Розділ 2. Розрахункова частина

Робочі параметри теплоносія у відповідності з технічними умовами:   

· Тиск в подаючому трубопроводі                          Pп = 90 м. в.ст

· Тиск в зворотному трубопроводі                          P0 = 36.м. в.ст

· тиск в тепломережі -16 кгс/см²; (1,6 МПа);

· тиск в системах опалення і вентиляції не менше -6 кгс/см² (0,6 МПа); Температура на подаючому трубопроводі           Т1 = 150°С

· Температура в зворотному трубопроводі             Т2 = 70°С

• Діаметр підводного трубопроводу                         ∅ 76 х 3.0 н н
• Діаметр відводного трубопроводу                         ∅ 32 х 2.5 н н
• Опір системи опалення                                          hc = 1.6 н
• Параметри системи опалення:
• t1 = 95 °С,              t2 = 70 °С.
• в підігрівачах ГВП не менше - 8 кгс/см² (0,8 МПа);                                      
• влітку теплові мережі працюють за температурним графіком 70-30°С.
• температура найбільш холодної п`ятиденки – (-22⁰С);
• тривалість опалювального сезону – 187 діб;

Теплоносій – гаряча вода.

         

     Мета дипломного проектування – вдосконалення системи теплозабезпечення навчального корпусу ДВНЗ КУУП за рахунок застосуванням енергозберігаючих заходів»

                                                         

                                   Розрахунок витрат тепла.

                                           Зимовий період.

1. Розрахункові максимальні витрати мережної води на опалення:

              . Qоп                     250500 G₀ ^Max =                                     =                              = 3131кг/год           C(150-70)                1·(150-70)

 

        Max       Gоп                3131       G        =              =                         = 3.41 м³ /год    G^max_зв = 3131 =3,2м³/г

       под            Р               917                                                         977

 

2. Розрахункові максимальні витрати мережевої води на ГВП :

           гвп Qmax ·0,46   155000·0.46          G     =              =                         = 2593кг /год

          max С ( tп - to )   1(70-42,5)

                       max Gmax                 2593          G     =              =                         = 2.65 м³/год

            гвп         P                 977

3.Підсумкова витрата мережевої води:

G под = G оп + G ГВП = 3.41+2.65= 6.06 м^3/

G зв = Gо + G гвс = 3,2+ 2.65 = 5,85

                                              Літній період.

1. Розрахункові максимальні витрати мережної води на ГВП:

 max β Qгвп         0,8 155000    G =                =                                = 3100 кг/год

  гвп С (tn-to)        1(70 + 30 ) 

max G гвп        3100  G =             =               = 3,17 м³/год

гвп     Р            977

Gгвп = 0,1гвп = 0,1·3,17 = 0,32  м³ / год

 

Розрахунок втрат тиску в подавальному трубопровоі.

ΔР = R·L

Де: R – питомі втрати тиску на тертя, кг/м²

   L – приведена довжина трубопроводу, м

R = 0,00638·ƛ ·   G 2 max  , кгс/ м²    

                            d 5 вн·P    

де: ƛ – коефіціент гідравлічного тертя

      G max -  сумарна розрахункова витрата ситьової води, т/год

      d вн -    внутрішній діаметр трубопроводу, м

Р – густина теплоносія на розрахунковій ділянці трубопроводу, кгс/ м³

                        

ƛ = 0.11 (         Ke      +     68  ) 0.25

                  d вн                         Re

де: Ke – еквівалентна шорсткість внутрішньої поверхні стальних труб, 0, 0005

     Re – число Рейнольдса

                        

    Re =    V·dвн      =  2,95 ·0,027·10     = 402273

                    Y                            0,198

Де : V – швидкість руху теплоносія, м/сек

   Y - кінематична в’язкість, м² / сек

       

V = G max        =      6,06                   = 2,95 м/сек

     360·F                   3600·0,00057      

        π·d²вн           3,14·0,027 ²

F =                    =                            = 0,00057 м²

            4                      4

 

ƛ = 0,11 · ( 0,0005      +        68     )^0,25 = 0,41

                  0,027                 402273    

 

R = 0,00638·0,041 ·   6,06²            = 730 кг/м² = 0,73 м·в·ст.

                                0,027⁵·917

C = L+Le

Де : L – довжина трубопроводу, м

    Le - еквівалентна довжина місцевих опорів, м

 

Le = Σ ξ ·      dвн

                   ƛ

де : Σ ξ – сума коефіцієнтів місцевих опорів

Σ ξ = ξ1 + ξ2

Де :  ξ1 – коефіцієнт місцевого опору дифузора

    ξ 2 – коефіцієнт місцевого опору дифузора

 

ξ1 = К ( 1-    F1   ) ² = 0,41 ( 1 - 0,00057        ) ² = 0,3

                      F2                              0,0038  

Де : К – коефіціент залежний від кута переходу

 F1 – переріз трубопроводу меншого діаметру, м²

F2 – переріз трубопроводу більшого діаметру, м²

 

F 1 = π·d^{2 вн}     =  3,14 ·0,027²  = 0,00057 м²

                 4                      4

F1 = π·d² вн        =     3,14·0,07² =  0,0038 м²       

              4                                   4

Де : Е – коефіцієнт стиснення

Е = 0,612                                                 при       F1        = 0,15

                                                                                    F2

Σ ξ = 0,3 + 0,15 = 0,45

 

Le= 0,45  0,027    = 0,23                  L = 0,884 + 0,3 = 1,184         

                 0,041

ΔP = R·L = 0,73 · 1,184 = 0,86 м.в.ст.

Грязьовик 01

 

                   Розрахунок втрат тиску в зворотному трубопроводі

ΔP = R·L

Де : R – питомі втрати тиску на тертя, кгс/м²

   L - приведена довжина трубопроводу,м

R = 0,00638·ƛ·  G²_max    кгс/м²

                         d ² _вн· P 

де :   ƛ – коефіцієнт гідравлічного тертя

   G _max – сумарна розрахункова витрата ситьової води, т/год

   d _вн -  внутрішній діаметр трубопроводу, м

    P - густина теплоносія на розрахунковій ділянці трубопроводу, 9 кгс/м³

 

ƛ = 0,11 (  Ke       +          68         ) ^0.25

                d вн                       Re

де : Ke – еквівалентна шорсткість внутрішньої поверхні стальних труб, 0,0005

  Re - число Рейнольдса

Re = V·d _вн  =  2,85 ·0,027·10⁶   = 185870

             Y                         0,414

Де : V – швидкість руху теплоносія, м/сек

   Y - кінематична в’язкість , м²/сек

 

V = G_max      =          5,85       = 2,85 м / сек

     3600·F            3600·0,00057     

 

F = π·d² _вн       = 3,14·0,027²     = 0,00057м²

           4                            4

ƛ = 0,11 · ( 0,0005  +    68    )^0.25 = 0.041

                 0,027           185870      

R = 0,00638·0,041 · 5,85²       = 639 кг/м² = 0,64 м,в,ст.                                 

                                0,027⁵·977

L = L+Le

Де : L – довжина трубопроводу, м

   L -  еквівалентна довжина місцевих опорів,м

 

Le = Σ ξ ·     d вн       

                          ƛ    

Де : Σ ξ – сума коефіцієнтів місцевих опорів

Σ ξ = ξ1 + ξ2

Де : ξ1- коефіцієнт місцевого опору дифузора

  ξ 2- коефіцієнт місцевого опору дифузора

 

ξ 1 = К ( 1 -    F1      )² = 0,41 ( 1 - 0,00057 )² = 0,3

                        F2                              0,0038

Де : K – коефіцієнт залежний від кута переходу

   F1- переріз трубопроводу меншого діаметру ,м²

   F2 – переріз трубопроводу більшого діаметру,м²

F1 =  π·d²вн       =    3,14·0,027²    = 0,00057м²

           4                          4

F2 = π·d²вн       = 3,14·0,07²   = 0,0038м²

              4                          4

ξ 2 = К ( 1   )² = 0,3 (       1          - 1 ) = 0,12     

                 Е                             0,612 

Де : Е – коефіцієнт стиснення

Е = 0,612                             при           F1   = 0,15      

                                                              F2

Σ ξ = 0,3 + 0,15= 0,45

Le = 0,45 0,027     = 0,3                         L = 0,884+0,3= 1,184  

              0,041

ΔP = R·L = 0,64·1,184 = 0,76 м.в.ст

Грязьовики – ΔР = 0,76 м.в.ст

Теплолічильники – ΔР = 1,7 м.в.ст ·2= 3,4  м.в.ст  

Регулятор урд – 50 м – ΔР = 1,5  м.в.ст

Тиск у вузлі приєднання по ТУ – 90-36=54 м.в.ст.

H = 54-  0,86- 0,76-0,5-3,4-1,5= 46,98 м.в.ст.

Необхідний тиск перед елеватором 22,94 м.в.ст.

Робота елеватора забезпечена.

 

 

                               Розрахунки теплових витрат

Втрати теплової енергії в водяних мережах середньорічні визначають за формулою:

Q ^p _сер = Q^{сер p}_вит +    Q^{сер p}_із + Q^{сер p}_{пр ,} ккал/год

Q^{сер p} – продуктивне витікання; визначається згідно з відповідними актами;

Q^{сер p}_{вит -} середньорічна втрата теплової енергії з непродуктивним витіканням води з мережі;

Q^{сер p}_із - середньорічна втрата теплової енергії з непродуктивним витіканням води з мережі;

Середньорічні втрати теплової енергії з непродуктивним витіканням води визначаються :

 Q^{сер p}_{вит  =} G·G_вит ( t_n^{сер р –} t₀^{сер р}    - t_x^{сер р}  ), ккал/год   

                                                          2

Де : С = 1,0 ккал/кг ·кг·град – питома теплоємкість;

   G_вит – непродуктивне витікання води за звітний період;

                                  G_вит = 2,5·10^-6 ·V·p,

Де : V – об’єм води в трубопроводах тепломережі;

P = 960кг/м³ – густина води для даного інтервалу температури;

t_n^{сер р ,} t₀^{сер р}    - температура середньорічної води в подавальному та зворотному трубопроводах;

t_х^{сер р} = 5°С – температура холодної води в джерелі тепло споживання.

V = L·V+Q·V = 33·0,004+0,406·19,5= 8,05

Де : L довжина трубопроводу,м;

  V ⁼ 0,005 – питомий об’єм води для трубопроводу   ᶿ 80 мм.

 

^{Тоді :}

Q^{сер p}_вит = 0,0025·C·L·V·p·(   t_n^{сер р -} t₀^{сер р}     - t_х^{сер р} ) =

                                                           2

0,0025·1·8,05·960 ( 90+50 – 5 )  =12;      

            2

 

Середньорічна втрата теплової енергії через ізоляцію :

Q^{сер p}_із  = g_норм ·L·β, ккал/год.

Де :    g_норм - удільні теплові втрати ізольованими трубопроводами;

     g_норм = 74·33·1,2 = 2930.

Сумарні середньорічні втрати теплової енергії становлять :

 Q^р_сер  = 1256 + 2930 = 4186 ккал/год

Q^{сер p}_пр  - продуктивне витікання визначається згідно з відповідними актами.

 

                                  Розрахунок елеваторного вузла

Вихідні дані:

- розрахункова температура води в тепловій мережі:          T₁= 150°C, T₂=70°C;

- розрахункова температура води в місцевій системі:          t₁= 95°C, t₂=70°C ;

- Витрати тепла в системі:                                                            Q = 250500 ккал/год;

- гідравлічні витрати в місцевій системі опалення:               H₂= 1,6 м.в.ст.

Коефіцієнт змішування елеватора:     ą = T₁-t₁ =  150-95    = 2,2

                                                                       t ₁ - t         95 – 70    

приведені витрати теплоносія:

G_пр =                   Q              = m/год

           √ H  ͯ ( t₁- t₂)  ͯ 1000  

Витрати теплофікаційної води:

G _т =                         Q               m/год

           T₁- t₂   ͯ 1000  

Розрахунковий діаметр елеватора:

d ₂ = 0874 √ G_пр , т/год

діаметр сопла елеватора:

d_c =                           10d_г                                        мм

         √ 0,78/G²(1+ą)² d⁴₂ + 0,61 ( 1+ ą )^{2 –} 0,4ą²

Тиск, необхідний для роботи елеватора:

   H_тр = 1,4 xH₂x ( 1+ ą )² м.в.ст.

Тиск, який дроселюється автоматичним регулятором перепаду тиску :

ΔH = ΔH_{1 –} H_тр = 54,0 – 22,94 – 0,86 – 0,76 – 0,5 – 3,4 – 1,5 = 24,06 , м.в.ст.

Де : 0,11         - витрати тиску в водопідігрівачі;

0,86 та 0,76          - втрати тиску в подавальному та зворотному тр-дах;         

   1,5            - втрати тиску в регуляторі тиску;

   3,4             - втрати тиску в тепло лічильниках;

Де : ΔH₁                  - тиску у вузлі приєднання перед елеватором.

                                

 

                                  Таблиця розрахунку елеватора.

Q,ккал/год	Gпр	Gт	ą	d r	dc	н2	Hтр	H1	ΔH1	Dшгвп
250500	7,92	3,13	2,2	2,5	8,3	1,6	22,94	24,06	54,0	5,9

 

         

                        

 

Розрахунок шайби на ГВП

 

  О_гвс=155000кал/кгод.                             Q _п =69750ккал/год-витрати тепла ІІступ.

G_п  =     69750          =  2,54 м³/год.

      (70-42,5)10³

D_m =      10,0     √2,54     = 5,9мм.

                     √ 54-(0,11+3)    

Розрахунок потреб тепла на гаряче водопостачання згідно зі СНіП ‘’  Внутрішній водопровід и каналізація будівель’’

Характеристика споживачів.

  Гуртожиток на 98 проживаючих,

сантехнічних приладів, що споживають гарячу воду – 64.

Норма витрати гарячої води:

- В середню добу g^h _um= 50^л/доб;  

- В добу найбільшого споживання g^h_u = 60^л/доб;

- В годину найбільшого водоспоживання g^h = 6 /доб;;

- Витрата води приладом g_o^h_hro = 60^л/год, g^h_o = 0,14 ^л/сек.

Учбова частина – студентів і викладачів – 945,

сантехнічних приладів, що споживають гарячу воду – 19 .

Норма витрати гарячої води :

-в середню добу g_um^h = 5,2 л/доб.

-в добу найбільшого водоспоживання g_u^h = 1,2 л/год.

-витрата води приладам – g_o^h = 60л/год, g_o^h= 0,1  л/сек.

Медпункт – прийом хворих 3ч/год х 6=18 ч/год, 90 ч/доб,приладів – 6.

Норма витрати гарячої води:

-в середню добу g_um^h= 5,2 л/доб.

-в добу найбільшого водоспоживання g_u^h=6,0 л/доб.

-в годину найбільшого водоспоживання g_hru^h= 1,2 л/год.

-витрата гарячої води приладом – g_{o hru}^h = 60л/год, g_o^h = 0,14 л/сек.

Витрата гарячої води за середню годину:

 g^hт= g_u^h·U          м³/год,   де Т-період водоспоживання.

     1000 ·т 

Для гуртожитку : g^h_т1= 60·98 = 0,245 м³/год.

                                     100·24

Для учбової частини: g^h_т2 = 8·945 = 0,63 м³/год.

                                 100·12

Для медпункту : g^h_т3 = 6·90 = 0,108 м³/год.

                      1000·5

  Тепловий потік ГВП за середню годину:

Q^h_т = 1,163·g^h_т ( 55- t°C ) + 1,163 · g^h_т · ( 55-t°C ) ·0,2, де 1,2 – коефіціент, що враховує втрати в трубопроводах т3,т4.

Для гуртожитку : Q^h_т1 = 1,163·0,245 ( 55-5 ) + 1,163·0,245 ( 55-5 ) = 14,25+2,85 = =17,1квт = 0,015 гкал/год.

Для учбової частини: Q^h_т2 = 1,163·0,63 ( 55-5 ) ·0,2 = 36,63+7,33 = 43,96 квт = =0,038гкал/год .

Для медпункту : Q^h_т3 = 1,163·0,108 ( 55-5 ) + 1,163·0,108 ( 55-5 ) ·0,2= 6,28+1,26 =   =7,54квт = 0,006 гкал/год.

      Середня витрата гарячої води і тепла для системи в цілому.

Σ g^h_т  = g^h_т1 + g^h_т2  + g^h_т3 = 0,245+0,63+0,108 = 1,23м³/год.

Σ Q^h_т = ,163·1,23 ( 55-5 ) ·0,2 = 71,52+14,3 = 85.82 квт = 0,074 гкал/год.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: