Введение
Расчет тепловых нагрузок
1.1 Виды тепловых нагрузок
1.1.1 Тепловая нагрузка на отопление
1.1.2 Тепловая нагрузка на вентиляцию
1.1.3 Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение
1.2 Пример расчета зданий
1.2.1 Жилой дом
1.2.2 Школа №10
1.3 Суммарный отпуск тепла Выбор системы теплоснабжения
Выбор регулирования отпуска тепла. Построение графика температур
Расчет расходов теплоносителя
4.1 Определение расходов сетевой воды у потребителей
4.1.1 Расход воды на отопление
4.1.2 Расход воды на вентиляцию
4.1.3 Расход воды на ГВС
4.2 Пример расчета расхода воды
4.2.1 Расчет жилого дома
4.2.2 Расчет школы №10 Расчет водоподогревателей
5.1 Расчет водоподогревателей исходной воды
5.2 Описание пластинчатых теплообменников
5.3 Расчет теплообменников
5.3.1 Расчет теплообменников отопления
5.3.2 Расчетный режим теплообменников отопления
5.3.3 Расчет теплообменников ГВС
5.3.4 Расчетный режим теплообменников ГВС
6 Выбор оборудования
7 Гидравлический расчет
7.1 Основные положения
7.2 Расчетные зависимости
7.3. Конструктивный гидравлический расчет двухтрубной
водяной сети
7.4 Построение пьезометрического графика
8 Система автоматизации теплового пункта
8.1 Разработка структурных схем системы автоматизации теплового пункта
8.2 Разработка функциональной схемы системы автоматизации теплового пункта
8.3 Выбор технических средств системы автоматизации 63
теплового пункта
8.3.1 Методика выбора датчиков 64
8.3.2 Выбор исполнительного механизма 65
8.3.3 Выбор регулирующего органа 66
9 Социальная ответственность 69
9.1 Организационно-технические мероприятия при эксплуатации тепловых пунктов.
9.1.1 Освещение 71
9.1.2 Электробезопасность 73
9.1.3 Противопожарные требования к зданиям и сооружениям 78
10 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
10.1 Планирование разработки проекта теплоснабжения микрорайона г.Белово.
10.2 Расчет времени окупаемости проекта 87
10.3 Оценка эффективности системы теплоснабжения 91
11 Заключение 93
12 Список использованных источников 95
13 Приложение А. Тепловые нагрузки по зданиям. 97
14 Приложение Б. Годовые тепловые нагрузки по зданиям 101
15 Приложение В. График зависимости температур воды 1 05
16 Приложение Г. Пьезометрический график тепловой сети 106
17 Приложение Д. Массовые нагрузки на объекты 107
18 Приложение Е. Таблица гидравлического расчета тепловой сети от котельной №10 до ЦТП 32го квартала
19 Приложение Ж. Заказная спецификация оборудования автоматизации
До середины 18 века учеными теплоту воспринимали как особое невесомое вещество, которому применили название теплород. М. В. Ломоносов опровергает эту теорию и дает свое объяснение этому понятию. В своей работе “Размышление о причинах теплоты и холода”, изданной в 1774 г. он писал, что теплота это-внутреннее вращательное движение связанной материи тела. М.В. Ломоносов один из первых высказал идею закона сохранения энергии тем самым выдвинув основу механической теории. В 1824 году появилась работа французского военного инженера Сади Карно “Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу”, в котором были заложены основы термодинамики. В этой работе он указал причины несовершенства тепловых машин, пути повышения их коэффициента полезного действия (кпд), сформулировал второй закон термодинамики, идеальный цикл тепловых машин (цикл Карно).Необычность логического мышления не была воспринята должным образом и только спустя много лет эта работа стала учебником.
Этот закон благодаря работам Майера, Гельмгольца, Джоуля получил всеобщее признание. «...Образовавшаяся теплота — пропорциональна исчезнувшему движению» писал Майер. В 1842 году появилась его работа «Замечания о силах неживой природы». В 1847 году военный врач Гельмгольц пишет свою знаменитую книгу «Uber die Erhaltung der Kraft»(0 сохранении силы), где подчеркивается общее значение первого начала как закона сохранения энергии. В 1856 году Джоуль экспериментально доказал существование этого закона.
В 1906 г. Нернст сформулировал третье начало термодинамики, в котором предположил, что с приближением абсолютной температуры к нулю интенсивность теплового движения и энтропия стремятся к нулю. Принцип недостижимости абсолютного нуля температур - одно из следствий известной тепловой теоремы Нернста.
Развитие теплоэнергетики всегда играло одну из ведущих ролей в процессах становления народного хозяйства во многих странах мира. Теплоэнергетика сегодня является ведущей отраслью мировой энергетики. Переработка нефти дает около 39% от мирового потребления электроэнергии, угля — примерно 27%, газ — до 24%. Получается, что на долю теплоэнергетики приходится 90% от суммарно выработанного объема электростанций мира. В России используется комбинированное производство, и треть мощности тепловых электростанций приходится на теплоэлектроцентрали, обеспечивающие не только производство электроэнергии, но и участвующие в системах централизованного теплоснабжения. При этом тепловые электростанции составляют основу нашей электроэнергетики, вырабатывая до 70% электроэнергетики. Развитие теплоэнергетики в России является важной составляющей развития экономики в целом и неотъемлемым условием для возможности нормальной жизнедеятельности граждан в связи с климатическими особенностями страны.
Особо бурное развитие теплоэнергетики в нашей стране пришлось на времена Советского Союза, когда экономика глобальными темпами наращивала свой потенциал, и происходило активное внедрение передовых технологий. К сожалению, в настоящее время развитие теплоэнергетики не столь масштабно и к тому же существует ряд проблем, требующих решения.
Целью данной дипломной работы был перевод системы теплоснабжения 32го квартала на централизованное снабжение тепловой энергией от крупной котельной города имеющей необходимый резерв, в связи с демонтажом устаревших котлов выработавших свой ресурс и переводом котельной в режим ЦТП.
В дипломной работе были произведены расчеты тепловой и массовой нагрузки на здания микрорайона по отоплению, вентиляции и ГВС. Произведен расчет и подбор пластинчатых теплообменников на отопление и ГВС, а также кожухотрубных теплообменников исходной (сырой) воды. Так как системы отопления и ГВС не подвергались изменению я сравнил установленные насосы с расчетными параметрами. Все насосы подошли под расчетные параметры.
Подключение ЦТП было произведено от котельной №10. Для этого произвели поверочный расчет тепловой сети от котельной до ЦТП и сравнили расчетные скорости теплоносителя с подбором скоростей по таблицам. Также сравнили расчетные, табличные и фактические диаметры трубопровода. Все данные по расчетам совпадают с фактическими в пределах нормы.
Как было указано в разделе №2 в зимний период котельная работала с максимальной нагрузкой 50-60 Гкал. При подключении ЦТП 32го квартала нагрузка увеличилась на 15,67 Гкал то есть при работе котла КВТК 100-150 способного вырабатывать 100 Гкал запас мощности составляет 25%. Расход воды с прежних 1145 тонн увеличился на 313 тонн для нужд ЦТП и составил 1458 тонн при возможном расходе насосов 1600 тонн.
В результате проведенных исследований и расчетов перевода котельной в режим ЦТП была выявлена экономическая выгода и окупаемость проекта в течении 3х месяцев, а также улучшение экологической обстановки в городе.
1. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Отопление и теплоснабжение. Киев 1976 г.
2. Ляликов Б.А. Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий, Ч.2. Томск 2008 г.
3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Москва 2001 г.
4. СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов.
5. Юренев В.Н., Лебедев П.Д. Теплотехнический справочник. Москва 1976 г. т.2.
6. СНиП 2.04.14-88(1998) Тепловая изоляция оборудования трубопроводов.
7. Николаев А.А. Проектирование тепловых сетей. Москва 1965 г.
8. www.teploprofi.com
9. СНиП-35-76 Котельные установки с изменением 2, ГБ 12-529-03
10. СанПиН 2.2.2/2/4/1340-03
11. Черенков В.В. Промышленные приборы и средства автоматизации. Справочник. 1988 г.
12. СниП 2.04.05 - 91*(2000г.) «Отопление, вентиляция и
кондиционирование».
13. СНиП 2.09.02 - 85*. (1999г.) «Производственные здания».
14. Витальев В.П., Николаев В.Б., Сельдин Н.Н. Эксплуатация тепловых пунктов и систем теплопотребления.
15. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003
16. www.topocoding. com
17. «ПУЭ- Правила устройства электроустановок» Издание 6. Главэнергонадзор. Москва 1998 г.
18. ГОСТ 9867-61 «Освещение, термины и определения».
19. РД.34.03.201-97 (2000) «Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и сетей».
20. «Противопожарные нормы строительного проектирования».
21. СНиП 2.09.02-85.(1999г.) «Производственные здания».