ОСНОВЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 16Следующая ⇒

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Энергетический институт

Специальность:

140101.65/100500 – тепловые электрические станции

Направление подготовки бакалавра:

140100.52/550900 – теплоэнергетика

Санкт-Петербург

Издательство СЗТУ

Утверждено редакционно-издательским советом университета

УДК 697.34

Основы централизованного теплоснабжения: учебно-методический комплекс (информация о дисциплине, рабочие учебные материалы, информационные ресурсы дисциплины, блок контроля дисциплины) /сост. Е.А. Блинов, Б.Л. Паскарь, А.Л. Васильченко.- СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008.- с.

Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с требованиями Руководства по разработке и оформлению учебной и учебно-методической литературы.-СПб.: СЗТУ, 2006.

В дисциплине рассматриваются основные виды теплового потребления, источники генерации теплоты: котельные, промышленные ТЭЦ, теплофикационные установки АЭС и установки утилизации теплоты, тепловые сети, тепловые пункты и насосные станции, технико-экономическое обоснование выбора систем теплоснабжения.

Рассмотрено на заседании кафедры теплотехники и теплоэнергетики 30 июня 2008г.; одобрено методическим Советом энергетического института 26 июня 2008г.

Рецензенты: кафедра теплотехники и теплоэнергетики Северо-Западного государственного заочного технического университета (зав. кафедрой З.Ф. Каримов, д-р техн. наук, проф.); Н.Н.Гладышев, канд. техн. наук, доц. кафедры теплосиловых установок и тепловых двигателей СПбГТУРП.

Составители: Е.А. Блинов, канд. техн. наук, проф.,

Б.Л. Паскарь, канд. техн. наук, проф.,

А.Л. Васильченко, ст. преподаватель

ã Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2008

ИНФОРМАЦИЯ О ДИСЦИПЛИНЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина «Основы централизованного теплоснабжения» изучается студентами специальности 140101.65/100500 всех форм обучения в одном семестре. Дисциплина включает в себя разделы: основные положения теплоснабжения потребителей; тепловое потребление; системы теплоснабжения; источники теплоснабжения; регулирование в системах теплоснабжения; тепловые сети; тепловые пункты и насосные станции.

Целью изучения дисциплины является получение необходимых знаний и навыков для проектирования и эксплуатации систем централизованного теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунальных потребителей.

Задачи изучения дисциплины – творческое усвоение основных положений централизованного теплоснабжения, теплофикации и тепловых сетей. Знания основ дисциплины формируется на нескольких уровнях, отличающихся глубиной проработки материала.

В результате изучения дисциплины студент должен овладеть основами знаний по дисциплине, формируемыми на нескольких уровнях:

Иметь представление:

- о структуре систем источников теплоты: котельные, тепловые и атомные электростанции, установки утилизации теплоты;

- о теплофикации, как наиболее совершенном методе централизованного теплоснабжения;

- о централизованном и децентрализованном теплоснабжении.

Знать:

- основные положения централизованного теплоснабжения;

- основные принципы рационального энергоснабжения на базе теплофикации;

-методики расчетов тепловых нагрузок на нужды технологии, отопления, вентиляции, кондиционирования и ГВС;

- системы теплоснабжения и теплоносители;

- схемы, состав оборудования и режимы работы современных и перспективных источников теплоты;

- методы регулирования в системах теплоснабжения;

- конструкции и методики расчетов тепловых сетей и тепловых пунктов.

Уметь:

- определять тепловые нагрузки потребителей;

- строить температурный график регулирования в тепловых сетях;

- строить пьезометрический график системы теплоснабжения;

- определить годовую потребность в натуральном и условном топливе;

- разработать проект и провести технико-экономический анализ систе- мы теплоснабжения.

Владеть:

- методиками расчетов тепловых сетей и тепловых пунктов;

- методиками расчета теплообменного оборудования;

- методикой оптимального выбора оборудования источников теплоты и тепловых пунктов;

- основами программирования, навыками работы с персональным компьютером для расчетов систем теплоснабжения;

- способами определения затрат энергетических, материальных и людских ресурсов при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения.

Место дисциплины в учебном процессе:

Теоретической и практической основами дисциплины являются курсы: «Гидрогазодинамика», «Техническая термодинамика», «Тепломассообмен», «Котельные установки и парогенераторы», «Экономика энергетических предприятий». Приобретенные студентами знания будут непосредственно использованы при изучении следующих дисциплин: «Энергосбережение в теплотехнике и теплотехнологиях», «Технико-экономические основы проектирования», а также в курсовом и дипломном проектировании.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1.1

Вид учебной работы	Всего часов
Форма обучения
очная	очно-заочная	заочная
Общая трудоемкость дисциплины
Работа под руководством преподавателя
В т.ч. аудиторные занятия:
Лекции
практические занятия
Самостоятельная работа студентов
Промежуточный контроль, количество:
В т.ч.: курсовой проект,
Вид итогового контроля	Экзамен

Перечень видов практических занятий и контроля:

- тесты (по разделам дисциплины);

- практические занятия – 25 часов (для очной формы обучения); 10 часов (для очно-заочной формы обучения); 6 часов (для заочной формы обучения);

- курсовой проект (для всех форм обучения);

- экзамен (для всех форм обучения).

РАБОЧИЕ УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

(объем дисциплины – 100 часов)

Введение (6 часов)

[1], с. 6…18, 78…79; [2], с. 4…7.

Предмет и содержание курса. Основные формы вырабатываемой энергии и их ресурсы. Централизованное теплоснабжение и теплофикация.

Системы централизованного теплоснабжения и их структуры.

Системы децентрализованного теплоснабжения.

Общие характеристики тепловых сетей и тепловых пунктов.

Раздел 1. Тепловое потребление ( 16 часов)

[1], с. 58…77; [9], с. 3 – 4.

Сезонные и круглогодичные нагрузки. Зависимость тепловых нагрузок

от климатических условий и профиля производственных предприятий. Определение значений и характера тепловых нагрузок.

Задачи отопления. Методика расчета потерь теплоты зданиями и составления теплового баланса зданий. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления. Отопительный сезон.

Вентиляция производственных, коммунальных предприятий и общественных зданий. Расчет расхода теплоты на вентиляцию. График работы систем вентиляции.

Кондиционирование воздуха, выработка искусственного холода. Определение подлежащего удалению из здания избыточного количества теплоты.

Параметры и расход теплоты на технологические нужды. Пути экономии топливно-энергетических ресурсов на производстве.

Горячее водоснабжение: назначение, требуемые параметры, характер потребления горячей воды. Виды расчетных нагрузок на нужды ГВС. Методика расчета потребности в теплоте на ГВС.

Основные задачи расчета тепловых нагрузок. Методика определения мак-

симальных и среднечасовых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, годовых расходов теплоты. Расчет годовой потребности в топливе.

Раздел 2. Системы теплоснабжения (12 часов)

[1], с. 85…114.

Типы водяных систем. Однотрубные и многотрубные системы, их схемы, области применения, основные преимущества и недостатки.

Зависимая и независимая схемы присоединения теплопотребляющих установок абонементов к тепловой сети. Достоинства и недостатки закрытых и открытых систем. Принципы несвязанного и связанного регулирования.

Виды систем пароснабжения предприятий, их структура и особенности. Схемы паровых систем теплоснабжения, состав оборудования, режимы работы, методы обеспечения надежности пароснабжения.

Системы сбора и возврата конденсата от промышленных потребителей; их назначение, состав оборудования, режим работы. Меры по снижению потерь конденсата.

Основные преимущества и недостатки воды как теплоносителя по сравнению с паром.

Выбор параметров теплоносителя и системы теплоснабжения. Преимущества и недостатки открытых и закрытых систем.

Раздел 3. Источники теплоснабжения (16 часов)

[1], с. 35…54, 79…85; [3], 10…17, 91…102, 121…122; [4], с. 11…12, 29…37, 54…65, 221…225; [6], с. 151…153, 167…173.

