Тихомиров А.К. Методические рекомендации к выполнению выпускных (дипломных) работ по теплоснабжению

Подождите немного. Документ загружается.

21



устройства для тепловых пунктов потребителей и отдельных

теплоиспользующих установок; определяют места установки автома-

тических регуляторов на источнике теплоты, тепловых сетях и у

потребителей; составляют перечень мероприятий, выполнение которых

должно предшествовать регулировке, предлагают схемы и оборудование

водоподогревательной установки, тепловых сетей, подкачивающих

насосных станций, тепловых пунктов и систем теплопотребления в соответ-

ствии с рекомендациями, основывающимися на выполненных расчетах и

разработанных тепловых и гидравлических режимах; автоматизируют

отдельные узлы системы теплоснабжения; устраивают насосные и дрос-

сельные станции; подбирают дроссельные и смесительные устройства.

Эффективность наладки тепловых сетей характеризуется следующими

показателями: сокращением расходов топлива за счет ликвидации перегрева

систем теплопотребления; сокращением расхода электроэнергии на

перекачку теплоносителя за счет снижения удельного расхода сетевой воды

и отключения излишних насосных станций; обеспечением возможности

2.9. РАСЧЕТ И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

В соответствии с указаниями [1, 7], cистемы отопления и вентиляции

потребителей должны присоединяться к двухтрубным водяным тепловым

сетям непосредственно по зависимой схеме присоединения.

По независимой схеме, предусматривающей установку в тепловых

пунктах водоподогревателей, допускается присоединять при обосновании

системы отопления и вентиляции зданий 12 этажей и выше и других

потребителей, если независимое присоединение обусловлено

гидравлическим режимом работы системы.

В крупных централизованных системах водяного теплоснабжения в

качестве теплоносителя используется перегретая вода, температура которой

при подаче в системы отопления жилых и общественных зданий

ограничивается значениями 105 - 95

С. Наибольшее применение для

снижения температуры сетевой воды у нас в стране получил водоструйный

элеватор. По сравнению с другими вариантами снижения параметров

теплоносителя (смесительные насосы, независимые схемы систем отопления)

элеватор отличают надежность, простота конструкции, невысокая стоимость.

Основным недостатком обычного элеватора является невозможность при

постоянном коэффициенте смешения обеспечить пропорциональное

22



регулирование в диапазоне температур излома отопительно-бытового

графика, что диктуется обеспечением минимальных (60 - 70

С) температур

сетевой воды для систем горячего водоснабжения. В этот период (начало и

конец отопительного сезона) в системах теплоснабжения при совместной

подаче теплоты на отопление и горячее водоснабжение и центральном

качественном регулировании от ТЭЦ возникают проблемы «перетопа»

систем отопления, что приводит к повышению температуры внутреннего

воздуха выше требуемой и к бесполезным потерям тепла. Для исключения

«перетопов» при использовании нерегулируемых элеваторов могут

применяться автоматизированные схемы тепловых пунктов с

испрользованием регуляторов пропусков, а также элеваторные схемы с

дополнительным смесительным насосом на перемычке.

2.9.1. ПОДБОР ЭЛЕВАТОРА



Требуемый располагаемый напор для работы элеватора

эл

, м,

определяется по формуле

(

)

эл р

1, 4 1HhU

, (2.32)

где h – потери напора в системе отопления, принимаемые 1,0–1,5 м;

– расчетный коэффициент смешения, определяемый по формуле

−

. (2.33)

Расчетный коэффициент смешения

U для температурного графика

150–70 равен 2,2; для графика 140–70

U = 1,8; для графика 130–70

U = 1,4.

Диаметр горловины камеры смешения элеватора

dΓ, мм, при известном

расходе сетевой воды на отопление G, т/ч, определяется по формуле

()

8,5

. (2.34)

Диаметр сопла элеватора

, мм, при известном расходе сетевой воды

на отопление G, т/ч, и располагаемом напоре для элеватора Н, м,

определяется по формуле

23



9,6

= . (2.35)

Величина напора Н, гасимого соплом элеватора, не может, во

избежание возникновения кавитационных режимов, превышать 40 м.

Располагаемый напор на вводе в здание при элеваторном

присоединении системы отопления с учетом увеличения в процессе

эксплуатации потерь напора за счет загрязнения следует принимать равным

сумме расчетных потерь напора в элеваторе

эл

и в местной системе h с

коэффициентом 1,5

, но не менее 15 м, а при наличии, кроме элеваторной

системы отопления, и закрытой системы горячего водоснабжения – не менее

25 м. Избыточный напор рекомендуется дросселировать в авторегуляторах

тепловых пунктов зданий, а при их отсутствии в дроссельных диафрагмах.

Для определения требуемого напора для элеватора, диаметра сопла и

номера элеватора, могут быть использованы приведенные

ниже номограммы

(см рис. 2.1. – 2.3.)., а также расчетная компьютерная программа «RELBTR»

(см. приложение А).

24



Рис. 2.1. Номограмма для определения требуемого напора для элеватора.

25



Рис. 2.2. Номограмма для определения диаметра сопла элеватора

26



Рис. 2.3. Номограмма для определения номера элеватора.

27



2.9.2. РАСЧЕТ И ПОДБОР ТЕПЛООБМЕННИКОВ

В тепловых пунктах зданий могут применяться следующие по

назначению группы теплообменников:

1. для систем отопления при необходимости применения независимой

схемы с целью защиты от «раздавливания»;

2. для закрытых систем горячего водоснабжения для нагрева

водопроводной воды.

Желательно применять пластинчатые теплообменники фирм-

производителей Альфа-Лаваль, Редан и др. Для расчета и подбора

пластинчатых и кожухотрубных теплообменников отечественного

производства могут быть использованы расчетные компьютерные

программы, приведенные на сайте кафедры (см. также приложение А).

3. ТРУБЫ И ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА

3.1. ТРУБЫ

Трубопроводы тепловых сетей должны удовлетворять следующим

требованиям:

Достаточная механическая прочность и герметичность при

имеющих место давлениях и температурах теплоносителя;

Малый коэффициент линейного расширения;

Постоянство механических свойств;

Антикоррозийная стойкость;

Высокое термическое сопротивление стенок труб;

Простота монтажа, надежность соединений;

Небольшая стоимость.

Трубы, арматуру и изделия из стали и чугуна для тепловых сетей

следует принимать в соответствии с правилами устройства и безопасной

эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды

ПБ 10-573

Госгортехнадзора России. Расчет стальных и чугунных трубопроводов на

прочность следует выполнять по нормам расчета на прочность

трубопроводов тепловых сетей

РД 10-400 и РД 10-249. Подбор труб,

запорно-регулирующей арматуры, фланцев и других устройств,

производится по условным давлениям и проходам.

28



Под условным давлением Р

понимается наибольшее избыточное

давление, допустимое для длительной эксплуатации трубы или арматуры при

температуре + 20

С. С повышением температуры теплоносителя допустимое

давление должно снижаться. Тогда фактическое допустимое или рабочее

давление определяется по формуле:

раб

= ε Р

(3.1)

Т а б л и ц а 3.1

Τ,

С 200 250 300 350 400 425 435 445

1,0 0,9 0,8 0,7 0,64 0,58 0,5 0,45

Для трубопроводов тепловых сетей следует предусматривать

стальные электросварные трубы или бесшовные стальные трубы, а

также трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

(ВЧШГ), которые допускается применять для тепловых сетей при

температуре воды до 150 °С и давлении до 1,6 МПа включительно.

Для трубопроводов тепловых сетей при рабочем давлении пара 0,07

МПа и ниже и температуре воды 115 °С и ниже при давлении до 1,6 МПа

включительно допускается применять неметаллические трубы, если качество

и характеристики этих труб удовлетворяют санитарным требованиям и

соответствуют параметрам теплоносителя в тепловых сетях. ---

----Для сетей горячего водоснабжения в закрытых системах теплоснабжения

должны применяться трубы из коррозионно-стойких материалов или

покрытий. Трубы из ВЧШГ, из полимерных материалов и неметаллические

трубы допускается применять как для закрытых, так и открытых систем

теплоснабжения. ------

Трубопроводы систем теплоснабжения в зависимости от вида и параметров

перемещаемой среды подразделяются на ряд категорий (см. табл. 3.2).

29



Т а б л и ц а 3.2

Категории трубопроводов

Рабочие параметры среды

Категория

трубо-

проводов

Среда

Температура,

Давление (избыточное),

МПа (кгс/см

)

1а

1б

1в

1г

1д

Перегретый пар

То же

Горячая вода,

насыщенный пар

Более 580

541 – 580

451 – 540

До 451

Более 115

Не ограничено

Более 3,83 (39)

Более 7,85 (80)

2а

2б

2в

Перегретый пар

То же

Горячая вода,

насыщенный пар

351 – 450

До 350

Более 115

3,83 (39) и более

2,16 (22) – 3,85 (39)

3,85 (39) – 7,85 (80)

3а

3б

3в

Перегретый пар

То же

Горячая вода,

насыщенный пар

251 – 350

До 250

Более 115

2,16 (22) и более

1,57 (16) – 2,16 (22)

1,57 (16) – 3,83 (39)

4а

4б

Перегретый и

насыщенный пар

Горячая вода

115 – 250

Более 115

0,069 (0,7) – 1,57 (16)

До 1,57 (16)

Примечание: для водяных тепловых сетей, в соответствии с используемыми

параметрами сетевой воды, наиболее часто применяются трубопроводы

категории 4б.

