Прикладная гидрогазодинамика»

З А Д А Н И Е

на дипломное проектирование

Студенту учебной группы ТГС-52 САДИ д /о

Лапшову Дмитрию Сергеевичу

Т Е М А П Р О Е К Т А

Теплоснабжение микрорайона в городе Санк-Петербург с котельными дальнего и ближнего теплоснабжения

(Утверждена протокол заседания кафедры ТГВ № 8 от 22.01.14 г., приказ по СГТУ имени Гагарина Ю.А. №18-С от 10.02.14г. ).

Начало проектирования 17 марта 2014г.

Представление оформленного проекта 31 мая 2014 г.

Дата защиты июня 2014 г.

Оценка защиты асс. Кузнецов С.С.

Целевая установка и исходные данные:

Спроектировать теплоснабжение микрорайона в городе Санкт-Петербург с котельными дальнего и ближнего теплоснабжения, спроектировать горячее водоснабжение 9 этажного жилого дома в этом микрорайоне и индивидуальное теплоснабжение частного дома от биокотла.

Исходные данные:

Микрорайон в городе Санкт-Петербург., общей жилой площадью 1009345 м²

Источником теплоснабжения является проектируемая котельная.Параметры теплоносителя на отопление и горячее водоснабжение: 130-70°С.

№ п/п Перечень чертежей, подлежащих разработке Формат, количество

План района города, роза ветров. А1, 1лист

Монтажная схема. А1, 1лист

Продольный профиль участка теплотрассы ИТ1-УТ6. А1, 1лист

Пьезометрические графики ИТ1, ИТ2. Графики расхода теплоты ИТ1, ИТ2. График определения tни. А1, 1лист

План котельной, разрез 1-1 разрез 2-2 М1: 100 А1, 1лист

Схема химводоподготовки для питания котлов КВ-ГМ-23, 26. А1, 1лист

План типового этажа, подвала, чердака, генплан микрорайона, температурный гр-к аксонометрическая схема, повышенный темп-ый гр-к. А1, 1лист

Планы первого, второго третьего этажей, схемы вентиляции, отопления, ГВС, узел А, узел Б, экспликация, схема регулирования отопления А1, 1лист

Принципиальная схема автоматизации, схема внешних соединений котлов КВ-ГМ-23, 26 А1, 1лист

Календарный график строительства, график движения рабочей силы, график движения основных машин и мех-ов, график постепления конструкций, деталей и мат-ов. А1, 1лист

Замерно-заготовительная карта комплектовочная ведомость, ведомость мат-ов, карта трудового процеса монтажа звена труб. А1, 1лист

Спецификация на основные монтажные материалы А4, 1лист

Руководитель дипломного проекта

ктн. доц. кафедры Малая Э.М.

Содержание расчётно-пояснительной записки:

№ п/п Перечень вопросов, подлежащих разработке Консультант

Теплоснабжение. Малая Э.М.

Горячее водоснабжение. Малая Э.М.

Котельная. Малая Э.М.

Индивидуальное теплоснабжение. Малая Э.М.

Автоматика. Малая Э.М.

Безопасность технологического процесса Кузнецов В.С.

Экономика систем отопления и вентиляции Шуваев М.А.

Организация монтажных работ Снарский С.В.

Экологическая экспертиза Симонова З.А.

Основная рекомендуемая литература:

СП 124.13330.2012. Тепловые сети.

СП 61.13330.2012. Тепловая изоляция оборудования трубопроводов

СНиП 21.605-82. Графические изображения. М., 1982.

СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий.

СП 50.13330.2013. Тепловая защита зданий.

СП 41.103.2000. Проектирование тепловой изоляции оборудования* и трубопроводов. М.: Госстрой России, 2001г

СП 41.101.95. Проектирование тепловых пунктов. М.: ГУП ЦПП, 1997. 79с

СП 131.13330.2012. Строительная климатология.

СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

СП 89.13330.2012. Котельные установки.