Назначение, тепловые схемы, состав оборудования котельных. Методика расчета тепловых схем котельных. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельных для закрытых и открытых систем теплоснабжения. Пути совершенствования тепловых схем котельных и повышения эффективности их работы.

Схемы отпуска теплоты от ТЭЦ с паром и горячей водой и их эффективность. Распределения тепловых нагрузок между отборами турбин и пиковыми водогрейными котлами. Совместная работа котельных и ТЭЦ в системах теплоснабжения.

Принципиальные схемы, параметры и оборудование теплофикационных газотурбинных и парогазовых установок (ГТУ и ПГУ). Особенности теплоподготовительных систем КЭС.

Перспективы и условия внедрения теплофикационных установок в тепловые схемы атомных электростанций. Схемы подключения сетевого подогревателя к тепловой схеме атомных электростанций.

Раздел 4. Регулирование в системах теплоснабжения (10 часов)

[1], с. 116…120, 131… 175.

Назначение и структура системы регулирования. Возможные методы регулирования тепловой нагрузки в системах централизованного теплоснабжения. Регулирование отпуска теплоты из паровых сетей.

Центральное регулирование однородной и разнородной тепловых нагрузок. Графики температур при качественном регулировании отопительной нагрузки.

Методы центрального регулирования суммарных нагрузок отопления и горячего водоснабжения, используемого в системах теплоснабжения городов.

Эффективность различных систем регулирования отпуска теплоты.

Раздел 5. Тепловые сети (30 часов)

[1], с.182…212, 241…248, 305…352; [2], с. 119…123, 134…146

Задачи гидравлического расчета. Основные требования к режиму давления в водяных тепловых сетях. Схемы тепловых сетей. Основные формулы расчета. Пьезометрический график и выбор вида присоединения потребителей к тепловым сетям. Определение параметров сетевых и подпиточных насосов.

Гидравлические характеристики участков тепловой сети, насосов и регуляторов. Гидравлический удар и средства борьбы с ним.

Тепловой расчет. Задачи и основные требования. Термические сопротивления и теплопотери. Определение оптимальной толщины изоляции.

Прочностной расчет трубопроводов. Расчет усилий на подвижные и неподвижные опоры. Компенсация температурных напряжений в трубопроводах тепловой сети. Виды компенсации, расчет усилий при самокомпенсации.

Схемы и конфигурации тепловых сетей. Трасса и профиль теплопроводов. Конструкции теплопроводов. Теплоизоляционные материалы и конструкции тепловой изоляции. Трубы и их соединения, арматура. Способы прокладки тепловых сетей. Опоры. Компенсаторы. Основы проектирования тепловых сетей.

Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции (10 часов)

[1], с. 262…303; [2], с. 290…306, 321…331.

Назначение, схемы и оборудование тепловых пунктов. Методика расчета и выбора основного оборудования. Связь тепловых пунктов с системами потребителей и источниками теплоты.

Центральные и индивидуальные тепловые пункты. Тепловые пункты промышленных предприятий.

Установки сбора и возврата конденсата.

Назначение, технологические схемы и компоновки насосных станций на тепловых сетях. Аккумулирование теплоты.

Автоматизация тепловых пунктов и насосных станций. Диспетчеризация.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

2.2.1. Тематический план дисциплины

для студентов очной формы обучения

Таблица 2.1

№ п/п	Название раздела, темы	Кол-во часов по дневной форме обучения	Виды занятий и контроля
Лекции	ПЗ	Самост. работа	Тесты	Курс. проект
аудит.	ДОТ	аудит.	ДОТ

	Всего
	Введение
	Раздел 1. Тепловое потребление				№1
1.1	Классификация тепловых нагрузок
1.2	Расчет тепловых нагрузок					Зад.1
	Раздел 2. Системы теплоснабжения				№2
2.1	Водяные системы
2.2	Паровые системы
2.3	Выбор теплоносителя и системы
	Раздел 3. Источники тепла				№3
3.1	Котельные
3.2	ТЭЦ					Зад. 2
3.3	Теплофикационные установки АЭС
	Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях				№4	Зад. 3
	Раздел 5. Тепловые сети				№5
5.1	Расчеты тепловых сетей					Зад. 4
5.2	Схемы прокладки и конструкции тепловых сетей					Зад. 5
	Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции				№6

Тематический план дисциплины

для студентов очно – заочной формы обучения

Таблица 2.2

№ п/п	Название раздела, темы	Кол-во часов по дневной форме обучения	Виды занятий и контроля
Лекции	ПЗ	Самост. работа	Тесты	Курс. проект
аудит.	ДОТ	аудит.	ДОТ

	Всего
	Введение		1, 5				4, 5
	Раздел 1.Тепловое потребление		2, 5		1, 5			№1
1.1	Классификация тепловых нагрузок		1, 5
1.2	Расчет тепловых нагрузок				1, 5				Зад. 1
	Раздел 2. Системы теплоснабжения		1, 5	3, 5				№2
2.1	Водяные системы
2.2	Паровые системы		0, 5
2.3	Выбор теплоносителя и системы			0, 5
	Раздел 3. Источники тепла					2, 5	3, 5	№3
3.1	Котельные		1, 5			1, 5
3.2	ТЭЦ								Зад. 2
3.3	Теплофикационные установки АЭС		0, 5
	Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях							№4	Зад. 3
	Раздел 5. Тепловые сети			4, 5		6, 5		№5
5.1	Расчеты тепловых сетей			3, 5	3, 5				Зад. 4
5.2	Схемы прокладки и конструкции тепловых сетей				1, 5	1, 5			Зад. 5
	Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции		1, 5		1, 5			№6

Тематический план дисциплины

для студентов заочной формы обучения

Таблица 2.3

п/п	Название раздела, темы	Кол-во часов по дневной форме обучения	Виды занятий и контроля
Лекции	ПЗ	Самост. работа	Тесты	Курс. проекты
аудит.	ДОТ	аудит.	ДОТ

	Всего
.	Введение			0, 5		5, 5
	Раздел 1. Тепловое потребление						№1
1.1	Классификация тепловых нагрузок		0, 5
1.2	Расчет тепловых нагрузок		0, 5					Зад.1
	Раздел 2. Системы теплоснабжения			5, 5		5, 5	№2
2.1	Водяные системы		0, 5
2.2	Паровые системы		0, 5	1, 5
2.3	Выбор теплоносителя и системы
	Раздел 3. Источники тепла				1, 5	2, 5	№3
3.1	Котельные		0, 5		0, 5
3.2	ТЭЦ		0, 5					Зад.2
3.3	Теплофикационные установки АЭС
	Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях						№4	Зад.3
	Раздел 5. Тепловые сети						№5
5.1	Расчеты тепловых сетей							Зад.4
5.2	Схемы прокладки и конструкции тепловых сетей							Зад.5
	Раздел 6. Тепловые пункты и насосные станции				1, 5	1, 5	№6

СТРУКТУРНО – ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ДИСЦИПЛИНЫ

Выбор теплоносителя и системы

Паровые системы

Раздел 2. Системы теплоснабжения

Структурно – логическая схема дисциплины «Основы централизованного теплоснабжения» представлена на рис. 1. Схема дает представление о содержании дисциплины, последовательности изучения и связи между разделами.

Раздел 2 Системы теплоснабжения

Выбор теплоносителя и системы

Паровые системы

Водяные системы

Расчет тепловых нагрузок

Рис.2.1. Структурно-логическая схема дисциплины

ВРЕМЕННОЙ ГРАФИК ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Таблица 2.4

№ п/п	Наименование раздела (темы)	Продолжительность изучения (из расчета-4 часа в день)
1.	Введение	1 дн.
2.	Раздел 1.Тепловое потребление	4 дн.
3.	Раздел 2. Системы теплоснабжения	3 дн.
4.	Раздел 3. Источники тепла	4 дн.
5.	Раздел 4. Регулирование в тепловых сетях	2 дн.
6.	Раздел 5. Тепловые сети	8 дн.
7.	Раздел 6.Тепловые пункты и насосные станции	3 дн.
Итого:	25 дн.

ПРАКТИЧЕСКИЙ БЛОК

Практические занятия

Таблица 2.5

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