ГОСТЫ и технические характеристики стальных труб для систем

теплоснабжения приведены в табл. 3.3 – 3.4.

30



Т а б л и ц а 3.3

ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

НАИМЕНОВАНИЕ ТРУБ

ГОСТ или

ТУ

МАРКА

СТАЛИ И

ГОСТ или

ТУ НА

СТАЛЬ

УСЛОВНЫЙ

ПРОХОД

ТРУБ D

, мм

УСЛОВНОЕ

ДАВЛЕНИЕ

МПа,

ТЕМПЕРАТУРА

ВОДЫ, t,

РАСЧЕТНАЯ

ТЕМПЕРАТУРА

НАРУЖНОГО

ВОЗДУХА

ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ

ПРЯМОШОВНЫЕ

ТЕРМООБРАБОТАННЫЕ

ГРУППЫ В

ГОСТ

10705-80

ГОСТ10704-

10.20

ГОСТ

1050-74**

Вст3сп5

ГОСТ 380-

71*

400 1,6 200 -40

ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ

ПРЯМОШОВНЫЕ

ТЕРМООБРАБОТАННЫЕ

ТУ 14-3-

377-75

10.20

ГОСТ

1050-74**

Вст3сп5

ГОСТ 380-

71*

200-400 1,6 200 -40

БЕСШОВНЫЕ

ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫЕ

ГРУППЫ В, ТЕРМИЧЕСКИ

ОБРАБОТАННЫЕ С

ИСПЫТАНИЯМИ ПО П.П. 1.8 И

1.10 ГОСТ 8713-74*

ГОСТ 8733-

74*

ГОСТ8734-

10.20

ГОСТ1050-

74**

15-40 2,5 200 -40

БЕСШОВНЫЕ

ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫЕ

ТУ 14-3-

190-80

10.20

ГОСТ

1050-74**

50-400 2,5 200 -40

БЕСШОВНЫЕ

ТЕРМООБРАБОТАННЫЕ

ГРУППЫ Б,

ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫЕ С

ИСПЫТАНИЕМ ПО П. 2.7 ГОСТ

550-750*

ГОСТ 550-

10.20

ГОСТ

1050-74**

10Г2

ГОСТ4543-

71**

25-300 2,5 200 -40

БЕСШОВНЫЕ

ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫЕ

ТУ 14-3-

1128-82

09Г2С

ГОСТ

19282-73

50-400 2,5 200 -60

ВОДОГАЗОПРОВОДНЫЕ

ОЦИНКОВАННЫЕ ВЫСШЕГО

КАЧЕСТВА

ГОСТ 3262-

75*

10 ГОСТ

1050-74**

Вст3Сп5

гост 380-

71*

25-150 1,6 75 -40

ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ

СПИРАЛЬНОШОВНЫЕ

ТЕРМИЧЕСКИ УПРОЧНЕННЫЕ

ТУ 14-3-

954-80

Вст3сп5

ТУ 14-1-

14-15-75 и

ГОСТ 350-

71*

500, 600, 700,

800, 1000,

1200, 1400

2,5 200 -40

ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ

СПИРАЛЬНОШОВНЫЕ

ТУ 14-3-

808-78

20 ТУ14-3-

8080-78

500-1400 2,5 200 -40

ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ

ПРЯМОШОВНЫЕ

ТУ 14-3-

1138-82

17Г1С-У

ТУ 14-3-

1138-82

1000, 1200 2,5 200 -50

ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ

ТЕРМООБРАБОТАННЫЕ

ПРЯМОШОВНЫЕ

ГОСТ20295-

17 ГС 17

Г1С

ГОСТ

19282-73

500, 600

700, 800

2,5 200 -50

1 - трубы промышленностью не освоены; 2 - с испытанием на изгиб; 3 - тип 3 или спирально-шовные; тип 3 с

испытанием сварного шва на загиб

Примечание: Предельные расчетные температуры наружного воздуха приняты из условия, что трубопроводы

принимают t окружающей среды при отсутствии в них давления