Теплоснабжение общественных зданий реферат
Обновлено: 07.07.2024
При теплоснабжении от одного источника тепла групп помещений разного назначения, групп помещений, предназначенных для разных владельцев или размещаемых в разных пожарных отсеках здания, следует проектировать отдельные трубопроводы с индивидуальными узлами учета тепловой энергии для каждой группы помещений.
6.1.2
Теплоснабжение здания следует проектировать,
как правило, обеспечивая учет расхода теплоты и автоматическое регулирование температуры теплоносителя для внутренних систем теплоснабжения здания по температурному графику в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. Системы теплоснабжения без автоматического регулирования допускается проектировать при расчетном расходе теплоты зданием (включая расходы теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение) менее 50 кВт.
В зданиях с системами центрального водяного отопления с трубопроводами из полимерных материалов следует предусматривать автоматическое регулирование параметров теплоносителя в индивидуальных тепловых пунктах при любом расходе теплоты зданием. Параметры теплоносителя (температура, давление) не должны превышать 90 °С и 1,0 МПа, а также предельно допустимых значений, указанных в документации предприятий-изготовителей.
6.1.3
Отопление жилых зданий следует проектировать
, обеспечивая регулирование и учет расхода теплоты на отопление каждой квартирой, группами помещений общественного и другого назначения, расположенными в доме, а также зданием в целом.
Для определения расхода теплоты каждой квартирой (с учетом показаний общего счетчика) в жилых зданиях следует предусматривать:
- установку счетчика расхода теплоты для каждой квартиры при устройстве поквартирных систем отопления с горизонтальной (лучевой) разводкой труб;
- устройство поквартирного учета теплоты индикаторами расхода теплоты на каждом отопительном приборе в системе отопления с общими стояками для нескольких квартир, в том числе в системе поквартирного отопления;
- установку общего счетчика расхода теплоты для здания в целом с организацией поквартирного учета теплоты пропорционально отапливаемой площади квартир или другим показателям.
6.1.4
Системы внутреннего теплоснабжения зданий
следует проектировать, обеспечивая гидравлическую и тепловую устойчивость. Срок службы отопительных приборов, оборудования и трубопроводов должен быть не менее 25 лет для жилых многоквартирных, общественных, административно-бытовых и производственных зданий.
6.1.5
Для систем внутреннего теплоснабжения следует применять
в качестве теплоносителя, как правило, воду; другие теплоносители допускается применять, если они отвечают санитарно-гигиеническим требованиям и требованиям взрывопожаробезопасности.
Для зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) допускается применять воду с добавками, предотвращающими ее замерзание. В качестве добавок не следует использовать взрывопожароопасные вещества, а также вредные вещества 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.005 в количествах (при аварии в системе внутреннего теплоснабжения), превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП) или ПДК в воздухе помещения. В качестве добавок допускается использовать вещества 3-го и 4-го классов опасности, разрешенные к применению в системах внутреннего теплоснабжения органами Госсанэпиднадзора России.
При применении полимерных труб в качестве добавок к воде не следует использовать вещества, к которым материал труб не является химически стойким.
6.1.6
Отопление и внутреннее теплоснабжение зданий
электроэнергией с непосредственной трансформацией ее в тепловую допускается применять по техническому заданию. Отпуск электроэнергии следует согласовывать с энергоснабжающей организацией в установленном порядке.
6.1.7
Эквивалентную шероховатость,
мм, внутренней поверхности стальных труб систем отопления и внутреннего теплоснабжения следует принимать не менее: 0,2 для воды и пара и 0,5 для конденсата.
При непосредственном присоединении систем внутреннего теплоснабжения к тепловой сети, а также при реконструкции их с использованием существующих трубопроводов эквивалентную шероховатость, мм, следует принимать не менее: 0,5 для воды и пара и 1,0 для конденсата.
Эквивалентную шероховатость внутренней поверхности труб из полимерных материалов, а также медных и латунных труб следует принимать не менее 0,01 и 0,11 мм соответственно.
В системах централизованного теплоснабжения для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя следует, как правило, принимать воду.
Следует также проверять возможность применения воды как теплоносителя для технологических процессов.
Применение для предприятий в качестве единого теплоносителя пара для технологических процессов, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения допускается при технико-экономическом обосновании.
Максимальная расчетная температура сетевой воды на выходе из источника теплоты, в тепловых сетях и приемниках теплоты устанавливается на основе технико-экономических расчетов.
При наличии в закрытых системах теплоснабжения нагрузки горячего водоснабжения минимальная температура сетевой воды на выходе из источника теплоты и в тепловых сетях должна обеспечивать возможность подогрева воды, поступающей на горячее водоснабжение до нормируемого уровня.
Температура сетевой воды, возвращаемой на тепловые электростанции с комбинированной выработкой теплоты и электроэнергии, определяется технико-экономическим расчетом. Температура сетевой воды, возвращаемой к котельным, не регламентируется.
При расчете графиков температур сетевой воды в системах централизованного теплоснабжения начало и конец отопительного периода при среднесуточной температуре наружного воздуха принимаются:
- 8 °С в районах с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления до минус 30 °С и усредненной расчетной температурой внутреннего воздуха отапливаемых зданий 18 °С;
- 10 °С в районах с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления ниже минус 30 °С и усредненной расчетной температурой внутреннего воздуха отапливаемых зданий 20 °С.
Усредненная расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых производственных зданий 16 °С.
При отсутствии у приемников теплоты в системах отопления и вентиляции автоматических индивидуальных устройств регулирования температуры внутри помещений следует применять в тепловых сетях регулирование температуры теплоносителя:
- центральное качественное по нагрузке отопления, по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения - путем изменения на источнике теплоты температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха;
- центральное качественно-количественное по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения - путем регулирования на источнике теплоты как температуры, так и расхода сетевой воды.
Центральное качественно-количественное регулирование на источнике теплоты может быть дополнено групповым количественным регулированием на тепловых пунктах преимущественно в переходный период отопительного сезона, начиная от точки излома температурного графика с учетом схем присоединения отопительных, вентиляционных установок и горячего водоснабжения, колебаний давления в системе теплоснабжения, наличия и мест размещения баков-аккумуляторов, теплоаккумулирующей способности зданий и сооружений.
При центральном качественно-количественном регулировании отпуска теплоты для подогрева воды в системах горячего водоснабжения потребителей температура воды в подающем трубопроводе должна быть:
- для закрытых систем теплоснабжения - не менее 70 °С;
- для открытых систем теплоснабжения - не менее 60 °С.
При центральном качественно-количественном регулировании по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения точка излома графика температур воды в подающем и обратном трубопроводах должна приниматься при температуре наружного воздуха, соответствующей точке излома графика регулирования по нагрузке отопления.
В системах теплоснабжения, при наличии у потребителя теплоты в системах отопления и вентиляции индивидуальных устройств регулирования температуры воздуха внутри помещений количеством протекающей через приемники сетевой воды, следует применять центральное качественно-количественное регулирование, дополненное групповым количественным регулированием на тепловых пунктах с целью уменьшения колебаний гидравлических и тепловых режимов в конкретных квартальных (микрорайонных) системах в пределах, обеспечивающих качество и устойчивость теплоснабжения.
Для раздельных водяных тепловых сетей от одного источника теплоты к предприятиям и жилым районам допускается предусматривать разные графики температур теплоносителя.
В зданиях общественного и производственного назначения, для которых возможно снижение температуры воздуха в ночное и нерабочее время, следует предусматривать регулирование температуры или расхода теплоносителя в тепловых пунктах.
В жилых и общественных зданиях при отсутствии у отопительных приборов терморегулирующих клапанов следует предусматривать автоматическое регулирование по температурному графику для поддержания средней по зданию температуры внутреннего воздуха.
Тепловая энергия – энергия неупорядоченного (хаотического) движения и взаимодействия молекул веществ.
Тепловая энергия, получаемая чаще всего при сжигании различных видов топлива, широко применяется для отопления, проведения многочисленных технологических процессов (нагревания, плавления, сушки, выпаривания и т.д.).
Потребление тепловой и электрической энергии происходит неравномерно в течение суток, недели, года. Это связано с особенностью работы промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных потребителей, электротранспорта.
Характер изменения потребления энергии удобно представлять в виде графиков тепловой и электрической нагрузок. Различают хронологические (календарные) графики и графики продолжительности нагрузки (рисунок 1).
Первый, с характерными максимумами и минимумами, отражает последовательность изменения нагрузки во времени. Второй показывает продолжительность времени, в течение которого имеются те или иные нагрузки. Например, минимальная нагрузка имеет место в течение всех 24 ч суток. Кроме суточных строят также недельные, месячные и годовые графики максимумов нагрузок.
Рисунок 1. Суточные хронологический график (а) и график продолжительности, (б) нагрузки
В зависимости от решаемых задач графики нагрузок могут характеризовать потребление энергии в энергетической системе в целом, отдельными потребителями в системе, отдельно на промышленном предприятии.
Изменение нагрузок может носить статический и динамический характер.
Статические нагрузки являются повторяющимися при неизменных составах потребителей и режимах потребления энергии.
Динамические нагрузки определяются изменением состава потребителей и режима потребляемой ими энергии.
Энергоустановки должны бесперебойно обеспечивать потребителей необходимым количеством энергии в соответствии с графиками нагрузки. Избыток электрической энергии можно передавать в сеть, в то время как теплоты должно производиться столько, сколько требуется потребителю. Иначе будут иметь место ее непроизводительные потери.
Наличие графиков нагрузки позволяет планировать оптимальную работу энергоустановок, которые имеют максимальный КПД на номинальном режиме. Это такой режим, который обеспечивает максимальную выработку энергии при минимальном потреблении первичной энергии в виде топлива.
Для того чтобы работа энергоустановок была эффективной, их разделяют по продолжительности работы на базовые, пиковые и полупиковые.
Базовые энергоустановки работают 6000-7000 ч в году, то есть практически постоянно. Они обеспечивают при работе на номинальном режиме покрытие части графика нагрузки с минимальным потреблением энергии Pmin .
Пиковые энергоустановки работают периодически до 2000 ч в год и запускаются для покрытия нагрузки в зоне между максимальной Рmaх и средней Рср нагрузками.
Полупиковые энергоустановки покрывают часть графика в области между Рср и Pmin .
Комплексное применение базовых и пиковых энергоустановок, в том числе и в блочном исполнении, позволяет наиболее эффективно использовать первичную энергию топлива, так как они работают в оптимальном режиме покрытия нагрузок с максимальным КПД.
Расчетный анализ содержания тепловой энергии в приходной и расходной частях энергетического баланса может быть выполнен на основе следующих соотношений:
- содержание химической энергии, теплота фазовых превращений, Ткал,
где М - расход материального потока за рассматриваемый промежуток времени (час, год), кг или м 3 ;
r - удельная химическая энергия, энергия фазовых превращений, ккал/кг или ккал/м3;
- теплосодержание материальных потоков, Гкал,
где с - массовая или объемная удельная теплоемкость материального потока М, ккал Дкгград) или ккал/(м3·град);
Т - температура потока, °С;
- расход теплоты на отопление, Гкал,
где q0 - объемная отопительная характеристика объекта, ккал/(м2·ч·трад);
V- внешний объем объекта, м 3 ;
Твн , Toc - температуры внутри и вне объекта, °С;
t - рассматриваемый промежуток времени, ч;
- расход тепла на вентиляцию, Гкал,
т - кратность воздухообмена, 1/ч;
св - объемная удельная теплоемкость воздуха, ккал/(м 3 ·град);
Vb - вентилируемый объем, м 3 ;
- потери теплоты с дымовыми газам, Гкал,
где Vдг - выход дымовых газов на 1 м 3 газообразного или на 1 кг твердого топлива, м3 /м3 или м3 /кг;
сдг - объемная удельная теплоемкость дымовых газов, ккал/(м 3 ·град);
Тдг - температура дымовых газов;
- тепловой эквивалент электрической энергии, Гкал,
Q = W × 0,86 × 10 -6 ,
где W - подведенная (потребленная) за рассматриваемый промежуток времени (час, год) электрическая энергия, кВт.
Рисунок 2. Измерительная система теплосчетчика "Квант":
ИР - электромагнитный расходомер, АВП - автоматический вычислительный прибор, М - магнит, Э - электроды, ИБ - измерительный блок,
RK1, RK2 - тёрморезисторы
Подающий трубопровод расположен между полюсами электромагнита М, под действием которого ионы жидкости отдают заряды измерительным электродам Э, создавая ток, пропорциональный расходу V. Измерительный блок (ИБ) трансформирует сигнал о расходе и передает на АВП, куда также поступают сигналы от терморезисторов RK 1 и RK 2. АВП производит счетные операции с выходом на регистрирующий прибор (РП) и АСУ.
Рисунок 3. Комплект приборов теплосчетчика НПТО "Термо":
РОСТ-1 - электромагнитный расходомер, ЭП-8006 - измерительный преобразователь, КТСПР - термометры сопротивления КТСПР для измерения разности температур
Теплосчетчик отличается высокой точностью измерения, отсутствием требований к прямолинейности участков трубопровода, отсутствием подвижных элементов в потоке. Комплект имеет цифровой шестиразрядный счетчик количества теплоты в гигаджоулях, цифровую индикацию расхода теплоносителя, аналоговые выходные сигналы постоянного тока, частотный выходной сигнал, температурный датчик для передачи данных в систему учета энергии ИЙСЭ.
На рисунке 4 показан комплект приборов теплосчетчиков ТЭМ-05М. В состав комплекта входят: измерительно-вычислительный блок (ИВБ); первичный преобразователь расхода электромагнитного типа (ППР); термопреобразователь сопротивления платиновый (ТСП); расходомер-счетчик РМС-05.05.
Рисунок 4. Схема установки ТЭМ-05МЗ
Теплосчетчики ТЭМ-05М предназначены для измерения, регистрации и коммерческого учета тепловых параметров в системах горячего водоснабжения, а также в закрытых и открытых системах теплоснабжения. Они применяются для работы на жилых, общественных и производственных зданиях самого широкого спектра: от офисов и коттеджей до промышленных предприятий, а также могут использоваться для автоматизированных систем учета, контроля и регулирования тепловой энергии.
Теплосчетчики имеют отличительные особенности и преимущества: отсутствие гидравлического сопротивления жидкости; возможность выбора типовой схемы установки; возможность выбора диапазона измерения расхода по месту монтажа самим потребителем; возможность объединения приборов в системы автоматизированного контроля и управления благодаря наличию у теплосчетчиков архива статистических данных о параметрах систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, стандартных последовательных интерфейсов RS 232С, RS 485, адаптеров переноса данных (АПД-01П, АПД-01С) и сервисного программного обеспечения.
Теплосчетчики ТЭМ-05М осуществляют автоматическое измерение: расхода теплоносителя в трубопроводах систем теплоснабжения и горячего водоснабжения; температуры теплоносителя в трубопроводах систем теплоснабжения или горячего водоснабжения и в трубопроводах холодного водоснабжения; избыточного давления теплоносителя в трубопроводах (при наличии датчиков давления с токовым выходом); времени наработки при поданном напряжении питания; времени работы в зоне ошибок и вычисление: разности температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах (трубопроводе холодного водоснабжения); потребляемой тепловой мощности; объема теплоносителя, прошедшего по трубопроводам; потребленное количество теплоты.
В испарительном распределителе тепла тепло радиатора действует на специальную жидкость в измерительной ампуле, которая испаряется в зависимости от температуры и продолжительности действия тепла от радиатора. Чем горячее радиатор и чем дольше его тепло действует на ампулу, тем больше испаряется жидкости. Количество испарившейся жидкости показывает, сколько тепла использует данный радиатор.
Чтобы компенсировать дополнительное уменьшение жидкости, которое возникает, например, летом, когда на радиатор светит солнце, ампулы содержат определенный переизбыток жидкости, представляющий собой излишек для так холодного испарения.
Электронный распределитель тепла с помощью датчика регистрирует температуру радиатора аккуратнее, быстрее и точнее, чем жидкостной.
Микросхема внутри распределителя моментально подсчитывает, принимая во внимание малейшие температурные различия, величины, образовавшиеся из разницы между температурой датчика и закодированной температурой помещения 20 °С (системах одним датчиком). Она переводит данные в цифровые величины для считывания.
Распределитель с двумя датчиками, помимо температуры радиатора, измеряет также температуру окружающей среды и из этих данных рассчитывает количество отданного радиатором тепла.
Показания распределителя считываются с жидкокристаллического дисплея прибора.
Радиаторный термостат позволяет регулировать количество тепла, отдаваемого радиатором, но, в отличие от обычного вентиля, он автоматически поддерживает желаемую температуру, создавая комфортную тепловую обстановку и экономя тепло.
Термостат состоит из двух основных частей - клапана и термостатической головки. Клапан увеличивает или уменьшает подачу горячей воды в радиатор под воздействием поршня, положение которого регулируется термостатической головкой. Внутри нее расположен так называемый сильфон, заполненный специальным газом, изменяющим свой объем в зависимости от температуры воздуха около термостатической головки.
Выбор желаемой температуры производится поворотом головки в определенную позицию.
Термостаты позволяют задать оптимальный тепловой режим в помещениях, например, в детской - теплее, а в комнатах, которые долгое время не используются, можно установить минимальную температуру, не расходуя лишнее тепло. Уезжая на длительное время, также можно уменьшить температуру во всех помещениях, причем термостат не позволит температуре опустится до того значения, когда из-за сконденсировавшейся влаги могут быть повреждены мебель и оборудование.
Список использованных источников
1. Гительман Л.Д, Ратников Б.Е. Энергетический бизнес. – М.: Дело, 2006. – 600 с.
2. Кравченя Э. М. и др. Охрана труда и основы энергосбережения: Учеб. пособие. – Мн.: ТетраСистемс, 2004. – 288 с.
3. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М. В. Самойлов, В. В. Паневчик, А. Н. Ковалев. 2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, 2002. – 198 с.
4. Стандартизация энергопотребления - основа энергосбережения / П. П. Безруков, Е. В. Пашков, Ю. А. Церерин, М. Б. Плущевский //Стандарты и качество, 1993.
Снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей. Характеристика труб, опор, компенсаторов. Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.
Содержание
1. Классификация систем теплоснабжения
2. Трубы, опоры, компенсаторы и их соединения
3. Организация эксплуатации тепловых сетей
ВВЕДЕНИЕ
1. Классификация систем теплоснабжения.
Система теплоснабжения здания предназначена для обеспечения тепловой энергией (теплотой) его инженерных систем, требующих для своего функционирования подачи нагретого теплоносителя. Помимо традиционных систем (отопление и горячее водоснабжение), в современном гражданском здании могут быть предусмотрены и другие теплопотребляющие системы (вентиляция и кондиционирование воздуха, обогреваемые полы, бассейн).
Снабжение теплом потребителей (систем отопления, вентиляции, на технологические процессы и горячее водоснабжение зданий) состоит из трёх взаимосвязанных процессов:
-использование теплового потенциала теплоносителя.
В соответствии с этим, каждая система теплоснабжения состоит из трёх звеньев:
-системы теплопотребления с нагревательными приборами.
Системы теплоснабжения классифицируются по следующим основным признакам:
-по виду источника тепла;
-по виду теплоносителя.
По мощности системы теплоснабжения характеризуются дальностью передачи тепла и числом потребителей. Они могут быть местными централизованными и децентрализованными. Местными называют системы теплоснабжения, в которых три основных звена объединены и находятся или в одном помещении, или в смежных помещениях и применяются только в гражданских, небольшого объёма, зданиях, или в небольших вспомогательных зданиях на промышленных площадках, удалённых от основных производственных корпусов. (Например: печи, газовое или электрическое отопление). В этих случаях получение тепла и передача его воздуху помещений объединены в одном устройстве и расположены в отапливаемых помещениях.
