Построение расчетной схемы тепловой сети

Построение расчетной схемы состоит в определенной последовательности действий. С начала определяем направление теплоносителя от котельной, после этого на тепловую трассу размещаем камеры (количеством 10 шт) определяем длины каждого участка (в м), затем определяем тепловую нагрузку (кВт) и расход (т/ч) каждого участка. Все построение выполняется в соответствии с масштабом 1: 2500.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА ПРОКЛАДКИ И ТИПА КАНАЛОВ

Трассы тепловых сетейне могут быть сделаны произвольно, по субъективному желанию, они выполняются в соответствии с указаниями СНиП 41-02-2003, СНиП 3.05.03-85 и строго регламентированы.

Современные способы прокладки и возведения тепловых сетей классифицируют следующим образом:

1 Бесканальная прокладка тепловых сетей в грунте. Для тепловых сетей условным диаметром D_у меньше или равно 400 мм следует предусматривать преимущественно бесканальную прокладку;

2 Совмещенная многотрубная прокладка теплопроводов в общей траншее совместно с другими коммуникациями;

3 Прокладка тепловых сетей в подземных непроходных каналах – раздельно или совмещенно с другими коммуникациями;

4 Совмещенная прокладка теплопроводов в подземных проходных коллекторах и технических подпольях здания;

5 Надземная – воздушная прокладка теплопроводов.

Для своей теплотрассы в курсовом проекте выбираем подземный способ прокладки в непроходных каналах, т.к он является наиболее экономичным способом сооружения теплосетей, обеспечивающая меньшие объемы земляных и строительно-монтажных работ, экономию сборного железобетона, снижение трудоемкости строительства и повышение производительности труда.

При качественных и долговечных индустриальных конструкциях теплопроводов и материалах и надлежащем выполнении монтажных и изоляционно-сварочных работ способ обеспечивает расчетную долговечность подземных коммуникаций (более 30 лет) и необходимую защиту от коррозии.

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

На теплотрассе в основном размещают теплофикационные камеры, компенсаторы, опоры, которые и являются основным оборудованием тепловой сети.

Опоры подбираются и нужны они для того чтобы поддерживать вес трубопроводов, не допускать прогибания труб, способствуют соблюдению уклона, позволяют перемещаться трубопроводу под действием теплового удлинения без порчи и стирания трубы или тепловой изоляции. В курсовом проекте выбираем неподвижные опоры бескорпусные с 1 и с 2-мя хомутами типа ОН-4 и ОН-1, подвижные опоры - скользящие.

Компенсаторы нужны для того чтобы компенсировать тепловое удлинение. Бывают естественные и искусственные, конструктивные и гнутые, сальниковые, линзовые, стартовые, П - образные, Z – образные, но в курсовом проекте выбираем П – образный компенсатор, т.к он самый надежный, не требует осмотра, не сложный монтаж, хорош реагирует на тепловое удлинение.

Теплофикационные камеры – это капитальные подземные сооружения, предназначенные для организаций ответвлений и установки арматуры, имеющие стандартные размеры: 1500 х 2000 мм. В камере предусматриваются монтажные отверстия согласно проекту, для прокладки трубопроводов или для их вывода. Высота камеры в основном 2 м.

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО УДЛИНЕНИЯ

Тепловым удлинением называется нагрузка которая действует на трубопровод, под действием которой увеличивается его размеры. Тепловое удлинение зависит от коэффициента линейного удлинения, от материала, от температуры нагретой трубы и от длины трубы. Тепловое удлинение опасно тем, что могут быть разрывы ни только тепловой изоляции, но и самого трубопровода, в следствие чего могут возникнуть течи.

В тепловых сетях должна быть обеспечена надежная компенсация тепловых удлинений трубопроводов, для чего применяются: гибкие компенсаторы труб (П-образные) с предварительной растяжкой при монтаже; углы поворотов от 90 до 130 ^оС (самокомпенсация); сильфонные, линзовые, сальниковые и манжетные компенсаторы.

Компенсаторы предназначены для восприятия температурных удлинений трубопроводов и разгрузки труб от температурных напряжений и деформаций.

Выносим схему расчетного участка в масштабе из расчетной схемы

Рисунок 1 – Схема расчетного участка

 

Производим расчет

Определяем тепловое удлинение участка № 3 по формуле, мм

 

L = L_уч ^. α ^. (Т₁ – t_н), (25)

 

где α – коэффициент теплового удлинения стали, мм / м ^{. о}С;

L_уч – длина участка.

L = 112,5 ^. 0,00125 ^. (130 – (-33,5));

L = 13,57 мм.

 

Определяем расчетное тепловое удлинение всего участка по формуле, мм

 

∆х = Е ^. L, (26)

 

где Е – коэффициент релаксации стали (0,5);

∆х = 0,5 ^. 13,57;

∆х = 6,785 мм.

ОБОСНОВАНИЕ ПОСТРОЕНИЯ МОНТАЖНЫХ СХЕМ И ПЛАНОВ КАНАЛОВ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Компенсаторы устанавливаются с вылетом направо по ходу движения теплоносителя, закрепляемые с двух сторон неподвижными опорами.

На участке 1 через 2 метра от котельной устанавливаю неподвижную опору (Н1), при диаметре равном 273 мм рекомендуемая длина для установки компенсатора – 120 м, у меня остается 56 м, т.к. перед УТ1 я так же установил неподвижную опору (Н2) отступив 2 метра. Устанавливаю компенсатор (К1) с плечами равными каждый по 28 метров.

Участок 2 начинается с теплофикационной камеры (УТ1), через 2 метра устанавливаю неподвижную опору (Н4), так же устанавливаю угол поворота (УП1) между неподвижными опорами (Н4 и Н5) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от L_рек = 120 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 72 м), плечи будут равны по 15 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП1) является компенсатором (К3). Перед УП1 устанавливаю компенсатор (К2) с плечами по 29 м каждое. И после УП1 устанавливаю компенсатор с плечами по 31 м каждое.

Участок 3 в длину всего 25 метров, на нем будет достаточно одного компенсатора (К5) с плечами по 12,5 м каждое.

На участке 4 устанавливаю компенсатор (К6) с соблюдением правила L_рек = 120 м, при диаметре 219, с плечами по 23 метра каждое.

Участок 5 в длину всего 25 метров, и как и на третьем участке будет достаточно одного компенсатора (К7) с плечами по 12,5 м каждое.

На участке 6 устанавливаю компенсатор (К8) между неподвижными опорами (Н9 и Н10) с плечами по 56,25 метра каждое.

На участке 7 устанавливаю компенсатор (К9) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 12,5 метров каждое.

На участке 8 устанавливаю компенсатор (К9) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 31,25 метров каждое.

На участке 9 устанавливаю компенсатор (К11) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 12,5 метров каждое.

На участке 10 устанавливаю компенсатор (К12) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 37,5 метров каждое.

На участке 11 устанавливаю компенсатор (К13) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 12,5 метров каждое.

На участке 12 устанавливаю компенсатор (К14) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 27 метров каждое.

На участке 13 устанавливаю угол поворота (УП2) между неподвижными опорами (Н16 и Н17) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от L_рек = 70 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 42 м), плечи будут равны по 23 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП2) является компенсатором (К15).

На участке 14 устанавливаю угол поворота (УП3) между неподвижными опорами (Н18 и Н19) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от L_рек = 100 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 60 м), плечи будут равны по 37,5 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП3) является компенсатором (К17), устанавливаю компенсатор (К16) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 26 метров каждое, устанавливаю компенсатор (К18) и закрепляю его с обеих сторон неподвижными опорами, плечи компенсатора равны 38,5 метров каждое.

На участке 15 при диаметре 108 L_рек = 80м, а длина участка 137,5 м, значит требуется установить два компенсатора. Устанавливаю компенсаторы (К19 и К20) с плечами по 35 м и 33,75 м соответственно.

На участке 16 при диаметре 89 L_рек = 80м, а длина участка 125 м, значит требуется установить два компенсатора. Устанавливаю компенсаторы (К21 и К22) с плечами по 30 м и 32,5 м соответственно.

На участке 17 при диаметре 89 L_рек = 80м, а длина участка 137,5 м, значит требуется установить два компенсатора. Устанавливаю угол поворота (УП4) между неподвижными опорами (Н26 и Н27) так чтобы выполнялось условие что рекомендуемая длина меньше или равно 60% от L_рек = 80 м, (тогда максимально допустимое расстояние равно 48 м), плечи будут равны по 35,5 метрам, условие выполнено, а значит угол поворота (УП4) является компенсатором (К25). Так же устанавливаю компенсаторы (К23 и К24) с плечами по 31,25 м и 25 м соответственно.

На участке 18 при диаметре 89 L_рек = 80м, а длина участка 35,5 м, значит могу установить один компенсатор. Устанавливаю компенсатор (К26) с плечами по 17,75 каждое.