размер шрифта
ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ- СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА- СНИП 2-04-07-86 (утв- Постановлением Госстроя СССР от 30-12-86 75) (ред от... Актуально в 2018 году
РАСЧЕТНЫЙ РАСХОД ВОДЫ ДЛЯ ПОДПИТКИ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ, ЧИСЛО И ЕМКОСТЬ БАКОВ-АККУМУЛЯТОРОВ И БАКОВ ЗАПАСА ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ И ТРЕБОВАНИЯ ПО ИХ УСТАНОВКЕ
1. Расчетный расход воды, м3/ч, для подпитки тепловых сетей следует принимать:
а) в закрытых системах теплоснабжения - численно равным 0,75% фактического объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий. При этом для участков тепловых сетей длиной более 5 км от источников теплоты без распределения теплоты расчетный расход воды следует принимать равным 0,5% объема воды в этих трубопроводах;
б) в открытых системах теплоснабжения - равным расчетному среднему расходу воды на горячее водоснабжение с коэффициентом 1,2 плюс 0,75% фактического объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий. При этом для участков тепловых сетей длиной более 5 км от источников теплоты без распределения теплоты расчетный расход воды следует принимать равным 0,5% объема воды в этих трубопроводах;
в) для отдельных тепловых сетей горячего водоснабжения при наличии баков-аккумуляторов - равным расчетному среднему расходу воды на горячее водоснабжение с коэффициентом 1,2; при отсутствии баков - по максимальному расходу воды на горячее водоснабжение плюс (в обоих случаях) 0,75% фактического объема воды в трубопроводах сетей и присоединенных к ним системах горячего водоснабжения зданий.
Общий объем сбрасываемых сточных вод поселка Перьево за 2006 г. составил 33,7тыс. м3/год, за 2007г.- 21,7тыс. м3/год. За 2008г.- 19,2тыс. м3/год., за 2009г.- 18,3тыс. м3/год. В настоящее время в пос. Перьево существует система канализации для детсада и школы, четырех трехэтажных жилых домов с очистными сооружениями полной биологической очистки проектной производительностью 200м3/сут, фактической производительностью 60 м3/сут, год ввода в эксплуатацию которых – 2002, износ составляет 22%. Состав ОСК – приемная камера, аэротенк-отстойник 1-ой ступени, вторичный отстойник, аэротенк-отстойник 2-ой ступени, вторичный отстойник, третичный отстойник, иловая площадка, контактный колодец, хлораторная, газодувная. Место размещения – между животноводческой фермой ООО «Хохлево» и пилорамой ЧП «Басалаев У.У.» Сброс сточных вод после ОСК осуществляется стальной трубой диаметром 100мм в ручей без названия. Счетчиков расхода сточных вод на выпуске не установлено, расчет объемов сбрасываемых сточных вод ведется расчетным методом. Сточные воды жилых домов ул. Советская, Пошехонская, Новосельская и Парковая сбрасываются на рельеф без очистки. Существует небольшая локальная сеть водоотведения от котельной производственной зоны. Сброс сточных вод на рельеф без очистки. В неканализованной жилой зоне пользуются септиками и уборными с выгребными ямами.
Общая протяженность существующих сетей канализации пос. Перьево из полиэтиленовых, чугунных и стальных труб составляет 0,8 км. Износ сетей составляет 100%.
Нормы и объемы водоотведения
Нормы водоотведения от жилых и общественных зданий приняты равными удельному среднесуточному водопотреблению в соответствии с разделом 2 главы СНиП 2.04.03 – 85 «Канализация. Наружные сети и сооружения». Данные по расчетному расходу сточных вод приведены в таблице 10.1.2 раздела «Водоснабжение».
Водоотведение от предприятий местной промышленности и неучтенные расходы приняты в размере 20% от суммарного среднесуточного водоотведения населенного пункта согласно п.2.5 СНиП 2.04.03 – 85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».
Исходя из среднесуточного водоотведения от зданий поселка Перьево (табл. XIII.9.2.), количество сточных вод составляет:
на I очередь – 211,08 м 3 /сутки;
на расчетный срок - 325,48 м 3 /сутки.
Максимальное суточное отведение бытовых сточных вод составит:
на первую очередь – 1,1 х 211,08 = 232,19 или 233м3/сут;
на расчетный срок – 1,1 х 325,48 = 358,03 или 359 м3/сут.
Проектом предусматривается централизованная неполная раздельная система канализации. Данная система предусматривает устройство закрытой самотечно-напорной водоотводящей сети (трубы круглого сечения) для транспортирования смеси бытовых и производственных сточных вод.
Загрязненные сточные образуются от:
Жилых зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией;
Общественных и административно-бытовых зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией;
производственных зданий.
По самотечно-напорным коллекторам сточные воды отводятся на отремонтированные и вновь проектируемые очистные сооружения канализации (ОСК) поселка Перьево.
После очистки сточные воды должны иметь показатели воды водоемов рыбохозяйственного значения. После полной биологической очистки на ОСК сточные воды сбрасываются в ручей без названия.
Площадка существующих ОСК расположена в районе животноводческой фермы ООО «Хохлево». После полной биологической очистки на ОСК сточные воды сбрасываются в ручей без названия. Расстояние от ОСК до жилых зданий 1-й очереди строительства равно 150 м согласно табл. 7.1.2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Производительность очистных сооружений составляет:
на 1 – ю очередь строительства и расчетный срок – 200 м 3 /сут;
Площадка проектируемых ОСК расположена в северном направлении от поселка. Расстояние от ОСК до жилых зданий 1-й очереди строительства равно 200 м согласно табл. 7.1.2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. После полной биологической очистки на ОСК сточные воды сбрасываются в ручей без названия, впадающий в реку Нурда. Производительность очистных сооружений составляет с учетом приема сточных вод от населенного пункта Дюково составляет:
на 1 – ю очередь строительства – 200 м 3 /сут;
на расчетный срок – 400 м 3 /сут.
На период реализации проектных решений отведение сточных вод от жилых зданий неканализованной части села, предусматривается в выгребы или септики. Сточные воды из выгребов вывозятся:
или на ОСК;
или в места, согласованные с местными органами надзора.
Сточные воды из выгребов перед поступлением на ОСК должны разбавляться и проходить механическую очистку.
Навозную жижу от существующего животноводческиого комплекса отводить в сборные резервуары (жижесборники), возводимые поблизости от зданий ферм с последующим вывозом на поля или в места, согласованные с местными органами надзора. Стоки от мытья и дезинфицирования машин и доильных установок перед выпуском в наружную сеть фермы предварительно должны проходить очистку в грязеотстойниках с бензомаслоуловителями.
На территориях промышленных предприятий предусматривается устройство бензомаслоуловителей.
Отведение дождевых сточных вод выполняется раздельно с бытовыми сточными водами – открытой сетью, состоящей из уличных лотков (на территории общественных зданий), кюветов и канав вдоль улиц и дорог поселка. Соблюдение уклонов открытой ливневой канализации решается вертикальной планировкой территории деревень.
Канализационная насосная станция
Для проектируемых жилых районов самотечное отведение сточных вод на проектируемые очистные сооружения затруднено из-за перепада отметок земли. В связи с этим, проектируются четыре канализационных насосных станции (КНС).
Максимальный часовой расход сточных вод КНС составит:
где 
среднесуточный объем сточных вод, перекачиваемых насосной станцией, м 3 /сут;
общий максимальный коэффициент неравномерности водоотведения, принимаемый по таблице 2 СНиП 2.04.03 - 85.
КНС (1-я очередь):
;
КНС (расчетный срок):
На насосной станции устанавливаются два насоса, один из которых резервный.
Строительство КНС следует выполнить по индивидуальному проекту или типовой серии.
Проектные характеристики насосной станции представлены в таблице 10.2.2.
Насосная станция | Расчетный напор насоса, м | Расход сточной воды | ||||
Макс. сек., | Макс. час., | Характеристики |
||||
КНС (Насосы WILO) | ТР 100F 247/84 | Q =20-120 м3/ч N =5,3-7,2 кВт |
||||
Сети канализации.
Самотечные сети бытовой канализации предусматриваются из асбестоцементных безнапорных труб по ГОСТ 1839-82 диаметром 100-300 мм.
Трубы прокладываются в земле с минимальным заглублением 1,30 м, с уклоном для труб диаметром до 150 мм – 0,008; для труб более 150 мм – 0,005. На сетях самотечной канализации устраиваются смотровые колодцы из сборных железобетонных элементов на расстоянии 35-50 м между ними в зависимости от диаметра труб канализации.
Состав сооружений канализации
Таблица XIII . 10.1
Наименование сооружений | Сроки строительства | ||||
Расчетный срок | I-я очередь стр |
||||
Реконструкция КОС производит. 200 м3/сут | |||||
Строительство КОС производит. 200 м3/сут с увеличенинм производительности до 400м3/сут на расчетный срок | |||||
Сеть канализации из асбестоцементных безнапорных трубопроводов Ø 100÷300 мм ГОСТ 1839-80* | |||||
Сеть канализации из чугунных напорных трубопроводов Ø 100 мм ГОСТ 9583-75* в 2 нитки | |||||
Канализационная насосная станция с насосами ТР 100F 247/84 производительностью 20-120 м 3 /час с общей мощностью двигателей N=5,3-7,2 кВт | комп-лект | ||||
Перекладка (замена) сетей канализации | |||||
11. Теплоснабжение.
Существующее положение.
На момент разработки настоящего Генерального плана, п.Перьево Спасского СП Вологодского муниципального района имеет один источник централизованного теплоснабжения, сети теплоснабжения на площадке строительства присутствуют.
Основной виды отопления жилых усадебных домов – печное (топливо дрова) и газовое (топливо природный газ). Секционная многоквартирная застройка, общественные и административные здания подключены к централизованной ситеме теплоснабжения от существующей котельной.
Производственные здания предприятий местной промышленности снабжаются теплом от собственных источников теплоты, работающих на топливе – дрова/уголь.
Техническая характеристика котельных приведена в сводной таблице и представлена ниже.
Характеристика существующих котельных
Наименование котельных | Тип котлов | Тепло-производ-ть. | |||
Центральная котельная пос.Перьево | Отд.стоящ Резерв 0,9 |
Тепловые сети – преимущественно подземные, в двухтрубном исполнении, в непроходных каналах из различных материалов (кирпич, ж/бетон), часть тепловых сетей надземной прокладки. Для транспортировки теплоносителя используются стальные теплоизолированные трубопроводы.
Для существующих тепловых сетей предусмотрена полная замена по истечении нормативного срока эксплуатации.
Проектные решения.
Проект разработан в соответствии с техническим заданием на разработку раздела «теплоснабжение» п.Перьево и акта обследования территории и выбора участков для развития Спасского СП, Вологодского муниципального района и требованиями следующих нормативных документов:
СНиП 42-02-2003 «Тепловые сети»;
СНиП II-35-76* «Котельные установки»;
СП41-104-2000 «Проектирование автономных источников тепло-снабжения»
Теплоснабжение п.Перьево Спасского СП будет зависеть от его перспективного развития. Централизованное теплоснабжение населенного пункта осуществляется от центральной котельной поселка.
Подключение к существующей системе централизованного теплоснабжения предусматривается только для проектируемых общественных зданий находящихся в непосредственной близости от существующих ТС. Для остальных объектов перспективного строительства (проектируемой усадебной застройки) предусматривается развивать индивидуальные котельные, для проектируемой общественной застройки северной части поселка предусматривается строительство отдельностоящей газовой котельной блочно-модульного исполнения.
Основной вид топлива для котельных на 1 очередь и на расчетный срок – природный газ.
На первую очередь и расчётный срок проектом предусматривается:
В жилых домах перспективной усадебной застройки предусматриваются системы индивидуального поквартирного отопления и горячего водоснабжения от газовых водонагревателей двухконтурного типа.
предусматривается отдельностоякотельные с газовыми котлами двухконтурного типа.
Проектируемый детский сад на 50мест и общественные здания удаленные от системы централизованного теплоснабжения поселка предусматривается подключить к проектируемой модульной газовой котельной.
Существующие жилые усадебные дома с печным отоплением, по мере поступления заявок, переводятся на системы поквартирного отопления и ГВС от индивидуальных газовых водонагревателей двухконтурного типа.
Предприятия местной промышленности снабжаются теплом по существующей схеме от собственных источников теплоты, переводимых на работу на топливе – природный газ.
Оснащённость потребителей п.Перьево Спасское СП Вол.р-н. отоплением и ГВС |
|||
Таблица XIII.11.1 |
|||
Виды потребителей | % потребителей |
||
1-я очередь стр-ва | Расчётный срок |
||
Горячее водоснабжение потребителей: | |||
При наличии в квартирах газовых плит и газовых водонагревателей ГВС (2400 Мкал/год×чел) | |||
При наличии в квартирах газовых плит и централизованного горячего водоснабжения (970 Мкал/годчел) | |||
При наличии в квартире газовой плиты и отсутствии централизованного ГВС и ВПГ (1430 Мкал/год×чел) | |||
Отопление потребителей: | |||
С газовыми двухконтурными или одноконтурными котлами (частный сектор) | |||
С централизованным отоплением | |||
С отоплением от собственных источников теплоты работающих на твердых видах топлива (дрова, пелеты, уголь) | |||
Расходы теплоты проектируемыми зданиями сведены в таблицу и представлены ниже.
