Пьезометрические графики ответвлений необходимо построить, исходя из условия, чтобы потери напора от источника тепла до конечных потребителей главной магистрали и ответвлений были бы примерно равны. Это может потребовать некоторой корректировки полученных ранее диаметров труб ответвлений. Пьезометрический график определяет полный (отсчитываемый от одного общего горизонтального уровня) или пьезометрический (отсчитываемый от уровня прокладки сети трубопровода) напор, а также располагаемый напор в отдельных точках тепловой сети и абонентских систем.
Контрольные вопросы
1.Какую отметку рекомендуется принимать за нулевую при построении пьезометрического графика?
2.На основании чего производится построение пьезометров подающей и обратной магистралей?
3.Каким условиям должно удовлетворять построение пьезометрических графиков?
4.Какое условие должно выполняться при построении пьезометрического графика ответвления тепловой сети?
10.Строительные конструкции тепловых сетей
10.1.Выбор способа прокладки
Вгородах по архитектурным соображениям рекомендуется принимать подземную прокладку теплопроводов (бесканальную или в непроходных кана-
лах). Для тепловых сетей с диаметром dy 400 мм должна предусматриваться преимущественно бесканальная прокладка [3]. При проектировании непроходных каналов тепловых сетей рекомендуется применять конструкции унифицированных сборных железобетонных каналов. При высоком уровне грунтовых вод необходимо предусматривать попутный дренаж. На незастроенной территории (например, транзитный участок от ТЭЦ до города) можно применить как подземную, так и надземную прокладку на низких опорах.
10.2. Продольный профиль тепловой сети
На профиле должны быть указаны отметки поверхности земли (планировочные и черные), дна канала, низа трубопровода (только для бесканальной прокладки), заглубления до верха конструкции канала, уклон и диаметры трубопроводов, дренажи. Под профилем изображается план трассы с камерами всех характерных точек; указывается расстояние между неподвижными опорами; диаметр трубопроводов, компенсаторы, места установки воздушных и спускных кранов, тип прокладки. Показывается также наименьшее расстояния
31
в свету по горизонтали и вертикали до других инженерных коммуникаций и сооружений (водопровод, канализация, газопровод, кабель и др.).
10.3. Теплофикационная камера
На чертеже камеры должна быть решена установка неподвижной опоры, запорной арматуры, сальниковых компенсаторов, присоединения ответвлений. Габариты камеры необходимо определять с учетом нормативных расстояний от оборудования до строительных конструкций [4] и табл. приложения 13. Для сбора и удаления проникшей в камеру воды предусматривается приямок. Для спуска в камеру обслуживающего персонала предусматривается не менее двух люков и металлические лестницы. Камера показывается в нескольких проекциях.
Контрольные вопросы
1.Что необходимо предусматривать в процессе проектирования тепловых сетей при высоком уровне грунтовых вод рассматриваемой местности?
2.Какие показатели необходимо указывать на продольном профиле?
3.Какой способ прокладки тепловых сетей рекомендуется применять в пределах городской территории?
4.Назовите основные пункты, которые должны быть отмечены на рабочих чертежах тепловых камер.
11. Теплофикационное оборудование ТЭЦ
11.1. Подбор сетевых и подпиточных насосов
Производительность сетевых насосов принимается для закрытых и открытых систем теплоснабжения по суммарному расчетному часовому расходу сетевой воды (формула 1.51). Напор сетевых насосов, Па, определяется по формуле
Hн = Hп + Hо + Hа + Hт, |
(1.55) |
где Hт – потери напора в подогревательной установке источника тепла, Па;Hп , Hо – потери напора в подающем и обратном трубопроводах главной магистрали, Па;
Hа – располагаемый напор у конечного потребителя (можно задаться Hа = 20 м вот. ст.) или непосредственно из пьезометрического графика.
Напор сетевого насоса для летнего периода, Па, определяется по формуле
|
|
|
л 2 |
|
|
||
H л H |
|
|
G |
р |
|
, |
(1.56) |
н |
|
|
|||||
н |
G |
|
|
|
|
||
|
|
|
р |
|
|
||
где Gлр – расход воды в летний период, т/ч (формула 1.53);
32
Gр – то же в зимний период, т/ч (формула 1.51).
Часовая производительность подпиточных насосов в закрытой системе принимается равной величине утечки в количестве 5 % объёма воды в трубопроводах тепловой сети и местных систем. В жилых районах объем воды в системе теплоснабжения можно принимать 10÷12 м3 на 1 ГДж/ч расчетного расхода тепла.
В открытых системах производительность подпиточных насосов принимается равной сумме максимального часового расхода горячей воды и расхода воды на компенсацию утечки.
Напор подпиточных насосов определяется из пьезометрического графика по линии статики. В табл. приложения 12 приведены характеристики некоторых насосов, которые можно использовать в качестве подпиточных.
Количество насосов должно приниматься:
а) сетевых насосов не менее двух, из которых один является резервным, если требуется установка четырех насосов, то резервный не предусматривается; б) подпиточных – в закрытых системах не менее двух и в открытых си-
стемах – не менее трех, из которых один резервный.
11.2. Выбор типа турбин и пиковых водогрейных котлов
Покрытие годового графика тепловых нагрузок производится теплофикационными турбинами с отопительным отбором и пиковыми водогрейными котлами. Коэффициент теплофикации принимается т = 0,4÷0,6. Максимальная
тепловая мощность отборов турбин Qотб = т Qтэц, где Qтэц = Qр – расчетная тепловая нагрузка города (без учета тепловых потерь в сетях). Тогда расчетная пиковая нагрузка Qпик = Qтэц – Qотб. Для покрытия пиковой нагрузки следует использовать водогрейные котлы типа КВГМ с теплопроизводительностью 126, 210, 420 ГДж/ч.
11.3. Выбор основных сетевых подогревателей на ТЭЦ
Тип и количество подогревателей разрешается определять как по коэффициенту теплофикации, так и по расходу и температурам сетевой воды (на входе в подогреватель – 20, на выходе – 0). По известному расходу води Gр предварительно выбирается ближайший тип подогревателя по табл. приложения 10. Расчет проводится для максимального зимнего режима, соответствующего расчетной температуре наружного воздуха для отопления. По максимальному давлению отопительного отбора, но не более 2,5 ат, определяется температура насыщенного пара tп, поступающего в подогреватель.
Далее определяются:
– средняя температура сетевой воды, °С
ср = 0,5 ( 0 – 2); |
(1.57) |
33
– средняя разность температур, °С
|
tср |
|
|
|
|
|
|
0 |
t |
2 |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
(1.58) |
|||
|
|
2,3 lg |
t |
п |
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||
– скорость воды в трубах, м/с |
|
|
tп tо |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Wтр |
|
|
|
|
Gр 10 |
|
|
|
2,5, |
|
(1.59) |
|||||||||||||
3600 fтр в |
|
|
||||||||||||||||||||||
где в – плотность воды при ср, С; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– коэффициент теплоотдачи от трубы к воде, Вт/(м2 С) |
|
|||||||||||||||||||||||
в 1230 20 ср |
0,041 ср2 |
|
|
Wср2 |
1,16; |
(1.60) |
||||||||||||||||||
|
dвн0,2 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
– средняя температура стенки трубок, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
tст = 0,5 (tв + ср); |
|
(1.61) |
||||||||||||||||||||||
– температура пленки конденсата, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
tпл = 0,5 (tп + tст); |
|
(1.62) |
||||||||||||||||||||||
– разность температур пара и стенки, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
= tп – tст; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.63) |
|||||||||||||
– коэффициент теплоотдачи от пара к трубкам, Вт/(м2 С) |
|
|||||||||||||||||||||||
|
5500 65 tпл |
0,2 tпл2 |
|
|
||||||||||||||||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,16; |
(1.64) |
|||||
|
|
|
H 0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
– коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 С) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
(1.65) |
|||
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
в |
п |
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где –коэффициент, учитывающий загрязнениетрубок, =0,8;ст=100Вт/(м°С)–коэффициенттеплопроводностидля латуни;ст –толщинастенки трубок,м;
– необходимая поверхность нагрева, м2, (должна быть меньше, чем у выбранного типа подогревателя)
F |
c G 0 20 103 |
|
Qотб 103 |
. |
(1.66) |
K tср |
|
||||
|
|
K tср |
|
||
34
11.4. Насосные подстанции
При сложном рельефе местности, с большой разностью геодезических отметок, нередко возникает необходимость сооружения в тепловых сетях насосных подстанций на обратной (при значительном понижении рельефа) и подающей магистрали (при повышенном рельефе). Вопрос о необходимости установки насосных подстанций решается в процессе разработки пьезометрического графика.
Насосная станция на обратной магистрали служит для снижения давления у конечных абонентов с целью их зашиты от недопустимо высокого давления в обратной магистрали (не более 60 м).
Подстанция на подающей магистрали служит для повышения располагаемого перепада давлений у потребителей верхней зоны и снижения давления у головных потребителей.
В проекте необходимо выбрать место размещения подстанций. Подстанция на обратной магистрали размещается на таком месте, чтобы давление у потребителей нижней зоны и у потребителей за подстанцией (по ходу воды) было бы не более 60 м вод. ст.
Место размещения подстанции на подающей магистрали выбирается из условия обеспечения потребителей верхней зоны необходимым располагаемым напором. В случае необходимости, чтобы предотвратить недопустимо высокое давление потребителей нижней зоны, на обратной магистрали устанавливается дросселирующий орган (регулятор давления "до себя").
Далее требуется произвести выбор подкачивающих насосов. Напоры насосов берутся непосредственно из пьезометрических графиков. Расходы на подстанции на обратной магистрали определяются потребителями нижней зоны, а на подающей – потребителями верхней зоны. Под пьезометрическим графиком изображается схема сети с насосной подстанцией и необходимыми устройствами автоматики для поддержания стабильного гидравлического режима.
Контрольные вопросы
1.За счет чего производится покрытие годового графика тепловых нагрузок систем теплоснабжения?
2.Как определяется напор подпиточных насосов?
3.Опишите алгоритм выбора основных сетевых подогревателей ТЭЦ.
4.Какими факторами определяется необходимость установки насосных подстанций на обратной и подающей магистралях?
5.Для чего служит насосная станция на обратной магистрали?
6.Для чего служит насосная станция на подающей магистрали?
7.Из какого условия выбирается место размещения подстанции на подающей магистрали?
35