosul acestuia. Procesul de reparare și instalare devine mai dificil dacă se plănuiește reconstrucția rețelei, extinderea rețelei de încălzire, deoarece va fi necesar să se efectueze din nou lucrări de teren.

După tipul de lichid de răcire

Două elemente pot fi transportate:

• Apa fierbinte.

Transmite energie termică și poate servi simultan pentru alimentarea cu apă. Particularitatea este că astfel de conducte nu se potrivesc singure, nici măcar pe cele principale. Acestea trebuie efectuate într-o cantitate care este multiplu de doi. De obicei, acestea sunt sisteme cu două și patru conducte. Această cerință se datorează faptului că nu este necesară doar furnizarea de lichid, ci și îndepărtarea acestuia. De obicei, fluxul rece (retur) este reîntors la punctul de căldură. Tratamentul secundar are loc în camera cazanului - filtrare, iar apoi încălzirea apei.

Acestea sunt mai dificil de proiectat rețele de încălzire - un exemplu al lor proiect standard conţine condiţii pentru protejarea ţevilor de temperaturile superfierbinte. Faptul este că purtătorul de vapori este mult mai fierbinte decât lichidul. Acest lucru oferă o eficiență sporită, dar contribuie la deformarea conductei, a pereților acesteia. Acest lucru poate fi prevenit prin utilizarea materialelor de construcție de calitate și prin monitorizarea regulată a posibilelor modificări ale presiunii de presiune.

Un alt fenomen este și el periculos - formarea condensului pe pereți. Este necesar să se facă o înfășurare care va elimina umezeala.

Pericolul pândește, de asemenea, în legătură cu posibilele răni în timpul întreținerii și a depășirii. Arsura cu abur este foarte puternică și, deoarece substanța este transmisă sub presiune, poate duce la deteriorarea semnificativă a pielii.

Conform schemelor de proiectare

De asemenea, această clasificare poate fi numită - după valoare. Există următoarele obiecte:

• Trompă.

Au o singură funcție - transportul pe distanțe lungi. De obicei, acesta este transferul de energie de la o sursă, o cameră de cazane, la nodurile de distribuție. Pot exista puncte de căldură care sunt angajate în rute de ramificare. Rețeaua are indicatori puternici - temperatura conținutului este de până la 150 de grade, diametrul țevilor este de până la 102 cm.

• Distributie.

Acestea sunt linii mai puțin semnificative, al căror scop este să livreze apa fierbinte sau cu abur către clădiri rezidențiale și instalații industriale. În funcție de secțiune transversală, acestea pot fi diferite, se alege în funcție de permeabilitatea energiei pe zi. Pentru clădirile de apartamente și fabrici, valorile maxime sunt de obicei utilizate - nu depășesc 52,5 cm în diametru. În timp ce pentru proprietățile private, rezidenții aduc de obicei o conductă mică care le poate satisface nevoile de căldură. Regimul de temperatură nu depășește de obicei 110 de grade.

• trimestrial.

Acesta este un subtip de distribuție. Au aceleași caracteristici tehnice, dar servesc scopului distribuirii substanței între clădirile unei zone rezidențiale, bloc.

• Ramuri.

Sunt concepute pentru a conecta autostrada și punctul de căldură.

După sursa de căldură

Distinge:

• Centralizat.

Punctul de pornire al disipării căldurii este o stație mare de încălzire care alimentează întregul oraș sau o mare parte a acestuia. Acestea pot fi centrale termice, centrale termice mari, centrale nucleare.

• Descentralizat.

Sunt angajați în transportul din surse mici - stații de încălzire autonome care pot alimenta doar o zonă rezidențială mică, un bloc de apartamente, un anumit productie industriala. Sursele de energie autonome, de regulă, nu au nevoie de secțiuni de autostrăzi, deoarece sunt situate lângă obiect, structură.

Etapele întocmirii unui proiect de rețea de încălzire

• Colectarea datelor inițiale.

Clientul oferă sarcina tehnica proiectantul și independent sau prin organizații terțe întocmește o listă de informații care vor fi necesare în lucrare. Aceasta este cantitatea de energie termică necesară pe an și zilnic, desemnarea punctelor de alimentare, precum și condițiile de funcționare. Pot exista și preferințe pentru costul maxim al tuturor lucrărilor și al materialelor folosite. În primul rând, comanda ar trebui să indice pentru ce este rețeaua de încălzire - locuințe, producție.

• Sondaj de inginerie.

Lucrările se desfășoară atât la sol, cât și în laboratoare. Inginerul completează apoi rapoartele. Sistemul de verificări include solul, proprietățile solului, nivelul apei subterane, precum și condițiile climatice și meteorologice, precum și caracteristicile seismice ale zonei. Pentru muncă și raportare, veți avea nevoie de o grămadă de ++. Aceste programe vor asigura automatizarea întregului proces, precum și respectarea tuturor normelor și standardelor.

• Proiectarea sistemului de inginerie.

În această etapă, se întocmesc desene, diagrame ale nodurilor individuale, se efectuează calcule. Un designer adevărat folosește întotdeauna software de înaltă calitate, de exemplu, . Software-ul este proiectat să funcționeze cu rețele de inginerie. Cu ajutorul acestuia, este convenabil să urmăriți, să creați puțuri, să indicați intersecțiile liniilor, precum și să marcați secțiunea conductei și să faceți semne suplimentare.

Documente de reglementare care ghidează proiectantul - SNiP 41-02-2003 „Rețele de căldură” și SNiP 41-03-2003 „Izolarea termică a echipamentelor și dispozitivelor”.

În aceeași etapă se întocmește documentația de construcție și proiectare. Pentru a respecta toate regulile GOST, SP și SNiP, trebuie să utilizați programul sau. Ele automatizează procesul de completare a documentelor conform standardelor legale.

• Aprobarea proiectului.

În primul rând, aspectul este oferit clientului. În acest moment, este convenabil să utilizați funcția de vizualizare 3D. Modelul volumetric al conductei este mai clar, arată toate nodurile care nu sunt vizibile în desen unei persoane care nu este familiarizată cu regulile de desen. Și pentru profesioniști, un aspect tridimensional este necesar pentru a face ajustări, pentru a asigura intersecții nedorite. Programul are o astfel de funcție. Este convenabil să compilați toată documentația de lucru și de proiect, să desenați și să efectuați calcule de bază folosind calculatorul încorporat.

Apoi, aprobarea trebuie să treacă într-un număr de instanțe ale guvernului orașului, precum și să fie supusă unei evaluări de experți de către un reprezentant independent. Este convenabil să utilizați funcția de gestionare a documentelor electronice. Acest lucru este valabil mai ales atunci când clientul și contractantul se află în orașe diferite. Toate produsele ZVSOFT interacționează cu formatele comune de inginerie, text și grafică, astfel încât echipa de proiectare poate folosi acest software pentru a procesa datele primite din diverse surse.

Compoziția unui proiect tipic de rețea termică și un exemplu de rețea de încălzire

Elementele principale ale conductei sunt produse în principal de producători în formă finită, așa că rămâne doar să le poziționăm și să le montați corect.

Luați în considerare conținutul detaliilor pe exemplul unui sistem clasic:

• Conducte. Am discutat mai sus despre diametrul lor în legătură cu tipologia structurilor. Și lungimea are parametri standard - 6 și 12 metri. Puteți comanda tăiere individuală din fabrică, dar va costa mult mai mult.
  Este important să folosiți produse noi. Este mai bine să le folosiți pe cele care sunt produse imediat cu izolație.
• Elemente de legătură. Acestea sunt genunchi la un unghi de 90, 75, 60, 45 de grade. Același grup include: coturi, teuri, tranziții și capace de la capătul țevii.
• Supape de închidere. Scopul său este de a bloca apa. Încuietorile pot fi în cutii speciale.
• Compensator. Este necesar pe toate tronsoanele virajului pistei. Ele ameliorează expansiunea și deformarea conductei legate de presiune.

Realizați un proiect de rețea de încălzire de calitate împreună cu produse software de la ZVSOFT.