Теплоснабжение промышленного района города

3 ЕЖЕГОДНЫЕИЗДЕРЖКИ ПОТРАНСПОРТУТЕПЛА НА ПОСЕЛОК

Ежегодныеиздержки потранспортутепла Uвключают:

– ежегодныеотчисленияна амортизациюи ремонт отначальнойстоимоститепловой сети;

– стоимостьперекачкитеплоносителя;

– стоимостьтепловых потерь;

– стоимостьобслуживания;

(34)

3.1 Определение

Стоимостьтепловой сетиопределяетсяпо формуле:

(35)

где a и b –постоянныекоэффициенты,зависящие отспособа и условийпрокладки,принимаютсядля расчета:

а = 200 руб./м;   b= 2500руб/м²

– суммарнаядлина всехтрубопроводовсети, м;

– материальнаяхарактеристикатепловой сети.

Ежегодныеотчисленияот начальнойстоимости сетиопределяютсяпо формуле:

(36)

где – доля годовыхотчислений,принимают 0,075из расчета:амортизация– 5%, ремонт иобщественныерасходы – 2,5%.

3.2 Затратына перекачкутеплоносителя

Расходсетевой водыв течение годазависит отзимней и летнейтепловой нагрузки,поэтому затратына перекачкусоставляютсумму ежегодныхиздержек наперекачкутеплоносителяв зимнее времяи летнее время:

(37)

где – расход электроэнергиина привод сетевыхнасосов в зимнееи летнее время,кВтч/год;

– стоимостьэлектроэнергии,руб/кВтч

руб/кВтч

Расходэлектроэнергиив зимнее время:

кВтч/год

(38)

где – число часовработы сетевыхнасосов вотопительныйпериод;

– перепаддавлений, развиваемыйнасосом в зимнеевремя, беретсяиз гидравлическогорасчета, Па.

кВтч/год

Расходэлектроэнергиив летнее время:

кВтч/год                               (39)

где – число часовработы сетевыхнасосов в летнеевремя;

– перепаддавлений, развиваемыйнасосом в летнеевремя, определяетсяиз следующейзависимости:

кВтч/год

Затратына перекачкутеплоносителя:

3.4 Стоимостьтепловых потерь– U_тп

Для приближенногоопределениятеплопотерьсети пользуютсяследующимвыражением:

(40)

где =М+0,15– условнаяматериальнаяхарактеристикатепловой сети,рассчитаннаяпо наружнойповерхностиизоляции, м².

U– удельныеежегодныепотери тепла,отнесенныек 1м²условной материальнойхарактеристикитепловой сети,ГДж/(м²год);

ГДж/(м²год)

(41)

где R– коэффициенттеплопередачиизолированноготеплопроводас учетом каналаи грунта, отнесенныеусловно к наружнойповерхностиизоляциитрубопроводов,Вт/(м²К)

– среднегодоваятемпературагрунта:

 – коэффициентместных тепловыхпотерь: =0,2

m– число часовработы теплопроводаза отопительныйсезон (приложение1 [1]):

m=4128часов

– среднегодоваятемпературатеплоносителя:

Стоимостьтепловых потерьопределяетсяпо формуле:

где – стоимостьтепловых потерь:

3.5 Стоимостьобслуживания– U₀

Стоимостьобслуживанияиз-за отсутствияштатных ведомостейориентировочноопределяетсяпо штатномукоэффициенту.

Штатныйкоэффициентпо тепловымсетям зависитот вида теплоносителя,радиуса действияи тепловоймощности системыи составляетП=0,3 чел/МВт. Средняязарплата персоналаза год на одногоработникапринимаетсяЗ=15000 руб.

(43)

где Q– максимальнаятепловая нагрузка,МВт.

3.6 Полнаястоимостьэксплуатационныхрасходов транспортатепла на поселок.

Полнаястоимостьэксплуатационныхрасходов транспортатепла на поселокопределяетсяпо формуле(34):

Вывод: Врезультатерасчета выяснили,что ежегодныеиздержки потранспортутепла U составляют1027474 руб/год, гдена ежегодныеотчисленияна амортизациюи ремонт приходитсяруб/год;затраты наперекачкутеплоносителяруб/год; стоимостьтепловых потерьруб/год;стоимостьобслуживания руб/год.

АННОТАЦИЯ

АхметзяновЗ.З., группа ПТ-1-95

Бакалаврскаяработа на тему:Теплоснабжениепромышленногорайона городаАстрахань. –Казань: КЭИ,1999.

В даннойработе излагаетсяпоследовательностьи основныепринципы расчетарежимных графиков,гидравлическогорасчета паровойи водяной сети,определяютсяэксплуатационныерасходы потранспортутепла. Приводитсявыбор и расчетосновногооборудованиямини-ТЭЦ.

ЛИТЕРАТУРА

1. СоколовЕ.Я. Теплофикацияи тепловыесети: Учебникдля вузов. –5-е изд., перераб.– М.: Энергоиздат,1982. – 360с.: ил.

2. РивкинС.Л., АлександровА.А. Термодинамическиесвойства водыи водяногопара. – М.: Энергия,1975.

3. РоддатисК.Ф., ПолтарецкийА.Н. Справочникпо котельнымустановкаммалой производительности– М.: Энергоатомиздат,1989. – 488с.: ил.

4. КирюхинВ.И., ТараненкоН.М., ОгурцоваЕ.П. и др. Паровыетурбины малоймощности КТЗ.– М.: Энергоатомиздат,1987. – 216с.: ил.

5. Основныепроцессы иаппараты химическойтехнологии:Пособие попроектированию/ Под ред. Ю.И.Дытнерского/М.: Химия, 1991.

6. СафоновА.П. Сборникзадач по теплофикациии тепловымсетям. Изд. 2 е,переработанное.– М.: Энергия,1968. – 240 с.: ил.

7. ЩепетильниковМ.И., ХлопушинВ.И. Сборникзадач по курсуТЭС: Учебноепособие длявузов. – М.: Энергоатомиздат,1983. – 170с.: ил.

8. РоддатисК.Ф. Котельныеустановки:Учебн. пособиедля студентовнеэнергетическихспециальностейвузов. – М.: Энергия,1977.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 РАСЧЕТТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОКПРОМЫШЛЕННОГОРАЙОНА.

1. Определениетепловых нагрузок

2. Расчеттемпературныхграфиков тепловойсети

2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙРАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХСЕТЕЙ.

2.1 Определениерасходов сетевойводы

2.2 Расчетводяной тепловойсети

2.3 Расчетпаровой сети

2.4 Расчетконденсатопровода

3ЕЖЕГОДНЫЕИЗДЕРЖКИ ПОТРАНСПОРТУТЕПЛА НА ПОСЕЛОК.

3.1Определениеежегодныхотчисленийна амортизациюи ремонт.

3.2 затратына перекачкутеплоносителя

3.3 Стоимостьтепловых потерь

3.4 Стоимостьобслуживания

4 ВЫБОРИ РАСЧЕТ ОСНОВНОГООБОРУДОВАНИЯМИНИ-ТЭЦ.

4.1 Выбортипа и числакотлов

4.2 Выбортипа ичисла турбин

4.3 Расчетредукционно-охладительныхустановок

4.4 Расчетсетевогоподогревателя

4.5 Выбордеаэраторныхустановок

4.6 Нормыкачества воды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Теплоснабжениеявляется однойиз основныхподсистемэнергетики.На теплоснабжениенародногохозяйства инаселениярасходуетсяоколо 1/3 всехиспользуемыхв стране первичныхтопливно-энергетическихресурсов.

Основныминаправлениямисовершенствованияэтой подсистемыявляются концентрацияи комбинированиепроизводстватеплоты иэлектрическойэнергии (теплофикация)и централизациятеплоснабжения.Централизованноетеплоснабжениеот теплоэлектроцентралейсочетаетсяс целесообразнымприменениемэкономичныхкотельныхустановок иутилизациейвторичныхэнергоустановокпромышленныхпредприятий.Каждый из этихисточниковтеплоснабженияимеет своюобласть целесообразногоиспользования.

Развитиепромышленностии широкоежилищно-коммунальноестроительствовызывает непрерывный рост тепловойнагрузки.Одновременноидет процессконцентрацииэтой нагрузкив крупных городахи промышленныхрайонах, чтосоздает базудля дальнейшегоразвития теплофикациии централизованноготеплоснабжения.

Ужесточениеэкологическихи планировочныхтребованийк современнымгородам ипромышленнымрайонам приводитк размещениюТЭЦ на органическом(особенно натвердом), а такжена ядерномтопливе назначительномрасстоянииот районовтепловогопотребления,что усложняеттепловые игидравлическиережимы системтеплоснабженияи выдвигаетповышенныетребованияк их надежности.

Эффективностьиспользованиятеплоты вомногих случаяхнедостаточна:завышены потеритеплоты в тепловыхсетях; разрегулированаи низкая гидравлическаяустойчивостьсистем теплопотребленияобуславливаютобщий перерасходтеплоты итеплоносителяпри недогревеодних и перегреведругих потребителей.Важнейшимизадачамитеплоэнергетиковявляются разработкаи внедрениев системахтеплоснабжениярациональныхтепловых игидравлическихрежимов, техническихи организационныхмероприятий,обеспечивающихмаксимальнуюэкономичностьработы этихсистем, высокуюэффективностьи надежностьих эксплуатации,а также нормальногомикроклиматав жилых, общественныхи производственныхпомещениях.

Разработкаи внедрениеуказанныхрежимов и мероприятийявляются предметомналадки централизованныхсистем теплоснабжения.

При выполненииналадочныхработ необходимотакже по меревозможностиразрабатыватьмероприятияпо совершенствованиюорганизацииэксплуатациии подготовкиперсонала,снижению тепловыхи гидравлическихпотерь в сетии утечки теплоносителя,улучшениюкачества подпиточнойводы, борьбес внутреннейи наружнойкоррозией, атакже по организацииучета отпускаи потреблениятеплоты.

Наладкасистемы централизованноготеплоснабженияпо технологииее исполнениявключает в себятри этапа.

На первомэтапе разрабатываютсятехнические и организационныемероприятия,обеспечивающиетребуемыерасходы теплоносителячерез все системытеплопотребленияпри надежном,безопасноми наиболееэкономичномдля данныхусловий режимеработы всехзвеньев системытеплоснабжения.

Первыйэтап включаетв себя уточнениесхем сетевойводоподогевательнойустановкиисточникатеплоты и наружныхтепловых сетей,в том числесете, принадлежащихпотребителямтеплоты, а такжетепловых пунктов.Важнейшимэлементомявляется уточнениеили определениетепловых нагрузоксистем теплопотребления,подключенныхк тепловымсетям.

На основанииполученныхданных производится:

1. разработкаграфиковотпуска теплоты;

2. определениерасчетныхрасходов сетевойводы;

3. определениегидравлическиххарактеристикисточникатеплоты итепловых сетей;

4. гидравлическийрасчет источникатеплоты и тепловыхсетей;

5. разработкагидравлическогорежима работысистемы теплоснабжения,построениеграфиков давленийв тепловыхсетях;

6. выборпринципиальныхсхемавтоматическогорегулированияи защиты сетейтеплоснабжения;

7. разработкатехническихи организационныхмероприятий,направленныхна обеспечениерассчитанныхгидравлическогои тепловогорежимов работысистемы теплоснабжения.

Навтором этаперазработанныетехническиерешения внедряютсяво всех звеньяхсистемы. Приэтом особоевнимание уделяетсямероприятиям,влияющим нагидравлическийрежим сети исистем.

Третийэтап заключаетсяв регулировкесистемы пофактическомуее состояниюпосле проведенияработ первыхдвух этапов.

Даннаяработа представляетсобой 1-й этапналадки централизованнойсистемы теплоснабжения,разработаннаяна основанииучебника СоколоваА.Я. Теплофикацияи тепловыесети. – М.: Энергоиздат,1982.

1 РАСЧЕТТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОКПРОМЫШЛЕННОГОРАЙОНА

1.1 Определениевеличины тепловойнагрузки районаи построениечасовых и годовыхграфиков тепла.

Для определениятепловых нагрузокпри проектированиичасто пользуются укрупненнымиизмерителями.В этом случаерасчет можетпроизводитьсяв следующейпоследовательности:

1.1.1 Определяетсяобщий объемжилых и общественныхзданий V,м³:

(1)

где и – число жилыхи общественныхзданий;

– объемодного здания,соответственножилого и общественного,по наружномуобмеру, м³:

1.1.2 Определяетсяплощадь поселкаS,м²:

(2)

где – удельныйобъем зданийв м³ на 1 м² территории

1.1.3 Определяетсярасчетнаятемпературанаружноговоздуха дляотопления ивентиляциидля городаАстрахань поприложению1 [1]:

1.1.4 Определяетсярасчетныйпереход теплана отоплениежилых и общественныхзданий ,кВт:

(3)

(4)

где – удельнаятеплопотеряжилых и общественныхзданий, кВт/(м³·К).Определяетсяпо приближеннойформуле ВТИ:

(4а)

(4б)

где а=1,85·10^-3– для кирпичныхзданий.

Принимаем,что в поселкеобщественныездания имеютследующиеназначения:

а) домкультуры

б) школа(два здания)

в) поликлиника

г) детскийсад (два здания)

Расчетнаявнутренняятемператураотапливаемыхзданий определяетсяпо таблице 2–1[1]:

– для жилыхдомов

– дом культуры

– школа

– поликлиника

– детскийсад

Для жилыхзданий:

Для школыи дома культуры:

Для поликлиникии детскогосада:

Расчетныйрасход теплана отоплениежилых и общественныхзданий ,кВт:

(5)

Расходтепла на отоплениепри любой температуренаружноговоздуха рассчитываетсяпо тем же формулам(3), (4), (5). Полученныерезультатысведены в таблицу1.

1.1.5 Определяетсярасчетныйрасход теплана вентиляциюс рециркуляцией,кВт:

(6)

где –удельный расходтепла на вентиляциюопределяютсяпо приложению2 [1],кВт/(м³·К):

– для домакультуры

– для школы

– дляполиклиники

– длядетского сада

При любойтемпературенаружноговоздуха расход теплана вентиляциюопределяетсяпо формуле (6).Полученныерезультатысведем в таблицу1.

1.1.6 Определяетсясреднечасовойрасход теплана горячееводоснабжение,кВт:

(7)

где – число жителей,проживающихв поселке;

– среднийобъем жилыхзданий на 1 жителя,м³;

q– расход горячейводы на одногожителя в сутки,т/сутки;

с – теплоемкостьводы, ;

– температураводы горячеговодоснабжения:;

– температурахолоднойводопроводнойводы: ;

Зимой:

Летом:

Полученныерезультатысведем с таблицу1.

По полученнымданным строитсяединый суммарныйчасовой графикрасхода теплана отопление,вентиляциюи горячееводоснабжениежилого поселка.На основанииполученногосуммарногочасового графикарасхода тепластроится годовойграфик попродолжительноститепловой нагрузки.Число сутокс одинаковойтемпературойнаружноговоздуха беретсяпо приложению3 [1].График представленна рис. 1.

Таблица1. Зависимостьрасхода теплаот

температурынаружноговоздуха.

1.2 Расчети построениетемпературныхграфиков тепловойсети.

Расчеттемпературногографика центральногокачественногорегулированияпо отопительнойнагрузке или производитсяпо формулам:

(8)

(9)

(10)

где – расчетнаясредняя разностьтемпературотопительногоприбора, ;

– расчетныйперепад температурсетевой водыв отопительнойустановке;

– расчетныйперепад температурв отопительныхприборах.

Задаваясьразличнымизначениямиили различнымизначениями,получаемсоответственнозначения .

При

При любойтемпературенаружноговоздуха определяютсяпо формулам(8), (9), (10) соответственно.Полученныерезультатысведем в таблицу2.

Таблица2. Зависимостьтемпературысетевой водыот наружнойтемпературы

Но таккак температурав подающейлинии не можетбыть ниже из-за наличиянагрузки горячеговодоснабжения,то при температуры будут иметьследующиезначения:

Графикзависимоститемпературыв подающейлинии и обратнойлинии тепловойсети от температурнаружноговоздуха представленна рис. 2.

Вывод:В ходе работыбыли определенывеличины тепловыхнагрузок районаи их зависимостьот температурынаружноговоздуха. Расчетныйрасход теплана отоплениекВт.Расчетныйрасход теплана вентиляциюкВт.Расчетныйрасход теплана горячееводоснабжениекВт– зимой и кВт– летом. Так жебыл рассчитантемпературныйграфик тепловойсети.

2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙРАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙСЕТИ

2.1 Определениерасходов сетевойводы.

При качественномрегулированииотпуска теплапо отопительнойнагрузке расходсетевой водына отоплениене зависит оттемпературынаружноговоздуха.

Расчетныйрасход сетевойводы на отоплениеопределяетсяпри :

а) для поселка,кг/с:

(11)

где – расчетныетемпературыводы .

с – теплоемкостьводы, ;

б) дляпредприятий,кг/с:

(12)

где – расход теплана отоплениепредприятий,кВт

Расчетныйрасход сетевойводы на вентиляциюопределяетсяпри расчетнойтемпературенаружноговоздуха :

(13)

где – температурасетевой водыв подающейлинии и в обратнойлинии послеотопления,соответствующиетемпературенаружноговоздуха :

Расчетныйрасход сетевойводы на горячееводоснабжениедля открытойсистемы водоснабжения,кг/с:

(14)

где

В открытойсистеме теплоснабжениявода для горячеговодоснабжениязабираетсячастично изподающей ичастично изобратной линиитепловой сетис таким расчетом,чтобы былаобеспеченатемпературасмеси .

Относительныерасходы в подающейи обратнойлиниях могутбыть определеныпо формулам:

;

(15)

,

(16)

где – доля расходаводы на горячееводоснабжение,получаемоеиз подходящейи обратнойлинии.

При вся вода нагорячее водоснабжениеподается изподающей линии,в этом случае

При вся вода нагорячее водоснабжениеподается изподающей линии,в этом случае

Определимпри по формулам(15), (16):

Определимпри по формулам(15), (16):

Определимрасход водына горячееводоснабжение,кг/с:

(17)

где с –теплоемкостьводы, ;

Определяютсярасходы сетевойводы ,кг/с:

из подающейлинии:

(18)

из обратнойлинии:

(19)

Используяформулы (18) и (19)производимрасчет расходовводы в зависимостиот температурынаружноговоздуха.

при :

при :

при :

при :

при :

при :

где

Определяетсярасчетныйрасход сетевойводы, подаваемойв ТЭЦ на поселокна отопление,вентиляциюи горячееводоснабжение,кг/с:

(20)

где – расчетныйрасход сетевойводы на отоплениеи вентиляциюпоселка и расчетныйрасход на горячееводоснабжение

Расчетныйрасход сетевойводы на отопление,вентиляциюи горячееводоснабжениена поселок ипредприятиеопределяетсяпо формуле (20)

Графикзависимостисуммарногорасхода водыот температурынаружноговоздуха представленна рис. 3.

2.2 Гидравлическийрасчет водянойтепловой сети

2.2.1 Для построенияплана районаи расчетнойсхемы водянойсети необходимыследующиевычисления:

Площадьодного кварталаS_кв,м²:

(21)

где S– площадьпоселка, м²;

– числокварталов впоселке (принимаем).

Сторонаквартала

Длинапервого участкаводяной сети,м:

где – ширина зеленойзоны, м:

Длинавторого и третьегоучастка водянойсети равняетсясторонам квартала:

Длинаответвленияопределяетсякак половинастороны квартала:

Расходсетевой водына участкахG,кг/с:

                                            (22)

где  – Расходсетевой водына поселок,т/с,

n– число кварталов,которые обеспечиваютсяводой на этомучастке.

Расходсетевой водына первом участке:

Расходсетевой водына втором участке:

Расходсетевой водына третьемучастке:

План районапредставленна рис. 4.

2.2.2 Гидравлическийрасчет главноймагистрали.

Задаютсякоэффициентомместных потерьс=0,20,3.Плотность водыпринимаетсяпостояннойи равной ,при значение абсолютнойэквивалентнойшероховатостипостоянныйкоэффициентдля воды Удельное линейноепадение давления

Предварительныйрасчет диаметровтрубопроводовпроизводитсяпо формуле:

(23)

Расчетдействительногоудельногопадения давленияпроизводитсяпо формуле:

                                (24)

где – уточненныйдиаметр трубопровода,м.

Первыйучасток главноймагистрали:

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Второйучасток главноймагистрали:

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Третийучасток главноймагистрали:

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

При полученномдиаметре уточняетсявеличина местныхпотерь. Приэтом принимается,что на участкечерез каждые100 м установленыкомпенсаторы,на магистралиу ответвленияи на ответвленииустанавливаютсязадвижка итройники.

Определяетсяэквивалентнаядлина местныхсопротивлений,м:

(25)

где –постоянныйкоэффициент(таблица 5-2 [1]),

–суммаместных сопротивленийна участке(приложение10 [1]).

Для тепловойсети выбираемследующуюарматуру:

• компенсаторсальниковыйразгруженный,

• задвижки,

• тройники.

Постоянныйкоэффициент:

Длинаместных сопротивленийна первом участке:

На линиипо длине устанавливаются14 компенсаторов,3 задвижки и 2тройника.Эквивалентнуюдлину местныхсопротивленийопределим поформуле (25):

Длинаместных сопротивленийна втором участке:

На линиипо длине устанавливаются4 компенсатора,1 задвижка и 2тройника.

Длинаместных сопротивленийна третьемучастке:

На линиипо длине устанавливаются4 компенсаторов,1 задвижка и 2тройника.

Определяетсяпадение давленияили напора вподающей линиина участке :

(26)

(27)

где

Падениедавления напервом участке:

Падениедавления навтором участке:

Падениедавления натретьем участке:

2.2.3 Гидравлическийрасчет ответвлений:

Определяетсядиаметр поформуле

По ГОСТуопределяетсядиаметр:

Расчетдействительногоудельногопадения давленияопределяетсяпо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

2.2.4 Гидравлическийрасчет ВТС напредприятие:

Определяетсядиаметр поформуле (23)

По ГОСТууточняем диаметр:

Действительноепадение давлениярассчитываетсяпо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

По результатамгидравлическогорасчета дляводяной тепловойсети строитсяпьезометрическийграфик, представленныйна рис. 5.

2.2.5Определениенапора насоса:

К температуреводы добавим 30для предотвращениявскипания.Получим температуру.По таблице дляводы и водяногопара [2]определяемдавлениенасыщения приэтой температуре:

или

Для предотвращениявскипания вПВК добавляем10 м и 25 м – статическийнапор. В результатенапор насосабудет равен:

2.3 Гидравлическийрасчет паровойсети.

На предприятиедля технологическихнужд подаетсяпар из отборатурбины. Расходпара определяетсяпо максимальномучасовому расходутепла, подаваемогопотребителю.

(28)

где – энтальпияпара у потребителя,;

–энтальпияконденсата,возвращаемогоот потребителя,.

Определяемудельное падениедавления главноймагистрали:

(29)

где l– длина трубопровода,м.

Средняяплотность пара:

(30)

где – плотностьпара в началеучастка,

– плотностьпара в концеучастка,

Определяемдиаметр паропроводапо формуле:

(31)

где – постоянныйкоэффициент(таблица 5-2[1])

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Определяемдействительноеудельное падениев паровой сетипо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

Определяемдавление употребителя:

(32)

где – давление парав начале участка,Па.

Расчетзакончен, таккак выполненоусловие:

2.4 Гидравлическийрасчет конденсатопровода.

Определяетсярасход конденсата,возвращаемогона ТЭЦ,

(33)

где – коэффициентвозврата конденсата

Определяемдиаметр конденсатопроводапо формуле(23):

Уточняемпо ГОСТу диаметр:

Определяемдействительноеудельное падениев паровой сетипо формуле(24):

Эквивалентнаядлина местныхсопротивленийрассчитываетсяпо формулам(25):

Падениедавления илинапора на ответвленииопределяетсяпо формулам(26) и (27):

Вывод:Гидравлическийрасчет показал,что для обеспеченияпоселка и предприятиянеобходимымрасходом сетевойводы необходимыследующиедиаметрытрубопроводов:на первом участкеглавной магистралина втором участкеглавной магистралинатретьем участкеглавной магистралина ответвленияхв кварталахдля ВТС напредприятие

Диаметртрубопровода,идущего напредприятиес ТЭЦ будетравен а диаметрконденсатопровода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходепроделаннойработы былипроизведенынеобходимыерасчеты дляпроектированиясистемы теплоснабженияи выбора оборудованиямини-ТЭЦ.

При расчететепловойнагрузки районабыли определеныследующиевеличины:

1. расчетныйрасход теплана отопление:

2. расчетныйрасход теплана вентиляцию:

3. расчетныйрасход теплана горячееводоснабжение:

Температурысетевой воды,в зависимостиот температурынаружноговоздуха, определенныепри расчетережимных графиков,сведены в таблицу2.

В результатегидравлическогорасчета былиопределенынеобходимыерасходы сетевойводы и выбраныдиаметрытрубопроводовводяной и паровойсети. Расходсетевой водына вентиляциюсоставил расчетныйрасход водына вентиляциюсоставил расчетныйрасход водына горячееводоснабжениесоставил Общий расходсетевой водына поселок ипредприятиесоставил Также быласоставленасхема водоснабженияпоселка, представленнаяна рисунке 4.При построениипьезэлектрическогографика водянойсети был определеннапор насоса,где

В результатетехнико-экономическогорасчета определилииздержки потранспортутепла, которыесоставили

Для обеспечениятепловой нагрузкиодного из предприятиярасполагаетсямини-ТЭЦ. Намини-ТЭЦ установленыдва паровыхкотла К 50-40-1, дветурбины Р-2,5-35/3М.Коэффициенттеплофикациисоставил =0,45.Также быливыбраны деаэраторподпиточнойводы котла –ДА-100 и деаэраторподпиточнойводы аккумуляторногобака – ДА-300. Вкачестве сетевогоподогревателяиспользуемкожухотрубчатыйпароводянойтеплообменникс числом ходовz=2;диаметромкожуха D=1200мм; долинойтеплообменныхтруб L= 6м.

4 ВЫБОРИ РАСЧЕТ ОСНОВНОГООБОРУДОВАНИЯМИНИ-ТЭЦ

4.1 Выбортипа и числакотлов.

4.1.1 Определяетсярасход теплоты,который необходимдля подогревасетевой воды,мВт:

,

(44)

где – расход теплана отопление,вентиляциюи горячееводоснабжениепоселка, мВт.

,

Определяемтребуемыйрасход парана подогревводы кг/с

(45)

где – энтальпияконденсатапара сетевыхподогревателей,кДж/кг: =419 кДж/кг;

– энтальпияконденсатапара, поступившегона сетевой подогреватель,кДж/кг: =2777,1 кДж/кг;

– КПД соответственносетевогоподогревателяи котла.

Определяемрасход парана деаэрациюи подогревсырой воды кг/с

(46)

где – расход парана технологическиенужды, кг/с,(рассчитановыше).

Определяетсявеличина потерьвнутри мини-ТЭЦ,,кг/с:

Определяетсяколичествопара, производимогона мини-ТЭЦ, ,кг/с:

(47)

или

4.1.2 По рассчитываемомуколичествупара, необходимогодля покрытиятепловых нагрузокпоселка ипредприятий,выбираетсятип и количествопаровых котлов,устанавливаемыхна мини-ТЭЦ.

Выборкотла производитсяпо таблице 8.24[3].В результатевыбрали котелК-50-40-1. Параметрыкотла представленыв таблице 3.

Таблица3. Параметрыи производительностькотла К-50-40-1.

Таблица3. (продолжение)

Для покрытиянеобходимогорасхода парана мини-ТЭЦустанавливаетдва котла К-50-40-1общей производительностью

4.2 Выбортипа и числатурбин.

Мини-ТЭЦоборудуетсяна месте бывшихкотельных,поэтому экономическивыгодно устанавливатьтурбины спротиводавлением.

Выбортурбин производитсяпо таблице 1.5[4].В результатевыбрали турбинуР-2,5-35/3М. Характеристикитурбины представленыв таблице 4.

Таблица4. Техническиехарактеристикитурбины Р-2,5-35/3М.

На мини-ТЭЦустановим дветурбины с общимноминальнымрасходом пара

Коэффициенттеплофикациирассчитываетсяпо формуле:

где – расход пара,идущий на турбины,т/ч;

D– расход парана мини-ТЭЦ,

4.3 Расчетредуционно-охладительныхустановок.

P₁;t₁;i₁

Рисунок 6. СхемаРОУ

1 –редукционныйохладитель

2 –охладитель

Z,кг

дренаж

4.3.1 РассчитаемРОУ для пара,идущего натехнологическиенужды предприятия.

Параметрыпервичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениепервичногопара;

– температурапервичногопара;

– энтальпияпервичногопара.

Параметрывторичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениевторичногопара;

– температуравторичногопара;

– энтальпиявторичногопара.

– расходвторичногопара.

Доляиспаряющейсяв ОУ воды:

Определяетсяколичествоводы, необходимоедля охлаждения1 кг первичногопара ,кг/кг:

(49)

где – энтальпияохлаждающейводы, кДж/кг:=419кДж/кг

Определяетсярасход охлаждающейводы ,кг/с:

(50)

Определяетсяпотребноеколичествопервичногопара ;кг/с

                                                (51)

Определяетсяпотребноеколичествоводы, сливаемойв дренаж ,кг/с:

(52)

4.3.2 РассчитаемРОУ для пара,идущего насетевые подогреватели.

Параметрыпервичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениепервичногопара;

– температурапервичногопара;

– энтальпияпервичногопара.

Параметрывторичногопара имеютследующиевеличины:

.

Доляиспаряющейсяв ОУ воды:

Определяетсяколичествоводы, необходимоедля охлаждения1 кг первичногопара ,кг/кг, по формуле(49):

Определяетсярасход охлаждающейводы ,кг/с, по формуле(50):

Определяетсяпотребноеколичествопервичногопара ,кг/с

(51)

Определяетсяпотребноеколичествоводы, сливаемойв дренаж ,кг/с:

(52)

4.3.2 РассчитаемРОУ для пара,идущего насетевые подогреватели.

Параметрыпервичногопара имеютследующиевеличины:

– давлениепервичногопара;

– температурапервичногопара;

– энтальпияпервичногопара.

Параметрывторичногопара имеютследующиевеличины:

.

Доляиспаряющейсяв ОУ воды:

Определяетсяколичествоводы, необходимоедля охлаждения1 кг первичногопара ,кг/кг, по формуле(49):

Определяетсярасход охлаждающейводы ,кг/с, по формуле(50):

Определяетсяпотребноеколичествопервичногопара ,кг/с

Определяетсяпотребноеколичествоводы, сливаемойв дренаж ,кг/с, по формуле(51):

4.3 Расчетсетевогоподогревателя.

Сетевойподогревательдолжен нагретьводу в количествеот температурыдо паром с давлениемитемпературой.

При среднейтемпературевода имеетследующиефизико-химическиехарактеристики:

Физико-химическиехарактеристикиконденсатапри температуреконденсации:

Определяемтепловые нагрузкиаппарата Q,кВт:

(53)

Определяетсясредняя разностьтемператур:

                                         (54)

Определяетсяориентировочноезначение поверхности,м²:

(55)

где –ориентировочныйкоэффициенттеплопередачи,Вт/м²К.

В качествесетевогоподогревателявыбираемкожухотрубчатыйтеплообменник.В соответствиис таблицей 2.9[5]теплообменникимеет следующиепараметры:

диаметркожуха:

диаметртеплообменныхтруб:

числоходов: z= 2

общеечисло труб: n= 1658 штук

длинатеплообменнойтрубы: L=6000мм

поверхностьтеплообмена:F= 625м².

Определяетсядействительное число Re_в:

(56)

Коэффициенттеплоотдачик воде определимпо уравнению:

(57)

Коэффициенттеплоотдачиот пара, конденсирующегосяна пучке вертикальнорасположенныхтруб, определяетсяиз уравнения:

(58)

Сумматермическихсопротивленийстенки трубиз нержавеющейстали и загрязненийсо стороны водыи пара равна:

ОпределяетсякоэффициенттеплопередачиК, Вт/(м2К):

Требуемаяповерхностьтеплопередачиопределяетсяпо формуле(45):

Затем поповерхноститеплообмена:

(59)

Теплообменникс номинальнойповерхностьюF =625м²подходит сзапасом

Диаметрприсоединяемыхштуцеров определяетсяпо таблице 2.6[5].

диаметрштуцеров длятрубногопространства:

диаметрштуцеров длямежтрубногопространства:

диаметрштуцера дляслива конденсатапара

4.5 Выбордеаэраторныхустановок

Выбордеаэраторовпроизводитсяпо таблице12.37 [3].

Для подпиточнойводы котловвыбираем атмосферныйдеаэраторДА-100 со следующимихарактеристиками:

номинальнаяпроизводительность:100т/ч

рабочеедавление: 0,12МПа

температурадеаэрированнойводы: 104

изготовитель:ПО “Красныйкотельщик”

Для подпиточнойводы аккумуляторногобака выбираематмосферныйдеаэраторДА-300 со следующимихарактеристиками:

номинальнаяпроизводительность:300т/ч

рабочеедавление: 0,12МПа

температурадеаэрированнойводы: 104

изготовитель:ПО “Красныйкотельщик”

4.6Норма качестваводы.

Требованияк качеству водыпосле каждойступени очисткиопределяетсяв таблице 3.3 итаблице 3.4 [3].

Полученныенормы качествасведем в таблицу4.

Таблица4. Нормыкачества воды.

Рабочийпоселок окологорода Астрахань,поэтому водозаборможет происходитьиз реки Волги,состав водыдля которойследующий:

взвешенныевещества, мг/кг:41,6

сухойостаток, мг/кг:299

минеральныйостаток. мг/кг:277,2

общаяжесткость,мг-экв/кг: 3,8

карбонатнаяжесткость,мг-экв/кг: 2,6

Вывод:В ходе решенияданной главыбыли выбраныследующиеэлементы мини-ТЭЦ:два паровыхкотла К-50-40-1 общейпаропроизводительностью100т/ч, две турбиныЗ-2,5-35/3М. Коэффициенттеплсодержанияданной ТЭЦ=0.45/

Такжебыл выбрандеаэраторподпиточнойводы котлов:ДА-100 и деаэраторподпиточнойводы аккумуляторногобака: ДА-300.

Былирассчитаныредукционно-охладительныеустройства.РОУ пара, идущегона предприятие,потребляет0,279 кг/с свежейохлаждающейводы, а РОУ пара,идущего насетевой подогреватель,расходует 3,92кг/с охлаждающейводы.

Нормыкачества водыпосле каждойступени ХВОсведены в таблицу 4.

В качествесетевогоподогревателяиспользуемкожухотрубныйтеплообменникс числом ходовz=2;диаметромкожуха D=1200мм; длинойтеплообменныхтруб L=6м.