ProektSystem

мешканця, кДж/с, при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, приймається з Додатку 1-А або з [1].

1.3 Витрата теплоти на гаряче водопостачання промислових будівель

Витрата теплоти на гаряче водопостачання виробничих цехів визначається за формулою, кДжс

	Qmax		m a c tгв tхв	,	(1.7)
	гв		Тзм Тз 3600
де m - кількість робітників в цеху, які користуються гарячою водою за добу
	(зміну) (число робітників приблизно можна приймати m				1 5 10 3 V ,
					буд
	чол. - у виробничих цехах і m 10 40 10 3 V , чол. - в адміністратив-
				буд
	них будівлях);
a -	норма витрати гарячої води з температурою 550С в літрах на одного
	працюючого в зміну (приймається за [1, 4] для цехів з виділенням
	теплоти більш ніж 23,2 кВт на 1 м3 приміщення - 24 літра, для інших
	цехів – 11 літрів);
c -	теплоємність води, c 4,19кДж/ кг.К ;
tгв -	температура гарячої води (приймається +55 ? + 65 оС );
Тзм– кількість робочих змін за добу;
Тз -	розрахункова тривалість зарядки баків-акумуляторів (приймається від 1
	до 4 годин в зміну);
tхв - температура холодної води (у зимовий період приймається					5 оС, в літній
	період - +15 0С).

1.4 Витрата теплоти на гаряче водопостачання житлових будівель

Середньотижнева витрата теплоти на гаряче водопостачання житлових і суспільних будівель підраховується за рівнянням [1], кДж/с

ср.н		m a c tгв	tхв			,	(1.8)
Q

	гв	пс 3600
	де т - кількість споживачів;
	а- норма витрати гарячої води на одного споживача л /доб.;
	с- теплоємність води, c 4,19кДж/ кг К ;

11

пс - розрахункова тривалість подачі гарячої води на добу, год.

Розрахункова (максимальна) витрата теплоти на побутове гаряче водопостачання для індивідуальних споживачів у разі відсутності на абонентському вводі баків-акумуляторів гарячої води розраховується за формулою, кДж/с

Qгвр н с Qгвср.н ,

(1.9)

де н , с коефіцієнти тижневої і добової нерівномірності споживання гарячої води (теплоти),. н 1 1,2 , с 1,7 2.

Для систем гарячого водопостачання промислових та житлових будівель

температура гарячої води приймається tгв 55 65 0С;

температура

холодної води для зимового періоду tхз = +50С, для літнього періоду tхл = +150С. Приклад розрахунку теплоспоживання району приводиться в таблиці 4.1. На підставі розрахунків будується графік годинного і річного

теплоспоживання (рисунок 1.1).

1.5Регулювання теплового навантаження

Всистемах теплопостачання, як правило, застосовується метод якісного регулювання по опалювальному навантаженню.

Розрахунок якісного регулювання полягає у визначенні температури води в тепловій мережі та в місцевій системі опалення у залежності від температури навколишнього повітря при постійній витраті теплоносія в тепловій мережі та в опалювальній системі.

Температура теплоносія визначається за наступними формулами [1]. Температура мережної води перед опалювальною установкою

				0,8
01	tв. р. to Qo						о			Qo			(1.10)
								2

Температура води після опалювальної установки

	02	01 о			tв. р. tо			0,8					(1.11)
			Qo			Qo					Qo .
								2

Температура води в опалювальній системі після змішувального пристрою (елеватора)

	03	tв. р. tо			0,8					(1.12)
			Qo					Qo ,
					2

де tв. р.

розрахункова температура повітря помешкань, що опалюються;

12

ΣQ=Q0 + Qв + Qгв

= 85,846

13

=42,576

Qгвмах 26,586

=15,99

=12,37

= 3,62

Годин

Рисунок 1.1 – Графік річного теплоспоживання

13

t0			03		02	2 tв. р. 95 70 2 18 64,5 С		температурний	напір
опалювального пристрою при розрахунковому режимі;
				tв. р.	tн		відносне теплове навантаження;
	Qo
				tв. р. tн.о.
1 2							150 70 80 С розрахунковий перепад температур води
у тепловій мережі;
3 2 95 70 25 С розрахунковий								перепад температур	води у
місцевій системі.

Результати розрахунку якісного регулювання теплового навантаження наведені в таблиці 1.1. За даними таблиці будується графік якісного регулювання, рисунок 1.2.

Таблиця 1.1 – Розрахункові температури теплоносія при якісному регулюванні теплового навантаження в системах опалювання

tн, С	01, С	02 , С	03 , С
-22	150,000	70,000	95,000
-20	144,032	68,032	91,782
-15,2	129,593	63,193	83,943
-10	113,738	57,738	75,238
-9	110,661	56,661	73,536
-5	98,241	52,241	66,616
0	82,426	46,426	57,676
5	66,184	40,184	48,309
8	56,152	36,152	42,402

14

Рисунок 1.2 – Графік якісного регулювання теплового навантаження

1.6 Розрахунок витрати теплоносія

Розрахункові витрати теплоносія в двотрубних закритих теплових мережах визначаються в залежності від розрахункових теплових навантажень окремо для опалення, вентиляції і гарячого водопостачання за формулою

G	Q	, кг с,	(1.13)
	1 2 cв

де Q – теплове навантаження за видами теплового споживання, кДж/с;

1 - розрахункова температура води в прямому (подаючому) трубопроводі відповідно для проектування опалення, вентиляції та гарячого водопостачання, 0С;

2 - розрахункова температура води в зворотному трубопроводі відповідно для проектування опалення, вентиляції та гарячого водопостачання, 0С;

cв - теплоємність води, c 4,19кДж / кг К.

15

Для відкритих систем з безпосереднім водорозбором на гаряче водопостачання розрахункова витрата води визначається за формулою, кг/с

G Gов2 GовGгв 0,5Gгв2 , (1.14)

де Gов - сумарна розрахункова витрата мережної води на опалення і вентиляцію, кг/с;

Gгв - розрахункова витрата мережної води (водорозбір) на гаряче водопостачання із подаючої лінії теплових мереж, кг/с.

В теплових мережах міст і промислових підприємств для проектування систем опалення розрахункова температура води в подаючій лінії приймається до 1 150 oC . Для довгих транзитних магістралей допускається підвищення температури вище 150 oC . Температура зворотної води приймається 2 70 оС .

Температура води в прямому і зворотному трубопроводі для проектування систем гарячого водопостачання приймається 1г 70 oC , 2г 42 оС, що відповідає температурі зовнішнього повітря в точці зламу температурного графіка.

Для проектування систем вентиляції приймаємо параметри теплоносія τ1в і τ2в відповідно розрахунковій температурі зовнішнього повітря для проектування систем вентиляції.

На підставі розрахунків будується графік витрат теплоносія в тепловій мережі.

16

2 ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВИХ МЕРЕЖ

Метою гідравлічного розрахунку є визначення діаметрів трубопроводів, втрат тиску в трубопроводах, визначення тиску в різних точках теплової мережі, визначення наявного тиску (напору) в різних точках теплової мережі і на абонентських вводах.

2.1 Розрахунок водяних мереж

Розрахунок діаметрів двохтрубних водяних мереж виконується виходячи з максимального теплового навантаження на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання. Незалежно від результатів розрахунку якнайменші діаметри труб, які приймають для магістралей, дорівнюють 40 мм і відгалужень 25 мм.

При гідравлічних розрахунках трубопроводів теплових мереж величину

еквівалентної шорсткості приймають за [1, 5]:	kе 0,5 мм
для водяних теплових мереж
паропроводів	kе	0,2 мм
конденсатопроводів	kе	1,0мм

Для розрахунку водяних мереж складається скелетна схема розводки теплових мереж на генплані (рис. 2.1), таблиця розрахункових витрат води на кожній ділянці розгалуженої мережі, а також відстаней між відгалуженнями до абонентів (табл. 4.4).

При виборі розрахункових витрат води необхідно мати на увазі втрати в мережі, що приймаються до 0,5 % від загального об'єму води в системі, а також враховувати перспективу розвитку району теплофікації. Розрахункову витрату мережної води на гаряче водопостачання необхідно приймати з урахуванням коефіцієнта попадання в максимум . Для магістралей 0,7 0,75 ; для відгалужень 0,8 0,9 ; для внутрішньоквартальних мереж 1,0.

Гідравлічний розрахунок виконується в два етапи - попередній і перевірочний.

2.1.1 Попередній розрахунок

У зв'язку зі складністю попереднього визначення кількості засувок, переходів діаметрів, поворотів, відведень, компенсаторів, необхідних для обслуговування і нормальної роботи мережі, частка місцевих опорів оцінюється емпіричним коефіцієнтом, який визначається за формулою

Z G ,

(2.1)

17

18

Рисунок 2.1 – Генплан району

18

де α – орієнтовний коефіцієнт місцевих опорів;
	G -	витрата теплоносія на даній ділянці, кг/с;
	Z -	постійний коефіцієнт. Для води Z 0,02 ; для пари Z 0,05						0,1.
	Попереднє значення питомих лінійних втрат тиску може бути визначено за
формулою, Па/ м
		R'			P		,	(2.2)
		л		l 1
де	P - наявні втрати тиску в тепловій мережі, Па;
	l - загальна довжина прямого і зворотного трубопроводів, м.
	Питоме падіння тиску		Rл'		у	попередніх розрахунках рекомендується

приймати: для магістралей не більш ніж 80 Па/м, для відгалужень – до 300 Па/м.

Орієнтовний внутрішній			діаметр				трубопроводу при		kе 0,0005м
визначається за формулою, м
d	'	117		10	3		G 0 ,38
	в							,	(2.3)
							0 ,19
							R л'

де G - розрахункова витрата води на даній ділянці, кг/с.

Визначений у попередньому розрахунку діаметр округляється до найближчого більшого стандартного [1, 5].

Для стандартних розмірів труб виконується перевірочний розрахунок.

2.1.2 Перевірочний розрахунок

На підставі скелетної схеми, яка представлена на генплані району (рис. 2.1), складається розрахункова схема теплової мережі (рис. 2.2).

Визначається кількість запірної арматури, поворотів, компенсаторів (число переходів з одного діаметру труби на інший встановлюється в процесі розрахунку) і наноситься на розрахункову схему.

На водяних теплових мережах секціонуючі засувки встановлюються не рідше ніж через кожні 1000 м з перемичкою між подаючою і зворотною лініями. За наявності водопідготовки, що забезпечує заповнення секційної ділянки не більше ніж за 5 годин, відстань між секційними засувками може бути збільшена до 2 3 км. Засувки встановлюються також на всіх значних відгалуженнях і на відведеннях до великих споживачів теплоти.

Число компенсаторів визначається залежно від діаметра трубопроводу, виду теплоносія, його параметрів і відстані між нерухомими опорами, які визначаються з Додатку 2-А. При установці П-подібних компенсаторів довжина трубопроводу збільшується на величину

19

Рисунок 2.2 – Розрахункова схема теплових мереж

20