К.т.н., доцент Постол Ю.О., Стручаєв М.І

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

Таврійський державний агротехнологічний університет

Кафедра гідравліки і теплотехніки

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання дипломного проекту

(теплотехнічна частина)

Для студентів 4 курсу з напрямку підготовки 6.100101 «Енергетика та електротехнічні системи в АПК» ОКР «Бакалавр»

Мелітополь

2012
Методичні вказівки розробили:

к.т.н., доцент Постол Ю.О., Стручаєв М.І.

Рецензент: к.т.н., доц. каф. ТЗЕ С.О. Квітка

Методичні вказівки розглянуті на засіданні кафедри ГіТ

протокол № 13 від 18.04.2012 р.

Методичні вказівки розглянуто методичною комісією енергетичного факультету та рекомендовані до використання в навчальному процесі

(протокол № _ 9 _ від «_ 30 _»_ 05 _2012 р.)

Методичні вказівки до виконання дипломного проекту (теплотехнічна частина),

Ю.О. Постол, М.І. Стручаєв - Мелітополь 2012.-43 с

ЗМІСТ

ВСТУП…………….…….……………….…………………………………………3

1 АНАЛІЗ СИСТЕМ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ЖИТЛОВИХ ТА ВИРОБНИЧИХ БУДИНКІВ ТА ПРИМІЩЕНЬ...……………………………………………………..6

2. ТЕХНОЛОГІЯ РЕКОНСТРУЙОВАНОЇ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ …………………………………………………………………………………..…11

2.1 Реконструкція системи теплопостачання ……………………….…..………11

2.2 Конструкція котла КОЛВІ………………….……………………………...14

2.3 Водопідготовка ………………………………………………………………..15

2.4. Насосне обладнання…………………………………………………………..15

3. ТЕПЛОВІ ТА ГІДРАВЛІЧНІ РОЗРАХУНКИ …………………………………..16

3.1. Розрахунок циркуляційного тиску в системах водяного опалення ……….16

3.2. Гідравлічний розрахунок трубопроводів систем водяного опалення ……17

3.3. Розрахунок опалювальних приладів ………………………………………..19

3.3.1. Визначимо кількість секцій чавунного радіатора ………………………..21

3.3.2. Розрахунок системи підлогового опалення ………………………………22

4. РОЗРОБКА СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ. АВТОМАТИЗАЦІЯ ……26

5. ОХОРОНА ПРАЦІ…………………………………………………………………26

6 ТЕХНІКО - ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ……………………………………….26

6. 1. Витрати палива ……………………………………………………………….26

6.2. Капітальні вкладення в розробку …………………………………………….28

6.3. Економія від впровадження розробки з використанням газової котельні …29

6.4. Економія на оплаті праці від впровадження розробки …………………….29

6.5. Економічний ефект від впровадження розробки ……………………………30

6.6. Термін окупності при впровадженні розробки ………………………………30

ВИСНОВКИ ……………………………………………………………………………32

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ………………………………………………………………33

ДОДАТКИ

ВСТУП

Життя сучасної людини пов'язане із широким використанням не тільки електричної, але й теплової енергії. Теплова енергія широко використовується у технологічних процесах сільського господарства та у побуті. Для того, щоб людина почувала себе комфортно вдома, на роботі, у громадському місці, всі приміщення мають бути опалюваними, тому що це напряму пов'язане із здоров'ям людини.

На зміну пічному опаленню на твердому (в окремих випадках на рідкому), паливі прийшло газове. Будинки, де до реконструкції було пічне опалення, обладнуються газовими конвекторами (місцеве опалення), або, за бажанням власника, - водяною системою опалення із газовим котлом.

У центральній частині села розташовані такі громадські будівлі: загальноосвітня школа, дитячий садок, адміністративна будівля, клуб, магазин, їдальня-кафе, церква. Розташовувати газові опалювальні прилади дозволяється тільки у адміністративній будівлі, магазині, їдальні-кафе, церкві. А такі будівлі як загальноосвітня школа, дитячий садок, клуб можна опалювати тільки від окремо розташованої котельні. Враховуючи таку ситуацію, доцільно опалювати усі будівлі у центральній частині села від однієї котельні, розташованої у центрі кварталу.

Для цього пропонується використати транспортабельну модульну котельню з котлами, потужністю N(кВт) кожний…

В розділі “ВСТУП” треба коротко пояснити необхідність виконання дипломного проекту, вказати актуальність теми поставити задачі та намітити шляхи виконання. Об’єм 1-2 сторінки.

В першому розділі виконується аналіз систем теплопостачання, робляться висновки про переваги системи, що проектується, ставляться конкретні завдання для проектування. Загальний об’єм 14-16 сторінок.

АНАЛІЗ СИСТЕМ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ ЖИТЛОВИХ

ТА ВИРОБНИЧИХ БУДИНКІВ ТА ПРИМІЩЕНЬ

1.1 Аналіз місцевих і централізованихсистем теплопостачання

Системи опалення складаються з таких основних елементів: джерела тепла, трубопроводів і опалювальних приладів. Джерелом тепла можуть бути індивідуальні, дахові, групові або районні котельні, ТЕЦ. За допомогою трубопроводів теплоносій переміщається від місця вводу зовнішніх теплових мереж в будинок або джерела тепла, розташованого в будинку, до опалювальних приладів. Останні передають тепло від теплоносія до повітря приміщення [1].

Системи опалення поділяють на місцеві та центральні. До місцевих систем відносять системи, в яких усі основні елементи об'єднані в одному пристрої. Радіус дії місцевих систем опалення обмежений одним або двома суміжними приміщеннями.

В центральних системах джерело тепла винесене за межі приміщень, які опалюються, або взагалі за межі будинку. Системи центрального опалення класифікуються за видом теплоносія, його температурою і тиском, способом його переміщення, передачею тепла від зовнішньої поверхні опалювальних приладів до повітря приміщення і за схемними рішеннями.

Залежно від виду теплоносія системи центрального опалення можуть бути водяні, парові, повітряні і комбіновані…

Проаналізувавши типи систем опалення приходимо до висновку, що для теплопостачання села …, а саме центральної його частини найбільше підходить водяна центральна система теплопостачання, а для приватного сектора місцеві, які в даному проекті розглядати не будемо.

1.2 Аналіз водяних централізованих систем теплопостачання

Системи водяного опалення мають високі санітарно-гігієнічні якості, надійність і довговічність. Тому далі розглянемо тільки системи водяного опалення.

Системи водяного опалення бувають низькотемпературні з температурами води до 100 °С і високотемпературні - вище 100 °С.

За способом переміщення теплоносія центральні системи опалення поділяють на системи з природною (гравітаційною) і штучною (меха­нічною) циркуляцією [2].

Природна циркуляція (рух) здійснюється під дією різниці …

Штучна (механічна) циркуляція здійснюється в системах водяного опалення за наявності насосів.

Передача тепла від опалювальних приладів до повітря приміщення здійснюється шляхом конвекції або випромінювання, а також при поєднанні конвекції і випромінювання.

З усіх видів системи опалення, вибираємо системи водяного опалення, тому що парові системи опалення мають недопустиму

1.3 Аналіз та вибір типу водяних систем опалення

Системи водяного опалення поділяють:

1. За розташуванням подаючих трубопроводів:з верхньою і нижньою розводкою трубопроводів. Система водяного опалення з верхньою розводкою і природною циркуляцією працює таким чином… і повертається в котел для подальшого нагріву [ 9 ].

Система водяного опалення з нижньою розводкою…

Розширювальний бак в обох схемах використовується для створення додаткової ємності, необхідної для компенсації розширення води при нагріванні, видалення повітря і підтримування гідростатичного тиску води в системі опалення.

2. За способом подачі і відведення води від опалювальних приладів: двотрубні, однотрубні системи.

Двотрубні системи водяного опалення з природною і насосною циркуляцією характеризуються наявністю двох стояків (вертикальних трубопроводів)

Однотрубні системи водяного опалення (рис. 1.1) характеризуються наявністю тільки одного стояка; внаслідок цього гаряча вода проходить послідовно через декілька опалювальних приладів по вертикалі, а потім поступає в котел.

3. По напрямку руху води в магістральному подаючому і зворотному трубопроводах тупикові і з попутним рухом води.

Різна довжина кілець викликає нерівні умови для нормальної роботи опалювальних приладів. Якщо кільце довге, то створюються умови для недоотримання цим приладом необхідної кількості води, а отже й тепла. Правильним підбором діаметрів труб цього можна уникнути.

Системи з попутним рухом води характеризуються такими показниками: однаковим напрямком руху води в подаючому і зворотному трубопроводах; однаковою довжиною циркуляційних кілець. Завдяки останньому через всі опалювальні прилади проходить приблизно однакова кількість води і вони забезпечують розрахункову тепловіддачу. Недоліком цих систем є велика довжина труб, а отже менша економічність..

За способом циркуляції: з природною і насосною циркуляцією. Системи з природною циркуляцією …

Рух води в насосних системах здійснюється за рахунок роботи насосів (рис.1.2). Насос влаштовується на зворотному магістральному трубопроводі.

Завдяки тому, що рух води здійснюється за допомогою насоса, швидкість руху води в трубопроводах значно вище, ніж в гравітаційній системі. Це дозволяє вибрати діаметри трубопроводів для насосних систем значно меншими, ніж в системах з природною циркуля цією.

1 – водопідігрівач

Рис.1.1 - Схема насосної системи водяного опалення

Регулювальні крани влаштовують не тільки на підведеннях до кожного радіатора, але й на кожному подаючому і зворотному стояку.

Насосні системи можуть не мати насоса в межах будинку. Насоси в кожному будинку можуть бути замінені одним насосом.

1.4 Аналіз та вибір типу опалювальних приладів

Опалювальні прилади є одним з найважливіших елементів системи опалення і призначені для передачі тепла від теплоносія в приміщення будинку.

До теплотехнічних вимог відносяться такі:

Санітарно-гігієнічними вимогами є такі:

До техніко-економічних вимог відносяться: мала вартість приладу, а також матеріалів для його виготовлення;

До нових опалювальних приладів можна віднести алюмінієві, біметалеві: сталево-алюмінієві. Наприклад, алюмінієві радіатори.

В сучасних системах опалення для автоматичного підтримування температури повітря в приміщенні застосовують терморегулятори, які установлюються на вході в радіатор системи опалення. Ці пристрої дозволяють економити до 20%.

1.5 Аналіз та вибір типу панельно-променеве опалення

Для дитячого садочка використаємо панельно-променеве опалення. Система панельно-променевого опалення нагрітою підлогою (підлогове опалення) — "тепла підлога"може застосовуватись в квартирах, дитячих садках.

Для відокремлення нагрівальної плити від вертикальних будівельних
огороджень використовується крайова ізоляція, яка відіграє роль
компенсатора при тепловому розширенні плити, обмежує втрати тепла через
стіни будинку та ізолює від шуму. Це може бути стрічка з пінополіуретану
товщиною 8 мм і шириною 150 мм, до якої прикріплена поліетиленова
плівка. Ця плівка після укладення теплової ізоляції не дає змоги бетону
потрапити між стінкою і плитою під час виливання шару розчину.

Найбільш привабливим є газове опалення. Газ порівняно з іншими видами палива має суттєві переваги: високу теплоту згоряння, відсутність золи і шлаку, сприятливі умови для автоматизації процесів.

Висновки по розділу

Проаналізувавши різні види опалення для реконструкції системи теплопостачання села обрали, як найбільш досконалу систему водяного опалення з використанням природного газу для спалювання в автономній котельні з водогрійними жаротрубними котлами з чавунними радіаторами.

В другому розділі виконується розробка технології теплопостачання, робляться висновки про переваги системи, що проектується, ставляться конкретні завдання для проектування. Загальний об’єм 14-16 сторінок.

ТЕХНОЛОГІЯ РЕКОНСТРУЙОВАНОЇ

СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

2.1 Реконструкція системи теплопостачання

Реконструкція системи теплопостачання села пов'язана з його газифікацією.

На вулицях села прокладено газопроводи середнього тиску (Р=0,3 МПа).

Опалювальні котли мають велику кількість конструкцій та широкий вибір потужностей. Самі малопотужні з них схожі зовні на конвектори і відрізняються від останніх тим, що всередині мають окрім герметичної камери згоряння ще й теплообмінник, крізь який циркулює теплоносій системи опалення. Такі котли називають парапетними, їх потужність обмежена 7,5 кВ.

У центральній частині села розташовані такі громадські будівлі: загальноосвітня школа, дитячий садок, адміністративна будівля, клуб, магазин, їдальня-кафе, церква…

Доцільно опалювати усі будівлі у центральній частині села від однієї котельні, розташованої у центрі кварталу.

Для цього пропонується використати транспортабельну модульну котельню «КОЛВІ»

Транспортабельна котельня – це контейнер зі змонтованим в ньому котельним обладнанням – котлами КОЛВІ-120 та допоміжним обладнанням, що забезпечує автономну роботу котельні (рис.2.1)

Експликацію обладнення котла КОЛВІ – 120 наведено в таблиці 2.1.

Рис. 2.1 - План котельні

Таблиця 2.1 - Експлікація обладнання

Поиск по сайту: