Теплоснабжение жилого района

б)Расчет участка самокомпенсацииведем для участка 8−9, диаметром 250 мм. Расчет трубопроводов на самокомпенсацию не маловажен, т.к. посредством неподвижного закрепления трубопроводов на опорах, устанавливаемых в ряде точек по длине трассы, можно так распределить температурное удлинение труб под влиянием нагрева l между отдельными участками, что перемещение труб, усилия и напряжения в них не будут превышать допустимых заранее заданных величин. Для участков самокомпенсации расчет производим без учета предварительной растяжки труб. Результатом расчета являются силы упругой деформации, определенные для каждого направления координатных осей и напряжение изгиба, которое не должно превышать допустимого предела, установленного для участка самокомпенсации = 8 кгс/мм2.Расчет ведем по номограммам.Рис. 9. Расчетная схема для участка самокомпенсации., где: lббольшая сторона участка самокомпенсации, lмменьшая сторона участка самокомпенсации. Силы упругого отпора Рxи Рy:ß = 300Рx= 0,02 кНРy = 0,04 кННапряжение изгиба на прямом участке: = 1,8 кгс/мм2, что не превышает допустимых значений. Следовательно расстановка опор выбрана верна.

в)Расчет П-образного компенсатора ведем для участка 4−5, его условный проход — 200 мм. Рис.

10. Расчетная схема П-образного компенсатора

Величина теплового удлинения, l определяется по формулеl = xlно ('- tст), (1.25)где: — коэффициент линейного расширения, для стали = 1,2*10−5 м/(мxоС);lно — длина рассматриваемого участка трубы между неподвижными опорами, lно = 75 м;' - максимально возможная температура теплоносителя, '=120 оС;tст — минимально возможная температура стенки трубы tст =to= -13 оС [2]; l = 1,2*10−5 · 75 · (120+13)=0,119 м. Расчетное удлинение П-образного компенсатора определяем с учетом предварительной растяжки в размере 50% полного теплового удлинения l, тогда lр = 0,5 · l= 0,5 · 0,119 = 0,059 м = 6 см

В зависимости от диаметра участка и от необходимой компенсирующей способности по табл. 11.3 литературы [6] подбираем П-образный компенсатор со следующими размерами:

Н = 1,2 м в = 2600 ммс = 1100ммd =300 мм e = 200ммf = 300 ммR = 450 мм l = 707ммL=4,28 мlк=100 мм7.

2 Каналы тепловой сети

В проекте предусмотрена подземная прокладка теплопроводов в непроходных каналах. Минимальные расстояния между трубопроводами и ограждающими конструкциями в свету принимаются по [2]. Подбираем каналы прямоугольного сечения из лотковых элементов. Типы каналов выбираются для всех участков основной магистрали в зависимости от диаметра труб. Размеры канала определяются следующим образом: (1.26), (1.27)где: А — ширина канала, мм;Н — высота канала, мм;l1 — расстояние до стенки канала, мм;l2 — расстояние до поверхности теплоизоляционной конструкции смежного трубопровода, мм;l3 — расстояние до перекрытия канала, мм;l4 — расстояние до дна канала, мм;dн — наружный диаметр трубопровода, мм; - толщина тепловой изоляции, мм. Таблица 5. Каналы тепловой сети серии 3.006−2№ участкаdвн

Размеры, мм

Тип каналамм

АВ123 451−2 100 900 300КЛ 90×302−3 125 900 450КЛ 90×453−4 150 900 450КЛ 90×454−5 200 900 600КЛ 90×605−6 200 900 600КЛ 90×606−7 200 900 600КЛ 90×607−82 501 200 600КЛ 120×608−92 501 200 600КЛ 120×609−103 001 200 900КЛ 120×9010−113 501 200 900КЛ 120×9011−124 001 500 900КЛ 150×9012-СС4 501 500 900КЛ 150×90СС-ТЭЦ4 001 500 900КЛ 150×90 Ответвление13−14 150 900 450КЛ 90×4514−153 001 200 900КЛ 120×9015−163 501 200 900КЛ 120×9016-СС3 501 200 900КЛ 120×907.

3 Опоры трубопроводов1) Расчет подвижной опоры. Подвижные опоры трубопроводов тепловых сетей разрабатываем для промежутка между неподвижными опорами на участке 3−4, длиной 70 м, условным диаметром 150 мм. Определяем максимально допустимое расстояние между подвижными опорами, м, (1.28)где: W — момент сопротивления трубы, м3, W = 0,1x (dн4- dвн4)/ dн;dн — наружный диаметр трубопровода, м;н — допускаемое напряжение, для стали н =126*106 Па;q — вес одного метра трубопровода с теплоносителем и изоляцией, в зависимости от диаметра q=503 Н/м.Тогда м3мКоличество подвижных опор определяется в зависимости от допустимого расстояния между ними:

штгде: l-длина участка. Выбираем тип подвижной опоры:

Опоры скользящие Т14.12Dу=150мм; L=170 мм ;∆=2602)Расчет неподвижной опоры на участке 10−11.Схема для расчета неподвижной опоры представлена на рис.

11:Рис.

11. Схема опоры скользящей диэлектрической Dн=377 мм

В нашем случае на неподвижную опору действуют следующие усилия: сила трения в подвижных опорах Nпо, сила трения в сальниковых компенсаторах NСКБ и NСК. Сила трения в подвижных опорах рассчитывается по формуле: Nпо=qlHО = 0,3 2 180 140 = 91 560 Н, где: — коэффициент трения; для скользящих опор = 0,3.В качестве расчетной силы трения в сальниковых компенсаторах принимаем большую из сил NСКБ и NСК,; (1.29)где: nБ -число болтов компенсатора, nБ = 6 шт;lНС — длина набивки, lНС =0,125 м;dK — наружный диаметр стакана компенсатора dK = 0,377 м;C — коэффициент трения набивки о метал C= 0,15;РР -рабочее давление теплоносителя, определяемое по графику напоровна выходе из ТЭЦ, РР = 1,7 МПа;АН — площадь поперечного сечения набивки, м2, (1.30)dсв- внутренний диаметр корпуса компенсатора, м; dсв= 0,55 м. Тогда: м2. Н; Н. В качестве расчетной силы трения в сальниковых компенсаторах принимаем NСКН = 82 533 Н. Выбираем тип неподвижной опоры по 6: Опора трубопроводов неподвижная щитовая 426−1 Т8.7 (серия 4.903−10, выпуск 4).Рис.

12. Схема опоры неподвижной щитовой усиленной Dн=377 мм7.

4 Тепловая изоляция

Определение толщины тепловой изоляции выполняем для участка 5−6. В соответствии с указаниями [12] расчет тепловой изоляции производим по нормативной плотности теплового потока ql. Значения ql принимаются по таблицам [12] в зависимости от способа прокладки, диаметра трубопровода и температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах. Для подающего трубопровода ql =38 Вт/м, для обратного — ql = 16 Вт/мОбщее сопротивление теплопередаче изолированного трубопровода rtot определяется по соотношению: rtot = (tw -tl)/ (qlxkl), (1.31)где tw- среднегодовая температура теплоносителя для круглогодовых сетей или средняя за отопительный период для сетей отопления, 0С, принимаем в зависимости от расчетной температуры воды в тепловой сети: при 1' = 1200С tw = 90 0С (подающий), tw = 50 0С (обратный);tl- температура окружающей среды, при наружной прокладке tl — среднегодовая температура наружного воздуха [1]; при углублении верха канала 0,7 м и менее температура tl принимается такой же как и при наружной прокладке, определяется по среднемесячным температурам наружного воздуха: tl = 12,7 0С. kl — коэффициент, принимаемый в зависимости от способа прокладки и района строительства по [12] kl = 1. Для подающего трубопровода: rtot= (90−12,7)/ (38×1) = 2,03 0С/ (Вт · м);Для обратного трубопровода: rtot= (50−12,7)/ (16×1) = 2,330С/ (Вт · м);Определяем величину

В — отношение наружного диаметра изоляционного слоя к наружному диаметру изолируемого слоя:

где: — коэффициент теплопроводности теплоизоляции; принимаем тепловую изоляцию из минеральной ваты, а значение = 0,05 Вт/(м · 0С);l- коэффициент теплоотдачи, для каналов l = 8 Вт/(м · 0С);d — наружный диаметр трубопровода, d = 0,219 м. мм

Для подающего трубопровода

В =1,79, для обратного — В =1,97.Толщина теплоизоляционного слоя рассчитывается по приближенной формуле: = 0,5xdx (В-1) (1.32)Тогда для подающего трубопровода = 0,5×133x (1,79−1)=52,5 мм, а для обратного трубопровода = 0,5×133x (1,97−1)=64,5 мм.Принимаем конструкцию тепловой изоляции согласно рекомендациям СНиП 2.

04.14−88*: слой плит теплоизоляционных из минеральной ваты толщиной для подающего и обратного трубопроводов 60 мм.

7.5 Узел тепловой сети

Из [2] выписываем допустимые расстояния в свету между стенками, полом и потолком камеры (участок 9−10) и корпусом стакана компенсатора, а также расстояния между стаканами компенсаторов подающего и обратного трубопроводов. Размеры камеры определяются по формулам:; (1.33); (1.34)(1.35)где: , — размер в плане, мм;

— высота камеры, мм;

— расстояние от стенки до фланца корпуса сальникового компенсатора, равное 600 мм; - расстояние между поверхностями теплоизоляционных конструкций смежных трубопроводов, = 100 мм; - наружный диаметр стакана компенсатора, = 325 мм;

— толщина тепловой изоляции, = 100 мм;

— длина сальникового компенсатора, = 1670 мм, определяется при расчете компенсатора;

проходы для обслуживания арматуры и сальниковых компенсаторов (от стенки до фланца арматуры или компенсатора), =600 мм; - высота от пола или перекрытия до поверхности теплоизоляционных конструкций трубопроводов, = 700 мм.;;По [6] принимаем железобетонную сборную камеру с размерами 2,5×4м и высотой 2 м. План и разрез камеры узла трубопровода тепловой сети приведен на листе 2.

7.6 Продольный профиль тепловой сети

Фрагмент продольного профиля, включающего 3 камеры, представлен на листе 2. Заглубление тепловых сетей принято 0,7 м от верха перекрытий каналов и 0,5 м от верха перекрытий камер. Для всех участков обеспечен минимальный уклон 0,002 для выпуска воздуха и опорожнения сетей. На листе 2 изображен спрямленный план участков, показаны натурные и проектные отметки земли, показана длина участков и их уклон, отметки низа камер, а также габариты каналов. Заключение

Надежность системы теплоснабжения и ее бесперебойная работа зависит от безошибочного определения диаметров трубопроводов, подбора арматуры, оборудования тепловых пунктов, определения числа и типов компенсаторов теплового удлинения.

Список литературы

СНиП 2.

01.01−82*. Строительная климатология и геофизика. Нормы проектирования. М.: ГП ЦПП, 1996. 140 с. СНиП 2.

04.07−86*. Тепловые сети. М.: ГП ЦПП, 1997. 48 с. СНиП 2.

08.01−89*.Жилые здания. М.: ГП ЦПП, 1996. 15 с. СНиП 2.

04.01−85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.: ГП ЦПП, 1996. 60с. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В. И. Манюк, Я. И. Каплинский, Э. Б. Хиж и др. 3-е изд., перераб. И доп. М.: Стройиздат, 1988. 432с. Водяные тепловые сети: Справ.

пособие по проектированию/ И. В. Беляйкина, В. П. Витальев, Н. К. Громов и др. М.: Энергоатомиздат, 1988. 376 с.

Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоатомиздат, 1982. 360с. Теплоснабжение: Уч. Пособие для студентов вузов/ Под ред.

В.Е.Козина и др. М.: Высшая школа, 1980. 408 с. Толстова Ю. И., Михайлишин Е. В. Теплосонабжение: Задание и методические указания к выполнению курсового проекта. Свердловск: изд. УПИ, 1985. 39 с. Толстова Ю. И., Михайлишин Е. В. Теплоснабжение: Методические указания по графическому оформлению и применению ЭВМ при курсовом проектировании. Свердловск: изд.

УПИ, 1987. 28 с. ГОСТ 21.

605.-82. Сети тепловые. Рабочие чертежи. М.: Стандарты. 1982. 10 с. СНиП 2.

04.14−88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов М.: ГП ЦПП, 1998. 28 с.