Централизованными системами теплоснабжения называются в том случае, когда от одного источника тепла подаётся тепло для многих помещений или зданий.
Децентрализованными системами теплоснабжения называются в том случае, когда тепло подаются от теплогенераторов, устанавливаемых непосредственно в отапливаемых помещениях и на предприятиях.
В последние годы в связи с развитием новых экономических отношений в Украине наметилась децентрализация теплоснабжения промышленных предприятий и жилого сектора. Широко развивается строительство автономных источников теплоснабжения: блочных, модульных и крышных котельных, оснащенных полностью автоматизированными котельными агрегатами, имеющими высокие энергетические и экологические показатели.
По виду источника тепла системы централизованного теплоснабжения разделяют на районное теплоснабжение и теплофикацию.
При районном теплоснабжении источником тепла служит районная котельная, а при теплофикации - ТЭЦ.
Теплоносителем называется среда, которая передаёт тепло от источника тепла к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
По виду теплоносители системы теплоснабжения делятся на две группы:
-водяные системы теплоснабжения;
-паровые системы теплоснабжения.
Водяные системы теплоснабжения различают по числу теплопроводов, передающих воду в одном направлении:
Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения систем горячего водоснабжения разделяют на две группы:
Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям могут быть зависимые и независимые. При зависимой схеме вода из тепловых сетей непосредственно поступает в нагревательные приборы систем отопления и вентиляции. При независимой схеме вода из тепловой сети доходит только до абонентских вводов местных систем, т.е. до места присоединения последних к тепловой сети, и не попадает в нагревательные приборы, а в специально предусмотренных подогревателях нагревает воду, циркулирующую в системах отопления зданий, и возвращается по обратному теплопроводу к источнику теплоснабжения.
Паровые системы теплоснабжения могут быть с возвратом и без возврата конденсата. Технологические потребители пара присоединяются непосредственно или с применением компрессора, если давление пара в сети ниже давления, требуемого технологическими потребителями. Выбор систем теплоснабжения.
Система теплоснабжения выбирается в зависимости от характера теплового потребления и вида источника теплоснабжения.
Водяным системам теплоснабжения отдаётся предпочтение, когда тепловые потребители представляют собой системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. При наличии технологической тепловой нагрузки, требующей тепло повышенного потенциала, рационально также применять воду в качестве теплоносителя, но при всём этом предусматривать прокладку третьего обособленного трубопровода.
На промышленных площадках при превалирующей технологической тепловой нагрузке повышенного потенциала и малых нагрузках отопления и вентиляции можно применять паровые системы теплоснабжения.
2. Трубы, опоры, компенсаторы и их соединения
Наибольшее применение для устройства инженерных сетей получили стальные трубы, выпускаемые промышленностью для резьбовых и безрезьбовых соединений, бесшовные (цельнотянутые) и со швом (сварные). Стальные водогазопроводные трубы изготовляют по ГОСТ 3262-75 условным проходом от 10 до 150 мм. Трубы выпускают оцинкованные и неоцинкованные (черные). Слой цинка на поверхности оцинкованных труб предохраняет их от коррозии при химическом или электрохимическом воздействии. Для соединения стальных труб, имеющих трубную (газовую) резьбу, применяют прямые или переходные соединительные части (фитинги) из ковкого чугуна и стали. Для устройства разъемного соединения стальных труб используют фланец, муфту или сгон, состоящий из муфты и контргайки, навернутой со стороны длинной резьбы. К недостаткам стальных труб относятся высокая материалоемкость и трудоемкость монтажа.
Чугунные водопроводные раструбные трубы применяют для устройства вводов (на давление до 1 МПа) и участков сети, прокладываемых в земле. Длина чугунных труб может составлять от 2 до 6 м. Кольцевые раструбные щели в стыковых соединениях чугунных труб диаметром до 300 мм заделывают с помощью резиновых манжет.
Для внутренних сетей водопровода используют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена низкой и высокой плотности, диаметром от 12 до 160 мм на рабочее давление до 1 МПа в бухтах, на катушках или в отрезках длиной до 12 м, а также трубы напорные из непластифицированного поливинилхлорида диаметром от 10 до 160 мм с номинальным давлением 1,6 МПа с раструбом под клеевое соединение, под эластичное уплотнительное кольцо и без раструба, в отрезках до 6 м (12 м) и полипропилена. Срок службы труб при температуре 20°C - 50 лет. Максимальная рабочая температура постоянная до 60°C, кратковременная до 80°C. Наряду с положительными свойствами: коррозионной стойкостью, относительной гладкостью внутренней поверхности пластмассовые трубы имеют ряд недостатков: сравнительно большую хрупкость и значительный коэффициент температурного линейного расширения.
