Построение пьезометрического графика

По результатам гидравлического расчета водяных тепловых сетей строится пьезометрический график для главной магистрали и характерных ответвлений, представляющих собой зависимость напоров на участках сети и у потребителей от положения этих участков и потребителей, то есть от расстояния до станции, геодезической отметки и высоты зданий.

Пьезометрический график необходимо получить таким, чтобы гидравлический режим системы удовлетворял следующим условиям:

1.Так как система независимая, пьезометрический напор в обратной линии сети не должен превышать 100 м (максимальное давление, которое могут выдержать теплообменные аппараты, нагревающие теплоноситель для систем отопления в индивидуальных тепловых пунктах).

2.Избыточный напор во всех точках сети должен быть не менее 5 м (для предупреждения подсоса воздуха из атмосферы).

3.Линия статического напора должна проходить на 5 м выше самого высокого здания.

Во всех точках сети напор в подающей линии не должен быть ниже статического.

4.Желательно, чтобы обратная пьезометрическая линия проходила выше зданий.

5.Линия напоров в подающем трубопроводе не должна превышать линии максимальных напоров по условиям прочности трубопроводов (160 м) и не должна опускаться ниже линии, обеспечивающей невскипание теплоносителя (давление насыщения при температуре теплоносителя).

При построении пьезометрического графика используем такие данные:

располагаемый напор у потребителей – Dh_аб = 10 ¸ 15 м;

потери напора в теплоподготовительных установках станции – Dh_ст=30 м.

6.Пьезометрический график используется для выбора типа, числа и расположения сетевых и подпиточных насосов.

Данные для построения пьезометрического графика приведены в таблице гидравлического расчета.

Подбор сетевых насосов

Сетевой насос, как один из важнейших элементов системы теплоснабжения, подбирается по подаче и напору, с учетом вида системы и характеристики сети.

Расчетная производительность и количество параллельно работающих сетевых насосов принимаются в соответствии со СНиП.

Количество насосов: 2 (1 – рабочий, 1 – резервный).

Для закрытых систем в отопительный период производительность насосов равна: G_сн= 136,1 кг/с = 490 м³/ч

Напор, развиваемый сетевым насосом равен: Н_сн= 96 м

Подбираем насос СЭ 800-100.

Основные технические характеристики насоса представлены в таблице 14.

Таблица 14

Марка насоса	Перекачиваемая среда, °C	Подача, м3/час	Напор, м	Частота вращения, об/мин	Мощность двигателя, кВт	КПД, %
СЭ 800-100-11	вода, до 180

Подбор подпиточных насосов

Расчетный расход для подпитки тепловых сетей для закрытой системы равен:

G_пн = 0,0075·V_тс = 0,0075·4525,62=33,94 м³/ч

где V_тс = Q·(V_c+V_м)= 68,57·(40+26)=4525,62 м³ – емкость системы.

Напор подпиточного насоса находится по формуле:

Н_пн=Н_ст - Н_б+ΔН_подп = 43-3+3=43 м

где Н_ст = 43м – статический напор;

Н_б – уровень воды в подпиточных баках, равен 3 м,

ΔН_подп – потери напора в подпиточной линии, м.

Количество насосов: 2 (1 – рабочий, 1 – резервный).

Основные технические характеристики насоса представлены в таблице 15.

Таблица 15

Типоразмер насоса	Параметры	Допуст. кавитац. запас, м	Частота вращения, с-1 (об/мин)	Pw двига- теля, кВт	Масса, кг	Габариты LxBxH (мм)
Подача, м3/ч	Напор, м
К80-50-200			3,5	48(2900)	15,0/3000		1127х458х485

Подбор оборудования ТЭЦ

Мощность источника теплоснабжения и его основное оборудование выбирают по величине расчётных тепловых нагрузок . В ходе расчёта получили тепловую нагрузку =68,57 МВт.

Определяем расчетную тепловую нагрузку ТЭЦ с учетом теплопотерь:

Выбираем оптимальное значение коэффициента теплофикации для коммунально-бытовой нагрузки:

Определяем необходимую тепловую мощность теплофикационных отборов турбин:

и мощность пиковых котлов:

Определяем необходимую максимальную температуру нагрева воды в сетевых подогревателях для принятого температурного графика:

Определяем необходимую температуру насыщенного пара в теплофикационных отборах турбин. Принимаем превышение температуры пара над температурой нагреваемой воды ориентировочно , откуда температура пара:

По таблицам насыщенного водяного пара и воды для данной находим расчетное давление пара в отборе , энтальпию пара и энтальпию конденсата в сетевом подогревателе -

Определяем суммарный расчетный расход пара в теплофикационных отборах:

Для полученных параметров пара теплофикационных отборов и выбираем теплофикационную турбину типа Т – 25 – 90. Сетевой подогреватель типа БП – 90 м.

В качестве пиковых котлов принимаем 2 водогрейных котла (один резервный) КВГМ-30 мощностью по 30 Гкал/ч (125,6 ГДж/ч).

14. Подбор оборудования ЦТП одного квартала (теплообменников)

Подогреватели должны обеспечивать заданную теплопроизводительность при любых температурных режимах сетевой воды. Наиболее неблагоприятный режим соответствует точке излома температурного графика регулирования. Поэтому расчет подогревателей производится именно для этого режима по параметрам сетевой воды при температуре t_н^’’’.

К установке принимаем водоводяной скоростной секционный подогреватель с противоточным движением теплоносителей и длиной трубок 4м.

Расчетный часовой расход греющей воды равен:

Задаваясь скоростью воды в межтрубном пространстве подогревателя, равной 1 м/с, найдем ориентировочно площадь сечения межтрубного пространства, м² (при ρ=1000 кг/м³):

По полученному значению f_мт подбираем типоразмер подогревателя

Таблица 15

№	Марка подогревателя	Длина, мм	Наружный диаметр секции, мм	Тепловой поток секции, кВт	Кол-во трубок в секции	Поверхность нагрева секции, м2
	ПВ1-57х2-Г-1,0-0,37-Т			7,9		0,07

Определим действительные скорости движения воды в трубках и межтрубном пространстве:

Среднее значение температуры нагреваемой и греющей воды:

-для первой ступени:

-для второй ступени:

Коэффициенты теплоотдачи от греющей воды к поверхности стенок трубок α_мт и от трубок к нагреваемой воде α_тр:

- для первой ступени:

- для второй ступени:

где d_вн – внутренний диаметр трубок, d_вн=14мм.

Коэффициент теплопередачи:

- для первой ступени:

- для второй ступени:

где δ_ст – толщина стенки, 0,001м;

λ_ст – теплопроводность материала стенки, 110 Вт/(м·˚С);

β₃ – коэффициент загрязнения, принимаемый равным 0,85.

Среденелогарифмический температурный напор в подогревателе:

- для первой ступени:

- для второй ступени:

Необходимая площадь нагрева подогревателей:

-для первой ступени:

-для второй ступени:

Количество секций в подогревателе:

-для первой ступени:

-для второй ступени:

Рис. 1 – Водоводяной трехсекционный подогреватель горячего водоснабжения