Розрахунок та проектування теплових мереж. Проектування теплових мереж. Теплові мережі довідковий посібник з проектування

Довідковим посібником, який висвітлює питання проектування теплових мереж, є «Довідник проектувальника. Проектування теплових мереж». Довідник може до певної міри розглядатися як допомога до СНиП II-7.10-62, але не до СНиП Н-36-73, що з'явилися значно пізніше внаслідок суттєвої переробки колишньої редакції норм. За останні 10 років текст СНиП Н-36-73 зазнавав суттєвих змін та доповнень.

Теплоізоляційні матеріали, вироби та конструкції, а також методика їх теплових розрахунків разом із вказівками щодо виконання та приймання ізоляційних робіт докладно описані у «Довіднику будівельника». Аналогічні дані теплоізоляційних конструкцій включені в СН 542-81.

Довідкові матеріали з гідравлічних розрахунків, а також з обладнання та автоматичних регуляторів для теплових мереж, теплових пунктів та систем тепловикористання містяться у «Довіднику з налагодження та експлуатації водяних теплових мереж». Як джерело довідкових матеріалів з питань проектування можуть бути використані книги із серії довідників «Теплоенергетика та теплотехніка». У першій книзі «Загальні питання» наведено правила оформлення креслень та схем, а також дані про термодинамічні властивості води та водяної пари, більш докладні дані наведені в. До другої книги серії «Тепло- та масообмін. Теплотехнічний експеримент» включені дані щодо теплопровідності та в'язкості води та водяної пари, а також щодо щільності, теплопровідності та теплоємності деяких будівельних та ізоляційних матеріалів. У четвертій книзі «Промислова теплоенергетика та теплотехніка» є розділ, присвячений теплофікації та тепловим мережам

www.engineerclub.ru

Громов - Водяні теплові мережі (1988)

У книзі наведено нормативні матеріали, що використовуються при проектуванні теплових мереж та теплових пунктів. Наведено рекомендації щодо вибору обладнання та схем теплопостачання Розглянуто розрахунки, пов'язані з проектуванням теплових мереж. Наведено відомості про прокладання теплових мереж, про організацію будівництва та експлуатації теплових мереж та теплових пунктів. Книга розрахована на інженерно-технічних працівників, які займаються проектуванням теплових мереж.

Житлове та промислове будівництво, вимоги економії палива та захисту довкіллявизначають доцільність інтенсивного розвитку систем централізованого теплопостачання. Вироблення теплової енергії для таких систем в даний час проводиться теплоелектроцентралями, котельнями районного значення.

Надійна робота систем теплопостачання при строгому дотриманні необхідних параметрів теплоносія багато в чому визначається правильним виборомсхем теплових мереж та теплових пунктів, конструкцій прокладки, обладнання, що застосовується.

Вважаючи, що правильне проектування теплових мереж неможливе без знання їх устрою, роботи та тенденцій розвитку, автори намагалися навести у довідковому посібнику рекомендації щодо проектування та дати коротке їх обґрунтування.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ І ТЕПЛОВИХ ПУНКТІВ

1.1. Системи централізованого теплопостачання та їх структура

Системи централізованого теплопостачання характеризуються поєднанням трьох основних ланок: теплоджерел, теплових мереж та місцевих систем тепловикористання (тепловживання) окремих будівель або споруд. У теплоджерел здійснюється отримання теплоти за рахунок спалювання різних видів органічного палива. Такі теплоджерела називаються котельнями. У разі використання в теплоджерел теплоти, що виділяється при розпаді радіоактивних елементів, вони називаються атомними станціямитеплопостачання (ACT). У окремих системахтеплопостачання використовуються як допоміжні відновлювальні джерела теплоти - геотермальна енергія, енергія сонячного випромінювання тощо.

Якщо теплоджерело розташоване разом із теплоприймачами в одній будівлі, то трубопроводи для подачі теплоносія до теплоприймачів, що проходять усередині будівлі, розглядаються як елемент системи місцевого теплопостачання. У системах централізованого теплопостачання теплоджерела розташовуються в будівлях, що окремо стоять, а транспорт теплоти від них здійснюється по трубопроводах теплових мереж, до яких приєднані системи тепловикористання окремих будівель.

Масштаби систем централізованого теплопостачання можуть змінюватися в широких межах: від невеликих, які обслуговують кілька сусідніх будівель, до найбільших, що охоплюють низку житлових чи промислових районів і навіть місто загалом.

Незалежно від масштабу ці системи за контингентом споживачів, що обслуговуються, поділяються на комунальні, промислові та загальноміські. До комунальних належать системи, що забезпечують теплотою в основному житлові та громадські будівлі, а також окремі будівлі промислового та комунально-складського призначення, розміщення яких у селищній зоні міст допускається нормами.

В основу класифікації комунальних систем за їх масштабом доцільно покласти прийняте в нормах планування та забудови міст членування території селітеонної зони на групи сусідніх будівель (або квартали в районах старої забудови), що об'єднуються у мікрорайони з чисельністю населення 4 – 6 тис. чол. у малих містах (з населенням до 50 тис. чол.) та 12-20 тис. чол. у містах інших категорій. В останніх передбачається формування з кількох мікрорайонів житлових районів із чисельністю населення 25 – 80 тис. чол. Відповідні системи централізованого теплопостачання можна охарактеризувати як групові (квартальні), мікрорайонні та районні.

Теплоджерела, які обслуговують ці системи, по одному на кожну систему, можуть бути віднесені відповідно до категорії групових (квартальних), мікрорайонних та районних котелень. У великих та найбільших містах (з чисельністю населення відповідно 250-500 тис. чол. та понад 500 тис. чол.) нормами передбачається об'єднання кількох суміжних житлових районів у планувальні райони, обмежені природними чи штучними рубежами. У таких містах можлива поява найбільших міжрайонних систем комунального теплопостачання.

При великих масштабах вироблення теплоти, особливо у загальноміських системах, є доцільним спільне вироблення теплоти та електроенергії. Це забезпечує суттєву економію палива в порівнянні з роздільним виробленням теплоти в котельнях, а електроенергії - на теплових електростанціях за рахунок спалювання тих же видів палива.

Теплові електростанції, призначені для спільного вироблення теплоти та електроенергії, називаються теплоелектроцентралями (ТЕЦ).

Атомні електростанції, що використовують теплоту, що виділяється при розпаді радіоактивних елементів, для вироблення електроенергії, також іноді доцільно використовувати як теплоджерела у великих системах теплопостачання. Ці станції називаються атомними теплоелектроцентралями (АТЕЦ).

Системи централізованого теплопостачання, що використовують ТЕЦ як основні теплоджерела, називаються теплофікаційними. Питання спорудження нових систем централізованого теплопостачання, а також розширення та реконструкції існуючих системвимагають спеціального опрацювання, з перспектив розвитку відповідних населених пунктів на найближчий період A0-15 років) і розрахунковий термін 25 - 30 років).

Нормами передбачається розробка спеціального передпроектного документа, а саме схеми теплопостачання населеного пункту. У схемі опрацьовується кілька варіантів технічних рішеньпо системах теплопостачання та на основі техніко-економічного зіставлення обґрунтовується вибір запропонованого до затвердження варіанта.

Подальша розробка проектів теплоджерел та теплових мереж має згідно з нормативними документами проводитися лише на основі рішень, прийнятих у затвердженій схемі теплопостачання даного населеного пункту.

1.2. Загальна характеристика теплових мереж

Теплові мережіможуть бути класифіковані за видом теплоносія, що використовується в них, а також за його розрахунковими параметрами (тисків і температур). Практично єдиними теплоносіями в теплових мережах є гаряча вода та водяна пара. Водяна пара як теплоносій повсюдно застосовується в теплоджерел (котелень, ТЕЦ), а в багатьох випадках - і в системах тепловикористання, особливо промислових. Комунальні системи теплопостачання обладнуються водяними тепловими мережами, а промислові - або лише паровими, або паровими у поєднанні з водяними, що використовуються для покриття навантажень систем опалення, вентиляції та гарячого водопостачання. Таке поєднання водянки та парових теплових мереж характерне також для загальноміських систем теплопостачання.

Водяні теплові мережі здебільшого виконуються двотрубними з поєднанням трубопроводів, що подають для подачі гарячої води від теплоджерел до систем тепловикористання і зворотних трубопроводів для повернення охолодженої в цих системах води до теплоджерел для повторного підігріву. Подають та зворотні трубопроводи водяних теплових мереж разом з відповідними трубопроводами теплоджерел і систем тепловикористання утворюють замкнуті контури циркуляції води. Ця циркуляція підтримується мережевими насосами, що встановлюються в теплоджерелах, а при великих дальностях транспорту води - також і на трасі мереж ( насосні станції). Залежно від прийнятої схеми приєднання до мереж систем гарячого водопостачання розрізняють закриті та відкриті схеми(частіше застосовуються терміни «закриті та відкриті системи теплопостачання»).

У закритих системах відпуск теплоти із мереж у системі гарячого водопостачання здійснюється за рахунок підігріву, холодної водопровідної води у спеціальних водонагрівачах.

У відкритих системах покриття навантажень гарячого водопостачання здійснюється за рахунок подачі споживачам води з трубопроводів мереж, що подають, а протягом опалювального періоду - в суміші з водою зі зворотних трубопроводів систем опалення та вентиляції. Якщо при всіх режимах для гарячого водопостачання може бути використана повністю вода із зворотних трубопроводів, то відпадає потреба у зворотних трубопроводах від теплових пунктів до теплоджерела. Дотримання цих умов, як правило, можливе лише при спільній роботі кількох теплоджерел на загальні теплові мережі з покладанням покриття навантажень гарячого водопостачання на частину цих джерел.

Водяні мережі, що складаються тільки з трубопроводів, що подають, називаються однотрубними і за капітальними вкладеннями в їх спорудження є найбільш економічними. Підживлення теплових мереж у закритих та відкритих системах здійснюється за рахунок роботи підживлювальних насосів та установок з підготовки підживлювальної води. У відкритій системі їх необхідна продуктивність у 10-30 разів більша, ніж у закритій. В результаті при відкритій системі виявляються великі капітальні вкладення в теплоджерела. Водночас у цьому випадку відпадає потреба у підігрівачах водопровідної води, а тому суттєво знижуються витрати на вузли приєднання систем гарячого водопостачання до теплових мереж. Таким чином, вибір між відкритою та закритою системамиу кожному разі має обґрунтовуватися техніко-економічними розрахунками з урахуванням усіх ланок системи централізованого теплопостачання. Такі розрахунки слід виконувати розробки схеми теплопостачання населеного пункту, т. е. до проектування відповідних теплоджерел та його теплових мереж.

В окремих випадках водяні теплові мережі виконуються трьох-і навіть чотиритрубними. Таке збільшення кількості труб, що зазвичай передбачається лише на окремих ділянках мереж, пов'язане з подвоєнням або тільки тих, що подають (тритрубні системи), або як подавальних, так і зворотних (чотирьохтрубні системи) трубопроводів для роздільного приєднання до відповідних трубопроводів систем гарячого водопостачання або систем опалення та вентиляції. . Такий поділ істотно полегшує регулювання відпуску теплоти у системи різного призначення, але водночас призводить до значного збільшення капітальних вкладень у мережі.

У великих системах централізованого теплопостачання виникає потреба у розподілі водяних теплових мереж на кілька категорій, у кожній з яких можуть застосовуватись власні схеми відпустки та транспорту теплоти.

У нормах передбачається підрозділ теплових мереж на три категорії: магістральні від теплоджерел до вводів у мікрорайони (квартали) чи підприємства; розподільні від магістральних мереж до мереж до окремих будівель: мережі до окремих будівель у вигляді відгалужень від розподільних (або окремих випадках від магістральних) мереж до вузлів приєднання до них систем тепловикористання окремих будівель. Ці найменування доцільно уточнити стосовно прийнятої в § 1.1 класифікації систем централізованого теплопостачання за їх масштабом і контингентом споживачів, що обслуговуються. Так, якщо в невеликих системах від одного теплоджерела здійснюється підведення теплоти лише до групи житлових та громадських будівельв межах мікрорайону або виробничих будівельодного підприємства, то потреба в магістральних теплових мережах відпадає і всі мережі таких теплоджерел слід розглядати як розподільні. Таке положення характерне для використання як теплоджерела групових (квартальних) і мікрорайонних котелень, а також промислових, які обслуговують одне підприємство. При переході від таких невеликих систем до районних, а тим більше міжрайонних з'являється категорія магістральних теплових мереж, до яких приєднуються розподільні мережі окремих мікрорайонів або підприємств одного промислового району. Приєднання окремих будівель безпосередньо до магістральних мереж, крім розподільних, з ряду причин є вкрай небажаним, а тому застосовується дуже рідко.

Великі теплоджерела районних та міжрайонних систем централізованого теплопостачання згідно з нормами повинні розміщуватись за межами селищної зони з метою скорочення впливу їх викидів на стан повітряного басейну цієї зони, а також спрощення систем подачі їм рідкого чи твердого палива.

У таких випадках з'являються початкові (головні) ділянки магістральних мереж значної протяжності, у яких відсутні вузли приєднання розподільних мереж. Такий транспорт теплоносія без попутної роздачі його споживачам називається транзитом, у своїй відповідні головні ділянки магістральних теплових мереж доцільно виділити особливу категорію транзитних.

Наявність транзитних мереж суттєво погіршує техніко-економічні показники транспорту теплоносія, особливо при довжині цих мереж у 5 - 10 км і більше, що характерно, зокрема, при використанні як теплоджерела атомних ТЕЦ або станцій теплопостачання.

1.3. Загальна характеристика теплових пунктів

Істотним елементом систем централізованого теплопостачання є установки, що розміщуються у вузлах приєднання до теплових мереж місцевих систем тепловикористання, а також на стиках різних категорій. У таких установках здійснюються контроль роботи теплових мереж та систем тепловикористання та керування ними. Тут проводиться вимірювання параметрів теплоносія - тиску, температури, а іноді і витрат - і регулювання відпустки теплоти на різних рівнях.

Від роботи таких установок залежить значною мірою надійність і економічність систем теплопостачання в цілому. Ці установки в нормативні документиназиваються тепловими пунктами (раніше застосовувалися також найменування "вузли приєднання місцевих систем тепловикористання", "теплові центри", "абонентські установки" тощо).

Однак прийняту в тих самих документах класифікацію теплових пунктів доцільно дещо уточнити, оскільки в них усі теплові пункти належать або до центральних (ЦТП) або до індивідуальних (ІТП). До останніх відносяться лише установки з вузлами приєднання до теплових мереж систем тепловикористання однієї будівлі або їх частини (у великих будівлях). Всі інші теплові пункти незалежно від кількості будівель, що обслуговуються, відносяться до центральних.

Відповідно до прийнятої класифікації теплових мереж, а також різних ступенів регулювання відпуску теплоти, застосовується наступна термінологія. У частині теплових пунктів:

місцеві теплові пункти (МТП), які обслуговують системи тепловикористання окремих будівель;

групові або мікрорайонні теплові пункти (ГТП), які обслуговують групу житлових будівель або всі будинки в межах мікрорайону;

районні теплові пункти (РТП), що обслуговують усі будівлі в межах житлового

У частині щаблів регулювання:

центральне – тільки на теплоджерелах;

районне, групове чи мікрорайонне - на відповідних теплових пунктах (РТП чи ГТП);

місцеве – на місцевих теплових пунктах окремих будівель (МТП);

індивідуальний на окремих теплоприймачах (приладах систем опалення, вентиляції або гарячого водопостачання).

Теплові мережі довідковий посібник з проектування

Головна Математика, хімія, фізика Проектування системи теплопостачання лікарняного комплексу

27. Сафонов А.П. Збірник завдань з теплофікації та теплових мереж Навчальний посібник для вузів, М: Енергоатоміздат. 1985.

28. Іванов В.Д., Гладишев Н.М., Петров А.В., Казакова Т.О. Інженерні розрахунки та методи випробувань теплових мереж Конспект лекцій. СПб.: СПб ГДУ РП. 1998.

29. Інструкція з експлуатації теплових мереж М.: Енергія 1972 року.

30. Правила техніки безпеки під час обслуговування теплових мереж М: Атомиздат. 1975.

31. Юренєв В.М. Теплотехнічний довідник у 2-х томах М.; Енергія 1975, 1976.

32. Голубков Б.М. Теплотехнічне обладнання та теплопостачання промислових підприємств. М: Енергія 1979.

33. Шубін Є.П. Основні питання проектування систем теплопостачання. М: Енергія. 1979.

34. Методичні вказівки щодо складання звіту електростанції та акціонерного товаристваенергетики та електрифікації щодо теплової економічності обладнання. РД 34.0К.552-95. CПО ОРГРЕС М: 1995.

35. Методика визначення питомих витрат палива на тепло залежно від параметрів пари, що використовується для теплопостачання РД 34.09.159-96. CПО ОРГРЕС. М.: 1997

36. Методичні вказівки щодо аналізу зміни питомих витрат палива на енергостанціях та в енергооб'єднаннях. РД 34,08.559-96 СПО ОРГРЕС. М: 1997.

37. Кутовий Р. П., Макаров А. А., Шамраєв Н.Г. Створення сприятливої ​​бази у розвиток російської електроенергетики на ринковій основі «Теплоенергетика». №11, 1997. с.2-7.

38. Бушуєв В.В., Громов Б.М., Доброхотов В.М., Пряхін В.В., Науково-технічні та організаційно-економічні проблеми впровадження енергозберігаючих технологій. "Теплоенергетика". №11. 1997. с.8-15.

39. Астахов H.Л, Калімов В.Ф., Кисельов Г.П. Нова редакціяметодичних вказівок щодо розрахунку показників теплової економічності обладнання ТЕС. «Енергозбереження та водопідготовка». № 2, 1997, з 19-23.

Ekaterina Igorevna Tarasevich
Росія

Головний редактор -

кандидат біологічних наук

НОРМАТИВНА ЩІЛЬНІСТЬ ТЕПЛОВОГО ПОТОКУ І ТЕПЛОВІ ВТРАТИ ЧЕРЕЗ ТЕПЛОІЗОЛОВАНА ПОВЕРХНЯ ДЛЯ МАГІСТРАЛЬНИХ ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ

У статті розглядається зміна низки опублікованих нормативних документів для теплової ізоляції систем теплопостачання, які спрямовані на забезпечення довговічності роботи системи. Ця стаття присвячена дослідженню впливу середньорічної температури теплових мереж на теплові втрати. Дослідження відноситься до систем теплопостачання та термодинаміки. Надано рекомендації щодо розрахунку нормативних втрат тепла через ізоляцію трубопроводів теплових мереж.

Актуальність роботи визначається тим, що вона звертається до малодосліджених проблем у системі теплопостачання. Якість теплоізоляційних конструкцій залежить від теплових втрат системи. Правильне проектування та розрахунок теплоізоляційної конструкції набагато важливіше, ніж просто вибір ізоляційного матеріалу. Наведено результати порівняльного аналізутеплових втрат.

Методи теплових розрахунків обчислення тепловтрат трубопроводів теплових мереж засновані на застосуванні нормативної щільності теплового потокучерез поверхню теплоізоляційної конструкції. У цій статті на прикладі трубопроводів із пінополіуретановою ізоляцією було проведено розрахунок теплових втрат.

В основному зроблено наступний висновок: у чинних нормативних документах наведено сумарні величини щільності теплових потоків для трубопроводів, що подає та зворотний. Зустрічаються випадки, коли діаметри трубопроводу, що подає і зворотного, не однакові, в одному каналі можуть бути прокладені як три, так і більше трубопроводів, отже, необхідно використовувати попередній стандарт. Сумарні величини щільності теплових потоків в нормах можуть бути розділені між трубопроводами, що подають і зворотним, в тих же пропорціях, що і в замінених нормах.

Ключові слова

Література

СНіП 41-03-2003. Теплова ізоляція обладнання та трубопроводів. Актуалізована редакція. - М: Мінрегіон Росії, 2011. - 56 с.

СНіП 41-03-2003. Теплова ізоляція обладнання та трубопроводів. - М.: Держбуд Росії, ФГУП ЦПП, 2004. - 29 с.

СП 41-103-2000. Проектування теплової ізоляції обладнання та трубопроводів. М: Держбуд Росії, ФГУП ЦПП, 2001. 47 з.

ГОСТ 30732-2006. Труби та фасонні вироби сталеві з тепловою ізоляцією з пінополіуретану із захисною оболонкою. - М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2007, 48 с.

Норми проектування теплової ізоляції для трубопроводів та обладнання електростанцій та теплових мереж. М.: Держбудвидав, 1959. - URL: http://www.politerm.com.ru/zuluthermo/help/app_thermoleaks_year1959.htm

СНіП 2.04.14-88. Теплова ізоляція обладнання та трубопроводів/Держбуд СРСР. - М.: ЦІТП Держбуду СРСР, 1998. 32 с.

