Закрытая двухтрубная система теплоснабжения микрорайона расположенного в городе Казань

Введение.

В данном курсовом проекте  разрабатывается закрытая двухтрубная  система теплоснабжения микрорайона  расположенного в городе Казань.

В качестве источника  теплоты запроектирована котельная, местоположение которой определено согласно розе преобладающих ветров, и расположена на северо-западе от проектируемого микрорайона. Котельная обеспечивает теплоэнергией микрорайон численностью 109599 человек приходящиеся на 254,88 га земли.

Система теплоснабжения запроектирована закрытой, то есть непосредственный забор из воды из системы теплоснабжения отсутствует, потребители получают тепловую энергию посредством теплообменных аппаратов подсоединенных к тепловым сетям.

Общая протяженность  тепловых сетей, без учета ответвлений  составляет 3286 м. Для компенсации тепловых удлинений предусматриваются компенсаторы сальниковые, а так же П-образные. В местах установки сальниковых компенсаторов проектируются тепловые камеры.

Сети теплоснабжения прокладываем в каналах марки  МКЛ, размеры которых подбираем  в зависимости от диаметра прокладываемых в них трубопроводов. Трубы прокладываются с уклоном для удаления воздуха, а также опорожнения системы в случаи аварии, минимальная величина, которой составляет 0,002.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Потребление тепловой энергии

Тепловая нагрузка абонентов непостоянна. Она изменяется в зависимости от климатических условий работы оборудования и величин расхода теплоносителя на отдельные виды теплопотребления. Большое влияние на метод регулирования имеет величина расхода теплоты на коммунальный и промышленный секторы района. Поэтому для обеспечения высокого качества теплоснабжения применяются различные виды регулирования.

1.1 Тепловые потоки

Тепловые потоки района определяем исходя из величин жилой  площади, числа жителей и плотности  населения по заданию. Для этого по генплану определяем площади селитебной и промышленной зон. Расчеты сводим в таблицу 1, предполагая, что все административно-общественные здания в селитебной зоне равномерно распределены по району.

Общее число жителей  проектируемого района:

,         (1.1)

где:

 – плотность населения,  (задание);

 – суммарная площадь застраиваемых  районов,  (по табл.1);

  .

Общая жилая площадь района:

  ,          (1.2)

где:

 – норма общей площади  жилых зданий на одного человека, (по заданию)

, .

Максимальный тепловой поток на отопление:

  ,        (1.3)

где:

– укрупненный показатель максимального  теплового потока на отопление жилых зданий на , в зависимости от наружной расчетной температуры воздуха для отопления (таблица 2.2 [16]);

 – коэффициент, учитывающий  тепловой поток на отопление общественных зданий, [1];

.

Максимальный тепловой поток на вентиляцию общественных зданий:

,        (1.4)

где:

– коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию, [1];

.

 

 

Таблица 1

Площади застройки микрорайонов

№ квартала	Площадь квартала, га
1	2,0
2	2,28
3	2,3
4	3,45
5	2,88
6	1,44
7	5,1
8	4,0
9	3,5
10	6,6
11	5,98
12	6,4
13	7,4
14	3,4
15	3,3
16	1,6
17	4,1
18	1,2
19	1,82
20	1,6
21	4,6
22	3,8
23	5,5
24	2,4
25	2,5
26	3,7
27	3,24
28	4,4
29	0,8
30	1,2
31	5,4
32	1,2
33	1,6
34	4,5
35	2,5
36	11,7
37	7,4
38	4,03
39	10,4
40	4,0
41	2,7
42	2,3
43	3,2
44	0,9
45	5,6
46	4,8
47	0,84
48	1,4
49	2,5
50	10,8
51	3,4
52	2,4
53	3,5
54	2,1
55	4,9
56	6,12
57	4,14
58	7,04
59	1,6
60	3,9
61	18,9
62	1,9
63	2,4
64	8,5

Итого: 254,88 га.

 

Средний тепловой поток на горячее  водоснабжение жилых и общественных зданий:

,      (1.5)

где:

– норма расхода воды на горячее  водоснабжение, при  на одного человека в сутки, (задание);

– норма расхода воды на горячее  водоснабжение, потребляемой в общественных зданиях, при температуре  , принимаемая в размере на одного человека [16];

– температура холодной воды в  отопительный период, ( );

– удельная теплоемкость воды, ;

.

Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение:

, ,        (1.6)

  .

