Курсовая работа (т): Расчет теплопотребления для города Санкт Петербург

В аналитической последовательности производится также расчет ответвлений. Все расчеты сводятся в таблицу 5.

Таблица 5

Сводная таблица гидравлического расчета водяных тепловых сетей

Участок тепловой сети     Расход воды на участке Длина участка в начале

l,мРасполаг. напор в нач.участка

Предварител. доля местных потерь

Предварител.

удельные линейн. потери напора

Предварит. диаметр трубопрова

Участка

Стандартн. внутренний диаметр трубопровод участка Кол-во компенсаторов

п кДлина

вылета

всех

компенсаторов

l к,мСумма

коэффициентов

местных сопротивлений

 Эквивалент

длина всех местных сопротивлений

lэ ,м Удельные

линейные

потери напора

Потери напора на участке

6. РАСЧЕТ ПАРОВОЙ ЛИНИИ

Гидравлический расчет паропроводов производится по заданию в исходных данных расходу и давлению пара с учетом изменения состояния пара за счет падения давления при движении его по паропроводу и падения температуры за счет потерь тепла в окружающую среду.

Таким же образом как и для водяных тепловых сетей составляется профиль и скелетная схема паропровода. Расчетным участком считается участок между двумя ближайшими ответвлениями . При расете паропроводов большой протяженности длина расчетного участка принимается равной 300…500 м, при большом перегреве пара длину расчетного участка можно увеличить до 1000м.

.1 Предварительный расчет

Задаются значением температуры пара у потребителя tпк таким образом, чтобы она была существенно выше чем температура насыщенного водяного пара при давлении Рпк, заданном в исходных данных. Температуру насыщения водяного пара можно определить из приложения 16[13]. Затем задаются падением температуры пара на рассматриваемом участке, рекомендуется принимать Dtп =10…200С на 1 км длины паропровода.

Задаются предварительным значением падения давления пара DРп на расчетных участках паропровода в пределах 0,05…0,1 Мпа на 1 км длины паропровода.

Предварительное значение удельного линейного падения давления на рассматриваемом участке паропровода будет равно:

Rл = , Па/м (6.1.)

Rл = , Па/м

где: l - длина участка паропровода по генплану,м.

Предварительное значение внутреннего диаметра паропровода можно вычислить по формуле:

dв =Аd ×,м (6.2.)

dв =0.111 ×,м

где: Аd - вспомогательный расчетный коэффициент (приложение 11)[13].

D - расчетный расход пара на участке , задается в исходных данных к проекту, кг/м2 .

 - средняя плотность пара на участке , кг/м3.

Состояние пара принимается для каждого расчетного участка при средней плотности . С достаточной степенью точности средняя плотность пара на участке определяется по формуле:

 =, кг/м3. (6.3.)

 =, кг/м3.

где:пн,пк -соответственно плотности пара в начале и конце расчетного участка (приложение 18 )[13], кг/м3.

6.2 Проверочный расчет

Предварительное значение диаметра трубопровода округляется до ближайшего большего стандартного внутреннего диаметра d 1(приложение 13)[13].

Местные сопротивления , а также эквивалентная длина местных сопротивлений lэ, количество и размеры компенсаторов , а также суммарная длина вылета П- образного компенсаторов lк вычисляются аналогично указанному для водяных сетей (см.главу 5)[13].

Следует иметь в виду, что секционирующие задвижки на паропроводах расчетной магистрали не устанавливаются. Задвижки устанавливаются на ответвлениях , а также перед вводом паропровода к абонентам. При совместной прокладке паропроводов и трубопроводов горячей воды принятые расстояния между мертвыми опорами должны быть одинаковыми или чтобы между наибольшими пролетами можно было разместить дополнительные компенсаторы на трубопроводах с меньшими пролетами.

Падению давления на рассматриваемом участке трубопровода будет равно:

 ,Па, (6.4.)

 Па.

где: l -длина участка паропровода по генплану, м.

Определяется скорость пара в паропроводе:

Wп =, м/с, (6.5.)

Wп =, м/с.

Полученное значение скорости не должно превышать величины указанные в таблице 6[13]. На ответвлениях к отдельным абонентам допускается увеличивать скорость пара по сравнению с предельными значениями , но не более чем на 30%.

Потеря тепла паропроводом в окружающую среду определяется по формуле:

Qп = qе ×(tср + tо )×(l + lк ), кДж/с, (6.6.)

Qп = 0,87 ×(300 + 40 )×(2000+ 427,2 )=717,965, кДж/с,

где: qе - удельные тепловые потери 1 метром изолированных паропровода при разности температур между температурой пара и окружающей средой в 1 градус ( приложение 21)[13], кДж/(с.м).

tср - средняя температура пара на рассматриваемом участке,0С.

tо - температура окружающей среды (см. пояснения к формуле32 ), 0С.

Падение температуры перегретого пара на участке паропровода за счет теплопотерь в окружающую среду определяются по формуле:

, 0С, (6.7)

, 0С,

где:  -теплоемкость перегретого пара при постоянном давлении и средней температуре пара на участке ( приложение 20)[13], кДж/(кг.град).

7. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

Основными задачами теплового расчета является определение тепловых потерь трубопроводами и выбор толщины тепловой изоляции.

.1 Выбор толщины тепловой изоляции.

Расчет выполняется отдельно для подающей и обратной линий. Толщина изоляции трубопроводов определяется исходя из предварительно принятых норм тепловых потерь Норма потери тепла 1 метром трубопровода qе определяется в зависимости от наружного диметра трубопровода и среднегодовой температуры теплоносителя для различных типов прокладки трубопроводов согласно данным приведенным в приложениях 22,23,24[13].

После выбора нормы тепловых потерь определяется предварительное значение тепловых сопротивлений трубопровода по формуле:

, (7.1.)

,

Где: - температура теплоносителя (в подающем или обратном трубопроводе). °С.

- температура окружающей среды, (см. пояснение к формуде32),0С

Затем вычисляется условный параметр:

, (7.2.)

.

где : - сумма термического сопротивления защитного покрытия и сопротивления теплоотдаче от поверхности в изоляции к окружающему воздуху (приложение 25,26)[13], с.м ×град/кДж.

- коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции, кДж/(с.м×град).

.2 Тепловые потери трубопроводов

Суммарные тепловые потери трубопровода определяются по формуле:

 (7.3.)

где:  - действительные удельные тепловые потери изолированным трубопроводом, кДж/(с.м.) ;

l - длина рассматриваемого участка по генплану,м.

lк - суммарная длина компенсаторов,м.

 - коэффициент местных потерь тепла, учитывающий потери фланцев, фасонных частей и арматуры (таблица 8)[13].

Действительные удельные тепловые потери изолированным трубопроводом определяется по формуле:

, (7.4.)

.

где: действительное полное термическое сопротивление изолированного трубопровода, м.с.град/кДж. Величина действительного полного термического сопротивления изолированного трубопровода определяется в зависимости от способа прокладки трубопроводов.

а) Надземная прокладка трубопроводов.

Полное термическое сопротивление будет равно:

, (7.5.)

.

где: - термическое сопротивление основного изоляционного слоя;

 - термического сопротивления защитного покрытия;

Термическое сопротивление основного слоя изоляции определяется по формуле:

 (7.6.)

где - наружный диаметр основного слоя изоляции, м;

- наружный диаметр трубопровода, м;

-коэффициент теплопроводности основного слоя изоляции(приложение 27)[13].

Наружный диаметр основного слоя изоляции равен:

 (7.7.)

Термическое сопротивление теплоотдаче от поверхности изоляция к окружающему воздуху определяется по формуле:

, (7.8.)

где:- наружный диаметр защитного покрытия изоляции, равен dиз +(0,01…0,02) ,м.

- коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляционной конструкции в окружающую среду (таблица 9) кДж/(с.м2град)[13]. Скорость ветра определяется из приложения 6 [13]

8. ВЫБОР ТЕПЛОФИКАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНОБЖЕНИЯ.

Выбор основного теплофикационного оборудования источника теплоснабжения определяется характеристиками обслуживаемых тепловых потребителей, поэтому необходимо иметь полное представление о характере, емкости, параметрах, режиме работы и динамике развития всех видов потребителей теплоты. Источники теплоснабжения можно разбить на две группы: теплоэлектроцентрали ('ТЭЦ) и котельные.3адача теплофикационного оборудования заключается в подготовке теплоносителя к транспортировке по тепловой сети и в приёме использованного теплоносителя. Технологические схемы котельных и ТЭЦ содержат ряд звеньев одинакового значения, по этому, для них используется однотипное оборудование.

.1 Выбор оборудования ТЭЦ

Характер теплофикационного оборудования зависит от профиля ТЭЦ и типа системы теплоснабжения, а также от того входит ТЭЦ в энергосистему или работает отдельно. При водяных системах теплоснабжения основное теплофикационное оборудование включает в себя: пароводяные подогреватели марки ПСВ-200-14-23 (3 штуки) , Котел марки КВ-ГМ-100 (8 штук), Турбины марки ПТ-23/30-90/10 (1 штука) подпиточные насосы марки СЭ-2500-180 и редукционно-охладительные установки марки РОУ VI-ВАЗ (1 штука), РОУ VII-ВАЗ (2 штуки).

Отпуск пара тепловым потребителем от ТЭЦ производится следующим образом:

а) из отборов или из противодавления турбин;

б) от паропреобразовательных установок, обогреваемых паром из отборов или их противодавления турбин;

в) от термокомпрессоров, пар к которым поступает из отборов турбин или частью из отборов турбин, частью из парогенераторов;

г) из парогенераторов непосредственно или через редукционно-охладительные установки (РОУ).