Малая Э.М. Методические указания к курсовому проектированию. Саратов, СГТУ, 2007

Щекин и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Отопление и теплоснабжение, ч.1, Киев, 1976 г

Свидетельство №2007615016 об официальной регистрации программ для ЭВМ «Расчет кожухотрубного подогревателя», Малая Э.М., Ильина ВА, зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в 2007 г.

Свидетельство №2007615017 об официальной регистрации программ для ЭВМ «Гидравлический расчет систем теплоснабжения», Малая Э.М., зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в 2007 г.

Свидетельство №2007614062 об официальной регистрации программ для ЭВМ «Гидравлический расчет систем теплоснабжения», Малая Э.М., Ильина ВА, Спирин А.В., зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в 2007 г.

Малая Э.М., учебное пособие «Теплоснабжение», Саратов, 2010г.

Малая Э.М., Осипова Н.Н. Городские и поселковые системы теплоснабжения: учеб.пособие /Малая Э.М., Осипова Н.Н. Саратов: СГТУ, 2012. 132с.

Руководитель проекта ктн. доц. кафедры Малая Э.М.

Задание принял к исполнению «_17_»__марта__2014 г.

Студент Лапшов Д.С.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ

на дипломный проект

студента учебной группы ТГС-52

Лапшова Дмитрия Сергеевича

Руководитель:

Малая Элла Максовна

Дипломником Лапшовым Д.С. выполнен проект «Теплоснабжение микрорайона в городе Санкт-Петербург с котельными дальнего и ближнего теплоснабжения». Дипломный проект выполнен в полном объеме и разработан согласно заданию на дипломное проектирование, утвержденным зав. кафедрой.

В процессе работы над проектом Лапшов Д.С. показал умение использовать нормативную и руководящую литературу по проектированию и расчету систем теплоснабжения: СП 124.13330.2012. Тепловые сети, СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий, СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий, СП 61.13330.2012. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов», СП 41-105-2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки».

Расчетная часть проекта содержит расчет тепловых потоков, расчетных расходов сетевой воды. Произведены гидравлический расчет системы

теплоснабжения, технико-экономическое обоснование выбора способ прокладки трубопроводов, прочностной расчет конструкций тепловых сетей. Графическая часть проекта отражает решения принятые расчетами. Пояснительная записка и графическая часть выполнены грамотно, в соответствии с ГОСТ.

Вопросы, поставленные в задании, достаточно полно и глубоко раскрыты в дипломном проекте. Существенных недостатков работа не имеет.

Диплом заслуживает положительной оценки, а дипломант Лапшов Д.С. присвоения квалификации инженера по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Руководитель Э.М. Малая

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

РЕЦЕНЗИЯ

на дипломный проект

студента учебной группы ТГС-52

Лапшова Дмитрия Сергеевича

Представленная дипломная работа Лапшова Д.С. выполнена аккуратно, написана доступным грамотным техническим языком. Графическая часть проекта отображена на 11 листах формата А1, пояснительная записка выполнена в соответствии с требованиями ГОСТа и содержит 252листа.

Дипломный проект посвящен решению актуальной проблемы повышения качества теплоснабжения за счет установки новых биокотлов на биотопливе.

В проекте решены следующие задачи: разработана система централизованного теплоснабжения, проведен гидравлический и тепловой расчет системы теплоснабжения, определены технико-экономические характеристики проекта и экономическое обоснование выбора проектных решений, разработана эксплуатация системы теплоснабжения и меры безопасности при их проведении.

Автором в пояснительной записке показана актуальность работы, связанная с современным состоянием теплоэнергетического хозяйства и необходимостью его усовершенствования. Замена существующих трубопроводов системы теплоснабжения на новые позволяет повысить энергоэфективность за счет уменьшения тепловых потерь в процессе транспортировки тепла. В ходе дипломного проектирования автор умело использовала программно-вычислительные комплексы по расчету систем теплоснабжения.

Оценивая объем и сложность выполненных задач можно отметить, что диплом имеет практическое значение, предложения автора по созданию надежной и энергоэффективной системы централизованного теплоснабжения конкретны, обоснованы и реализуемы. Они могут быть внедрены не только на данном объекте, что придает работе практическую направленность. Графические материалы полностью отражают проделанную автором работу.