Определяем расход теплоты в  начале и в конце отопительного сезона, т.е. при . Для чего определяется относительный тепловой поток на отопление и вентиляцию при этой температуре:

,           (1.7)

где:

 – средняя температура  внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимая для жилых и общественных зданий равной ;

 – температура наружного  воздуха в начале и конце  отопительного периода,  ;

 – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, [6];

.

Рассчитываем тепловой поток на отопление при  :

, ,  (1.8)

  .

Определяем тепловой поток на вентиляцию при  :

, ,        (1.9)

  .

Относительный тепловой поток на отопление и вентиляцию при :

,           (1.10)

где:

 – средняя температура  наружного воздуха за отопительный  период, [6];

.

Рассчитываем тепловой поток на отопление при :

, ,        (1.11)

  .

Вычисляем тепловой поток на вентиляцию при  :

, ,        (1.12)

  .

Средний тепловой поток, , на горячее водоснабжение жилых районов населенных пунктов в неотопительный период следует определять по формуле:

, ,       (1.13)

где:

  – средний тепловой поток на горячее водоснабжение в средние сутки за неделю в отопительный период для жилых и общественных зданий, ;

 – температура холодной (водопроводной)  воды, ; в неотопительный период [1];

 – температура холодной  воды в отопительный период, [1];

 – коэффициент, учитывающий  изменение среднего расхода воды  на горячее водоснабжение в  неотопительный период по отношению  к отопительному периоду,  -для жилищно-бытового сектора[1];

  .

Относительный тепловой поток на отопление  и вентиляцию при  :

,          (1.14)

где:

 – температура наружного  воздуха в точке излома температурного  графика,  ;

.

Рассчитываем тепловой поток на отопление при  :

, ,        (1.15)

  .

Определяем тепловой поток на вентиляцию при  :

, ,        (1.16)

  .

Результаты расчета тепловых потоков  сводим в таблицу 2.

Тепловые потери в  сетях определяются как  (задание) от суммарного теплового потока.

Таблица 2.

Тепловые  потоки в зависимости от

Тепловые потоки	Размерность	Температура наружного  воздуха, ºС
		t =-32	t =-5,7	t =1,32	t =+10	Неотопительный период
	-	1	0,49	0,36	0,19	-
	МВт	172,87	84,67	62,21	32,8	-
	МВт	20,7	10,143	7,452	3,93	-
	МВт	41,4	41,4	41,4	41,4	26,5
	МВт	234,97	136,213	111,06	78,13	26,5
	МВт	258,47	149,83	122,17	85,94	-

 

1.2 Графики потребления теплоты

Графики потребления  теплоты – это графическое  изображение расходов теплоты в  зависимости от различных параметров воздуха и воды, которые наглядно показывают наличие неравномерности в её потреблении, как в течение часа, так и за сутки или за год.

Для построения графика расхода  теплоты в зависимости от температуры  наружного воздуха необходимо знать значения:

 – температуры наружного  воздуха в начале и конце  отопительного периода,  ;

 – средней температуры  наружного воздуха за отопительный  период, [6];

 – расчетной температуры  наружного воздуха для проектирования  отопления,  [6].

График тепловых потоков  в зависимости от температуры  наружного воздуха строим согласно данным, приведенных в таблице 2.

По оси ординат откладываем часовые расходы теплоты в , а по оси абсцисс – температуры наружного воздуха в .

Для определения годовой  потребности в тепловой энергии, числа часов использования максимума  тепловой нагрузки, среднечасового теплопотребления за отопительный период, типа и вида оборудования на станции строим график продолжительности.

 

Для построения графика  вначале выписываем из климатологических  таблиц [6] число стояния различных наружных температур для заданного географического пункта. Найденные данные сводим в таблицу 3.

Таблица 3.

Климатологические данные города Казань

Температуры отопительного  периода, ºС											Продолжительность отопительного  периода, сут
Абсолютный минимум			Расчетная для отопления			Расчетная для вентиляции			Средняя
-13			-2			4			7,5		124
Повторяемость температур наружного воздуха, ч
-50 и ниже	-49,9 ÷ -45	-44,9 ÷ -40	-39,9 ÷ -35	-34,9 ÷ -30	-29,9 ÷ -25	-24,9 ÷ -20	-19,9 ÷ -15	-14,9 ÷ -10	-9,9 ÷ -5	-4,9 ÷ 0	0,1 ÷ +5	+5 ÷ +8	Всего часов
-	-	-	-	20	86	222	463	737	954	1088	914	747	5232