6.4. По полученным данным составляется таблица (табл. 3)

Таблица 3. Результаты гидравлического расчета паропровода

D,кг/с	l, м	Предварительный расчет
		Р, МПа	R1,Па/м	Рср, МПа	Тср,0С	ср, кг/м3	R2,Па/м	d, мм
1.03	1000	0,2	150	1,1	210	5,2	70.25	180

Таблица 4. Окончательный расчет

Окончательный расчет								Р2,МПа
d,мм	R2, Па/м	lэ, м	lп, м	Рср, МПа	Тср, 0С	ср, кг/м3	R1, Па/м
184	60	108	108	1,14	197.	5,3	132	1.08

7. Тепловой расчет паропровода

7.1 Выбор тепловой изоляции

В качестве изоляции выбирается плиты мягкие из минеральной ваты на синтетическом связуещем с ρ=115 кг/м³, λ_из=0,043 Вт/м·⁰С, толщина изоляции δ=100 мм,

Диаметр трубы с изоляцией:

d_из=d_нар+2·δ=194+2·100=394 мм,

где: d_нар – наружный диаметр трубы паропровода.

7.2 Тепловое сопротивление изоляции

м·К/Вт.

7.3 Внешнее тепловое сопротивление

Для предварительного расчета принималось:

Вт/м²·К,

---

где: ω=5 м/с – скорость воздуха.

м·К/Вт.

Температура поверхности изоляции:



где: t_н.о.=–34⁰С – расчетная температура наружного воздуха,

t₀=225 ⁰С – начальные параметры теплоносителя.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

α_к=4,65·ω ^0,7/d_из^0,3=4,65·5^0,7/0,394^0,3=18,98 Вт/м²·К,

где: ω=5 м/с – скорость воздуха.

Коэффициент теплоотдачи излучением:



де: с=5 Вт/м²·К⁴ – степень черноты (с=4,4÷5 Вт/м²·К⁴).

Внешнее тепловое сопротивление:

м·К/Вт.

7.4 Тепловые потери 1 м паропровода

Вт/м.

7.5 Тепловые потери неизолированного паропровода

Теплопотери трубопровода без изоляции:

Вт/м,

где:

м·К/Вт.

Полные тепловые потери:

кВт.

7.6 Полные тепловые потери изолированного паропровода

Q_из=q·l·(1+β)=101,3·1000·(1+0,2)=121,56 кВт,

где: β=0,3 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. (β=0,2÷0,3).

7.7 Коэффициент эффективности изоляции

%.

8. Тепловой расчет водопровода

8.1 Тепловой расчет первого участка

8.1.1 Выбор тепловой изоляции

В качестве изоляции принимались маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем ρ=60 кг/м³, λ_из=0,04 Вт/м·⁰С: толщина изоляции δ=100 мм.

Диаметр трубы с изоляцией:

d_из=d_нар+2·δ=194+2·100=394мм,

где: d_нар=194 мм – наружный диаметр трубы водопровода.

8.1.2 Выбор диаметра канала

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал: тип канала:

КЛ210–60, внутренние размеры: 2100х600 мм, наружные размеры: 2400х890 мм, λ_к=1,3 Вт/м·К – теплопроводность стенок канала.

Внутренний эквивалентный диаметр канала:

м.

Внешний эквивалентный диаметр канала:

м.

Глубина залегания канала принимается: h=3,2 м.

8.1.3 Тепловое сопротивление изоляции R_из и наружное тепловое сопротивление R_нар

м·К/Вт.

м·К/Вт,

где: Вт/м²·К – внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.

8.1.4 Суммарное тепловое сопротивление трубопровода

R₁=R₂=R_из+R_нар=2,82+0,067=2,887 м·К/Вт,

где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии, R₂ – тепловое сопротивление обратной линии.

8.1.5 Тепловое сопротивление поверхности канала

м·К/Вт,

где: Вт/м²·К –внешнее тепловое сопротивление канала.

8.1.6 Внутреннее тепловое сопротивление канала

м·К/Вт,

где: λ_к=1,3 Вт/м·К – теплопроводность канала.

8.1.7 Тепловое сопротивление грунта

Если:

h/d_э.внеш=3,2/1,5=2,46 > 2, тогда:

м·К/Вт,

где: λ_гр=1,75 Вт/м·К – теплопроводность грунта.

8.1.8 Тепловое сопротивление канала и грунта

R_∑=R_п.к+R_к+R_гр=0,029+0,041+0,239=0,309м·К/Вт.

8.1.9 Температура воздуха в канале



где: t_гр=2⁰С – температура не промерзания грунта.

8.1.10 Температура поверхности изоляции





8.1.11 Тепловые потери 1 м водопровода

Вт/м,

Вт/м.

8.1.12 Температура теплоносителя в конце участка

t^/_пр=t_пр – Δt_пр=150–1=149⁰С,

где:



l₁=1000 м – длина первого участка,

β=0,2 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. (β=0,2÷0,3),

G₁=36 кг/с – расход теплоносителя на первом участке;

с_в=4,19 кДж/кг·К – теплоемкость воды.

t^/_обр=t_обр + Δt_обр=70+1=71⁰С,

где:



8.1.13 Коэффициент эффективности изоляции

Удельные теплопотери прямого трубопровода без изоляции:

Вт/м,

где:

м·К/Вт,

Температура воздуха в канале, если трубопровод не изолирован



Полные тепловые потери подающего трубопровода без изоляции:

кВт.

Полные тепловые потери трубопровода с изоляцией:

кВт.

Коэффициент эффективности изоляции:

%.

Вывод: материал изоляции и её толщина выбраны правильно, т.к. найденный коэффициент эффективности изоляционных конструкций теплопроводов удовлетворяет значению:



8.2 Тепловой расчет второго участка

8.2.1 Выбор тепловой изоляции

В качестве изоляции принимались маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем ρ=60 кг/м³, λ_из=0,04 Вт/м·⁰С: толщина изоляции δ=100 мм. Диаметр трубы с изоляцией:

d_из=d_нар+2·δ=194+2·100=394мм,

где: d_нар=194 мм – наружный диаметр трубы водопровода.

8.2.2 Выбор диаметра канала

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал: тип канала:

КЛ210–60, внутренние размеры: 2100х600 мм, наружные размеры: 2400х890 мм, λ_к=1,3 Вт/м·К – теплопроводность стенок канала.

Внутренний эквивалентный диаметр канала:

м.

Внешний эквивалентный диаметр канала:

м.

Глубина залегания канала принимается: h=3,2 м.

8.2.3 Тепловое сопротивление изоляции R_из и наружное тепловое сопротивление R_нар

м·К/Вт.

м·К/Вт,

где: Вт/м²·К – внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.

8.2.4 Суммарное тепловое сопротивление трубопровода

R₁=R₂=R_из+R_нар=2,82+0,067=2,887 м·К/Вт,

где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии,

R₂ – тепловое сопротивление обратной линии.

8.2.5 Тепловое сопротивление поверхности канала

м·К/Вт,

где: Вт/м²·К –внешнее тепловое сопротивление канала.

8.2.6 Внутреннее тепловое сопротивление канала

м·К/Вт,

где: λ_к=1,3 Вт/м·К – теплопроводность канала.

8.2.7 Тепловое сопротивление грунта

Если:

h/d_э.внеш=3,2/1,5=2,46 > 2,

тогда:

м·К/Вт,

где: λ_гр=1,75 Вт/м·К – теплопроводность грунта.

8.2.8 Тепловое сопротивление канала и грунта

R_∑=R_п.к+R_к+R_гр=0,029+0,041+0,239=0,309м·К/Вт.

8.2.9 Температура воздуха в канале



где: t_гр=2⁰С – температура не промерзания грунта.

8.2.10 Температура поверхности изоляции





8.2.11 Тепловые потери 1 м водопровода

Вт/м,

Вт/м.

8.2.12 Температура теплоносителя в конце участка

t^/_пр=t_пр – Δt_пр=150–1=149⁰С ,

где:



l₂=800 м – длина первого участка,

β=0,2 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. (β=0,2÷0,3),

G₂=26 кг/с – расход теплоносителя на первом участке;

с_в=4,19 кДж/кг·К – теплоемкость воды.

t^/_обр=t_обр + Δt_обр=70+0,5=70,5⁰С,



8.2.13 Коэффициент эффективности изоляции

Удельные теплопотери прямого трубопровода без изоляции:

Вт/м,

где:

м·К/Вт,

Температура воздуха в канале, если трубопровод не изолирован



Полные тепловые потери подающего трубопровода без изоляции:

кВт.

Полные тепловые потери трубопровода с изоляцией:

кВт.

Коэффициент эффективности изоляции:

%.

Вывод: материал изоляции и её толщина выбраны правильно, т.к. найденный коэффициент эффективности изоляционных конструкций теплопроводов удовлетворяет значению

---

8.3 Тепловой расчет третьего участка

8.3.1 Выбор изоляции

В качестве изоляции принимались маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем =60 кг/м³, _из=0,04 Вт/м⁰С: толщина изоляции =90 мм. Диаметр трубы с изоляцией:

d_из=d_нар+2· =133+2·90=313(мм)

где: d_нар=133 – наружный диаметр трубы водопровода.

8.3.2 Выбор диаметра канала

По диаметру трубопровода с изоляцией d_из выбираем канал: тип канала: КНЖМ-4, внутренние размеры: 1500х810 (мм), наружные размеры: 1640х990 (мм), _к=1,3 Вт/м·К – теплопроводность стенок канала.

Внутренний эквивалентный диаметр канала:

м.

Внешний эквивалентный диаметр канала:

м.

Глубина залегания канала принимается: h=2,5 (м).

8.3.3 Тепловое сопротивление изоляции R_из и наружное тепловое сопротивление R_нар

(м·К/Вт).

(мК/Вт),

где: Вт/м²·К –внешнее тепловое сопротивление трубопровода в канале.

8.3.4 Суммарное тепловое сопротивление трубопровода

R₁=R₂=R_из+R_нар= + =3,484 (м·К/Вт),

где: R₁ – тепловое сопротивление прямой линии, R₂ – тепловое сопротивление обратной линии.

8.3.5 Тепловое сопротивление поверхности канала

---

(м·К/Вт),

где: Вт/м²·К – внешнее тепловое сопротивление канала.

8.3.6 Внутреннее тепловое сопротивление канала

(м·К/Вт),

где: _к=1,3 Вт/м·К – теплопроводность канала.

8.3.7 Тепловое сопротивление грунта

Если:

h/d_э.внеш=2,5/1,23=2,03 > 2,

тогда:

(м·К/Вт),

где: _гр=1,75 Вт/м·К – теплопроводность грунта.

8.3.8 Тепловое сопротивление канала+грунта

R = R_п.к+R_к+R_гр= + + =0,249 (м·К/Вт).

8.3.9 Температура воздуха в канале



где: t_гр=2⁰С – температура не промерзания грунта.

8.3.10 Температура поверхности изоляции





8.3.11 Тепловые потери 1 м водопровода

(Вт/м),

(Вт/м).

8.3.12 Температура теплоносителя в конце участка

t^/_пр=t_пр – t_пр=150–0,5=149,5⁰С,

где:



l₃=500 м – длина первого участка,

=0,25 – коэффициент, учитывающий тепловые потери арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. ( =0,2 - 0,3),

G₃=10 кг/с – расход теплоносителя на первом участке;

с_в=4,19 кДж/кг·К – теплоемкость воды.

t^/_обр=t_обр + t_обр=70+0,3=70,3⁰С,

где:



8.3.13 Коэффициент эффективности изоляции

Теплопотери подающего трубопровода без изоляции:

(Вт/м),

где:

(м·К/Вт),

температура воды в прямой линии подачи без изоляции



Полные тепловые потери подающего трубопровода без изоляции:

(КВт).

Полные тепловые потери трубопровода с изоляцией:

(КВт).

Коэффициент эффективности изоляции:

%.

Вывод: материал изоляции и её толщина выбраны правильно, т.к. найденный коэффициент эффективности изоляционных конструкций теплопроводов удовлетворяет значению:



9. Графики регулирования нагрузки водяной тепловой сети

Регулирование нагрузки водяной тепловой сети осуществляется комбинированным методом

9.1 График качественного регулирования

Температура воды в подающей линии определяется из формулы:



где: - суммарный расход теплоносителя;

с - теплоёмкость воды;

-суммарная тепловая нагрузка при соответствующей температуре наружного воздуха (из п. 2.7);

и - температуры теплоносителя в подающей и обратной линиях;

=0,96 и =0,95- коэффициенты, учитывающие потери теплоты в тепловой сети и сетевом подогревателе.

При t= + 8⁰С

= 36кг/с – из гидравлического расчета

С=4,19кДж/кг

=1642 кВт из пункта, где рассчитывается тепловые нагрузки

⁰С

При t= - 20⁰С

=6808 кВт - из расчета тепловых нагрузок

⁰С

При t= - 34⁰С температура теплоносителя в подающей линии будет равна максимальной =150⁰С

Строится график качественного регулирования (рис 1).



Рисунок 2 – график качественного регулирования

9.2 График количественного регулирования
При температурах, не превышающих расчетную температуру наружного воздуха для отопления расход в тепловой сети остаётся постоянным и равным суммарному расходу теплоносителя =36кг/с.

Найдем расход теплоносителя при t = - 40⁰С

=Q_от+Q_в=0,5·180000·(18+40)+0,32·150000(15+40)+0,5·0,3·180000·(18+40)+0,13·150000·(15+40)=15436 кВт

q^тц_о= 0,5 Вт/(м³·К) – отопительная характеристика здания торгового центра [2],

V_кс=150000м³ – объем здания по наружным размерам,

q_o=0,32 Вт/(м³·К) - отопительная характеристика компрессорной станции,

V_тц=180000м³ –объём здания торгового центра

q^тц_в =0,3·q^тц_о Вт/(м³·К)

– вентиляционная характеристика торговой станции.

q^кс_в =0,13 Вт/(м³·К) – вентиляционная характеристика компрессорной станции,



Строится график количественного регулирования.



Рисунок 3 – График количественного регулирования температуры

Заключение

В курсовой работе была рассчитана система теплоснабжения промышленно-жилого региона для города Ульяновск. Определены нагрузки.

Выбраны котельные агрегаты типа ДЕ-14-4 ГМ.

Сетевые насосы типа 14СД-9 (по ГОСТ 6438-66 - СЭ-1250-70).

Подпилочные насосы типа (по ГОСТ22465-77 - СЭ-250-50).

Диаметры водопроводов 184 мм на первом и втором участке.

Каналы для укладки - КЛ-120-60.

Тип изоляции - маты из стеклянного штапельного волокна на синтетических связующих марках МТ–35 и МТ–50.

Диаметр водопровода на третьем участке 125 мм.

Канал для укладки - КНЖМ-4.

Тип изоляции - маты из стеклянного штапельного волокна на синтетических связующих марках МТ–35 и МТ–50.

Диаметр паропровода 184 мм.

Тип изоляции - цилиндры и полуцилиндры из минеральной ваты.

Список использованных источников

1. Расчет системы теплоснабжения промышленно жилого региона. / Осколков С.В., Семенова Т.П., В.Р. Абдулгужин, Д.Р. Сагитов, Соколов А.Г. Магнитогорск, 2010.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Энергия, 1975 – 365с.

3. Ривкин А.М. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник – М.: Энергия, 1985.– 210с.

---

Смотрите также файлы

• Наименование должности.doc

• Исследовательская работа Перспективы развития туризма Республики Алтай Соколова Полина 10 А класс.docx

• Творческая работаэссе Память в сердце храня.docx

• Сценарий праздника парад звезд 2023.docx

• Агрессия как психологическое явление, виды агрессии.docx