Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Выбор типа и числа турбоагрегатов в котельной



При централизованный системе теплоснабжения в котельной применяем прямоточные водогрейные котлы серийного изготовления ПТВМ-50-1

Тип котлоагрегата зависит от вида и способа сжигания топлива, теплопроизводительности, вида и параметров теплоносителя. Техни­ческие характеристики котлов принимаем по данным заводов-изготовителей табл.8.5П [3].

Число котлоагрегатов и их теплопроизводительность выбираем по максимальному расходу теплоты, с тем чтобы при выходе из строя одного котлоагрегата оставшиеся обеспечивали максимальный отпуск теплоты на технологические нужды, а также средний за наиболее холодный месяц отпуск теплоты на отопление и вентиляцию и среднеча­совой отпуск теплоты на ГВС с учетом расхода теплоты на собствен­ные нужды котельной.

Число рабочих котлоагрегатов Zтеплопроизводительностью Qкаопределяем по относительному значению допустимого снижения нагрузки котельной при выходе из строя одного из котлов, обозна­чаемой ℒ к, .Если Qкотmax максимальная (расчетная) нагрузка котельной, a Qсрхол - нагрузка котельной в режиме наиболее холод­ного месяца (или допустимое снижение нагрузки), то:

 


к = Qсрхол / Qкотmax = 36, 36 / 55, 36 = 0, 67 (60)

Qкотmax = Z · Qка = 3 · 58 = 174 Qсрхол = (Z -1) · Qка = (3 – 1) · 58 = 116

откуда

к = (Z – 1) / Z или Z = 1 / (1 - ℒ к) = (3 – 1) / 3 = 0, 67 (61)

 

при относительных снижениях нагрузки котельной, равной 0, 67 максимальной, допустимое число котло­агрегатов составляет 3. Резервные котлоагрегаты не устанав­ливаем. Оптимальное число котлоагрегатов по величине капитальных затрат с учетом конечной мощности котельной составляет 3.

Устанавливливаем однотипные котлоагрегаты одина­ковой производительности, с максимальным укрупнением единичной мощности. При укрупнении единичной мощности котлоагрегатов обеспечивается сокращение их числа, единиц вспомогательного оборудо­вания, протяженности коммуникаций котельной, строительного объема зданий, удельных капиталовложений, а также эксплуатационных рас­ходов за счет повышения КПД котлоагрегатов и уменьшения числа об­служивающего персонала.

 

Выбор насосов для тепловых сетей и баков-аккумуляторов

Выбор насосов системы теплоснабжения осуществляем по тре­буемому напору и производительности (п. 5.18 - 5.24 [14]). Напор сетевых насосов определяем для отопительного и неотопительного периодов и принимаем равным сумме потерь давления в установках на источнике теплоты, в подающем и обратном трубопроводахот источника теплоты до наиболее удаленного потребителя и в системе потребителя (включая потери в тепловых пунктах и насос­ных) при суммарных расчетных расходах воды. Напор подкачивающих насосов на подающем и обратном трубопроводах определяем по пьезометрическим графикам при максимальных расходах воды в трубопроводах с учетом гидравлических потерь в оборудовании и тру­бопроводах источника теплоты.

При установке на тепловых сетях подкачивающих насосов напор сетевых насосов на источниках теплоты уменьшаем на вели­чину рабочего напора подкачивающего насоса.

Подачу (производительность) рабочих насосов принимаем:

а) сетевых и подкачивающих насосов на подающих трубопроводах тепловых сетей для открытых систем теплоснабжения в отопительный период - по суммарному расчетному расходу воды, определяем по формуле (57) при К4 =1, 4; подкачивающих насосов на обратных трубопроводах - по формуле (42) при К3=0, 6; кг/ч

Gр = Gор + Gвр 3 · Gгср = 368956, 4 + 168592 + 1, 4 · 87765, 1 = 660419, 6

Gр = Gор + Gвр 3 · Gгср = 368956, 4 + 169120, 5 + 0, 6 · 87765, 1 = 590207, 5

б) сетевых и подкачивающих насосов для открытых систем теплоснабжения в неотопительный период - по максимальному расходу воды на ГВС в неотопительный период (формула 45), кг/ч

Gглетн = β · Gгmax = 0, 8 · 198725, 4 = 158980, 3

Напор подпиточных насосов определяем из условия поддержания в водяных тепловых сетях статического давления и про­веряем для условий работы сетевых насосов в oтопительный и нео­топительный периоды. Допускаем: предусматривать установку отдель­ных групп подпиточных насосов с различными напорами для отопитель­ного, неотопительного периодов и статического режима (табл.8 7П) [3].

Подачу (производительность) рабочих подпиточных насосов в открытых систе­мах теплоснабжения принимаем равной сумме максимального расхода воды на горячее водоснаб­жение и расхода воды на компенсации утечки. Величина утечки сетевой воды в час принимается равной 0, 5% объема тепловых сетей.

Число насосов принимаем:

сетевых - два, СЭ800-55, табл8.6П [3], из которых один является резервным; подкачивающих и смесительных - три, 4НДВ Дк=280мм, табл8.7П [3], из которых один яв­ляется резервным; резервный насос предусматриваем неза­висимо от числа рабочих насосов;

подпиточных - три, 4НДВ Дк=280мм, табл8.7П [3], из которых один является ре­зервным.

Число насосов уточняем с учетом их совместной работы на тепловую сеть.

При больших количествах подпиточной воды в открытых системах теплоснабжения (более 150 т/ч) предусматриваем установку центральных баков-аккумуляторов, объем которых определяем по формуле

Vб = 10 Gгср.с = 10 · 87, 8 = 878 (62)

где Gгср.с - среднечасовой расход воды на ГВС за сутки наибольшего
водопотребления, выраженный в м3/ч.

Баки-аккумуляторы устанавливаем в источнике теплоснабжения в количестве двух из стандартного ряда в соответствии с ОСТ 34-42-560-82 и ОСТ 34-42-565-82

(табл. 8.8П) [3]. V = 1000 м3

 

18. Обоснование способов прокладки теплопроводов, выбор оборудования и строительных конструкций тепловых сетей

Способ прокладки тепловых сетей

Для тепловых сетей г. Красноярска предус­матриваем (п.п.6.2, б.З [I4] ) подземную прок­ладку: бесканальную в непроходных каналах.

Тепловые сети под городскими проездами с усовершенствованным покрытием, при пересечении крупных автомагистралей, железных дорог прокладываем в футлярах.

Прокладку тепловых сетей по территории промышленных предприя­тий, вне населенных пунктов предусматриваем надземную на низких опорах.

Уклон тепловых сетей независимо от направления движения теп­лоносителя и способа прокладки (п. 6.6 [I4] ) выдерживаем не менее 0, 002

Уклон тепловых сетей к отдельным зданиям при подземной прок­ладке принимаем от здания к ближайшей камере.

На отдельных участках (при пересечении коммуникаций, прокладке по мостам и т.п.) допускаем прокладку тепловых сетей без уклона.

При прокладке тепловых сетей кроме указанных; руководствуемся нормами и требованиями, изложенными в гл.6 [14], а также в [20]

 

Конструкции трубопроводов

Для трубопроводов тепловых сетей предусматриваем (п.п. 7.2 - 7.4 [14]) -стальные электросварные трубы из стали марок 17ГС, 17Г1С, 17Г1СУ (ТУ 14-3-1138)

Для сетей ГВС в открытых системах тепло­снабжения применяем неоцинкованные трубы.

На выводах теплосетей от источников теплоты и на вводах в теп­ловые пункты предусматриваем стальную запорную арматуру.

Для тепловых сетей применяем фланцевую арматуру.

В теплосетях предусматриваем запорную арматуру:

а) на всех трубопроводах выводов от источника теплоты;

б) на трубопроводах водяных тепловых сетей Dу ≥ 100 мм на расстоянии не более 1000 м друг от друга (секционирующие задвижки) с устройством перемычки между подающим и обратным трубопроводами диаметром равным 0, 3 Dу; на перемычке предусматриваем
две задвижки и контрольный вентиль между ними Dу = 25 мм.

в) в водяных тепловых сетях в узлах ответвлений на трубопроводах Dу ≥ 100 мм, а также в узлах ответвлений на трубопроводах к отдельным зданиям.

При длине ответвлений к отдельным зданиям до 30 м и при Dу≤ 50 мм запорную арматуру на этих ответвлениях не устанавливаем; предусматриваем запорную арматуру, обеспечивающую отключение группы зданий с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0, 6 МВт.

В нижних точках трубопровода водяных тепловых сетей (п.п. 7.18 - 7.20 [I4]) предусмат­риваем спускные устройства.

В верхних точках трубопроводов тепловых сетей предус­матриваем воздушники

(п.7.23 [14]).

Грязевики в водяных тепловых сетях устанавливаем (п.п. 7.21 - 7.22 [14])перед насосами и регуляторами давления в узлах рассечки.

Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов тепловых сетей применяем компенсаторы ( п.п. 7.30 - 7.40 [14]), гибкие компенсаторы изтруб (П-образные).

Подвижные опоры труб предусматриваем (п.п. 7.41 - 7.42 [14]):

а) Скользящие - независимо от направления горизонтальных перемещений трубопроводов при всех способах прокладки и для всех диаметров труб;

Неподвижные опоры труб предусматриваем (п.п. 7.43 - 7.45 [14]):

а) упорные - при всех способах прокладки трубопроводов;

б) хомутовые - при надземной прокладке и прокладке в тоннелях (на участках с гибкими компенсаторами и самокомпенсации).Места установки неподвижных опор совмещаем с узлами ответвлений труб, местами установки на трубопроводах запор­ной арматуры, грязевиков и другого оборудования.

 

Строительные конструкции

Подземная прокладка.

Строительные конструкции тепловых сетей принимаем (п.п. 9.1 - 9.20 [14]) сборными из унифицированных железобетонных и бетонных элементов. Каркасы, кронштейны и другие опоры трубопроводов в местах доступных для обслуживания изготавливаем из металла с антикоррозионным покрытием, а в мес­тах, недоступных для обслуживания, - из сборного и монолитного железобетона (щитовые или балочные опоры).

Для наружных поверхностей стен и перекрытий каналов, тонне­лей, камер и других конструкций, а также закладных частей строи­тельных конструкций при прокладке тепловых сетей вне или в зоне грунтовых вод предусматриваем обмазочную битумную изоля­цию или оклеечную гидроизоляцию.

При прокладке тепловых сетей ниже максимального уровня стояния грунтовых вод предусматриваем попутный дренаж, для которого принимаем: асбоцементные трубы с муфтами, с диаметром дренажных труб не менее 150 мм. Уклон попутного дренажа выдерживаем не менее 0, 003.

На углах поворота и на прямых участках попутных дренажей предусматриваем смотровые колодцы не реже, чем через 50 м диаметром не менее 1м.

Для трубопроводов в местах прохода через стены камер предусматриваем антикоррозионное покрытие, а в зонедействия блуждающих токов - электроизолирующие прокладки.

Число люков предусматриваем:

при внутренней площади камер от 2, 5 до 6 м2 - не менее двух, расположенных по диагонали;

при внутренней площади камер 6 м2 и более - четыре.

Надземная прокладка.

Строительные конструкции для надземной прокладки тепловых сетей предусматриваем (п. п. 9.21 - 9.25 [14]) из сборного железобетона.

Сварку, сборку и монтаж трубопроводов, coopужение и монтаж строительных конструкций, выполнениеземляных конструкций произ­водим в соответствии со СНиП 3.05.03-85 Тепловые сети [20].

 

19. Прочностные расчёты трубопроводов и опор тепловых сетей

Основными задачами расчета трубопроводов на прочность являются определение или проверка толщин стенок труб, пролетов между подвижными опорами, допускаемых компенсационных напряжений и уси­лий, действующих на опоры [I5].

 

19.1 Определение напряжений в трубопроводах и пролёта между опорами. Наиболее слабым местом стальных трубопроводов, по которому следует вести проверку напряжений, являются сварные стыки.

Основные напряжения, возникающие в трубопроводах тепловых сетей:

1) напряжение растяжения под действием внутреннего давления в двух плоскостях: торцевой, нормальной, к оси трубы, σ 1 и про­дольной, проходящей через ось трубы σ 2;

2)напряжение изгиба σ 3 под действием собственного веса трубопровода, веса изоляции и теплоносителя. В наземных теплопро­водах возможен также изгиб под действием скоростного напора ветра;

3) напряжение изгиба σ 4 под действием самокомпенсации температурных деформаций в гнутых компенсаторах и на участках естественной компенсации;

4) напряжение от кручения τ под действием термической деформаций (возникает при пространственной конфигурации теплопровода).

Напряжение растяжения в стенке трубы под действием внутрен­него давления в торцевой σ 1 и продольной σ 2 плоскостях, Па

σ 1 = (63)

σ 1 = (63) где Р - внутреннее давление, Па; dв- внутренний диаметр трубы, м; δ - толщина стенки трубы, м; φ - коэффициент прочности продольного сварного шва; в зависимости от конструк­ции шва и способа.сварки φ = 0, 6 - 0, 9, для бесшовных труб φ = 1.

Суммарное напряжение от растяжения под действием внутреннего давления при σ 1 > 0, Па:

 

σ р = (64)

 

Максимальный изгибающий момент над опорами и в середине пролета между опорами М1/2, Н м и максимальный прогиб f1/2, м

-М = (65)

М1/2 = (66)

F1/2 = (67)

где - расстояние между опорами, м; Е - модуль продольной упругости,

Е = 19, 62·1010 Па; - экваториаль­ный момент инерции поперечного сечения трубы, м;

= (68)

dн - наружный диаметр трубы, м; q- удельная нагрузка, 1 м в рабочем состоянии, выбираем по табл. 10.IП [3], Н/м

(69)

где qв - вертикальная удельная нагрузка, учитывающая вес трубопровода с теплоносителем и изоляцией, выбираем по табл.10.IП [3]

qг-горизонтальная нагрузка, учитывающая ветровое усилие (для надземной прокладки), Н/м;

(70)

где -скорость ветра, выбираем по табл. З.8П [3], м/с;

- плотность воздуха, = I, кг/мэ; К- аэродинами­ческий коэффициент, принимаем

К= 1, 4. - наружный диаметр изоляции теплопровода, м.

Напряжение изгиба от внешнего изгибающего момента, Па

(71)

где - момент сопротивления поперечного сечения трубы, м3

= (72)

- коэффициент прочности поперечного сварного шва при изгибе, = 0, 6 - 0, 9. Максимальный прогиб не должен превышать величину, м

F1/2 ≤ 0.25· i · 𝓁 (73)

где ί - уклон трубопровода.

Аналогично рассчитываем напряжение изгиба под действием самокомпенсации.

Суммарное напряжение от изгиба, Па:

(74)

Напряжение кручения от момента Мкр, Па

 

(75)

При одновременном действии всех видов деформации - растяже­ния, изгиба и кручения - приведенное максимальное напряжение не должно превосходить допускаемого для сечения со сварным швом, Па

(76)

где - допускаемое напряжение, выбираем по табл. 10.2.П.[3]. Для стали марок 17ГС, 17Г1С, 17Г1СУ = МПа. В плоскостных трубопроводах крутящие моменты равны нули. В этом случае приведенное максимальное напряжение, Па

(77)

Длину пролета между подвижными опорами при одинаковом расстоянии между ними определяемся по формуле, м:

𝓁 (78)

где - допускаемое напряжение изгиба под действием силы тяжести, Па.

(79)

- коэффициент, принимаем =0, 4.

Все расчётные данные сведены в табл.9

 

 


№ участка dв х δ , м σ 1, Па σ 2, Па -М, Н м М1/2, Нм 𝓘, м q, Нм f1/2, м σ р, Па σ 3, Па σ 4, Па σ пр, Па
0, 359 х 0, 009 7811574, 1 15623148, 1 5590, 9 2329, 5 0, 000176 11, 4 0, 02 815120, 8 9971408, 7 8546921, 8 13158392, 2
0, 359 х 0, 009 7811574, 1 15623148, 1 4792, 2 4792, 2 0, 000176 13, 3 0, 01 815120, 8 8546921, 8 7325933, 0 11286433, 8
0, 207 х 0, 006 5067187, 5 13512500, 0 1852, 2 1852, 2 0, 000023 5, 1 0, 04 705000, 0 14841457, 5 2831495, 6 15125582, 8
0, 205 х 0, 007 5735119, 0 11470238, 1 3395, 7 3395, 7 0, 000026 2, 8 0, 21 598447, 2 23646870, 3 23322290, 4 33218396, 2
0, 182 х 0, 006 5091666, 7 11880555, 6 2273, 6 2273, 6 0, 000016 2, 3 0, 19 619855, 1 23465399, 6 13570993, 0 27114222, 3
0, 309 х 0, 008 10085416, 7 15128125, 0 6125, 0 0, 000100 6, 1 0, 08 789293, 5 16573882, 9 54184266, 4 56667903, 7
0, 259 х 0, 007 11271296, 3 14491666, 7 4118, 94 4118, 9 0, 000052 5, 1 0, 09 756087, 0 18108546, 9 9553375, 5 20487999, 4
0, 259 х 0, 007 8453472, 2 14491666, 7 4805, 43 4805, 4 0, 000052 4, 4 0, 14 756087, 0 21126638, 0 18108546, 9
0, 259 х 0, 006 5791071, 4 13512500, 0 2623, 95 2624, 0 0, 000023 3, 6 0, 11 705000, 0 21025398, 2 9887964, 6 23245133, 6
0, 15 х 0, 0045 4895833, 3 13055555, 6 1685, 6 1685, 6 0, 000007 1, 7 0, 34 681159, 4 34258197, 1 11577010, 0 36167875, 3

Напряжения в трубопроводах и пролетах между опорами

Таблица 9

 

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 767; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.064 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь