Проектирование централизованной системы теплоснабжения

Санкт – Петербургский  государственный 

технологический университет 

растительных полимеров

 

 

Кафедра теплосиловых установок и тепловых двигателей

 

 

 

 

Курсовой проект на тему:

«Проектирование централизованной

системы теплоснабжения»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 441 гр.

                    Киричук С. В.                             Проверил: Короткова Т. Ю.

 

 

 

 

Санкт-Петербург 2011г.

1. Характеристика района и объекта теплоснабжения:

Населенный пункт: Колпинский район г. Санкт-Петербург.

Климатологические данные:

Населенный пункт	Отопительный период
	Продолжительность n, суток	Температура воздуха, оС
		Расчетная доля проектирования		Средняя отопительного периода	Средняя самого холодного  месяца
		Отопление tно	Вентиляция tнв
Санкт-Петербург	219	-26	-11	-2,2	-7,9

 

Характеристика объектов теплоснабжения:

 

№	Адрес	Назначение здания	Высота здания, h, м	Наружный объем, V м3	Количество жителей	Примечание
1	Октябрьская ул., 61	Жилой дом	28	17378	341
2	Октябрьская ул., 59	Жилой дом	18	15227	345
3	Октябрьская ул., 63	Жилой дом	28	17363	334
4	Октябрьская ул., 65	Жилой дом	30	18909	349
5	Октябрьская ул., 67	Жилой дом	48	35860	472
6	Октябрьская ул., 69	Жилой дом	18	14103	255
7	Ижорского батальона, 7	Жилой дом	48	35918	490
8	Ижорского батальона, 19	Жилой дом	18	13931	254
9	Ижорского батальона, 23	Жилой дом	48	36572	560
10	Тверская ул., 54	Жилой дом	24	13950	300
11	Тверская ул., 42	Жилой дом	24	13950	260
12	Тверская ул., 38	Жилой дом	48	36880	570
13	Тверская ул., 44	Жилой дом	24	17617	338
14	Тверская ул., 48	Жилой дом	48	17528	350
15	Тверская ул., 50	Жилой дом	48	36880	630
16	Тверская ул., 56	Жилой дом	24	13500	210
17	Октябрьская ул., 73	Детский сад	8	4755	180	Мест
18	Ижорского батальона, 15	Детский сад	9	4755	180	Мест
19	Ижорского батальона, 25	Детский сад	9	4755	180	Мест
20	Тверская ул., 38/2	Детский сад	9	4755	180	Мест
21	Октябрьская ул., 71/2	Школа	24	17970 (в т.ч. на вентиляцию 6200)	960	учащихся
22	Тверская ул., 54/4	Школа	24	17970 (в т.ч. на вентиляцию 6200)	960	учащихся
23	Ижорского батальона, 9	Магазин	10	5447	18	Работающих
24	Тверская ул., 40	Магазин	10	5450	20	Работающих
25	Тверская ул., 46	Общежитие	38	33410	600	Мест
26	Тверская ул., 38	Хоз. блок	6	3000	6	Работающих
27	Ижорского батальона, 21	ПТУ	10	6000 (в т.ч. на вентиляцию1780)	240	Учащихся
28	Октябрьская ул., 71	Химчистка	10	5450 (в т.ч. на вентиляцию 1650)	280	Кг одежды в сутки

 

2. Расчет тепловых нагрузок потребителей:

 

1. Расход теплоты на отопление:

, где

- расчетная тепловая нагрузка на отопление;

V_о- наружный объем здания;

- удельная теплопотеря здания (отопительная характеристика здания);

β = 1,04 – поправочный коэффициент  для ;

- температура  воздуха внутри помещения;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления.

 

 

 

2. Расход теплоты на вентиляцию:

, где

- расчетная тепловая нагрузка, поступающая в систему вентиляции (максимальная);

V_в - вентилируемый объем здания;

- удельный расход  теплоты на вентиляцию;

- температура  наружного воздуха для проектирования  системы вентиляции

 

№	,	,	,   0С	,   0С	,   0С	Vо,   м3	Vв,   м3	,   Вт	,   Вт
1	0,43	-	20	-26	-11	17378	0	357486	0
2	0,42	-	20	-26	-11	15227	0	305953	0
3	0,43	-	20	-26	-11	17363	0	357178	0
4	0,43	-	20	-26	-11	18909	0	388981	0
5	0,42	-	20	-26	-11	35860	0	720528	0
6	0,42	-	20	-26	-11	14103	0	283369	0
7	0,42	-	20	-26	-11	35918	0	721693	0
8	0,42	-	20	-26	-11	13931	0	279913	0
9	0,42	-	20	-26	-11	36572	0	734834	0
10	0,42	-	20	-26	-11	13950	0	280295	0
11	0,42	-	20	-26	-11	13950	0	280295	0
12	0,42	-	20	-26	-11	36880	0	741022	0
13	0,43	-	20	-26	-11	17617	0	362403	0
14	0,43	-	20	-26	-11	17528	0	360572	0
15	0,42	-	20	-26	-11	36880	0	741022	0
16	0,42	-	20	-26	-11	13500	0	271253	0
17	0,45	0,13	20	-26	-11	4755	4755	102366	19162,7
18	0,45	0,13	20	-26	-11	4755	4755	102366	19162,7
19	0,45	0,13	20	-26	-11	4755	4755	102366	19162,7
20	0,45	0,13	20	-26	-11	4755	4755	102366	19162,7
21	0,38	0,09	16	-26	-11	17970	6200	298273	15066
22	0,38	0,09	16	-26	-11	17970	6200	298273	15066
23	0,38	0,4	15	-26	-11	5447	5447	88258,8	56648,8
24	0,45	0,5	15	-26	-11	5450	5450	104575	70850
25	0,42	-	20	-26	-11	33410	0	671300	0
26	0,5	0,55	18	-26	-11	3000	3000	68640	47850
27	0,51	0,1	16	-26	-11	6000	1780	133661	4806
28	0,38	0,93	15	-26	-11	5450	1650	88307,4	39897

 

Суммарный расход теплоты  на отопление: = 9347547 Вт = 9,35 МВт.

Суммарный расход теплоты  на вентиляцию: = 326834 Вт = 0,327 МВт.

 

3.  Расход теплоты на ГВС:

 

 , где

1,2 – коэффициент, учитывающий  остывание горячей воды в стояках  труб;

- норма расхода горячей  воды, приходящаяся на одного  потребителя в сутки;

m- количество потребителей;

с = 4,19 – теплоемкость воды;

 – температура,  с которой горячая вода поступает  потребителю(не ниже 55⁰С);

- температура  холодной воды   (⁰С- отопительный период,

 ⁰С- неотопительный период);

- длительность  подачи горячей воды в сутки;

 

 где β= 0,8– коэффициент,  учитывающий изменение среднечасового  расхода воды на ГВС.

 

№	, л/чел в сутки	m, кол. потреб.	, оС	,   оС	,   оС	nc,   ч	Вт	Вт
1	105	341	55	15	5	24	104182,6	12123,1
2	105	345	55	15	5	24	105404,7	12265,3
3	105	334	55	15	5	24	102044	11874,2
4	105	349	55	15	5	24	106626,8	12407,5
5	105	472	55	15	5	24	144205,8	16780,3
6	105	255	55	15	5	24	77907,8	9065,6
7	105	490	55	15	5	24	149705,2	17420,2
8	105	254	55	15	5	24	77602,3	9030,1
9	105	560	55	15	5	24	171091,7	19908,9
10	105	300	55	15	5	24	91656,3	10665,5
11	105	260	55	15	5	24	79435,4	9243,4
12	105	570	55	15	5	24	174146,9	20264,4
13	105	338	55	15	5	24	103266	12016,4
14	105	350	55	15	5	24	106932,3	12443
15	105	630	55	15	5	24	192478,1	22397,5
16	105	210	55	15	5	24	64159,4	7465,8
17	25	180	55	15	5	24	13093,8	1523,6
18	25	180	55	15	5	24	13093,8	1523,6
19	25	180	55	15	5	24	13093,8	1523,6
20	25	180	55	15	5	24	13093,8	1523,6
21	3	960	55	15	5	24	8380	975,1
22	3	960	55	15	5	24	8380	975,1
23	5	18	55	15	5	24	261,9	30,5
24	65	20	55	15	5	24	3782,6	440,2
25	80	600	55	15	5	24	139666,7	16252,1
26	5	6	55	15	5	24	87,3	10,2
27	8	240	55	15	5	24	5586,7	650,1
28	25	280	55	15	5	24	20368,1	2370,1

 

Суммарный расход теплоты  на ГВС:

– отопительный период: = 2089734 Вт = 2,09 МВт.

– неотопительный период: = 1337430 Вт = 1,34 МВт.

Максимальный расход теплоты  на ГВС:

 МВт.

 – коэффициент, учитывающий расход теплоты в час наибольшего водопотребления.

 – коэффициент суточной неравномерности горячей воды.

4. Расход теплоты на переменных режимах.

, где .

, где .

где

Виды потребления	Расходы теплоты в характерных  режимах при:
	tн = +8 С	tсроп = -2,2 С	tсрхм = -7,9 С	tнрв = -11 С	tнро = -26 С
, МВт	2,12	4,29	5,51	6,16	9,35
, МВт	0,11	0,23	0,29	0,33	0,33
, МВт	2,09	2,09	2,09	2,09	2,09
, МВт	4,32	6,61	7,89	8,58	11,77
Коэффициент расхода теплоты
φ0	0,227	0,459	0,589	0,659	1
φв	0,345	0,697	0,893	1	1

 

 

Число часов стояния температуры  наружного воздуха с температурой равной данной и ниже для г. Санкт-Петербург.

tн и ниже	-25	-20	-15	-10	-5	0	+8
Число часов	21	83	273	708	1533	2878	5240
, МВт	11,55	10,45	9,4	8,35	7,25	6,1	4,32

 

 

 

 

 

 

Графики расхода тепла  и продолжительности тепловой нагрузки. 

3. Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения.

Выбор теплоносителя и  системы теплоснабжения  определяется техническими и экономическими соображениями  и зависит главным образом  от характера теплового источника  и вида тепловой нагрузки. Системой теплоснабжения называется комплекс устройств  по выработке, транспорту и использованию  теплоты. Теплоносителем называется среда, которая передаёт тепловую энергию  от источника теплоты к нагревательным приборам абонентов. К теплоносителям, применяемых в системах централизованного  теплоснабжения, относят; горячая вода и пар, к которым предъявляются  санитарно – гигиенические, технико-экономические  и эксплуатационные требования.

Основные преимущества воды как теплоносителя по сравнению  с паром;

1. большая удельная комбинированная выработка электрической энергии на базе теплового потребления;
2. сохранение конденсата на станции, что имеет особенно важное значение для станции высокого давления;
3. возможность центрального регулирования однородной тепловой нагрузки или определённого сочетания двух разных видов нагрузк при одинаковом отношении расчётных величин этих нагрузок у абонентов;
4. более высокий КПД системы теплоснабжения вследствие отсутствия в абонентских установках потерь конденсата и пара, имеющих место в паровых системах;
5. повышенная аккумулирующая способность водяной системы.

Основные недостатки воды как теплоносителя;

1. больший расход электроэнергии на перекачку по сравнению с расходом электроэнергии на перекачку конденсата в паровых системах;
2. большая чувствительность к авариям, так как утечки теплоносителя из паровых сетей вследствие значительных удельных объёмов пара во много раз меньше, чем в водяных системах;
3. большая удельная плотность теплоносителя и жесткая гидравлическая связь между всеми точками системы.

Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения установок  ГВС разделяются на два типа: закрытые и открытые системы.  В закрытых системах теплоснабжения вода, циркулирующая  в тепловой сети, используется только в качестве греющей среды, т.е. как  теплоноситель из сети не разбирается. В открытых системах вода может частично (или полностью) разбираться у  потребителей ГВС.