Беляйкіна І.В., Вітальєв В.П., Громов Н.К. та ін.; За ред. Громова Н.К.; Шубіна О.П. Водяні теплові мережі: Довідковий посібник із проектування. М.: Вища школа, 1988. - 376 с.

Іонін А.А., Хлибов Би. M., Братенков Ст H., Терлецька E. H.; За ред. А.А. Іоніна. Теплопостачання: Підручник для вузів. M.: Будвидав, 1982. 336 с.

Lienhard, John H., Переклад тексту тексту / John H. Lienhard IV і John H. Lienhard V, 3rd ed. Cambridge, MA: Phlogiston Press, 2003

Silverstein, C.C., “Дизайн та технологія Heat Pipes для Cooling and HeatExchange,” Taylor & Francis, Washington DC, USA, 1992

European Standard EN 253 District heating pipes — Preinsulated bonded pipe systems for directly buried hot water networks — Pipe assembly of steel service pipe, polyurethane thermal insulation and outer casing of polyethylene.

European Standard EN 448 District heating pipes. Попередньо з'єднані bonded pipe systems for directly buried hot water networks. Виготовлення assemblies of steel service pipes, polyurethane thermal insulation and outer casing of polyethylene

DIN EN 15632-1:2009 District heating pipes — Pre-insulated flexible pipe systems — Part 1: Classification, general requirements and test methods

Соколов Є.Я. Теплофікація та теплові мережі Підручник для вузів. М: Видавництво МЕІ, 2001. 472 с.

СНіП 41-02-2003. Теплові мережі. Актуалізована редакція. - М: Мінрегіон Росії, 2012. - 78 с.

СНіП 41-02-2003. Теплові мережі. - М: Держбуд Росії, 2004. - 41 с.

Миколаїв А.А.Проектування теплових мереж (Довідник проектувальника) / А.А.Миколаїв [та ін.]; за ред. А.А.Миколаєва. - М.: НАУКА, 1965. - 361 с.

Варфоломєєв Ю.М., Кокорін О.Я. Опалення та теплові мережі: Підручник. М.: Інфра-М, 2006. - 480 c.

Козін В. Є., Левіна Т. А., Марков А. П., Проніна І. Б., Слемзін В. А. Теплопостачання: Навчальний посібник для студентів вузів. - М.: Вищ. школа, 1980. - 408 c.

Сафонов А. П. Збірник завдань з теплофікації та теплових мереж: Навч. посібник для вузів. 3-тє вид., перераб. М.: Вища школа, 1985. 232 с.

• На даний момент посилання відсутні.

Визначення коефіцієнтів місцевих втрат у теплових мережах промпідприємств

дата публікації: 06.02.2017 2017-02-06

Статтю переглянуто: 186 разів

Бібліографічний опис:

Ушаков Д. В., Снісар Д. А., Китаєв Д. Н. Визначення коефіцієнтів місцевих втрат у теплових мережах промпідприємств // Молодий вчений. 2017. №6. С. 95-98. URL https://moluch.ru/archive/140/39326/ (дата звернення: 13.07.2018).

У статті наведено результати аналізу фактичних значень коефіцієнта місцевих втрат, що використовується при проектуванні теплових мереж на стадії попереднього гідравлічного розрахунку. На основі аналізу фактичних проектів отримано середні значення для мереж проммайданчиків з розподілом на магістралі та відгалуження. Знайдено рівняння, що дозволяють розрахувати коефіцієнт місцевих втрат залежно від діаметра трубопроводу мережі.

Ключові слова : теплові мережі, гідравлічний розрахунок, коефіцієнт місцевих втрат

При гідравлічному розрахунку теплових мереж виникає потреба у завданні коефіцієнта α , що враховує частку втрат тиску в місцевих опорах. У сучасних нормативах, виконання яких є обов'язковими при проектуванні, про нормативний метод гідравлічного розрахунку і коефіцієнт α не сказано. У сучасній довідковій та навчальної літературинаводяться, зазвичай, значення, рекомендовані скасованим СНиП II-36–73*. У табл. 1 представлені значення α для водяних мереж.

Коефіцієнт α для визначення сумарних еквівалентних довжин місцевих опорів

Тип компенсаторів

Умовний прохід трубопроводу, мм

Розгалужені теплові мережі

П-подібні з гнутими відводами

П-подібні зі звареними або крутовигнутими відводами

П-подібні зі звареними відводами

З таблиці 1 випливає, що значення α може перебувати в інтервалі від 0,2 до 1. Простежується збільшення значення зі зростанням діаметра трубопроводу.

У літературі для попередніх розрахунківколи не відомі діаметри труб, частку втрат тиску в місцевих опорах рекомендують визначати за формулою Б. Л. Шифрінсона.

де z- Коефіцієнт, що приймається для водяних мереж 0,01; G- Витрата води, т/ч.

Результати розрахунків за формулою (1) при різних витратах води в мережі представлені на рис. 1.

Мал. 1. Залежність α від витрати води

З рис. 1 слідує, що значення α при високих витратах може бути і більше 1, а при малих менше 0,1. Наприклад, при витраті 50 т/год, =0,071.

У літературі наведено вираз для коефіцієнта місцевих втрат

де - еквівалентна довжина ділянки та її довжина відповідно, м; - сума коефіцієнтів місцевих опорів дільниці; λ - Коефіцієнт гідравлічного тертя.

При проектуванні водяних теплових мереж за турбулентного режиму руху для знаходження λ використовують формулу Шифрінсона. Приймаючи значення еквівалентної шорсткості k е=0,0005 мм, формула (2) перетворюється на вигляд

.(3)

З формули (3) випливає, що α залежить від довжини ділянки, її діаметра та суми коефіцієнтів місцевих опорів, які визначаються конфігурацією мережі. Очевидно, що значення α збільшується при зменшенні довжини ділянки та збільшенні діаметра.

З метою визначення фактичних коефіцієнтів місцевих втрат α , було розглянуто існуючі проекти водяних теплових мереж промислових підприємств різного призначення. Маючи бланки гідравлічного розрахунку, для кожної ділянки визначався коефіцієнт α за формулою (2). Окремо по магістралі та відгалуженням були середньозважені значення коефіцієнта місцевих втрат для кожної мережі. На рис. 2 представлені результати розрахунків α за розрахунковими магістралями для вибірки із 10 схем мереж, але в рис. 3 для відгалужень.

Мал. 2. Фактичні значення α по розрахункових магістралях

З рис. 2 слід, що мінімальне значення 0,113, максимальне 0,292, а середнє значення за всіма схемами становить 0,19.

Мал. 3. Фактичні значення α за відгалуженнями

З рис. 3 слід, що мінімальне значення 0,118, максимальне 0,377, а середнє за всіма схемами становить 0,231.

Зіставляючи отримані дані з рекомендованими, можна зробити такі висновки. Відповідно до табл. 1 для розглянутих схем значення α =0,3 для магістралей і =0,3÷0,4 для відгалужень, а середні фактичні становлять 0,19 і 0,231, що дещо менше рекомендованих. Діапазон зміни фактичних значень α не перевищує рекомендованих, тобто табличні значення (табл.1) можна трактувати як "не більше".

Для кожного діаметра трубопроводу було визначено середні значення α магістралями та відгалуженнями. Результати розрахунку представлені у табл. 2.

Значення фактичних коефіцієнтів місцевих втрат α

З аналізу таблиці 2 випливає, що зі збільшенням діаметра трубопроводу значення коефіцієнта α збільшується. Методом найменших квадратівбули отримані лінійні рівняння регресії для магістралі та відгалужень залежно від зовнішнього діаметра:

На рис. 4 представлені результати розрахунків за рівняннями (4), (5), та фактичні значення для відповідних діаметрів.

Мал. 4. Результати розрахунків коефіцієнтів α за рівняннями (4),(5)

На основі аналізу реальних проектів теплових водяних мереж проммайданчиків отримано середні значення коефіцієнтів місцевих втрат з розподілом на магістралі та відгалуження. Показано, що фактичні значення не перевищують рекомендовані, а середні, трохи менше. Отримано рівняння, що дозволяють розрахувати коефіцієнт місцевих втрат залежно від діаметра трубопроводу мережі для магістралей та відгалужень.

1. Копко, В. М. Теплопостачання: курс лекцій для студентів спеціальності 1–700402 «Теплогазопостачання, вентиляція та охорона повітряного басейну» вищих навчальних закладів/ В. М. Копко. – М: Вид-во АСВ, 2012. – 336с.
2. Водяні теплові мережі: Довідковий посібник із проектування / Н. К. Громов [та ін.]. - М.: Вища школа, 1988. - 376с.
3. Козін, В. Є. Теплопостачання: навчальний посібник для студентів вузів / В. Є. Козін. - М: Вищ. школа, 1980. – 408с.
4. Пустовалов, А. П. Підвищення енергоефективності інженерних систем будівель за допомогою оптимального виборурегулюючих клапанів / А. П. Пустовалов, Д. Н. Китаєв, Т. В. Щукіна // Науковий вісник Воронезького державного архітектурно-будівельного університету. Серія: Високі технології. Екологія. – 2015. – № 1. – С. 187–191.
5. Семенов, В. Н. Вплив енергозберігаючих технологій на розвиток теплових мереж / В. Н. Семенов, Е. В. Сазонов, Д. Н. Китаєв, О. В. Тертичний, Т. В. Щукіна // Вісті вищих навчальних закладів. Будівництво. – 2013. – № 8(656). – С. 78–83.
6. Китаєв, Д. Н. Вплив сучасних опалювальних приладів на регулювання теплових мереж / Д. Н. Китаєв // Науковий журнал. Інженерні системи та споруди. – 2014. – Т.2. - №4(17). - С. 49-55.
7. Китаєв, Д. Н. Варіантне проектування систем теплопостачання з урахуванням надійності теплової мережі / Д. Н. Китаєв, С. Г. Булигіна, М. А. Слєпокурова // Молодий учений. – 2010. – № 7. – С. 46–48.
Які закони підписав Володимир Путін в останній день року, що минає До кінця року завжди накопичується купа справ, які хочеться завершити до бою курантів. Ну, щоб не тягнути в новий рікСтарі борги. Держдума […]
8. Організація ФДКУ "ГЦ ВВЕ" Міноборони Росії Юридична адреса: 105229, МОСКВА Г, ГОСПІТАЛЬНА ПЛ, 1-3, СТР.5 ОКФС: 12 - Федеральна власність ОКОГУ: 1313500 - Міністерство оборони Російської Федерації […]

Вітаю Вас, дорогі та шановні читачі сайту “сайт”. Необхідним етапом при проектуванні систем теплопостачання підприємств та житлових районів є гідравлічний розрахунок трубопроводів водяних теплових мереж. Він необхідний вирішення наступних завдань:

1. Визначення внутрішнього діаметра трубопроводу для кожної ділянки теплової мережі d, мм. По діаметрах трубопроводу та їх довжинам, знаючи їх матеріал і спосіб прокладки можна визначати капітальні вкладення теплові мережі.
2. Визначення втрат напору мережної води або втрат тиску мережної води h, м; ΔР, МПа. Ці втрати є вихідними даними для послідовних обчислень напору мережних та підживлювальних насосів на теплових мережах.

Гідравлічний розрахунок теплових мереж також виконується для існуючих експлуатуючих теплових мереж, коли ставиться завдання обчислити їхню фактичну пропускну здатність, тобто. коли є діаметр, довжина і потрібно знайти витрату мережної води, яка пройде через ці мережі.

Гідравлічний розрахунок трубопроводів теплових мереж виконується для наступних режимів їх роботи:

А) для розрахункового режиму роботи теплової мережі (max G О; G В; G ГВП);

Б) для літнього режиму, коли через трубопровід йде тільки G ГВП

В) для статичного режиму, на джерелі теплопостачання зупинено мережеві насоси, а працюють тільки підживлювальні насоси.

Г) для аварійного режиму, коли аварія на одній або кількох ділянках, діаметр перемичок та резервних трубопроводів.

Якщо теплові мережі працюють для відкритої водяної системи теплопостачання, то ще й визначається:

Д) зимовий режим, коли мережева вода для системи ГВП будівель відбирається із зворотного трубопроводу теплової мережі.

Е) перехідний режим, коли мережева вода для ГВП будівель відбирається з трубопроводу теплової мережі, що подає.

При гідравлічному розрахунку трубопроводів теплових мереж мають бути відомі такі величини:

1. Максимальне навантаження на опалення та вентиляцію та середньогодинне на ГВП: max Q О, max Q ВЕНТ, Q СР ГВС.
2. Температурний графік системи теплопостачання.
3. Температурний графік мережної води, температура мережевої води в точці зламу 01 НІ, 02 НІ.
4. Геометрична довжина кожної ділянки теплових мереж: L 1 , L 2 , L 3 … L N .
5. Стан внутрішньої поверхні трубопроводу на кожній ділянці теплової мережі (величина відкладень корозії та накипу). k Е – еквівалентна шорсткість трубопроводу.
6. Кількість, тип та розстановка місцевих опорів, що є на кожній ділянці теплової мережі (усі засувки, клапани, повороти, трійники, компенсатори).
7. Фізичні властивості води р В, І ст.

Як виконується гідравлічний розрахунок трубопроводів теплових мереж буде розглянуто на прикладі радіальної теплової мережі, що обслуговує 3 споживачів теплоти.

Принципова схема радіальної теплової мережі, що транспортує теплову енергію для 3-х споживачів теплоти

1 – споживачі теплоти (житлові райони)

2 – ділянки теплової мережі

3 – джерело теплопостачання

Гідравлічний розрахунок теплових мереж, що проектуються, виконується в наступній послідовності:

1. за принципової схемитеплових мереж визначається споживач, найбільш віддалений від джерела теплопостачання. Теплова мережа, прокладена від джерела теплопостачання до найбільш віддаленого споживача, називається головною магістраллю (головна магістраль), малюнку L 1 + L 2 + L 3 . Ділянки 1,1 та 2.1 – відгалуження від головної магістралі (відгалуження).
2. Намічається розрахунковий напрямок руху мережної води від джерела теплопостачання до найбільш віддаленого споживача.
3. Розрахунковий напрямок руху мережної води розбивається на окремі ділянки, на кожному з яких внутрішній діаметр трубопроводу та витрата мережної води повинні залишатися постійними.
4. Визначається розрахункова витрата мережної води на ділянках теплової мережі, до яких приєднано споживачів (2.1; 3; 3.1):

G СУМ УЧ = G О Р + G В Р + k 3 * G Г СР

G О Р = Q О Р / С * (τ 01 Р – τ 02 Р) – максимальна витрата на опалення

k 3 – коефіцієнт, що враховує частку витрати мережевої води, що подається на ГВП

G В Р = Q В Р / С * (τ 01 Р – τ В2 Р) – максимальна витрата на вентиляцію

G Г СР = Q ГВ СР / С * (τ 01 НІ – τ Г2 НІ) – середня витрата на ГВП

k 3 = f (вид системи теплопостачання, теплове навантаження споживача).

Значення k 3 залежно від виду системи теплопостачання та теплових навантажень приєднання споживачів теплоти

1. За довідковими даними визначаються Фізичні властивостімережевої води в трубопроводах теплової мережі, що подає і зворотному:

P У ПІД = f (τ 01) V У ПІД = f (τ 01)

P В ОБР = f (τ 02) V В ОБР = f (τ 02)

1. Визначаються середнє значення щільності мережної води та її швидкість:

P В СР = (P В ПІД + P В ОБР) / 2; (кг/м3)

V В СР = (V В ПІД + V В ОБР) / 2; (м2/с)

1. Виконується гідравлічний розрахунок трубопроводів кожної ділянки теплових мереж.

7.1. Задаються швидкістю руху мережевої води у трубопроводі: V = 0,5-3 м/с. Нижня межа V обумовлений тим, що при більш низьких швидкостях збільшується осадження зважених частинок на стінках трубопроводу, а також при більш низьких швидкостях циркуляція води припиняється і трубопровід може замерзнути.

V = 0,5-3 м/с. - більше значення швидкості в трубопроводі обумовлено тим фактором, що при збільшенні швидкості більше 3,5 м/с в трубопроводі може виникати гідравлічний удар (наприклад, при різкому закритті засувок або повороті трубопроводу на ділянці теплової мережі).

7.2. Обчислюється внутрішній діаметр трубопроводу:

d У = sqrt[(G СУМ УЧ *4)/(р В СР *V В *π)] (м)

7.3. За довідковими даними приймаються найближчі значення внутрішнього діаметра, які відповідають ДСТУ d ГОСТ, мм.

7.4. Уточнюється фактична швидкість руху води у трубопроводі:

V В Ф = (4 * G СУМ УЧ) / [π * р В СР * (d В ГОСТ) 2]

7.5. Визначається режим та зона течії мережної води у трубопроводі, для цього розраховується безрозмірний параметр (критерій Рейнольдса)

Re = (V В Ф * d В ГОСТ) / V В Ф

7.6. Обчислюється Re ПР I і Re ПР II.

Re ПР I = 10*d У ГОСТ/k Е

Re ПР II = 568*d У ГОСТ/k Е

Для різних типівтрубопроводів та різних ступенів зносу трубопроводу k Е лежить у межах. 0,01 – якщо трубопровід новий. Коли невідомий тип трубопроводу та ступінь їхнього зносу згідно зі СНіП ”Теплові мережі” 41-02-2003. Значення k Е рекомендується вибирати 0,5 мм.

7.7. Розраховується коефіцієнт гідравлічного тертя у трубопроводі:

- Якщо критерій Re< 2320, то используется формула: λ ТР = 64 / Re.

- Якщо критерій Re лежить в межах (2320; Re ПР I], то використовується формула Блазіуса:

λ ТР =0,11*(68/Re) 0,25

Ці дві формули необхідно застосовувати при ламінарному перебігу води.

- якщо критерій Рейнольдса лежить у межах (Re ПР I< Re < =Re ПР II), то используется формула Альтшуля.

λ ТР = 0,11 * (68 / Re + k Е / d У ГОСТ) 0,25

Ця формула застосовується під час перехідного руху мережної води.

- Якщо Re > Re ПР II, то використовується формула Шифрінсона:

λ ТР = 0,11 * (k Е / d У ГОСТ) 0,25

Δh ТР = λ ТР * (L*(V В Ф) 2) / (d У ГОСТ *2*g) (м)

ΔP ТР = р В СР * g * Δh ТР = λ ТР * / (d В ГОСТ * 2) = R Л * L (Па)

R Л = [λ ТР * р В СР * (V В Ф) 2] / (2 * d В ГОСТ) (Па / м)

R Л – питоме лінійне падіння тиску

7.9. Розраховуються втрати тиску або тиску в місцевих опорах на ділянці трубопроводу:

Δh М.С. = Σ£ М.С. *[(V Ф) 2 /(2*g)]

Δp М.С. = р У СР * g * Δh М.С. = Σ£ М.С. * [((V В Ф) 2 * р У СР) / 2]

Σ£ М.С. - Сума коефіцієнтів місцевих опорів, встановлених на трубопроводі. Для кожного виду місцевих опорів М.С. приймається за довідковими даними.

7.10. Визначаються повні втрати напору або повні втрати тиску на ділянці трубопроводу:

h = Δh ТР + Δh М.С.

Δp = Δp ТР + Δр М.С. = р В СР * g * Δh ТР + р В СР * g * Δh М.С.

За цією методикою проводяться розрахунки для кожної ділянки теплової мережі та всі значення зводяться до таблиці.

Основні результати гідравлічного розрахунку трубопроводів ділянок водяної теплової мережі

Для орієнтовних розрахунків ділянок водяних теплових мереж при визначенні R Л, Р ТР, Р М.С. допускається використовувати такі вирази:

R Л = / [р В СР * (d У ГОСТ) 5,25] (Па / м)

R Л = / (d У ГОСТ) 5,25 (Па/м)

A R = 0,0894*K Е 0,25 – емпіричний коефіцієнт, який використовується для орієнтовного гідравлічного розрахунку у водяних теплових мережах

A R В = (0,0894 * K Е 0,25) / р В СР = A R / р В СР

Ці коефіцієнти виведені Соколовим Є.Я. та наведено у підручнику ”Теплофікація та теплові мережі”.

З урахуванням цих емпіричних коефіцієнтів втрати напору та тиску визначаються як:

Δp ТР = R Л * L = / [р В СР * (d В ГОСТ) 5,25] =

= / (d У ГОСТ) 5,25

Δh ТР = Δp ТР / (Р В СР * g) = (R Л * L) / (Р В СР * g) =

= / (р В СР) 2 * (d У ГОСТ) 5,25 =

= / р У СР * (d У ГОСТ) 5,25 * g

Також з урахуванням A R і A R; Δр М.С. та Δh М.С. запишуться так:

Δр М.С. = R Л * L Е М = / р В СР * (d В ГОСТ) 5,25 =

= / (d У ГОСТ) 5,25

Δh М.С. = Δр М.С. / (Р В СР * g) = (R Л * L Е М) / (Р В СР * g) =

= / р У СР * (d У ГОСТ) 5,25 =

= / (d У ГОСТ) 5,25 * g

L Е = Σ (£ М. С. * d У ГОСТ) / λ ТР

Особливість еквівалентної довжини полягає в тому, що втрати напору місцевих опорів представляють як падіння напору на прямолінійній ділянці з тим самим внутрішнім діаметром і ця довжина називається еквівалентною.

Повні втрати тиску та напору розраховуються як:

Δh = Δh ТР + Δh М.С. = [(R Л * L) / (Р В СР * g)] + [(R Л * L Е) / (Р В СР * g)] =

= * (L + L Е) = * (1 + а М. С.)

Δр = Δр ТР + Δр М. С. = R Л * L + R Л * L Е = R Л (L + L Е) = R Л * (1 + а М. С.)

а М.С. - Коефіцієнт місцевих втрат на ділянці водяної теплової мережі.

За відсутності точних даних про кількість, тип і розстановку місцевих опорів, значення М.С. можна приймати від 0,3 до 0,5.

Сподіваюся тепер усім стало зрозуміло, як правильно виконати гідравлічний розрахунок трубопроводів і Ви самі зможете виконати гідравлічний розрахунок теплових мереж. Розкажіть у коментарях як вважаєте, може ви вважаєте гідравлічний розрахунок трубопроводів в excel або ж для гідравлічного розрахунок трубопроводів використовуєте онлайн калькуляторчи використовуєте номограму для гідравлічного розрахунку трубопроводів?

курсова робота

за курсом «Теплові мережі»

на тему: «Проектування теплових мереж»

Завдання

на курсову роботу

за курсом «Теплові мережі»

Спроектувати та розрахувати систему теплопостачання району міста Волгограда: визначити теплоспоживання, вибрати схему теплопостачання та вид теплоносія, після чого провести гідравлічний, механічний та тепловий розрахунки теплової схеми. Дані для розрахунку варіанта №13 представлені в таблиці 1, таблиці 2 та на малюнку 1.

Таблиця 1 - Вихідні дані

ВеличинаЗначенняЗначенняВеличинаЗначенняЗначенняТемпература зовнішнього повітря (опалення) -22Продуктивність печі 40 Температура зовнішнього повітря (вентиляція) -13Час роботи печі в годучас8200Кількість жителів 25 000Питома витрата газу 64Кількість житлових будівель 85Питома витрата рідкого топливакг/т38Кількість громадських будівель 10Витрата кисню, що вдується у ванну 54Обсяг громадських будівель 155 000Витрата залізної рудикг/т78Обсяг промислових будівель 650 000Витрата чавунакг/т650Кількість сталеплавильних цехів2Витрата скрапакг/т550Кількість механічних цехів2Витрата шихтикг/т1100Кількість ремонтних цехів2Температура відхідних газів до котла 600Кількість термічних цехів2Температура відхідних газів після котла 255Кількість депо ж/д3Коефіцієнт витрати повітря до котла1,5Кількість складів3Коефіцієнт витрати повітря після котла1,7

Рисунок 1 – Схема теплопостачання району міста Волгограда

Таблиця 2 - Вихідні дані

Відстань ділянок, км Перепади висот на місцевості, м 01234567ОАБВГДЕЖ 47467666079268997

Реферат

Курсова робота: 34 с., 1рис., 6 таблиць, 3 джерел, 1 додатків.

Об'єкт дослідження – система теплопостачання міста Волгограда.

Мета роботи - освоєння методики розрахунків щодо визначення витрат тепла на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання, вибір схеми теплопостачання, розрахунок джерела тепла, гідравлічний розрахунок теплових мереж, механічний розрахунок, тепловий розрахунок теплових мереж.

Методи дослідження - виконання та аналіз розрахунків щодо визначення витрат тепла, витрат теплоносія, розрахункової магістралі, не розрахункової магістралі, кількості опор, компенсаторів теплопроводу, вибору елеватора.

В результаті даної роботи було розраховано тривалість опалювального сезону, мінімальна витрата тепла на опалення, теплове навантаження на опалення, вентиляція та конденціювання мають сезонний характер і залежать від кліматичних умов. Також було розраховано тепло газів, що йдуть мартенівських печей, зроблено вибір котла утилізатора, визначено економічну ефективність котла утилізатора та економію палива, проведено гідравлічний розрахунок теплових мереж. Також розраховано кількість опор, зроблено вибір елеватора, а також здійснено розрахунок опалювального приладу.

Число мешканців, елеватор, опалення, вентиляція, трубопровід, температура, напір, теплові мережі, гаряче водопостачання, ділянка, магістраль, теплоносій

Розрахунок теплоспоживання

1 Розрахунок теплових навантажень

1.1 Витрата тепла на опалення

1.2 Витрати тепла на вентиляцію

1.3 Витрата тепла на ГВП

2 Річна витрататепла

3 Графік тривалості теплових навантажень

Вибір схеми теплопостачання та виду теплоносія

Розрахунок джерела тепла

1 Тепло газів

2 Вибір котла-утилізатора

3 Визначення економії палива та економічної ефективності котла-утилізатора

Гідравлічний розрахунок теплової мережі

1 Визначення витрати теплоносія

2 Розрахунок діаметра трубопроводу

3 Розрахунок палення тиску у трубопроводі

4 Побудова п'єзометричного графіка

Механічний розрахунок

Тепловий розрахунок

Перелік посилань

Вступ

Теплопостачання є одним із основних підсистем енергетики. На теплопостачання народного господарства та населення витрачається близько 1/3 всіх паливно-енергетичних ресурсів, що використовуються в країні.

Основними напрямками вдосконалення цієї підсистеми є концентрація та комбінування виробництва теплоти та електричної енергії (теплофікація) та централізація теплопостачання.

Споживачами тепла є об'єкти житлово-комунального господарства та промислові підприємства. Для житлово-комунальних об'єктів використовується тепло на опалення та вентиляцію будівель, гаряче водопостачання; для промислових підприємств, крім того, на технологічні потреби.

1. Розрахунок теплоспоживання

1.1 Розрахунок теплових навантажень

Теплові навантаження на опалення, вентиляцію та кондиціювання повітря мають сезонний характер і залежать від кліматичних умов. Технологічні навантаження можуть бути як сезонні, так і цілорічні (гаряче водопостачання).

1.1.1 Витрата тепла на опалення

Основне завдання опалення полягає у підтримці внутрішньої температури приміщень на заданому рівні. Для цього необхідне збереження рівноваги між тепловими втратами будівлі та теплоприпливом.

Теплові втрати будівлі в основному залежать від тепловтрат теплопередачею через зовнішні огорожі та інфільтрації.

де - тепловтрати теплопередачею через зовнішні огородження, кВт;

Коефіцієнт інфільтрації.

Витрата тепла на опалення житлових будинків визначаємо за формулою (1.1), де втрата тепла теплопередачею через зовнішні огородження розраховується за формулою:

де - опалювальна характеристика будівлі, кВт/(м3 К);

Зовнішній обсяг житлової будівлі, м3;

Загальний обсяг житлових будинків визначається за такою формулою:

де - кількість мешканців, чол;

Об'ємний коефіцієнт житлових будинків, м3/чол. Приймемо рівним.

Для визначення опалювальної характеристики необхідно знати середній обсяг однієї будівлі, тоді з додатку 3 маємо.

За додатком 5 знаходимо, що. Коефіцієнт інфільтрації для цього типу будівель приймемо. Тоді витрата тепла на опалення житлових будинків становитиме:

Витрата тепла на опалення громадських будівель також розраховується за формулами (1.1) та (1.2), де обсяг будівель приймається рівним обсягу громадських будівель.

Середній обсяг однієї громадської будівлі.

З додатка 3 маємо. За додатком 5 визначаємо, що.

Коефіцієнт інфільтрації для цього типу будівель приймемо. Тоді витрата тепла на опалення громадських будівель становитиме:

Витрата тепла на опалення промислових будівель обчислює за такою формулою:

Середній обсяг однієї промислової будівлі:

Відповідно до цього значення з додатка 3 маємо значення опалювальних характеристик, які наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Опалювальні характеристикипромислових будівель

Коефіцієнт інфільтрації приймемо. Внутрішня температура повітря в цехах повинна становити в депо - , а на складі - .

Витрата тепла на опалення промислових цехів:

Витрата тепла на опалення залізничних депо та складів:

Загальна витрата тепла на опалення промислових будівель становитиме:

Сумарна витрата тепла на опалення складе:

Витрата тепла наприкінці опалювального періоду:

де - зовнішня температура початку та кінця опалювального періоду;

Розрахункова температура всередині опалювальної будівлі.

Годинна витрата тепла наприкінці опалювального періоду:

Годинна витрата тепла на опалення:

1.1.2 Витрата тепла на вентиляцію

Орієнтовний розрахунок витрати тепла на вентиляцію можна проводити за такою формулою:

де – вентиляційна характеристика будівлі, кВт/(м3 · К);

Зовнішній об'єм будівлі, м3;

Внутрішня та зовнішня температури, °С.

Витрати тепла на вентиляцію громадських будівель.

У разі відсутності переліку громадських будівель можна приймати для сумарного обсягу всіх громадських будівель. Таким чином, витрата тепла на вентиляцію цього типу будівель становитиме:

Витрата тепла на вентиляцію промислових будівель обчислюємо за такою формулою:

Середній обсяг однієї промислової будівлі і відповідно до цього з додатка 3 знаходимо вентиляційну характеристику будівлі (таблиця 1.2).

Таблиця 1.2 – Вентиляційні характеристики промислових будівель

ЦехСталеплавильнийМеханічнийРемонтнийТермічнийДепо ж/дСклад 0,980,180,120,950,290,53

Витрата тепла на вентиляцію залізничного депо та складів:

Витрата тепла на вентиляцію промислових цехів:

Загальна витрата тепла на вентиляцію громадських будівель становитиме:

Загальні витрати на вентиляцію становитимуть:

Витрата тепла на вентиляцію в кінці опалювального періоду визначаємо за формулою (1.5):

Годинна витрата тепла на вентиляцію в кінці опалювального періоду:

Годинна витрата тепла:

1.1.3 Витрата тепла на ГВП

Гаряче водопостачання має нерівномірний характер як протягом доби, так і протягом тижня. Середньодобова витрата тепла на побутове гаряче водопостачання:

де – кількість жителів, чол;

Норма витрати гарячої води з одного жителя, л/сут;

Витрата гарячої води для громадських будівель, віднесених до одного мешканця району, л/сут;

Теплоємність води: .

Приймемо в. Тоді маємо:

Годинна витрата тепла на гаряче водопостачання:

Середня витрата тепла на гаряче водопостачання у літній період:

де - Температура холодної водопровідної води в літній період, ° С ();

Коефіцієнт, що враховує зниження витрати води на гаряче водопостачання у літній період стосовно витрати води у опалювальний період ().

Тоді:

Годинна витрата тепла:

1.2 Річна витрата тепла

Витрата теплоти за рік - це сума всіх теплових навантажень:

де - річна витрата тепла на опалення, кВт;

Річна витрата тепла на вентиляцію, кВт;

Річна витрата тепла на гаряче водопостачання, квт.

Річна витрата тепла на опалення визначається за такою формулою:

де – тривалість опалювального періоду, с;

Середня за опалювальний сезон витрата тепла, кВт:

де – середня зовнішня температура опалювального періоду, °С

За додатком 1 знаходимо в. З додатка 2 для міста Волгоград виписуємо годинник стояння середньодобових температур на рік (таблиця 1.3).

Таблиця 1.3 - Число годин за опалювальний період із середньодобовою температурою зовнішнього повітря

Тем-ра,°С-20 і нижче-15 і нижче-10 і нижче-5 і нижче0 і нижче+5 і нижче+8 і нижчеГодини стояння1294329541690287139194368

Тоді річна витрата тепла на опалення становитиме:

Річна витрата тепла на вентиляцію розраховується так:

де – тривалість роботи вентиляції протягом опалювального періоду, с;

Середня за опалювальний сезон витрата тепла на вентиляцію, кВт:

Тривалість роботи вентиляції приймають для громадських будівель. Тоді річна витрата тепла на вентиляцію становитиме:

Річний витрата тепла на гаряче водопостачання визначимо за такою формулою:

де – тривалість роботи гарячого водопостачання протягом року, с.

Приймають. Тоді річна витрата тепла на гаряче водопостачання становитиме:

Річна витрата тепла на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання становитиме:

1.3Графік тривалості теплового навантаження

p align="justify"> Графік тривалості теплового навантаження характеризує залежність теплоспоживання від зовнішньої температури повітря, а також ілюструє рівень споживання сумарного тепла протягом усього опалювального періоду.

Для побудови графіка теплового навантаження необхідні такі дані:

®тривалість опалювального сезону

®розрахункова годинна витрата тепла на опалення

®мінімальна годинна витрата тепла на опалення

®розрахункова годинна витрата тепла на вентиляцію

®мінімальна годинна витрата тепла на опалення

2. Вибір схеми теплопостачання та виду теплоносія

Магістральні теплопроводи зображені малюнку 2.1. Як видно, це променева теплова мережа, в якій окремі магістральні гілки з'єднані між собою (А-Б і А-Г, А-Г і Г-В і т.д.), щоб уникнути перерв у постачанні теплом.

Рисунок 2.1 – Схема теплопостачання міста Волгограда

Джерелом тепла є котел-утилізатор, який використовує вторинні ресурси мартенівської печі. Теплоносієм є вода.

При централізованому теплопостачанні застосовують три основні схеми: незалежну, залежну зі змішуванням води та залежну прямоточну. У нашому випадку встановимо залежну схему зі змішуванням води для приєднання системи опалення до зовнішніх теплопроводів. Тут зворотна вода із системи опалення змішується з високотемпературною водою із зовнішнього теплопроводу, що подає, за допомогою елеватора.

3. Розрахунок джерела тепла

Джерелом тепла є мартенівська піч, вторинні ресурси якої використовуються котлом-утилізатором для опалення. Вторинними енергоресурсами сталеплавильного виробництва, що використовуються для централізованого теплопостачання, є тепло газів, що йдуть, і тепло елементів сталеплавильної печі.

Мартенівська піч, що працює скрап-рудним процесом, опалюється сумішшю природного газута мазуту з подачею кисню у ванну. Склад палив наведено у таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Склад палива, що спалюється в мартенівській печі

Газ, % 95,72,850,11,35 Мазут, % 85,512,40,50,50,11,0

3.1 Тепло газів

Гази, що йдуть мартенівської печі після регенераторів, мають температуру 605°С і використовуються для вироблення пари в котлах-утилізаторах. Кількість тепла газів визначають на 1 т сталі. Тому для визначення ентальпії газів необхідно визначити обсяги окремих їх складових у розрахунку на 1 т сталі. Теоретична витрата кисню для спалювання 1 м 3газоподібного палива розрахуємо за формулою:

Маємо:

Теоретична витрата кисню для спалювання 1 кг рідкого палива:

Загальна теоретична витрата кисню для спалювання палива на 1 т сталі розраховується за такою формулою:

де - Витрата газоподібного палива, ;

Витрата рідкого палива, кг/т.

Також кисень витрачають на окислення домішок металу та на допалювання окису вуглецю, що виділяється з ванни. Кількість оного з урахуванням кисню залізної руди складе:

де - Витрата руди на 1 т сталі, кг;

Кількість вуглецю, що вигорів, на 1 т сталі, кг:

де - Витрата чавуну і скрапу на 1 т сталі, кг;

Таким чином, кількість вуглецю, що вигорів, складе:

Обсяг кисню в газах, що йдуть на виході з регенератора, обчислюємо як:

де - Коефіцієнт витрати повітря до котла-утилізатора.

Визначимо обсяги інших газів у продуктах згоряння. Об'єм триатомних газів у продуктах горіння суміші газоподібного та рідкого палива обчислюються за формулою:

Трихатомні гази також виділяються із шихти:

де - кількість та, що виділяється з ванни на 100 кг шихти, кг;

Щільності та ();

Витрата шихти на 1 т сталі, кг.

Для скрап-рудного процесу

Сумарний обсяг триатомних газів визначається як:

Об'єм водяної пари в продуктах згоряння суміші палива становитимуть:

де - питома витратачистого кисню, що вдмухується у ванну, .

Виділення водяної пари з шихти:

де - кількість тих, хто виділився з ванни на 100 кг шихти, кг;

Щільність водяної пари.

Для скрап-рудного процесу.

Обсяг водяної пари в газах, що виходять, обчислюється аналогічно обсягу двоатомних газів згідно з формулою (3.9):

Об'єм азоту в газах, що йдуть:

Таким чином, ентальпія газів на виході з регенератора з розрахунку на 1 т сталі складе:

де - Температура газів до котла-утилізатора, ° С;

Об'ємні теплоємності відповідних газів, кДж/(м3).

3.2 Вибір котла-утилізатора

Річний вихід тепла з газами складе:

де - виробництво сталі протягом року, т.к.

Тоді можлива утилізація газів визначиться формулою:

де - ентальпія газів, що йдуть на виході з котла-утилізатора, ГДж/т. При визначенні ентальпії газів, що виходять на виході з котла-утилізатора, слід враховувати, що в котлі утилізаторі є підсоси повітря, тобто коефіцієнт витрати повітря після котла становить 1,7, а значить обсяги кисню і азоту збільшаться:

Для вибору котла-утилізатора необхідно визначити годинну витрату газів:

де - час роботи мартенівської печі на рік, год.

Середньогодинна витрата газів на вході в котел-утилізатор складе:

На виході з котла-утилізатора:

За додатком вибираємо КУ-100-1 з пропускною здатністю 100 000 м3/ч.

3.3 Визначення економії палива та економічної ефективності котла-утилізатора

Ентальпія газів на виході з котла-утилізатора дорівнює:

А значить, можлива утилізація газів, що йдуть, за рік складе:

При тепловому напрямку утилізації вторинних енергоресурсів можливе вироблення тепла визначається за такою формулою:

де - коефіцієнт, що враховує невідповідність режиму та часу роботи утилізаційної установки та технологічного агрегату;

Коефіцієнт, що враховує втрати тепла утилізаційною установкою у навколишнє середовище.

При і можливе вироблення тепла складе:

Можливу економію палива розрахуємо за такою формулою:

де - коефіцієнт використання виробітку; - Питома витрата палива на вироблення тепла по заміщеній установці, т.т./ГДж:

де - коефіцієнт корисної дії енергетичної установки, що замінюється, з показниками якої зіставляється ефективність використання вторинних енергоресурсів.

При та маємо наступну економію палива:

Розрахункова економія від використання вторинних енергоресурсів визначається з виразу:

де - коефіцієнт, що враховує додатково скорочення поточних витрат, крім економії палива, спричинене зменшенням потужності основних енергетичних установоквнаслідок заміщення їх утилізаційними установками;

Заводська вартість зекономленого палива за діючими прейскурантними цінами та тарифами, грн/т у.т.;

Питомі витрати на експлуатацію утилізаційних установок, грн/ГДж;

Е – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень (0,12-0,14);

Капіталовкладення в енергетичні та утилізаційні установки, що заміщаються, грн.

Витрати наведено у таблиці 3.2

Таблиця 3.2 - Витрати

ПараметрПозначенняЗначенняКапітальні витрати на КУ-100-1 160 млн. грн. Питомі витрати на експлуатацію утилізаційної установки 45 грн/ГДж Вартість умовного палива 33 000 грн/т у.о.

Капіталовкладення в установку, що заміщується для вироблення такої ж кількості пари складають:

Тоді розрахункова економія від використання вторинних енергоресурсів дорівнюватиме:

4. Гідравлічний розрахунок теплової мережі

У завдання гідравлічного розрахунку входить визначення діаметра трубопроводу, падіння тиску між окремими точками, визначення тиску в різних точках, ув'язування всіх точок системи з метою забезпечення допустимих тисків і необхідних напорів у мережі та абонементів при статичних і динамічних режимах.

4.1 Визначення витрати теплоносія

Витрата теплоносія в мережі можна обчислити за такою формулою:

де - теплова потужністьсистеми опалення, квт;

Розрахункова температура подає та зворотної водиу системі опалення, °С;

Теплоємність води, кДж/(кг·°С).

Для ділянки 0 теплова потужність дорівнюватиме сумі витрат тепла на опалення та вентиляцію, тобто. Розрахункові температури прямої та зворотної води приймемо 95°С та 70°С. Таким чином, витрата води для ділянки 0 становитиме:

Для інших ділянок обчислення витрат теплоносія зведено в таблицю 4.1.

4.2 Розрахунок діаметра трубопроводу

Оцінимо попередній діаметр трубопроводу, використовуючи формулу масової витрати:

де – швидкість теплоносія, м/с.

Швидкість руху води приймемо 1,5 м / с, щільність води при середній температурі в мережі 80-85 ° С складе. Тоді діаметр трубопроводу складе:

З ряду стандартних діаметрівприймаємо діаметр 68 0×9 мм. Він проводимо такі розрахунки. Вихідною залежністю визначення питомого лінійного падіння тиску в трубопроводі є рівняння Д Арсі:

де - Коефіцієнт гідравлічного тертя;

Швидкість середовища, м/с;

Щільність середовища, кг/м3;

Масова витрата, кг/с.

Коефіцієнт гідравлічного тертя в загальному випадку залежить від еквівалентної шорсткості та критерію Рейнольдса. Для транспорту тепла застосовують шорсткі сталеві труби, в яких спостерігається турбулентний перебіг. Отримана досвідченим шляхом залежність коефіцієнта гідравлічного тертя сталевих труб від критерію Рейнольдса та відносної шорсткості добре описується універсальним рівнянням, запропонованим А.Д. Альтшулем:

де - еквівалентна шорсткість, м;

Внутрішній діаметр трубопроводу, м;

Критерій Рейнольдса.

Еквівалентна шорсткість для водяних мереж, що працюють в умовах нормальної експлуатації, становить. Критерій Рейнольдса обчислюємо за такою формулою:

де – кінематична в'язкість, м2/с.

Для температури 80 ° С кінематична в'язкість води становить. Таким чином, маємо:

Припускаємо, що трубопровід працює у квадратичній області. Знайдемо нове значення діаметра за формулою:

Таким чином, попередньо прийнятий діаметр є вірним.

4.3 Розрахунок падіння тиску у трубопроводі

Падіння тиску в трубопроводі може бути представлене як сума двох доданків: лінійного падіння та падіння у місцевих опорах

Падіння тиску залежно від нахилу трубопроводу, Па.

Падіння тиску на тертя обчислюють за такою формулою:

де λ =1,96 - коефіцієнт тертя для нових труб з абсолютною шорсткістю 0,5 мм;

l – довжина ділянки трубопроводу, м;

ν - швидкість дільниці, приймаємо постійної всім ділянок 1,5 м/с;- діаметр трубопроводу, d = 0,5 м.с.

Падіння тиску в залежності від нахилу трубопроводу обчислюємо за формулою:

Де m - маса води, що проходить через ділянку, кг/с; - різниця висот між ділянками, м.

Для розрахунку витрат теплоносія використовуватимемо другий закон Кірхгофа, згідно з яким сума втрат напору для замкнутого контуру дорівнює 0.

Задаємося довільними значеннями витрат води на ділянках:

Визначимо опори на відповідних ділянках за такою формулою:

Визначимо величину нев'язки втрат напору:

Т.к. то потрібний перерахунок. Для цього нам потрібна поправочна витрата:

Знайдемо величину нев'язки втрат напору другого наближення:

Для більш точного визначення зробимо перерахунок:

Знаходимо такі витрати води:

Для більш точного визначення зробимо ще один перерахунок:

Знаходимо такі витрати води:

Таблиця 4.1 - Витрати теплоносія на ділянках магістральної тепломережі

Ділянка ІТ-АА-ББ-ТА-ГГ-ЗБ-ВВ-ЕГ-ВТеплова потужність, МВт51,52126,90711,54124,84812,34820,73727,62218,271Витрата води491,812111 ,9716263, 7174,4284 4.4 Побудова п'єзометричного графіка

Задаємося значеннями тиску (напору) наприкінці ділянок:

Житловий район Е: H = 30 м (житловий 9-ти поверховий будинок);

З/Д депо, склади Д: Н = 10 м;

Промисловий район Ж: Н = 20 м.

Знайдемо тиск у точці Б:

Вибираємо знак «+», ділянку Д куди здійснюється транспортування теплоносія вище за ділянку Б.

Тиск у точці Б складе:

Знайдемо тиск у точці В:

Знайдемо тиск у точці Г:

Знайдемо тиск у точці А:

Знайдемо тиск у точці В:

На основі отриманих даних будуємо п'єзометричний графік додаток А

5. Механічний розрахунок

Механічний розрахунок включає:

розрахунок кількості опор;

розрахунок компенсаторів теплопроводу;

розрахунок вибору елеватора

5.1 Розрахунок кількості опор

При розрахунку кількості опор трубопроводів розглядають як багатопрогонову балку з рівномірно розподіленим навантаженням.

Вертикальна сила;

- горизонтальну силу.

буває тільки у надземних трубопроводів та обумовлена ​​швидкістю вітру:

Аеродинамічний коефіцієнт в середньому становить =1,5. Для Волгограда швидкісний тиск становить 0,26кПа. Іноді для надземних трубопроводів слід враховувати тиск снігового покриву 0,58-1кПа.

Максимальний згинальний момент:

Напруга вигину; кПа

W – екваторіальний момент опору труби.

Тоді: - відстань між опорами, м

Коефіцієнт запасу міцності,

Коефіцієнт міцності зварного шватруби,

Кількості опор визначається формулою:

Трубопровід, що лежить на двох опорах, згинається.

х - стрілка прогину:

Е – модуль поздовжньої пружності.

I - екваторіальний момент інерції труби

5.2 Розрахунок компенсаторів теплопроводу

За відсутності компенсації при сильному перегріві стінки труби виникає напруга.

де Е - модуль поздовжньої пружності;

Коефіцієнт лінійного розширення,

- Температура повітря

За відсутності компенсації в трубопроводі можуть виникнути напруги, що значно перевищують допустимі і можуть призвести до деформації або руйнування труб. Тому на нього встановлюють температурні компенсатори. різної конструкції. Кожен компенсатор характеризується своєю функціональною здатністю - довжина ділянки, подовження якої компенсує компенсатор:

де = 250-600мм;

- Температура повітря

Тоді кількість компенсаторів на ділянці траси, що розраховується:

5.3 Розрахунок вибору елеватора

При проектуванні елеваторних вводів зазвичай доводиться зустрічатися з такими завданнями:

визначення основних розмірів елеватора;

перепад тисків у соплі за заданим коефіцієнтом.

При вирішенні першого завдання заданими величинамиє: теплове навантаження опалювальної системи; розрахункова зовнішнього повітря для проектування опалення температури мережної води в падаючому трубопроводі та води після системи опалення; втрата тиску в системі опалення в режимі, що розглядається.

Розрахунок елеватора виконують:

Витрати мережної та змішаної води, кг\с:

де - теплоємність води, Дж/(кг; с=4190 Дж/(кг.

Витрата води, що інжектується, кг/с:

Коефіцієнт змішування елеватора:

Провідність системи опалення:

діаметр камери змішування:

Через можливу неточність розмірів елеватора необхідну різницю тиску перед ним слід передбачати з деяким запасом 10-15%.

Діаметр вихідного перерізу сопла, м

6. Тепловий розрахунок теплових мереж

Тепловий розрахунок теплових мереж є одним із найважливіших розділів проектування та експлуатації теплових мереж.

Завдання теплового розрахунку:

визначення втрат тепла через трубопровід та ізоляцію у навколишнє середовище;

розрахунок падіння температури теплоносія при русі його теплопроводом;

визначення економічності теплової ізоляції

6.1 Надземне прокладання

При надземному прокладанні теплопроводів теплові втрати розраховують за формулами для багатошарової циліндричної стінки:

де t – середня температура теплоносія; °С

Температура навколишнього середовища; °С

Сумарне термічний опіртеплопроводу; м

В ізольованому трубопроводі тепло має пройти через чотири послідовно з'єднані опори: внутрішню поверхню, стінку труби, шар ізоляції та зовнішню поверхню ізоляції.

циліндричної поверхні визначається за формулою:

Внутрішній діаметр трубопроводу, м;

Зовнішній діаметр ізоляції, м;

та - коефіцієнти тепловіддачі, Вт/.

6.2 Підземне прокладання

У підземних теплопроводах одним із включень теплових опорів є опір ґрунту. При розрахунках за температуру довкілля приймають природну температуру ґрунту на глибині залягання осі теплопроводу.

Тільки при малих глибинах залягання осі теплопроводу, коли відношення глибини залягання h до діаметра труби менше d за температуру навколишнього середовища приймають природну температуру поверхні ґрунту.

Тепловий опір ґрунту визначають за формулою Форгеймера:

де = 1,2 ... 2,5 Вт \

Загальні питомі теплові втрати, Вт/м

першого теплопроводу:

Другого теплопроводу:

6.3 Безканальне прокладання трубопроводу

При безканальній прокладці теплопроводів тепловий опірскладається з послідовно з'єднаних опорів шару ізоляції, зовнішньої поверхні ізоляції, внутрішньої поверхні каналу, стінок каналу та ґрунту.

6.4 Тепловий розрахунок опалювального приладу

Тепловий розрахунок підігрівача полягає у визначенні поверхні теплообміну агрегату заданої продуктивності, або у визначенні продуктивності при заданих конструктивних розрахунках та початкових параметрах теплоносія. Важливим є також і гідравлічний розрахунок підігрівача, який полягає у визначенні втрат напору первинного та вторинного теплоносія.

Енергія – це основний продукт, що навчився створювати людина. Він необхідний як побутової життєдіяльності, так промислових підприємств. У цій статті ми розповімо про норми та правила проектування та будівництва зовнішніх теплових мереж.

Що таке тепломережа

Це сукупність трубопроводів та пристроїв, що займаються відтворенням, транспортуванням, зберіганням, регулюванням та забезпеченням усіх пунктів живлення теплом за допомогою гарячої води або пари. Від джерела енергії вона потрапляє до лінії передачі, а потім розподіляється по приміщеннях.

Що входить у конструкцію:

• труби, що проходять попередню обробкувід корозії, а також піддаються утепленню – обшивка може бути не на всьому протязі шляху, а тільки на тій ділянці, що розташовується на вулиці;
• компенсатори – пристрої, які відповідають за переміщення, температурні деформації, вібрації та усунення речовини всередині трубопроводу;
• кріпильна система- Залежно від типу монтажу буває різних варіантів, але у разі необхідні опорні механізми;
• траншеї для укладання – облаштовуються бетонні жолоби та тунелі, якщо прокладка відбувається наземна;
• запірна або регулююча арматура - тимчасово припиняє натиск або сприяє його зменшенню перекриття потоку.

Також проект теплопостачання будівлі може містити додаткове обладнання всередині інженерної системи опалення та подачі гарячої води. Так проектування ділиться на дві частини – зовнішня та внутрішня тепломережа. Перша може йти від центральних магістральних трубопроводів, а може – від теплового вузла, котельні. Усередині приміщення також є системи, що регулюють кількість тепла в окремих кімнатах, цехах – якщо питання стосується промислових підприємств.

Класифікація тепломереж за основними ознаками та основні методи проектування

Є кілька критеріїв, якими може відрізнятися система. Це і спосіб їх розміщення, і призначення, і район теплопостачання, їхня потужність, а також безліч додаткових функцій. Проектувальник у момент проектування системи теплопостачання обов'язково дізнається у замовника, який обсяг енергії щодобово повинна транспортувати лінія, скільки вихідних отворів мати, які умови експлуатації будуть – кліматичні, метеорологічні, а також як не зіпсувати міську забудову.

Згідно з цими даними можна вибрати один із типів прокладки. Розглянемо класифікацію.

За типом укладання

Розрізняють:

• Повітряні, вони надземні.

Застосовується таке рішення не дуже часто через труднощі монтажу, сервісного обслуговування, ремонту, а також через непривабливий вигляд таких мостів. На жаль, проект зазвичай не містить декоративних елементів. Це пов'язано з тим, що короби та інші конструкції для маскування часто перешкоджають доступу до труб, а також заважають своєчасно побачити проблему, наприклад, протікання або тріщину.

Рішення проектування повітряних тепломереж приймають після інженерних вишукувань щодо обстеження районів із сейсмічною активністю, а також високим рівнем залягання ґрунтових вод. У таких випадках немає можливості копати траншеї та проводити наземне укладання, тому що це може бути непродуктивно. природні умовиможуть пошкодити обшивку, вологість вплине на прискорену корозію, а рухливість ґрунтів призведе до зламів труби.

Ще одна рекомендація для проведення надземних конструкцій - це щільна житлова забудова, коли просто немає можливості копати ями, або у випадку, коли на цьому місці вже існує одна або кілька ліній комунікацій, що діють. Під час проведення земельних робіт у разі великий ризик пошкодити інженерні системи міста.

Монтуються повітряні тепломережі на металеві опори та стовпи, де кріпляться на обручі.

• Підземні.

Вони відповідно прокладаються під землею або на ній. Існує два варіанти проекту системи теплопостачання – коли укладання здійснюється канальним способом та безканальним.

У першому випадку прокладається бетонний каналабо тунель. Бетон армується, можуть використовуватися заздалегідь заготовлені кільця. Це захищає труби, обмотку, а також полегшує процес перевірки та обслуговування, оскільки вся система знаходиться у чистоті та сухості. Захист походить одночасно від вологи, ґрунтових вод та підтоплень, а також від корозії. У тому числі такі запобіжні заходи допомагають запобігти механічному впливу на лінію. Канали можуть бути монолітної заливки бетоном або збірні, їхня друга назва – лоткові.

Безканальний спосіб менш кращий, але він займає набагато менше часу, трудовитрат та матеріальних засобів. Це економічно ефективний спосіб, але самі труби використовуються не звичайні, а спеціальні – у захисній оболонці або без неї, але тоді матеріал має бути з полівінілхлориду або з його додаванням. Утруднюється процес ремонту та монтажу, якщо передбачається реконструкція мережі, розширення тепломережі, оскільки потрібно буде знову здійснювати земельні роботи.

За типом теплоносія

Транспортуватися можуть два елементи:

• Гаряча вода.

Вона передає теплову енергію і може принагідно служити з метою водопостачання. Особливість у тому, що такі трубопроводи не укладаються поодинці, навіть магістральні. Їх необхідно проводити в кількості, кратній двом. Зазвичай це двотрубні та чотиритрубні системи. Ця вимога обумовлена ​​тим, що потрібна не тільки подача рідини, але її відведення. Зазвичай холодний потік повертається на тепловий пункт. У котельні відбувається вторинна обробка - фільтрація, а потім нагрівання води.

Це складніші у проектуванні тепломережі – приклад їх типового проектумістить умови захисту труб від надгарячих температур. Справа в тому, що паровий носій набагато гарячіший, ніж рідина. Це дає збільшений ККД, але сприяє деформації трубопроводу, його стінок. Це можна запобігти, якщо використовувати якісні будматеріали, а також регулярно стежити за можливими змінами тиску напору.

Також небезпечним є ще одне явище – утворення конденсату на стінках. Необхідно зробити обмотку, яка відводитиме вологу.

Небезпека також чатує у зв'язку з можливими травмами при обслуговуванні та прориві. Опік пором дуже сильний, оскільки речовина передається під тиском, може призвести до значних ушкоджень шкірних покривів.

За схемами проектування

Також цю класифікацію можна назвати за значенням. Розрізняють такі об'єкти:

• Магістральні.

Вони мають лише одну функцію – транспортування на тривалі відстані. Зазвичай це передача енергії від джерела, котельні, до розподільних вузлів. Тут можуть бути теплопункти, які займаються розгалуженням трас. Магістралі мають потужні показники – температура вмісту до 150 градусів, діаметр труб – до 102 см.

• Розподільчі.

Це менш значні лінії, мета яких – доставити гарячу водуабо пара до житловим будинкамта промисловим підприємствам. За перерізом можуть бути різні, його вибирають залежно від прохідності енергії на добу. Для багатоквартирних будинківі заводів використовують зазвичай максимальні значення- Вони не перевищують 52,5 см в діаметрі. У той час як для приватних володінь мешканці зазвичай підводять невеликий трубопровід, який може вгамувати їхні потреби в теплі. Температурний режимзазвичай не перевищує 110 градусів.

• Квартальні.

Це підтип розподільчих. Вони мають ті ж технічні характеристики, але служать мети розподілу речовини по будинках однієї житлової забудови, кварталу.

• Відгалуження.

Вони призначені для з'єднання магістралі та теплопункту.

За джерелом тепла

Розрізняють:

• Централізовані.

Вихідна точка тепловіддачі - це велика станція обігріву, яка живить все місто або більшу його частину. Це може бути ТЕЦ, великі котельні, атомні станції.

• Децентралізовані.

Вони займаються транспортуванням від невеликих джерел – автономних теплопунктів, які можуть постачати лише невелику житлову забудову, один багатоквартирний будинок, конкретне промислове виробництво. Автономні джерела живлення, як правило, не потребують дільниць магістралей, оскільки вони знаходяться поряд з об'єктом, спорудою.

Етапи складання проекту тепломережі

• Збір вихідних даних.

Замовник надає технічне завдання проектувальнику та самостійно або за допомогою сторонніх організацій складає список відомостей, які знадобляться у роботі. Це кількість теплоенергії, яка потрібна на рік і щодобово, позначення точок живлення, а також умови експлуатації. Тут же можуть бути переваги за максимальною вартістю всіх робіт і використовувані матеріали. Насамперед у замовленні має бути зазначено, для чого необхідна тепломережа – житлові приміщення, виробництво.

• Інженерні винаходи.

Роботи проводяться як у місцевості, і у лабораторіях. Потім інженер заповнює звіти. У систему перевірок включено ґрунт, властивості ґрунту, рівень ґрунтових вод, а також кліматичні та метеорологічні умови, сейсмічна характеристика району. Для роботи та оформлення звітності знадобиться зв'язка + +. Ці програми забезпечать автоматизацію всього процесу, а також дотримання всіх норм та стандартів.

• Проектування інженерної системи.

У цій стадії складаються креслення, схеми окремих вузлів, виконуються розрахунки. Справжній проектувальник завжди використовує якісний софт, наприклад . Програмне забезпечення призначене для роботи з інженерними мережами. З його допомогою зручно проводити трасування, створювати колодязі, вказувати перетин ліній, а також відзначати переріз трубопроводу і робити додаткові позначки.

Нормативні документи, якими керується проектувальник – СНіП 41-02-2003 «Теплові мережі» та СНіП 41-03-2003 «Теплова ізоляція обладнання та приладів».

На цьому ж етапі оформляється будівельна та проектна документація. Щоб дотриматися всіх правил ГОСТ, СП і БНіП, необхідно користуватися програмою або . Вони автоматизують процес заповнення паперів за стандартами законодавства.

• Узгодження проекту.

Спочатку макет пропонують замовнику. У цей момент зручно використовувати функцію 3D-візуалізації. Об'ємна модель трубопроводу наочніша, в ній видно всі вузли, які не помітні на кресленні людині, які не знайомі з правилами креслення. А для професіоналів тривимірний макет необхідний, щоб зробити корективи, передбачити небажані перетину. Таку функцію має програма. У ній зручно складати всю робочу та проектну документацію, креслити та проводити базові розрахунки, використовуючи вбудований калькулятор.

Потім погодження має відбутися у низці інстанцій міської управи, а також пройти експертну оцінку незалежним представником. Зручно використовувати функцію електронного документообігу. Особливо це актуально, коли замовник та виконавець перебувають у різних містах. Вся продукція компанії «ЗВСОФТ» взаємодіє з поширеними інженерними, текстовими та графічними форматами, тому команда проектувальників може використовувати програмне забезпечення для обробки даних, отриманих з різних джерел.

Склад типового проекту теплової мережі та приклад теплотрас

Основні елементи трубопроводу в основному випускаються виробниками в готовому виглядітому залишається тільки правильно розташувати і змонтувати їх.

Розглянемо зміст деталей з прикладу класичної системи:

• Труби. Їхній діаметр ми розглянули вище у зв'язку з типологією конструкцій. А довжина має стандартні параметри– 6 та 12 метрів. Можна замовити індивідуальне нарізування на заводі, але коштуватиме це значно дорожче.
  Важливо використовувати нові вироби. Краще застосовувати ті, що випускаються відразу з ізоляцією.
• Елементи з'єднання. Це коліна під кутом 90, 75, 60, 45 градусів. До цієї ж групи входять: відводи, трійники, переходи та кришки на кінець труби.
• Запірна арматура. Її призначення – перекриття води. Замки можуть знаходитись у спеціальних коробах.
• Компенсатор. Він потрібний на всіх ділянках повороту траси. Вони знімають пов'язані з тиском процеси розширення та деформації трубопроводу.

Робіть проект тепломережі якісно разом із програмними продуктами від «ЗВСОФТ».