Тепловые нагрузки для проектируемых зданий |
|||||||
Таблица XIII.11.2 |
|||||||
Наименование потребителя | № | Расчётные расходы теплоты, | |||||
на отопл* | на вентил* | № типов проекта |
|||||
Детский сад на 50 мест (подкл к сущ сист ЦТ) | |||||||
Магазин смеш торговли (индивид котельная) | |||||||
Расчетные показатели теплопотребления.
Тепловые потоки для жилых и общественных зданий определены в соответствии с требованиями СНиП 41–02–2003 «Тепловые сети», исходя из численности населения и величины общей жилой площади отапливаемых зданий. Расчётные параметры наружного воздуха приняты по СНиП 23-01-99*.
Результаты расчётов тепловых нагрузок представлены в табличной форме и приведены ниже.
Расчётные тепловые нагрузки п.Перьево Спасское СП Вол.р-н. |
||||||||||
Таблица XIII.11.3 |
||||||||||
Наименование | Един. измер. | Сроки строительства |
||||||||
1-я очередь стр-ва | Расчётный срок |
|||||||||
Численность населения: | ||||||||||
в т.ч., проживающих в домах, обор. Сист.центр.отопл. и ГВС | ||||||||||
Обеспеченность жилым фондом: | ||||||||||
Всего по п.Перьево Спасское СП Вол.р-н. | ||||||||||
в т.ч., существующий жил. фонд | ||||||||||
в т.ч., проектируемый жил. фонд | ||||||||||
Норматив площади на 1 чел. | ||||||||||
Расчётные тепловые потоки на централизованное теплоснабжение: | ||||||||||
Максимальный на отопление: | ||||||||||
Максимальный на вентиляцию: | ||||||||||
Максимальный на горячее водоснабжение: | ||||||||||
Итого
| ||||||||||
(1710,5) | (1862,4) | |||||||||
Расчётные тепловые потоки на индивидуальное теплоснабжение: | ||||||||||
Максимальный на отопление: | ||||||||||
Максимальный на гор.водоснабжение: | ||||||||||
Итого
| ||||||||||
(3850,3) | (4506,3) | |||||||||
ВСЕГО по п. 4-5 | ||||||||||
(5560,9) | Автореферат диссертации | |||||||||
17. ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ
Водопровод
17.1. При проектировании водопровода котельных следует соблюдать строительные нормы и правила по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, внутреннего водопровода и канализации зданий и требования настоящего раздела.
17.2. Для котельных в зависимости от схемы водоснабжения района следует проектировать объединенный водопровод для подачи воды на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды или раздельный водопровод - производственный, хозяйственно-питьевой и противопожарный. Противопожарный водопровод может быть объединен с хозяйственно-питьевым или производственным.
17.3. Для котельных первой категории следует предусматривать не менее двух вводов для объединенного или производственного водопровода.
При присоединении к тупиковым сетям водопровода следует предусматривать резервуар запаса воды на время ликвидации аварии в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения.
17.4. Количество воды на производственные нужды котельных определяется суммой расходов:
а) на водоподготовку, включая собственные нужды;
б) на охлаждение оборудования и механизмов;
в) на гидравлические исполнительные механизмы;
г) на охлаждение шлака;
д) на систему гидравлического эолошлакоудаления;
е) на мокрую уборку помещений (из расчета 0,4 л/м 2 площади пола один раз в сутки в течение 1 ч);
ж) на мокрую уборку транспортерных галерей топливоподачи (из расчета 0,4 л/м 2 внутренней поверхности галерей один раз в сутки в течение 1 ч);
Примечания: 1. Расходыводыпоподпунктам"б - д" принимаются по данным заводов-изготовителей оборудования.
2. Расходы на мокрую уборку принимаются при определениисуточных расходовводы.При расчетемаксимальных часовых расходов следует принимать, что уборка производится в период наименьшего водопотребления.
17.5. Установку пожарных кранов следует предусматривать в помещениях с производствами категорий А, Б и В, а также в помещениях, где прокладываются трубопроводы жидкого и газообразного топлива.
(К) Здание высотой более 12 м, не оборудованное внутренним противопожарным водопроводом для подачи воды на пожаротушение, имеющее крышную котельную, должно быть оборудовано "сухотрубом" с выводом на кровлю с пожарными рукавными головками диаметром 70 мм.
17.6. Пожарные краны следует размещать из расчета орошения каждой точки двумя пожарными струями воды производительностью не менее 2,5 л/c каждая, с учетом требуемой высоты компактной струи.
17.7. Дренчерные завесы предусматриваются в местах примыкания транспортерных галерей к главному корпусу котельной, узлам пересыпки и дробильному отделению.
Управление пуском дренчерных завес следует предусматривать со щита топливоподачи и дублировать пусковыми кнопками в местах установки дренчерных завес.
17.8. Тушение пожара на складах угля и торфа следует предусматривать в соответствии с Инструкцией по хранению ископаемых углей, горючих сланцев и фрезерного торфа на открытых складах электростанций, утвержденной Минэнерго СССР, и со строительными нормами и правилами по проектированию электростанций тепловых.
17.9. Тушение пожара на складах жидкого топлива следует предусматривать в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию складов нефти и нефтепродуктов.
17.10. Расход воды на наружное пожаротушение следует принимать по наибольшему расходу воды, определяемому для каждого из сооружений.
17.11. Для помещений топливоподачи и котельного зала при работе на твердом и жидком топливе должна предусматриваться мокрая уборка, для чего следует устанавливать поливочные краны диаметром 25 мм из расчета длины поливочного шланга 20-40 м.
17.12. В котельных, как правило, следует применять оборотную систему водоснабжения для охлаждения оборудования и механизмов. Прямоточная система водоснабжения может применяться при достаточных водных ресурсах и соответствующем технико-экономическом обосновании.
17.13. Использование воды питьевого качества на производственные нужды котельной при наличии производственной сети водопровода не допускается.
Канализация
17.14. При проектировании канализации следует соблюдать строительные нормы и правила по проектированию наружных сетей и сооружений канализации и требования настоящего раздела.
17.15. Условия сброса сточных вод в водоемы должны удовлетворять требованиям Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, утвержденных Минводхозом СССР, Минздравом СССР, Минрыбхозом СССР.
17.16. В котельных следует проектировать бытовую канализацию, производственную канализацию (одну или несколько, в зависимости от характера загрязнения стоков) и внутренние водостоки.
17.17. При проектировании канализации следует предусматривать очистку на местных установках стоков, загрязненных механическими примесями oт осветлителей и фильтров, в установках предварительной очистки воды, от мытья полов и других стоков перед выпуском в наружную сеть канализации или направлять на золошлакоотвалы. При технико-экономическом обосновании следует предусматривать шламонакопители.
17.18. Выпуск сточных вод, загрязненных солями жесткости, следует предусматривать в сети производственной или бытовой канализации.
17.19. Для приема сточных вод от мытья полов и стен следует предусматривать установку лотков и трапов.
17.20. Производственные сточные воды, а также дождевые стоки, загрязненные жидким топливом, перед выпуском в сеть дождевой канализации следует очищать до допустимых концентраций.
Расчетную концентрацию жидкого топлива в дождевых сточных водах следует принимать в соответствии с данными обследования аналогичных установок.
17.21. При расчете сооружений для очистки дождевых сточных вод, поступающих от складов жидкого топлива, количество дождевых вод следует принимать исходя из поступления их в течение 20 мин.
17.22.(К) Во встроенных и крышных котельных пол должен иметь гидроизоляцию, рассчитанную на высоту залива водой до 10 см; входные двери должны иметь пороги для предотвращения попадания воды за пределы котельной при аварии трубопроводов и устройства для удаления ее в канализацию.
А. Примеры расчетов тепловых схем котельных
В качестве примера приводится расчет принципиальной тепловой схемы котельной с паровыми котлами (см. рис. 5.5), со следующими исходными данными и условиями эксплуатации.
Котельная предназначена для отпуска пара технологическим потребителям и для подогрева горячей воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Система теплоснабжения - закрытая. Пар, вырабатываемый в паровых котлах, расходуется на технологические нужды: с параметрами 14 кгс/см 250°С - 10 т/ч с параметрами 6 кгс/см 2 , 190°С - 103 т/ч; на подогреватели сетевой воды с параметрами 6 кгс/см 2 , 190°С (расчетная тепловая нагрузка в виде горячей воды 15 Гкал/ч), а также на собственные нужды и восполнение потерь в котельной. Температурный график тепловых сетей для жилого района 150 - 70°С. Расчетная минимальная температура наружного воздуха - 30°С. Для расчетов принимается температура сырой воды зимой 5°С, летом - 15°С, подогрев воды перед водоподготовительной установкой до 20°С. Деаэрация питательной и подпиточной воды осуществляется в атмосферных деаэраторах при температуре 104°С; питательная вода имеет температуру 104°С, подпиточная 70°С.