Кроме положительных моментов дипломной работы, в ней имеется ряд недостатков, по которым можно сделать следующие замечания;

1. Продольный профиль трассы сделан только в одной плоскости.

2. На узле ввода теплосети пропущена высотная отметка.

Дипломный проект Лапшова Д.С. соответствует требованиям,

предъявляемым к дипломным работам и заслуживает оценки «отлично». Лапшов Д.С. достоен присвоения квалификации инженера по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Начальник службы ремонтов ТУТС в г. Саратове

Степанов В.Ю.

Степанов В.Ю.

М.П.

Аннотация

В данном дипломном проекте разработана закрытая схема теплоснабжения микрорайона г. Санкт-Петербург.Система горячего водоснабжения и отопления подключена через кожухотрубчатые теплообменники, установленные в центральном тепловом пункте. Для системы теплоснабжения микрорайона принята подземная бесканальная прокладка тепловых сетей. Компенсация тепловых удлинений осуществляется за счет естественных углов поворотов трассы и Г-образных компенсаторов.

Принятая к разработке в данном проекте схема теплоснабжения обеспечивает: нормативный уровень теплоэнергосбережения; нормативный уровень надежности, определяемый тремя критериями: вероятностью безотказной работы, готовностью (качеством) теплоснабжения и живучестью; требования экологии; безопасность эксплуатации.

Функционирование спроектированных тепловых сетей в целом не должно приводить: к недопустимой концентрации в процессе эксплуатации токсичных и вредных для населения, с учетом способности атмосферы к самоочищению в конкретном жилом квартале, микрорайоне, населенном пункте, а также к стойкому нарушению естественного (природного) теплового режима растительного покрова (травы, кустарников, деревьев), под которым прокладываются теплопроводы. Температура на поверхности теплоизоляционной конструкции теплопроводов, арматуры и оборудования не превышает при подземной прокладке, в камерах и других местах, доступных для обслуживания 60°С.

Abstract

In this thesis project developed closed circuit heating the neighborhood of St. Petersburg. The hot water and heating -tube heat exchangers are connected via a set in the central heating unit. For district heating system adopted channelless laying underground heating system. Compensation of thermal elongation at the expense of natural slopes and angles of rotation of L-shaped joints.

Adopted to develop this project scheme provides heating: teploenergosberezheniya standard level; normative level of reliability defined by three criteria: the probability of failure-free operation, availability ( quality ) heat and vitality; environmental requirements; safety of operation.

Operation designed heating networks in general should not lead: an unacceptable concentration in the operation of toxic and harmful to the public, taking into account the ability of the atmosphere to cleanse itself in a particular residential area, the neighborhood, the village, as well as the persistent violation of the natural ( natural ) thermal regime of plant cover ( grass, shrubs, trees ), under which the heat pipes are laid. The surface temperature of the heat insulating structure of heat, fittings and equipment does not exceed when laying underground, in chambers and other places available to serve 60 ° C.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 264 страниц, 18 таблицы, 140 формул, 25 источников..

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ, РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ, ОТОПЛЕНИЕ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГРАФИК, ИЗОЛЯЦИЯ, ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ.

Объектом проектирования являются системы теплоснабжения микрорайона.

Цель проекта – проектирование систем теплоснабжения с применением энергосберегающего оборудования и материалов, применяя новое энергоэффективное оборудование и материалы, использовать сопутствующие нормативные документы, методики расчета, проводя технико-экономические обоснования в сравнении с использованием традиционного оборудования и материалов.

В результате проектирования должны быть разработаны планы тепловых сетей и схемы трубопроводов, произведён гидравлический расчёт тепловых сетей, построены температурный, расходный и пьезометрический графики тепловых сетей, составлена спецификация оборудования и материалов.

ABSTRACT

Explanatory note contains 264 pages, 18 tables, 140 formulas, 25 sources..

HEAT, MEDIA, REGULATION OF START - HEAT, HEATING, thermal calculations, the temperature chart, insulation, central heating units, heat networks.

The object of the design heating system are micro- district.

The purpose of the project - design of heating systems using energy-efficient equipment and materials, using new energy-efficient equipment and materials, use the accompanying regulations, methods of calculation, conducting feasibility studies in comparison with traditional equipment and materials.

As a result, the design plans should be developed heating systems and piping diagrams, produced by hydraulic calculation of thermal networks, built temperature, consumables and piezometric graphics thermal networks, composed specification of equipment and materials.

Введение

Тепловая энергия играет большую роль в развитии человеческого общества. Тепло способствует поддержанию комфортных условий для жизни и деятельности людей. Начало использования тепловой энергии уходит в далекое прошлое. В настоящее время самыми распространенными видами энергии являются электрическая и тепловая.

Общий расход топлива на выработку тепловой и электрической энергии составляет более 40% от всего котельного топлива и в значительной мере зависит от эффективности его использования. Однако на сегодняшний день еще большая часть теплоты сжигаемого топлива теряется бесполезно. Изыскания наиболее экономичных схем и принципов использования теплоты топлива являются одной из важнейших задач современного общества.

Теплоснабжение России обеспечивают 485 ТЭЦ, около 6, 5 тысяч котельных мощностью более 20 Гкал/час, более 100 тысяч мелких котельных и около 600 тысяч автономных индивидуальных теплогенераторов.

Суммарная реализация тепла в стране составляет 2060 млн. Гкал/год, в том числе жилищный сектор и бюджетная сфера потребляют 1086 млн. Гкал, промышленность и прочие потребители 974 млн. Гкал. На теплоснабжение расходуется более 400 млн т.у.т./год.

В данном дипломном проекте запроектирована система теплоснабжения для района города Санкт-Петербург.

Источником теплоснабжения является котельная. Система теплоснабжения закрытая, четырехтрубная. Расчет ведется на четыре трубы Т1, Т2, Т3 и Т4.

По трассе трубопровода, в местах установки оборудования, установлены сборные железобетонные камеры.

Для компенсации тепловых удлинений использованы П – образные и сальниковые компенсаторы.

Запроектировано два центральных тепловых пункта (ЦТП), от которых предусматривается теплоснабжение нескольких зданий. Рассмотрен ЦТП1 с подключенным к нему жилым домом, в следствии чего рассмотрена система горячего водоснабжения для него. А также для коттеджа спроектировано индивидуальное теплоснабжение от биокотла.

Запроектирована функциональная схема автоматизации ЦТП1.

Составлена локальная смета на монтаж системы теплоснабжения от ЦТП1.

Кроме этого проводится обоснование технических решений, методов производства работ, устанавливаются основные объемы работ по проектируемым сетям, потребность в материалах и оборудовании, сроки строительства сетей теплоснабжения.

Также рассмотрена промышленная безопасность и охрана окружающей среды для котельной, в качестве топлива которой используется газ.

Содержание

РЕЦЕНЗИЯ.. 6

Введение.. 8

1.ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ. 16

1.1.Тепловые потоки. 16

1.2.Расчетные расходы воды. 27

1.3. Гидравлический расчет тепловой сети. 33

1.4.Пьезометрический график магистрали и ответвления для отопительного периода. 56

1.5. Определение расчетного количества подпиточной воды. Подбор сетевых и подпиточных насосов для расчетного режима. 57

1.5.1.Подбор сетевых насосов. 58

1.5.2.Подбор подпиточных насосов. 60

1.6.Продольный профиль главной линии тепловой сети. 62

2.КОТЕЛЬНАЯ. 63

2.1.Описание котла типа КВ-ГМ. 63

2.2.Описание здания котельной. 64

2.3.Тепловая схема котельной и ее описание. 68

2.4. Расчет количества котлов. 69

2.5. Расчет основного оборудования стадии умягчения. 70

2.5.1.Норма качества воды и схемы ее приготовления. 70

2.5.2.Расчет натрий-катионитовых фильтров. 73

2.5.3.Поверочный расчет натрий- катионитовых фильтров. 78

2.5.4.Расчет расхода реагентов на регенерацию и подбор фильтра и мерника для раствора- реагента. 79

2.5.5.Описание схемы химводоподготовки. 80

2.6Деаэрация, расчет и подбор бака- аккумулятора. 82

2.6.1. Деаэрация воды. 82

2.6.2.Расчет и подбор бака-аккумулятора. 83

2.7.Поверочный расчет дымовой трубы. 83

2.8.Технико- экономические показатели котельной. 84

2.9.Расчет и подбор насосов. 85

2.10. Техника безопасности. 86

2.11. СПЕЦИФИКАЦИЯ.. 90

3.ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЖИЛОГО ДОМА.. 101

3.1. Описание системы горячего водоснабжения. 101

3.2. Выбор схемы присоединения теплообменников горячего водоснабжения. 102

3.4. Определение емкости бака-аккумулятора. 106

3.5. Расчет теплообменников, горячего водоснабжения. 108

3.6. Расчет регулирования отпуска теплоты по совмещенной нагрузке. 116

3.7. Определение секундных расходов горячей воды. 118

3.8. Расчет циркуляционных расходов в системе горячего водоснабжения. 119

3.9. Гидравлический расчет разводящих трубопроводов главной ветви. 121

3.10. Гидравлический расчет циркуляционных трубопроводов. 123

3.11. Гидравлический расчет водонагревательной установки. 125

3.12. Подбор водомера для системы горячего водоснабжения. 126

3.13. Требуемый напор холодного водопровода на вводе в цтп. 126

3.14. Подбор циркуляционных насосов. 127

4. АВТОМАТИКА.. 130

4.1.Общие положения. 130

4.2. Автоматика безопасности. 132

4.3.Автоматизация котельной установки с котлами КВ-ГМ -23, 26-150. 132

4.4. Анализ технологического процесса и его автоматизации. 133

4.5.Описание функциональной схемы автоматизации. 135

5.ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ДОМА.. 138

Были запроектированы радиаторы Sahara из стали и алюминия. 139

5.1. Параметры наружного и внутреннего воздуха. 141

5.2. Теплотехнический расчет наружных ограждений. 141

5.3. Расчет потерь тепла помещениями здания. 144

5.4. Гидравлический расчет системы отопления. 147

5.5. Расчет отопительных приборов. 150

5.6. Расчет теплого пола. 152

5.7. Гидравлический расчет ГВС.. 154

5.8. Аэродинамический расчет. 158

5.9. Подбор оборудования. 159

6. Экологическая экспертиза.. 161

6.1. Общие сведения об объекте. 162

6.2. Стадия проектирования. 163

6.3. Стадия строительства. 163

6.4. Стадия эксплуатации. 166

6.6. Мероприятия по снижению негативного воздействия при строительстве теплотрассы. 173

6.7. Заключение. 174

7. ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА. 175

7.1. Определение группы грунта. 177

7.2. Определение объемов работ. 177

7.2.2. Объем сварочных работ. 179

7.3. Определение нормативной продолжительности строительства. 180

7.4. Описание методов организации строительства. 181

7.4.1. Целесообразность применения поточного строительства. 181

7.4.2. Описание технологии выполнения основных видов работ. 183

7.5. Определение затрат труда, затрат машинного времени. 185

7.6. Расчет и построение календарного графика. 197

7.7. Определение состава комплексной бригады.. 200

7.8. Расчет и построение вспомогательного графика поступления на объект конструкций, материалов, оборудования и деталей и график движения строительных машин и механизмов 206

7.9. Расчет потребности во временных помещениях. 223

7.10. Определение технико-экономических показателей. 225

7.11. Подбор машин и механизмов для производства работ. 226

8. Безопасность технологического процесса монтажа систем теплоснабжения микрорайона в городе Санк-Петербург с котельными дальнего и ближнего теплоснабжения. 141

8.1. Освещение как производственный фактор. 144

8.2. Основные требования к производственному освещению. 145

8.3. Выбор типа и системы производственного освещения. 146

8.4. Прожекторное освещение строительных площадок. 147

9. Экономика.. 150

Основная часть

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ.

Тепловые потоки.

Тепловые потоки района города определяют исходя из величин жилой площади, числа жителей и плотности населения. Для этого по генплану определяются площади кварталов. Расчеты сводят в таблицу 1.1.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