Соединение полиэтиленовых и полипропиленовых труб между собой и с фасонными частями выполняют преимущественно методом контактной сварки в стык или с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями (электрофузионными фитингами). Возможно механическое соединение с помощью компрессионных фитингов. Раструбные трубы из поливинилхлорида соединяют при помощи зазорозаполняющего клея на основе тетрагидрофурана (типа "Tangit") или с помощью эластичных уплотнительных колец.
Пластмассовые трубы легко обрабатываются и монтируются, но ввиду своей гибкости они требуют большего числа креплений на единицу длины и больше подходят для скрытого монтажа. Полипропиленовые трубы на морозе становятся хрупкими, поэтому их монтаж необходимо вести при температуре выше 5°C.
Наряду с пластмассовыми трубами все чаще используют металлополимерные трубы, которые обладают теми же достоинствами и недостатками, что и плпастмассовые.
Появление пластмассовых и металлополимерных труб позволило перейти от последовательной схемы присоединения приборов к стояку к параллельной с использованием поэтажных коллекторов. При этой схеме значительно снижается влияние одновременного включения водоразборной арматуры у расположенных рядом приборов на расход воды каждого прибора.
Медные трубы находят все большее применение при индивидуальном коттеджном строительстве. Эти трубы объединяют все достоинства металлических и пластмассовых труб, но обладают большим сроком эксплуатации.
Трубы из нержавеющей стали также начали использовать для систем внутреннего водопровода после появления принципиально новых методов соединения труб и разнообразных фасонных частей.
В настоящее время для систем отопления и водоснабжения в наибольшей меречасто используются металлопластиковые, полипропиленовые и полиэтиленовые трубы. Соединительные элементы для таких труб выполняются из пластика, латуни или бронзы. Системы этих труб и фитингов надежны, долговечны, имеют отличные гидравлические, температурные и гигиенические характеристики, идеально подходят для выполнения любых задач отопления и водоснабжения квартир, офисов и коттеджей. Многолетний опыт использования таких систем труб в Европе и странах СНГ не оставляет сомнений в их надежности.
Современный рынок теплотехнического оборудования представлен многочисленными производителями и предоставляет широкий выбор труб и комплектующих для отопления и водоснабжения. Такие торговые марки, как Valtec, Pexal, Giacomini (Италия), KAN (Польша), REHAU (Германия) означают целый комплекс высококачественного оборудования, включающий не только трубы и фитинги, но и широкий ассортимент дополнительных приборов и устройств для отопления и водоснабжения. С их помощью можно создать современные системы отопления и водоснабжения любой сложности, высокой комфортности и надежности.
Современные полимерные трубы имеют ряд преимуществ перед устаревшими стальными трубами, используемыми для отопления и водоснабжения. К основным таким преимуществам относятся следующие:
- Использование меньших диаметров. Полимерные трубы имеют очень гладкую внутреннюю поверхность и малые гидравлические потери, что позволяет использовать трубы меньшего диаметра, чем стальных при одинаковой пропускной способности. Использование труб меньшего диаметра позволяет сделать монтаж систем более компактным и экономичным.
- Хорошая пропускная способность в течение всего периода эксплуатации. Полимерные трубы имеют высокую стойкость к отложениям каких-либо солей, полностью отсутствует коррозия. Стальные трубы за несколько лет эксплуатации сильно зарастают ржавчиной и солями, при всём этом их пропускная способность резко уменьшается. Ухудшается при всём этом и качество воды, проходящей через такие трубы.
- Современные полимерные трубы отвечают самым высоким требованиям по экологии.
- Простота и экономичность монтажа. Монтаж полимерных труб благодаря их малому весу и эластичности, а также простой технологии соединений значительно проще, чем стальных, для монтажа которых, как правило, требуются квалифицированный сварщик. С помощью полимерных труб легче выполнить компактные узлы и скрытую разводку труб.
В таблице для сравнения приведены некоторые эксплуатационные характеристики труб из различных материалов.
Пояснительная записка – 22 страниц, 4 рисунка, 4 таблицы, 7 источников.
РАСХОД, ТЕМПЕРАТУРА, РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Объёктом разработки является жилой микрорайон.
Цель работы – проектирование и расчёт системы теплоснабжения микрорайона с разработкой чертежей и спецификаций.
В результате проектирования должны быть разработаны планы тепловых сетей и схемы трубопроводов, произведён гидравлический расчёт тепловых сетей, построены температурный, расходный и пьезометрический графики тепловых сетей, составлена спецификация оборудования и материалов.
Содержание
Реферат
1. Определение расчётных тепловых нагрузок, построение графика теплового потребления
2. Расчёт и построение графика регулирования отпуска теплоты
3. Определение расчётных расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
5. Пьезометрический график
6. Тепловой расчет
7. Подбор сетевых и подпиточных насосов
8. Подбор компенсаторной ниши и лоткового канала
Список использованной литературы
Введение
Теплоснабжение – подача тепловой энергии в виде горячей воды или пара к потребителям. Тепло подаётся по специальным трубопроводам – тепловым сетям. Тепловые сети делятся на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населённого пункта, распределительные – внутри квартала, микрорайона и ответвления к зданиям.
Тепло может подаваться потребителям в систему отопления, вентиляции, горячего водоснабжения двумя путями:
Централизованно, когда тепло одного источника подаётся многочисленным потребителям. Источниками могут быть:
районные котельные (водогрейные, промышленно-отопительные)
Теплоснабжение является одной из основных систем энергетики любой высокоразвитой страны. Теплоснабжение народного хозяйства требует приблизительно 1/3 всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.
Водяные системы теплоснабжения применяют двух типов:
В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель. В открытых системах циркулирующая вода частично или полностью разбирается у абонентов горячего водоснабжения.
Разработать систему теплоснабжения микрорайона с жилыми зданиями по соответствующему варианту:
2. Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, расчетная -25 0 С
3. Расчетная температура для вентиляции -14 0 С
4. Средняя скорость ветра в январе 4,9 м/с
5. Продолжительность отопительного периода 205 сут.
6. Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха:
всего часов 4920.
1. Основная часть
1.1. Определение тепловых потоков.
В процессе проектирования тепловых сетей, согласно рекомендациям СНиП 2.04.07-86*, максимальные тепловые потоки на отопление , вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных зданий следует принимать по соответствующим типовым проектам.
При отсутствии типовых проектов отопления, вентиляции и горячего водоснабжения допускается определять тепловые потоки для жилых районов городов и других населённых пунктов по формулам:
а) максимальный тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий
средний тепловой поток на отопление, Вт, следует определять
б) максимальный тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий
средний тепловой поток, Вт, на вентиляцию при t 0
в) максимальный тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
средний тепловой поток, Вт, на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
где q 0 – укрупнённый показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м 2 общей площади [2];
k 1 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных принять k 1 =0.25 [2];
k 2 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г. k 2 =0.4 , после 1985 г. k 2 =0.6 [2];
A – общая площадь жилых зданий, м 2 ;
q h – укрупнённый показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека.
норма расхода воды в жилых зданиях, 85….115 л/сут на одного
норма расхода воды в общественных зданиях, 25л/сут на
Считаем все административно-общественные здания равномерно распределёнными по микрорайонам, а расчёты проводим, исходя из величины предусматриваемой площади и числа жителей.
Определим тепловые потоки на отопление и горячее водоснабжение для зданий № 194, 196, 217, 218, 228, 208, 200, 214 (жилые дома.):
Жилые дома на 50 квартир - № 194:
2. Жилые дома на 80 квартир - № 208,209,210:
3. Жилой дом на 100 квартир - № 200:
Определим тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 215, 214:
Кафе на 60 мест - №214:
Кинотеатр на 800 мест - №215:
Находим суммарные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:
1.2. Расчёт и построение графика регулирования отпуска теплоты.
Регулирование отпуска теплоты на разнородное теплопотребление может быть по отопительной тепловой нагрузке или по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Регулирование отпуска теплоты по отопительно-бытовому графику температур производится при центрально-вентиляционной нагрузки в основном диапазоне от точки излома температурного графика , которая делит его на две части от до расчётной температуры для проектирования отопления и при местном регулировании от начала отопительного сезона при +8 0 С до .
Построение графика центрального качественного регулирования отпуска теплоты по отопительной нагрузке основано на определении зависимости температуры сетевой воды в подающей и обратной магистралях от температуры наружного воздуха t .
Регулирование отпуска теплоты на отопление
Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки в диапазонах от до ведётся по температуре горячей поды и обратной воды в тепловой сети.
где t 0 – температурный перепад в нагревательном приборе местной системы
- средняя температура нагревательного прибора в местной системе ;
- относительная тепловая нагрузка ;
- температура внутри помещения (принять 18 0 С);
- перепад температур в тепловой сети, 0 С; при
- перепад температур в местной системе; при
Температура воды после элеватора будет
Местное количественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от +8 0 С до t’ производится путём местных пропусков или изменением количества воды, поступающей в местную систему из тепловой сети путём перекрытия задвижек. В этом диапазоне 1 и 2 являются постоянными и соответствуют температуре горячей и обратной воды в тепловой сети для летнего периода.
Температура обратной воды при количественном регулировании нагрузки в диапазоне +8 0 С до t ’ определяется по формуле
где U - коэффициент инжекции при температуре в точке излома
Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию
М естное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне +8 0 С до t ’ ведётся изменением количества сетевой воды при постоянном расходе через калорифер. В этом случае температура воды после калорифера для различных значений в указанном диапазоне определяется методом подбора по уравнению
Методом подбора определена температура
Регулирование отпуска теплоты на горячее водоснабжение
Так как по тепловым сетям одновременно подаётся теплота на отопление, приточную вентиляцию и горячее водоснабжение, для удовлетворения тепловой нагрузки горячего водоснабжения необходимо внести коррективы в отопительный график. Температура нагреваемой воды на выходе из водонагревателя горячего водоснабжения должна быть 60…65 0 С. Поэтому минимальная температура сетевой воды в подающей магистрали принимается равной 70 0 С. Для этого отопительный график срезается на уровне 70 0 С.
Местное количественное регулирование нагрузки на горячее водоснабжение в диапазоне t’ до t o ведётся авторегулятором путём изменения количества сетевой воды, поступающей в водоподогреватель в зависимости от температуры обратной воды после водоподогревателя. В этом случае температура воды после водоподогревателя для различных значений t в указанном диапазоне определяется методом подбора.
где - средняя разность температур греющей и нагревающей среды
4. Гидравлический расчёт
Расчётный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Используя данные температурных графиков, можно определить расчётные часовые расходы теплоносителя по формулам.
Расчётный расход сетевой воды на отопление в диапазоне будет
Расчётный часовой расход сетевой воды на вентиляцию в диапазоне будет
Расчётный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение при закрытых тепловых сетях в диапазоне будет
Суммарные расчётные расходы сетевой воды, т/ч, в закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле:
Коэффициент k 3 , учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, следует принимать для закрытых систем с тепловым потоком, МВт: 1000 и более –1.0, и менее 1000 - 1.2.
Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 141, 142,145,146 (жилые дома):
Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для зданий № 147, 148, 151 (жилые дома):
Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для здания № 165 (жилой дом):
Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для здания № 185:
Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для здания № 105 (школа):
Определим расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для здания № 122 (комбинат бытового обслуживания):
При гидравлическом расчёте определяется падение давления в подающей и обратной трубах.
4. Современные системы отопления и горячего водоснабжения в России
4.1 Системы водяного отопления
4.2 Газовое отопление
4.3 Воздушное отопление
4.4 Электрическое отопление
4.6 Котельное оборудование
5. Перспективы развития теплоснабжения в России
Список использованной литературы
1. Виды систем центрального отопления и принципы их действия
Централизованное теплоснабжение состоит из трех взаимосвязанных и последовательно протекающих стадий: подготовки, транспортировки и использования теплоносителя. В соответствии с этими стадиями каждая система состоит из трех основных звеньев: источника теплоты(например, теплоэлектроцентрали или котельной), тепловых сетей(теплопроводов) и потребителей теплоты.
В децентрализованных системах теплоснабжения каждый потребитель имеет собственный источник теплоты.
Теплоносителями в системах центрального отопления могут быть вода, пар и воздух; соответствующие системы называют системами водяного, парового или воздушного отопления. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. теплоснабжение центральный отопление
Достоинствами системы парового отопления являются значительно меньшие ее стоимость и расход металла по сравнению с другими системами: при конденсации 1 кг пара освобождается примерно 535 ккал, что в 15—20 раз больше количества тепла, выделяющегося при остывании 1 кг воды в нагревательных приборах, и поэтому паропроводы имеют значительно меньший диаметр, чем трубопроводы системы водяного отопления. В системах парового отопления меньше и поверхность нагревательных приборов. В помещениях, где люди пребывают периодически (производственные и общественные здания), система парового отопления даст возможность производить отопление с перерывами и при этом не возникает опасность замерзания теплоносителя с последующим разрывом трубопроводов.
Недостатками системы парового отопления являются ее низкие гигиенические качества: находящаяся в воздухе пыль пригорает на нагревательных приборах, нагретых до 100°С и более; регулировать теплоотдачу этих приборов невозможно и большую часть отопительного периода система должна работать с перерывами; наличие последних приводит к значительным колебаниям температуры воздуха в отапливаемых помещениях. Поэтому системы парового отопления устраивают только в тех зданиях, где люди пребывают периодически — в банях, прачечных, душевых павильонах, вокзалах и в клубах.
На системы воздушного отопления расходуется мало металла, и они могут одновременно с обогревом помещения выполнять его вентиляцию. Однако стоимость системы воздушного отопления жилых зданий выше, чем других систем.
Системы водяного отопления имеют большие стоимость и металлоемкость по сравнению с паровым отоплением, но они обладают высокими санитарно-гигиеническими качествами, обеспечивающими им широкое распространение. Их устраивают во всех жилых зданиях высотой более двух этажей, в общественных и большинстве производственных зданий. Централизованное регулирование теплоотдачи приборов в этой системе достигается путем изменения температуры поступающей в них воды.
Системы водяного отопления различают по способу перемещения воды и конструктивным решениям.
По способу перемещения воды различают системы с естественным и механическим (насосным) побуждением. Системы водяного отопления с естественным побуждением. Принципиальная схема такой системы состоит из котла (генератора тепла), подающего трубопровода , нагревательных приборов, обратного трубопровода и расширительного сосуда, Нагретая в котле вода поступает в нагревательные приборы, отдает в них часть своего тепла на компенсацию потерь тепла через наружные ограждения отапливаемого здания, затем возвращается в котел и далее циркуляция воды повторяется. Ее движение происходит под действием естественного побуждения, возникающего в системе при нагреве воды в котле.
Циркуляционное давление, создавшееся при работе системы, расходуется на преодоление сопротивления движению воды по трубам (от трения воды о стенки труб) и на местные сопротивления (в отводах, кранах, вентилях, нагревательных приборах, котлах, тройниках, крестовинах и т. д.).
Читайте также: