Теплоснабжение промышленного предприятия от ТЭЦ

 

где    – располагаемый перепад давления, Па;

         – суммарная протяженность расчетной ветви (ответвления), м;

           – коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных

                  сопротивлениях:

      

 

где    – расход теплоносителя на участке, кг/с.

Диаметр конденсатопровода определяют по расходу конденсата и удельному падению давления по длине R_л, которое должно быть не более 100 Па/м.

Примем удельные потери давления в сети согласно вышеизложенным рекомендациям и занесем их значения в таблицу 9.1:

• на третьем участке:           

                                                   

 

Расходы сетевой  воды мы считали ранее. Занесем их значения в таблицу 9.1:

• на первом участке:     

                                                 

Найдем диаметр  конденсатопровода, м:

                                                 

где   – коэффициент, определяется по ([1], приложение 7);

                                           

         – расход теплоносителя на участке, кг/с.

 

Тогда диаметр:

• на первом участке: 

                                                  

Полученный  диаметр округляем до стандартного значения ([2], приложение 11). Диаметр труб независимо от расчетного расхода воды должен приниматься не менее 32 мм.

                                                 

Аналогичным образом  рассчитываем диаметры конденсатопровода для остальных участков сети и округляем до стандартного значения. Расчетные значения заносим в таблицу 9.1.

 

 

 

 

Таблица 9.1. Расчетные значения диаметров конденсатопровода

Номер Участка П/П	Расходы сетевой  воды G, кг/с	Удельные потери давления в сети RЛ, Па/м	Длина участка, l, м	Расчетный диаметр конденсатопровода d, м	Стандартный диаметр конденсатопровода dст, м
1	0,833	80	55	0,063	76 3.0
2	1,667	80	38,5	0,064	76 3.0
3	2,222	80	24	0,074	89 3.5
4	0,833	100	15	0,047	57 3.0
5	0,556	100	36,5	0,04	45 3.0

 

9.3. Проверочный  расчет

 

После установления диаметров конденсатопровода производится разработка монтажной схемы (Приложение 11), которая заключается в расстановке на трассе тепловых сетей неподвижных опор, компенсаторов и запорно-регулирующей арматуры. На участках между узловыми камерами, т.е. камерами в узлах ответвлений, размещают неподвижные опоры, расстояние между которыми зависит от диаметра теплопровода, типа компенсатора и способа прокладки тепловых сетей ([1], приложение 6). В каждой узловой камере устанавливают неподвижную опору. На участке между двумя неподвижными опорами предусматривают компенсатор. Повороты трассы теплосети под углом 90–130º используют для самокомпенсации температурных удлинений, а в местах поворотов под углом более 130º устанавливаются неподвижные опоры. Неподвижные опоры располагают на теплопроводах большего диаметра, запорную арматуру устанавливают на всех ответвлениях и на магистральных участках через одно-два ответвления. В камерах на ответвлениях к отдельным зданиям при диаметре ответвлений до 50 мм и длине до 30 м запорную арматуру допускается не устанавливать. При этом должна предусматриваться арматура, обеспечивающая отключение группы зданий с суммарной тепловой нагрузкой до 0.6 МВт.

Найдем действительное линейное удельное падение давления, Па/м:

• для третьего участка:

где   – коэффициент. ([1], приложение 6).

                                                

Тогда

                                      .

 

Определяется  эквивалентная длина местных  сопротивлений, м:

       

где    – коэффициент. ([1], приложение 7);

                                                   

 

 

         – сумма коэффициентов местных сопротивлений, установленных на

                  участке ([1], приложение 8);

                                                  

где      – коэффициент местного сопротивления отвода.

 

Тогда сумма  коэффициентов местных сопротивлений:

 

• для третьего участка:

                                         

Найдем эквивалентная  длина местных сопротивлений:

• для третьего участка:

                                

 

Далее определяются потери давления на участке, Па:

                                            

где l – длина участка выбираем из генплана с учетом масштаба.

•           для третьего участка:

                                        

Тогда

                   

Аналогичным образом рассчитываем потери давления на главной магистрали. После расчета главной магистрали приступают к расчету ответвлений. По принципу увязки потери давления Δp от точки деления потоков до концевых точек для различных ветвей системы должны быть равны между собой. Расчетные значения заносим в таблицу 9.2.

 

            Расчетная схема тепловой сети имеет такие же участки как и паропровод представленный в приложении.

 

Таблица 9.2. Результаты гидравлического расчета.

№ Участка
1	0,833	55	6,205	76 3.0	3,7	19,321	1,183
2	1,67	38,5	5,367	76 3.0	3,2	77,284	3,39
3	2,22	24	4,783	89 3.5	2,2	46,189	1,329
4	0,833	15	5,074	57 3.0	4,2	76,601	1,538
5	0,556	36,5	3,839	45 3.0	4,2	109,857	4,432

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Построение  продольного профиля

тепловой  сети.

 

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль (Приложение 13). На продольном профиле показывают: отметки поверхности земли (проектные – сплошной линией, существующие – штриховой); пересекаемые инженерные сети и сооружения; отметки низа трубы тепловой сети, дна и потолка канала; глубину заложения теплопровода; уклон и длину участков тепловой сети; диаметр теплопровода и тип канала; кроме того, дается развернутый план трассы с указанием углов поворота, ответвлений, неподвижных опор, компенсаторов и тепловых камер. При надземном способе прокладки даются отметки верха несущей конструкции и низа теплопровода.

Уклон теплопровода независимо от способа прокладки  должен составлять не менее 0.002. Количество сопряжений участков с обратными  уклонами должно быть по возможности  наименьшим.

В самых низших точках теплопровода предусматривают дренажные выпуски, а в высших – воздушники, которые размещаются в камерах.

Высота надземной  прокладки теплопроводов от поверхности  земли до низа изоляционной конструкции  должна быть не менее 0.5 м, в отдельных  случаях допускается уменьшение этого расстояния до 0.35 м.

Пример построения продольного профиля приведен на рис.10.1.

 

       

Рис. 10.1 Построение продольного профиля тепловой сети

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Тепловой расчет

 

В объеме данной курсовой работы задачей теплового  расчета является выбор толщины изоляционного слоя трубопроводов тепловых сетей, паропроводов и конденсатопроводов.

В конструкциях теплоизоляции оборудования и трубопроводов  с температурой содержащихся в них  веществ в диапазоне от 20 до 300 °С для всех способов прокладки, кроме бесканальной, следует применять теплоизоляционные материалы и изделия с плотностью не более 200 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06 Вт/(м · К).

Расчет толщины  тепловой изоляции трубопроводов по нормированной плотности теплового потока выполняют по формуле:

                                                

где  d – наружный диаметр трубопровода, м;

        е – основание натурального логарифма;

      λ_и – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя, Вт/(м · °С).

            Зависит от изоляционного материала.  Выберем следующий материал: 

 Пенополиуретан, поскольку заданный в условии армопенобетон не    удовлетворяет предъявленным требованиям ([4], приложение 1, с. 11), для

            которого коэффициент теплопроводности равен:

                                               

      R_и – термическое сопротивление слоя изоляции, м · °С/Вт, величину

              которого определяют по формуле:

                                                    

где  R_сум – суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и других

                   дополнительных термических сопротивлений  на пути теплового

                    потока, м · °С/Вт, определяемое по формуле

                                                     

где  t_w – средняя за период эксплуатации температура теплоносителя, ◦С;

                                       

     t_е – среднегодовая температура окружающей среды, ◦С; 

                                                  

      q_e – нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м. ([4],

             приложение 4*).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и других дополнительных термических сопротивлений на пути теплового                    потока.

• Для первого участка:

                                         

                                

Виды дополнительных термических сопротивлений ΣR_i зависят от способа прокладки тепловых сетей. При надземной прокладке:

                                                    

 где R_пс – термическое сопротивление поверхности изоляционного слоя,

                 м·°С /Вт, определяемое по формуле:

                                        

где α_e – коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в

              окружающий воздух, Вт/(м·°С), который согласно ([4]) принимается:

              при прокладке на открытом  воздухе в зависимости от скорости  ветра w:

              при w = 5 м/с α_e = 20 Вт/(м·°С), при w = 10 м/с α_e = 26 Вт/(м. · °С),