Реконструкція теплових мереж

Введення .................................................................. ............... .3
Характеристика мікрорайону ....................................................... 5
Теплові мережі до реконструкції ................................................... 6
Теплові мережі після реконструкції .............................................. 8
Визначення теплових навантажень і витрат теплоносія ............... ..10
Гідравлічний розрахунок системи теплопостачання ........................... ..14
Складання специфікації ...................................................... ... 26
Висновки і обгрунтування прийнятих конструктивних рішень ............... 30
Список літератури ............................................................ ...... ..31

В даному проекті розглядається система теплопостачання житлового кварталу, в якому є 4 житлові будинки, дитячий садок, школа і магазин. Всі будівлі мікрорайону були побудовані після 1985 р

Система теплопостачання є централізованою, тобто всі будівлі обслуговуються одним джерелом тепла - великої котельні (КУ). Між споживачами теплота розподіляється за допомогою теплорозподільної камери. Теплова мережа тупикова (в одному з варіантів - кільцева), двухтрубная, що складається з виходу та повернення теплопроводу. Теплоносітель- вода. Температура теплоносія в трубопроводі, що подає Т = 150ºС, в зворотному Т = 70ºС. За способом приготування води для гарячого водопостачання теплова мережа є закритою, тому що теплоносій нагрівається мережною водою в спеціальних водопідігрівачів. Трубопроводи використовуються сталеві, прокладка теплопроводу - підземна в непрохідному каналі.

Споживачі теплоти мають наступні характеристики:

Теплові мережі до реконструкції

Рішення реконструювати існуючу систему теплопостачання мікрорайону було прийнято в зв'язку з багатьма її недоліками.

До реконструкції прокладка теплопроводу були підземна в непрохідних каналах з повітряним зазором. Цей спосіб прокладки має ряд істотних переваг.

Підземна прокладка не псує архітектурного вигляду, не заважає руху транспорту і дозволяє знизити тепловтрати за рахунок використання теплозахисних властивостей грунту.

Конструкція каналу повністю розвантажує теплопроводи від механічного впливу

Маси грунту і шкідливих транспортних навантажень і захищає трубопроводи та теплову ізоляцію корозійного впливу грунту. Прокладка в каналі забезпечує вільне переміщення трубопроводів при температурних деформаціях як в поздовжньому (осьовому), так і поперечному напрямку, що дозволяє використовувати їх самокомпенсірующую здатність на кутових ділянках. Однак цей вид прокладки має і ряд недоліків. Самий істотний мінус - небезпека зволоження і руйнування теплової ізоляції внаслідок грунтових або поверхневих вод, що призводить до різкого збільшення теплових втрат, а також небезпека зовнішньої корозії труб внаслідок впливу блукаючих струмів, вологи і агресивних речовин, що містяться в грунті. У каналі між поверхнею теплової ізоляції і стінками каналу теплова ізоляція в меншій мірі піддається зволоженню, тому і корозія трубопроводів в таких каналах значно менше. Однак відсутність вентиляції призводить до високої вологості повітря в каналі. Волога конденсується на холодному стелі каналу і, падаючи з нього у вигляді крапель, зволожує теплову ізоляцію труб, а потім знову випаровується, що призводить до швидкого руйнування ізоляції. Також прокладка теплопроводу в непрохідному каналі не дозволяє вчасно виявити місця поривів, що призводить до великих збитків. Для здійснення ремонтних робіт необхідно розкривати вулиці, проїзди і двори, що призводить до додаткових витрат і є ще одним недоліком підземної прокладки теплопроводів.

Теплові мережі після реконструкції

В результаті реконструкції даної теплової мережі були проведені деякі заходи, що забезпечують її економічну вигідність і перспективність.

Було прийнято рішення відключити деяких споживачів від системи централізованого теплопостачання і перевести їх на індивідуальну систему постачання теплом. Це дозволило знизити протяжність мережі в двох варіантах, там, де прийнята тупикова система, тепер вона становить 784 м в 1 варіанті, 627 м у 2 варіанті і 405 м в третьому, що в свою чергу зменшує тепловтрати і всі споживачі забезпечуються теплоносієм з необхідною температурою . Також відсутні витрати на транспортування теплоносія по мережі, на 30-60% економляться енергоресурси за рахунок більш високого ККД і автоматики регулювання досягається високий рівень надійності і безперебійність в роботі. Закільцьованих схема теплопостачання більш надійне та безперебійне в роботі. У ній все гілки дрібних відгалужень об'єднані в загальний контур. Теплові мережі різних районів міста можуть бути з'єднані між собою, щоб в разі виходу з ладу одного джерела тепла його міг дублювати інший. Це дозволяє безперебійно постачати теплом усі райони міста і одночасно усувати несправність. Ще одна перевага полягає в тому, що такі теплові мережі забезпечують постачання споживачів теплом з двох напрямків. Недоліком кільцевої схеми є дещо більша протяжність газопроводів в порівнянні з тупикової і пов'язані з цим великі витрати на будівництво.

Так як були відключені найдальші споживачі, відпала необхідність в установці П-зворотних компресорів на теплопроводах, що на багато скорочує втрати напору в зв'язку зі зменшенням місцевих опорів. Всі ці заходи істотно скорочують витрати безпосередньо на реконструкцію, а також на експлуатацію оновленої тепломережі. Відключені були такі споживачі:

1-й варіант - житловий будинок (3 пов.) - х2;

2й варіант - житловий будинок (3 пов.) - х3, магазин (2 пов.) - х1;

3й варіант - житловий будинок (3 пов.) - х3, магазин (2 пов.) - х1.

Це рішення засноване на тому, що школа і магазин споживають тепло тільки в денний час доби, коли вони працюють, що становить приблизно 8 годин, так як це громадські будівлі. Тому в решту часу відбувається перевитрата теплоносія і енергії котельні установки. Багатоповерхові житлові будинки були відключені оскільки вони знаходяться на великій відстані від котельні. Для теплопостачання цих об'єктів була запропонована установка автономних котелень малої потужності. Сталеві труби були замінені на оцинковані, які набагато стійкіше до корозії, з тепловою ізоляцією з пінополіуретану в поліетиленовій оболонці.

Застосування таких високоякісних матеріалів дозволило відмовитися від прокладки теплопроводу в непрохідному каналі і замінити її на Безканальні. Це найдешевший спосіб прокладки, тому він дозволяє знизити на 30-40% будівельну вартість теплової мережі, значно зменшити трудові витрати і витрата матеріалів. Однак в бесканольной прокладці теплоізольований трубопровід через безпосереднього контакту з грунтом знаходиться в умовах більш активних фізико-механічних впливів, ніж в канальної прокладки. Цей спосіб прокладки також був прийнятий у зв'язку з невеликими діаметрами теплопроводів (40-125мм), так як для теплопроводів з діаметром до 400мм включно рекомендується саме цей спосіб прокладки.

Визначення теплових навантажень і витрат теплоносія

При конструкції теплових мереж одним з основних етапів проектування є правильне уточнення теплових навантажень з урахуванням знову приєднуються або від'єднувати від системи централізованого теплопостачання споживачів. При цьому визначаються навантаження в розрахунковому режимі, при якому сума витрат теплоти усіма споживачами системи досягають максимального значення.

За рахунок відпустки теплоти з системи теплопостачання задовольняються наступні види теплоспоживання мікрорайону:

сезонні теплові навантаження.
цілорічні теплові навантаження.

Теплові навантаження споживачів не залишаються постійними. Витрати теплоти на опалення, вентиляцію та кондиціювання повітря залежать в основному від кліматичних умов: температури зовнішнього повітря, напрямку і швидкості вітру, вологості повітря та ін. Опалення та вентиляція є зимовими тепловими навантаженнями, для кондиціонування повітря в літній період потрібно штучний холод. Навантаження гарячого водопостачання залежить від ступеня благоустрою будинку і має змінний добовий графік, а річний графік в певній мірі залежить від пори року. Літні навантаження, як правило, нижче зимових внаслідок більш високої температури водопровідної води і менших втрат теплопроводів.

Теплові потоки для житлових районів міст та інших населених пунктів визначаються згідно СНиП 2-04-07-86. Теплові мережі.

Максимальний тепловий потік на опалення житлових та громадських будівель, Вт, дорівнює:

де q0 -укрупненний показник максимального теплового потоку на опалення 1 м 2 будівлі, Вт;

А - загальна площа будівлі, м 2;

k1 - коефіцієнт, що враховує тепловий потік на опалення будівлі, k1 = 0.

Максимальний тепловий потік на вентиляцію для громадських будівель, Вт, дорівнює:

де k2 - коефіцієнт, що враховує тепловий потік для громадських будівель, k2 = 0,6.

Для визначення максимального теплового потоку на гаряче водопостачання житлових і громадських будівель, Вт, спочатку знаходиться середній тепловий потік, Вт, за формулою:

де m - число осіб:

a - норма споживання гарячої води для житлових будинків (105л / сут).

b - норма споживання гір. води для громадських будівель (25л / сут).

tx - температура в зимовий період (5ºC)

с - питома теплоємність води (4,19Дж / кгºC).

Максимальний тепловий потік на гаряче водопостачання житлових і громадських будівель, Вт, визначається за формулою:

Результати розрахунку наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. - Визначення теплових навантажень

Введение ................................................................................. .3
Характеристика мікрорайону ...................................................... ..5
Теплові мережі до реконструкції ................................................... 6
Теплові мережі після реконструкції ............................................. .8
Визначення теплових навантажень і витрат теплоносія ............... ..10
Гідравлічний розрахунок системи теплопостачання ........................... ..14
Складання специфікації ......................................................... 26
Висновки і обгрунтування прийнятих конструктивних рішень ............... 30
Список літератури .................................................................. ..31