Характеристика объекта регулирования. Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«Волгоградский экономико-технический колледж»

Кафедра энергетических дисциплин

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Теплоснабжение

На тему: Теплоснабжение жилого квартала г. Новосибирска

Пояснительная записка

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

 

 

Студента: Сысуев А.С.

Шифр: С-953

Группа 401-Т

Руководитель: Кузнецова А.В.

Волгоград, 2012

Содержание:

Введение 4

1 Общая часть 9

1.1 Характеристика объекта

1.2 Принципиальные технические решения по проекту

2 Специальная часть 14

2.1 Расчет тепловых нагрузок

2.2 Графики изменения тепловых нагрузок 21

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

Разраб.

Сысуев А.С.

Проверил.

Кузнецова А.В.

Т.контр.

Н.контроль

Утверждаю

Расчет теплоснабжения жилого квартала г. Новосибирска.

Лит.

Листов

401 - Т

2.3 Регулирование отпуска тепла 23

2.4 Комбинированно-отопительный график регулирования 25

2.5 Определение расчетных расходов теплоносителя 29

2.5.1 Расчетный расход воды на отопление

2.5.2 Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию 30

2.5.3 Определение расчетных расходов воды на ГВС

2.6 Гидравлический расчет водяных сетей Т1, Т2, с нагрузкой на отопление и вентиляцию 35

2.7 Гидравлический расчет сети ГВС (Т3) 42

2.8 Пьезометрический график тепловой сети 46

2.9 Подбор тепловой изоляции 50

3 Спецификация материалов и оборудования 52

Заключение 54

Список литературы 55

Введение

Современные централизованные системы теплоснабжения и перс­пективы их дальнейшего развития.

Централизованная система тепло­снабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепла, тепловых сетей и местных систем потребления — систем отопления, вен­тиляции и горячего водоснабжения.

Для централизованного теплоснабжения используются два типа ис­точников тепла: теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и районные котельные (РК). На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепла и электроэнергии, обеспечивающая существенное снижение удельных рас­ходов топлива при получении электроэнергии. При этом сначала тепло рабочего тела — водяного пара — используется для получения электроэнергии при расширении пара в турбинах, а затем оставшееся тепло от­

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

работанного пара используется для нагрева воды в теплообменниках, которые составляют теплофикационное оборудование ТЭЦ. Горячая во­да применяется для теплоснабжения. Таким образом, на ТЭЦ тепло вы­сокого потенциала используется для выработки электроэнергии, а тепло низкого потенциала — для теплоснабжения. В этом состоит энергетиче­ский смысл комбинированной выработки тепла и электроэнергии. При раздельной их выработке электроэнергию получают на конденсацион­ных станциях (КЭС), а тепло — в котельных. В конденсаторах паровых турбин на КЭС поддерживается глубокий вакуум, которому соответст­вуют низкие температуры (15—20°С), и охлаждающую воду не исполь­зуют. В результате на теплоснабжение расходуют дополнительное топ­ливо. Следовательно, раздельная выработка экономически менее выгод­на, чем комбинированная.

Преимущества теплофикации и централизованного теплоснабжения наиболее ярко проявляются при концентрации тепловых нагрузок, что характерно для современных развивающихся городов.

Следует учитывать, что при теплофикации капитальные вложения в ТЭЦ и тепловые сети оказываются больше, чем в КЭС и централи­зованные системы теплоснабжения от РК, поэтому ТЭЦ экономически целесообразно сооружать лишь при больших тепловых нагрузках. Для европейской части СССР при существующих стоимостях теплофикация экономически целесообразна при тепловых нагрузках более 400 Гкал/ч.

Другим источником теплоснабжения являются РК. Тепловая мощ­ность современных РК составляет 150—200 Гкал/ч. Такая концентрация тепловых нагрузок позволяет использовать крупные агрегаты, совре­менное техническое оснащение котельных, что обеспечивает высокие КПД использования топлива.

В качестве теплоносителя для теплоснабжения городов используют горячую воду, а для теплоснабжения промышленных предприятий — во­дяной пар. Теплоноситель от источников тепла транспортируют по теп­лопроводам. Горячая вода поступает к потребителям по подающим теп­

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

лопроводам, отдает в теплообменниках свое тепло и после охлаждения возвращается по обратным теплопроводам к источнику тепла. Таким об­разом, теплоноситель непрерывно циркулирует между источником теп­ла и потребителями. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает насосная станция источника тепла. Водяной пар поступает к промышленным по­требителям по паропроводам под собственным давлением, конденсиру­ется в теплообменниках и отдает свое тепло. Образовавшийся конден­сат возвращается к источнику тепла под действием избыточного давле­ния или с помощью конденсатных насосов.

Современные тепловые сети городских систем теплоснабжения пред­ставляют собой сложные инженерные сооружения. Протяженность теп­ловых сетей от источника до крайних потребителей составляет десятки километров, а диаметр магистралей достигает 1400 мм. В состав тепло­вых сетей входят теплопроводы; компенсаторы, воспринимающие тем­пературные удлинения; отключающее, регулирующее и предохранитель­ное оборудование, устанавливаемое в специальных камерах или в павильонах; насосные станции; районные тепловые пункты (РТП) и теп­ловые пункты (ТП).

Теплопроводы прокладывают под землей в непроходных и полупро­ходных каналах, в коллекторах и без каналов. Для сокращения потерь тепла при движении теплоносителя по теплопроводам применяют тепло­изоляцию их.

Для управления гидравлическим и тепловым режимами системы теплоснабжения ее автоматизируют, а количество -подаваемого тепла регулируют в соответствии с требованиями потребителей. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная на­грузка изменяется с изменением наружной температуры. Для поддержа­ния соответствия подачи тепла потребностям в нем применяют цен­тральное регулирование на источниках тепла. Добиться высокого каче­ства теплоснабжения, применяя только центральное регулирование, не удается, поэтому на тепловых пунктах и у потребителей применяют до­

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

полнительное автоматическое регулирование. Расход воды на горячее водоснабжение непрерывно изменяется, и для поддержания устойчивого теплоснабжения гидравлический режим тепловых сетей автоматически регулируют, а температуру горячей воды поддерживают постоянной и равной 66°С.

Как уже отмечалось, современные централизованные системы тепло­снабжения представляют собой сложный комплекс, включающий источ­ники тепла, тепловые сети с насосными станциями и тепловыми пункта­ми и абонентские вводы, оснащенные системами автоматического управ­ления. Для обеспечения надежного функционирования таких систем не­обходимо их иерархическое построение, при котором всю систему рас­членяют на ряд уровней, каждый из которых имеет свою задачу, умень­шающуюся по значению от верхнего уровня к нижнему. Верхний иерар­хический уровень составляют источники тепла, следующий уровень — магистральные тепловые сети с РТП, нижний — распределительные сети с абонентскими вводами потребителей. Источники тепла подают в тепловые сети горячую воду заданной температуры и заданного давле­ния, обеспечивают циркуляцию воды в системе и поддержание в ней должного гидродинамического и статического давления. Они имеют спе­циальные водоподготовительные установки, где осуществляется химиче­ская очистка и деаэрация воды. По магистральным тепловым сетям транспортируются основные потоки теплоносителя в узлы теплопотребления. В РТП теплоноситель распределяется по районам и в сетях райо­нов поддерживается автономный гидравлический и тепловой режимы. К магистральным тепловым сетям отдельных потребителей присоеди­нять не следует, чтобы не нарушать иерархичности построения системы.

Для надежности теплоснабжения необходимо резервировать основ­ные элементы верхнего иерархического уровня. Источники тепла долж­ны иметь резервные агрегаты, а магистральные тепловые сети должны

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

быть закольцованы с обеспечением необходимой их пропускной способ­ности в аварийных ситуациях.

Распределительные тепловые сети, ТП и абонентские вводы обеспе­чивают распределение теплоносителя по отдельным потребителям и сос­тавляют низший иерархический уровень, который в большинстве случаев не резервируют.

Иерархическое построение систем теплоснабжения обеспечивает их управляемость в процессе эксплуатации.

Тепловые пункты бывают центральные (ЦТП) и индивидуальные (ИТП). От ЦТП предусматривается теплоснабжение нескольких зда­ний, а от ИТП — одного здания. ЦТП размещают в отдельных одно­этажных зданиях, а ИТП — в помещении здания. Тепловые пункты обеспечивают подачу необходимого количества тепла в здания для их отопления и вентиляции с автоматическим поддержанием в системах отопления нужных гидравлического и теплового режимов. В теплооб­менниках ТП подогревают водопроводную воду до 65°С, а затем пода­ют ее в жилые и общественные здания для горячего водоснабжения. Температура горячей воды регулируется автоматически.

Выше были рассмотрены основные элементы водяных систем тепло­снабжения, использующих органическое топливо. В дальнейшем основ­ными источниками для теплоснабжения будут атомные котельные и атомные ТЭЦ. Использование этих источников приведет к еще большей концентрации тепловых нагрузок, увеличению радиуса действия систем и необходимости решения новых научных и инженерных задач. Наряду с ядерным топливом будут использоваться восстанавливаемые энерго­ресурсы: геотермальные воды, тепло солнца и воды. Геотермальные во­ды и сейчас используются для теплоснабжения,

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВЭТК.401Т.16.КП.46д.ТС

но в дальнейшем их удельный вес возрастет. Существенную экономию энергии дает исполь­зование для теплоснабжения вторичных энергоресурсов, которые будут находить все более широкое применение.

 

 

Общая часть

Характеристика объекта регулирования

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

ВГЭТК.401Т.14.КП.46д.ПЗ

Характеристика объекта по следующим параметрам:

- район строительства: город Новосибирск;

- расчетная температура проектирования систем отопления: ;

- расчетная температура проектирования систем вентиляции: ;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период: ;

- продолжительность отопительного сезона: n = 227 дней.

Состав квартала:

- жилой дом 5-ти этажный 3-х секционный;

- жилой дом 5-ти этажный 3-х секционный;

- жилой дом 5-ти этажный 3-х секционный;

- жилой дом 5-ти этажный 3-х секционный;

- жилой дом 9-ти этажный 3-х секционный;

- жилой дом 9-ти этажный 4-х секционный;

- школа 3-х этажная на 1000 мест.