Теплопостачання району міста (стр. 4 из 6)
Площа, обмежена осями координат і графіком тривалості сумарного теплового навантаження, дорівнює річним витратам теплоти споживачами району без врахування витрат теплоти на технологічні потреби.
5 Транспортування теплоносія. Визначення витрати
теплоносія.
5.1 Визначення витрат теплоносія
Розрахункові витрати теплоносія на опалення
, кг/с (5.1)де tр1 – розрахункова температура теплоносія в прямому теплопроводі, оС (приймаємо tр1=150оС [1]);
tр2 – розрахункова температура теплоносія в зворотньому теплопроводі, оС (приймаємо tр2=70оС [1]).
За формулою (5.1)
, кг/с.Розрахункові втрати теплоносія на вентиляцію
, кг/с (5.2)За формулою (5.2)
, кг/с.Розрахункові витрати теплоносія на гаряче водопостачання для закритих систем теплопостачання при двохступінчастих послідовній і змішаній схемах приєднання підігрівачів
, кг/с (5.3)де tП – температура водопровідної води після підігрівача першої ступені, оС (приймаємо рівним 5 оС [1]);
t20 – температура теплоносія в зворотньому теплопроводі в точці перелому графіка, оС (приймаємо рівним 5 оС [1]).
За формулою (5.3)
, кг/с.Максимальні витрати теплоносія на гаряче водопостачання
, кг/с (5.4)За формулою (5.4)
, кг/с.Розрахункові сумарні витрати теплоносія в двохтрубних магістральних і розподільних мережах закритих систем теплопостачання:
прямого трубопроводу
, кг/с (5.5)За формулою (5.5)
, кг/с;зворотнього трубопроводу
, кг/с (5.6)За формулою (5.6)
, кг/с .5.2 Тепловий розрахунок ділянки теплової мережі
Метою теплового розрахунку ділянки теплової мережі являється визначення теплових втрат теплопроводу, розрахунок температурного поля навантаження коло теплопроводу, що включає визначення температур ізоляції, повітря в каналі, стінок каналу і грунту, розрахунок падіння температури теплоносія вздовж ділянки теплопроводу, розрахунок товщини теплової ізоляції і вибір доцільного матеріалу теплової ізоляції.
Діаметр труби прямого і зворотнього теплопроводів магістральних або розподільних мереж визначається за формулою
, м (5.7)де r – густина теплоносія відповідно в прямому і зворотньому трубопроводі, кг/м3 (rп=916.93 кг/м3 для температури води в прямому трубопроводі 150оС, rз=977.81 кг/м3 для температури води 70оС);
с – швидкість руху теплоносія, м/с (для прямого теплопроводу с=2.5 м/с, для зворотнього – с=1.5 м/с).
За формулою (5.7)
, м; 
, м.По ГОСТ 10706-76 вибираємо труби прямого і зворотнього теплопроводів з умовним проходом 900 мм; зовнішній діаметр 920 мм; внутрішній діаметр 898 мм, додаток 5 [1].
Вибираємо непрохідний канал типу 2КСІ20-150 (рисунок 5.2.1):
а=1570 мм, б=160 мм, в=1730 мм, h=296 мм, H=1500 мм.
Еквівалентний внутрішній діаметр непрохідного каналу
, м (5.8)де П – внутрішній периметр перерізу каналу, м (П=2×(2×а+б+Н)=9600 мм).
 |
Рисунок 5.1 – Канал типу 2КСІ20-150
За формулою (5.8)
, м.Термічний опір каналу і грунту
, м×К/Вт (5.9)де a – коефіцієнт тепловіддачі від повітря до внутрішньої поверхні каналу, Вт/(м2×К) (a= 8.14 Вт/(м2×К) [8]);
lгр – коефіцієнт теплопровідності грунту, Вт/(м×К) (lгр=1.5 Вт/(м×К) [8]);
h – глибина закладення осі теплопроводу , м (h=1.5 м).
За формулою (5.9)
, м×К/Вт.Температура повітря в каналі
, оС (5.10)де tо – середньорічна температура навколишнього повітря (для підземних теплопроводів мілкого закладання (h/dн<2) за температуру навколишнього середовища tо приймається температура навколишнього повітря tн, tо=-18 оС)
Sq=q1+q2 – сумарні втрати тепла відповідно прямим і зворотнім трубопроводами (q1=252.88, Sq=432.68 , додаток 6 [1]) ,Вт/м.
За формулою (5.10)
, оС.Термічний опір прямого теплопроводу
, (м×К)/Вт (5.11)де tсер1 – середня температура теплоносія в прямому теплопроводі, оС (tсер1=110 оС).
За формулою (5.11)
, (м×К)/Вт.Термічний опір зворотнього теплопроводу
, (м×К)/Вт (5.12)де tсер2 – середня температура теплоносія в зворотньому теплопроводі, оС (tсер1=40 оС).
За формулою (5.12)
, (м×К)/Вт.Термічний опір ізоляції прямого теплопроводу
, (м×К)/Вт (5.13)де dн1 – зовнішній діаметр прямого теплопроводу з ізоляцією, м.
За формулою (5.13)
, (м×К)/Вт.Термічний опір ізоляції зворотнього теплопроводу
, (м×К)/Вт (5.14)де dн2 – зовнішній діаметр зворотнього теплопроводу з ізоляцією, м.
За формулою (5.14)
, (м×К)/Вт.Товщина шару ізоляції прямого теплопроводу
, м (5.15)де lіз – коефіцієнт теплопровідності основного шару ізоляції (lіз=0.047, додаток 7 [1]), Вт/(м×К);
d1- зовнішній діаметр ізолюючого прямого теплопроводу, м.
, м.Товщина шару ізоляції зворотнього теплопроводу
, м (5.16)де d2- зовнішній діаметр ізолюючого зворотнього теплопроводу, м.
, м.Перерахунок величин термічного опору поверхні ізольованого теплопроводу по знайденому dіз не проводиться, оскільки воно мале в порівнянні з Rіз.
5.3 Прокладання теплової мережі
Прокладання теплової мережі може бути підземним, наземним і надземним. Підземне прокладання виконується в непрохідних, напівпрохідних і прохідних каналах, а також безканально в залежності від конкретних умов.
Вибираємо підземне прокладення теплової мережі (оскільки воно найбільш поширене) в непрохідних каналах.
Для захисту теплопроводів від впливу грунтових, атмосферних і паводкових вод і для забезпечення вільного теплового продовження трубопроводи прокладають в каналах, кладучи їх на опори. В цілях виключення можливого попадання води в канали, шви між окремими його секціями щільно заповнюють цементним розчином, а зовнішню поверхню стін і перекриття покривають двома шарами бітума. Висока якість покриття досягається при механізованому нанесенні бітума.
Непрохідні канали застосовують для прокладання теплопроводів діаметром від 700 мм включно, не залежно від числа труб. Конструкція каналу залежить від вологості грунту. В сухих грунтах часто роблять блочні канали з бетонними або цегляними стінками, або залізобетонні одно- і багатокомірні.