Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Апреля 2014 в 12:34, дипломная работа
В данном курсовом проекте выполнено проектирование тепловой сети микрорайона го-рода.
Произведены расчеты тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Построены зависимости данных нагрузок от температуры наружного воздуха. Из графиков тепловых нагрузок очевидно, что нагрузки на отопление сильно зависят от температуры наружного воздуха; нагрузки на ГВС, напротив, практически не изменяются на протяжении года.
Выполнено проектирование тепловых сетей: определены расчетные расходы теплоносителя, выбраны трубопроводы на каждом участке сети исходя из расходов теплоносителя и допустимых потерь давления на участке.
Выбрана оптимальная трасса прокладки тепловых сетей от источника теплоснабжения до каждого из потребителей.
Построен пъезометрический график тепловой сети для гидростатического и гидродина-мического резима работы
1 Общая часть 3
1.1. Характеристика объектов теплоснабжения 3
1.2. Система теплоснабжения - принципиальные проектные решения 3
2 Расчет теплопотребления 4
2.1. Расчет тепловых потоков на отопление 4
2.2. Расчет тепловых потоков на вентиляцию 6
2.3. Расчет тепловых потоков на горячее водоснабжение 7
3 Построение графика расхода теплоты 9
4 Проектирование тепловых сетей 11
4.1. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети 11
4.2. Расчет магистрали тепловой сети 14
4.3. Расчет ответвлений тепловой сети 18
4.4. Выбор трассы и строительных конструкций тепловой сети 21
5 Расчет гидравлического режима тепловой сети 23
Заключение 26
Список использованных источников 27
Уточненный расчет магистрали
Исходя из выбранных ранее диаметров трубопроводов, по справочным данным определяем эквивалентные местным сопротивлениям длины для каждого участка магистрали.
Эквивалентные длины по участкам сведены в таблицу 4.2.2.
Таблица 4.2.2 – Расчет эквивалентных длин основной магистрали
№ участка |
dн, мм |
Местные сопротивления |
Эквивалентная длина местного сопротивления, lэкв, м |
Эквивалентная длина местного сопротивления, суммарная по участку, lэкв, м |
1 |
45 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
5,2 |
5,85 |
Задвижка (1шт.) |
0,65 | |||
2 |
57 |
Тройник при разделении потока на проход (1шт.) |
1,3 |
11,7 |
Компенсатор П-образный (2шт.) |
10,4 | |||
3 |
133 |
Тройник при разделении потока на проход (1шт.) |
4,4 |
16,9 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
12,5 | |||
4 |
159 |
Тройник при разделении потока на проход (2шт.) |
11,2 |
26,6 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
15,4 | |||
5 |
219 |
Тройник при разделении потока на проход (1шт.) |
8,4 |
31,8 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
23,4 | |||
6 |
219 |
Тройник при разделении потока на проход (2шт.) |
16,8 |
40,2 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
23,4 | |||
7 |
273 |
Тройник при разделении потока на проход (1шт.) |
11,1 |
39,1 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
28 | |||
8 |
273 |
Тройник при разделении потока на ответвление (2шт.) |
33,4 |
60,13 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
23,4 | |||
Задвижка (1шт.) |
3,33 |
С учетом рассчитанных эквивалентных местным сопротивлениям длин, пересчитываем параметры магистрального трубопровода. Результаты расчета сводим в таблицу 4.2.3.
Таблица 4.2.3 – Уточненный расчет магистрального трубопровода
№ участка |
Расход воды G |
Размеры труб, мм |
Длина участка, м |
Скорость движения воды на участке w, м/с |
Потери давления |
Суммарные потери от источника теплоты | ||||||
т/ч |
кг/с |
условный диаметр dу |
наружный диаметр dнхS |
По плану l |
эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв |
приведенная, lпр=l+lэкв |
удельные на трение ∆P/l, Па/м |
На участке ∆P, Па |
давления кПа |
напора, м | ||
1 |
1,162 |
0,32 |
40 |
45х2,5 |
52,56 |
5,85 |
58,41 |
0,28 |
37,95 |
2216,7 |
2,217 |
0,222 |
2 |
2,325 |
0,65 |
50 |
57х3,5 |
119,29 |
11,70 |
130,99 |
0,34 |
41,89 |
5487,2 |
5,487 |
0,549 |
3 |
23,248 |
6,46 |
125 |
133х4,0 |
47,00 |
16,90 |
63,90 |
0,54 |
32,08 |
2049,9 |
2,050 |
0,205 |
4 |
46,060 |
12,79 |
150 |
159х4,5 |
47,00 |
26,60 |
73,60 |
0,76 |
48,95 |
3602,7 |
3,603 |
0,360 |
5 |
66,983 |
18,61 |
200 |
219х6,0 |
38,82 |
31,80 |
70,62 |
0,59 |
19,52 |
1378,5 |
1,379 |
0,138 |
6 |
117,800 |
32,72 |
200 |
219х6,0 |
22,31 |
40,20 |
62,51 |
1,03 |
60,92 |
3808,1 |
3,808 |
0,381 |
7 |
152,878 |
42,47 |
250 |
273х7,0 |
90,66 |
39,10 |
129,76 |
0,88 |
33,26 |
4315,8 |
4,316 |
0,432 |
8 |
195,628 |
54,34 |
250 |
273х7,0 |
81,44 |
60,13 |
141,57 |
1,1 |
51,99 |
7360,2 |
7,360 |
0,736 |
Предварительный расчет ответвлений
Определяем приведенную длину ответвления, принимая эквивалентную местным сопротивлениям длину равной 30% от длины по плану (по формуле 2.1.1).
Далее рассчитываем предварительную величину допускаемой удельной потери давления в ответвлениях:
(4.3.1) |
где – располагаемое давление в ответвлении, Па;
– приведенная длина участка, м.
Исходя из рассчитанного значения, по справочнику выбираем диаметр трубопровода и фактическую удельную потерю давления.
Таблица 4.3.1 – Предварительный расчет ответвлений
№ участка |
Расход воды G |
Размеры труб, мм |
Длина участка, м |
Располагаемое давление в ответвлении, Па |
Допускаемая удельная потеря давления на участке, Па/м |
Предварительная удельная потеря давления при принятом диаметре, Па/м | ||||
т/ч |
кг/с |
условный диаметр dу |
наружный диаметр dнхS |
По плану l |
эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв |
приведенная, lпр=l+lэкв | ||||
9 |
1,162 |
0,32 |
40 |
45х2,5 |
39,7 |
11,9 |
51,6 |
2216,7 |
42,95 |
37,95 |
10 |
20,923 |
5,81 |
100 |
108х4,0 |
60,6 |
18,2 |
78,8 |
7703,8 |
97,79 |
87,31 |
11 |
20,923 |
5,81 |
100 |
108х4,0 |
60,6 |
18,2 |
78,8 |
9753,7 |
123,81 |
87,31 |
12 |
20,923 |
5,81 |
100 |
108х4,0 |
60,6 |
18,2 |
78,8 |
13356,5 |
169,54 |
87,31 |
13 |
7,870 |
2,19 |
80 |
89х3,5 |
86,1 |
25,8 |
111,9 |
14735,0 |
44,31 |
36,30 |
14 |
15,740 |
4,37 |
100 |
108х4,0 |
169,72 |
50,9 |
220,6 |
50,72 | ||
15 |
35,078 |
9,74 |
125 |
133х4,0 |
68,06 |
20,4 |
88,5 |
14735,0 |
166,54 |
74,36 |
16 |
1,890 |
0,52 |
32 |
38х2,5 |
15,04 |
4,5 |
19,6 |
9753,7 |
498,86 |
263,89 |
17 |
35,078 |
9,74 |
125 |
133х4,0 |
69,2 |
20,8 |
90,0 |
18543,1 |
206,13 |
74,36 |
18 |
35,078 |
9,74 |
100 |
108х4,0 |
69,2 |
20,8 |
90,0 |
22858,9 |
254,10 |
242,31 |
19 |
7,672 |
2,13 |
65 |
76х3,5 |
98,71 |
29,6 |
128,3 |
22858,9 |
178,14 |
79,95 |
Уточненный расчет ответвлений
Исходя из выбранных диаметров трубопроводов, по справочным данным определяем эквивалентные местным сопротивлениям длины для каждого ответвления.
Таблица 4.3.2 – Расчет эквивалентных длин ответвлений
№ участка |
dн, мм |
Местные сопротивления |
Эквивалентная длина местного сопротивления, lэкв, м |
Эквивалентная длина местного сопротивления, суммарная по участку, lэкв, м |
9 |
45 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
1,96 |
7,81 |
Задвижка (1шт.) |
0,65 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
5,2 | |||
10 |
108 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
4,95 |
16,4 |
Задвижка (1шт.) |
1,65 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
9,8 | |||
11 |
108 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
4,95 |
16,4 |
Задвижка (1шт.) |
1,65 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
9,8 | |||
12 |
108 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
4,95 |
16,4 |
Задвижка (1шт.) |
1,65 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
9,8 | |||
13 |
89 |
Задвижка (1шт.) |
1,28 |
9,18 |
Компенсатор П-образный (1шт.) |
7,9 | |||
14 |
108 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
4,95 |
26,2 |
Задвижка (1шт.) |
1,65 | |||
Компенсатор П-образный (2шт.) |
19,6 | |||
15 |
133 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
6,6 |
8,8 |
Задвижка (1шт.) |
2,2 | |||
16 |
38 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
1,96 |
2,61 |
Задвижка (1шт.) |
0,65 | |||
17 |
133 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
6,6 |
21,3 |
Задвижка (1шт.) |
2,2 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
12,5 | |||
18 |
108 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
4,95 |
16,4 |
Задвижка (1шт.) |
1,65 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
9,8 | |||
19 |
76 |
Тройник при разделении потока ответвление (1шт.) |
3 |
10,8 |
Задвижка (1шт.) |
1 | |||
Компенсатор П-образный (1шт.) |
6,8 |
С учетом рассчитанных эквивалентных местным сопротивлениям длин, пересчитываем параметры ответвлений. Результаты расчета сводим в таблицу 2.2.2. Также в этой таблице приведены величины суммарной потери давления на ответвлении (формула 4.2.2), невязки (формула 3.2.2) и избыточного напора в ответвлении (формула 4.3.4).
Если избыточный напор превышает 25%, необходимо предусмотреть дроссельную диафрагму для компенсации избытка напора.
Располагаемый напор в ответвлении:
(4.3.2) |
где - сумма потерь давления в участках магистрального трубопровода, расположенных за ответвлением по ходу движения теплоносителя, Па.
Невязка:
(4.3.3) |
Избыточный напор в ответвлении:
(4.3.4) |
Определим диаметр отверстия дроссельной шайбы dш:
(4.3.5) |
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.3.3
Таблица 4.3.3 – Уточненный расчет ответвлений
№ участка |
Расход воды G |
Размеры труб, мм |
Длина участка, м |
Скорость движения воды на участке w, м/с |
Располагаемое давление в ответвлении, Па |
Удельная потеря давления, Па/м |
Суммарная потеря давления на ответвлении, Па |
Невязка, % |
Избыточный напор, м |
Диаметр отверстия дроссельной шайбы dш, мм | ||||
т/ч |
кг/с |
условный диаметр dу |
наружный диаметр dнхS |
По плану l |
эквивалентная местным сопротивлениям, lэкв |
приведенная, lпр=l+lэкв | ||||||||
9 |
1,162 |
0,32 |
40 |
45х2,5 |
39,7 |
7,8 |
47,5 |
0,28 |
2216,7 |
37,95 |
1803,00 |
23 |
0,041 |
- |
10 |
20,923 |
5,81 |
100 |
108х4,0 |
60,6 |
16,4 |
77,0 |
0,78 |
7703,8 |
87,31 |
6722,87 |
15 |
0,098 |
- |
11 |
20,923 |
5,81 |
100 |
108х4,0 |
60,6 |
16,4 |
77,0 |
0,78 |
9753,7 |
87,31 |
6722,87 |
45 |
0,303 |
62 |
12 |
20,923 |
5,81 |
100 |
108х4,0 |
60,6 |
16,4 |
77,0 |
0,78 |
13356,5 |
87,31 |
6722,87 |
99 |
0,663 |
51 |
13 |
7,870 |
2,19 |
80 |
89х3,5 |
86,1 |
9,2 |
95,3 |
0,44 |
14735,0 |
36,30 |
3458,66 |
10 |
0,134 |
- |
14 |
15,740 |
4,37 |
100 |
108х4,0 |
169,7 |
26,2 |
195,9 |
0,59 |
50,72 |
9937,06 | ||||
15 |
35,078 |
9,74 |
125 |
133х4,0 |
68,1 |
8,8 |
76,9 |
0,83 |
14735,0 |
74,36 |
5715,31 |
158 |
0,902 |
61 |
16 |
1,890 |
0,52 |
32 |
38х2,5 |
15,0 |
2,6 |
17,7 |
0,64 |
9753,7 |
263,89 |
4657,66 |
109 |
0,510 |
16 |
17 |
35,078 |
9,74 |
125 |
133х4,0 |
69,2 |
21,3 |
90,5 |
0,83 |
18543,1 |
74,36 |
6729,58 |
176 |
1,181 |
57 |
18 |
35,078 |
9,74 |
100 |
108х4,0 |
69,2 |
16,4 |
85,6 |
1,29 |
22858,9 |
242,31 |
20741,74 |
10 |
0,212 |
- |
19 |
7,672 |
2,13 |
65 |
76х3,5 |
98,7 |
10,8 |
109,5 |
0,58 |
22858,9 |
79,95 |
8755,32 |
161 |
1,410 |
25 |