Возврат конденсата от технологических потребителей пара 50% и его температура 80°С. Предусматривается непрерывная продувка паровых котлов с использованием отсепарированного пара в деаэраторе питательной воды. По характеру работы котельная является производственной. Отопительная нагрузка невелика, продолжительность стояния минусовых температур: - 30°С - 10ч; - 20°С - 150 ч; - 15°С - 500 ч; -10°С - 1100 ч; - 5°С - 2400 ч и 0°С - 3500 ч при общей длительности отопительного периода в 5424 ч .
Примеры расчетов тепловых схем котельных, выполненые для максимально зимнего режима.
Расход пара на подогреватели сетевой воды
где G - расход сетевой воды, т/ч; Q ов = 15 Гкал/ч - расход теплоты на отопление, вентиляцию на горячее водоснабжение с учетом потерь по заданию; i poy - энтальпия редуцированного пара, ккал/кг; i K - энтальпия конденсата после охладителя конденсата, ккал/кг; i l - энтальпия воды после подогревателя, ккал/кг; i 2 - энтальпия воды перед подогревателем, ккал/кг.
Суммарный расход редуцированного пара для внешних потребителей
Суммарный расход свежего пара на внешних потребителей, т/ч,
где D т = 10 т/ч — расход свежего пара;
i nв - энтальпия питательной воды, ккал/кг; i′ poy - энтальпия свежего пара, ккал/кг.
Подставив указанные величины, получим:
Количество воды, впрыскиваемой в пароохладитель РОУ, при получении редуцированного пара для внешних потребителей, определяем по формуле:
При расчете редукционно-охладительной установки потери теплоты в окружающую среду из - за их незначительности не учитываются.
Расход пара на другие нужды котельной предварительно, с последующим уточнением, принимается в размере 5 % внешнего потребления пара:
Суммарная паропроизводительность ко-тельной с учетом потерь, принимаемых равными 3 %, и расхода пара на другие нужды котельной:
Потеря конденсата с учетом 3 % его потерь внутри котельной будет:
Расход химически очищенной воды при величине потерь воды в тепловых сетях 2% общего расхода сетевой воды равен сумме потерь конденсата и количества воды для подпитки тепловых сетей:
Принимая расход воды на собственные нужды водоподготовительной установки равным 25% расхода химически очищенной, получим расход сырой воды:
Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды может быть определен после уточнения температуры сырой воды за охладителем продувочной воды паровых котлов.
Количество воды, поступающей от непрерывной продувки:
где р пр = 3 % - принятый процент продувки котлов, определяемый в зависимости от качества исходной воды и способа химводоподготовки.
Количество пара на выходе из расширителя непрерывной продувки по формуле (5.9)
где х - степень сухости пара, выходящего из расширителя. Количество воды на выходе из расширителя:
Выполненные расчеты позволяют определить температуру сырой воды после охладителя продувочной воды:
где i охл =50 ккал/кг - энтальпия продувочной воды после охладителя.
Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды определяется по формуле (5.14):
Подогрев химически очищенной воды производится: в водяном теплообменнике до деаэратора подпиточной воды за счет охлаждения воды от 104°С до 70°С; в пароводяном подогревателе до деаэратора питательной воды за счет теплоты редуцированного пара.
Подогрев химически очищенной воды в охладителях выпара из деаэраторов в данном случае незначителен и не учитывается, так как практически не сказывается на точности расчета схемы. Температура воды, поступающей в деаэратор за теплообменником для охлаждения подпиточной воды, определяется из уравнения теплового баланса теплообменника:
где t′ хов = 18 °С - температура воды после ВПУ; G подп = 188*0,02 = 3,8 т/ч - расход подпиточной воды; G подп/хов = 3,5 т/ч - предварительно принятый расход химически очищенной воды, поступающей в деаэратор для подпитки тепловых сетей.
Расход пара на деаэратор подпиточной воды:
С учетом количества пара, идущего на подогрев воды, фактический расход химически очищенной воды, поступающей в деаэратор для подпиточной воды, будет:
что мало отличается от предварительно принятой величины в 3,5 т/ч.
Расход пара на пароводяной подогреватель химически очищенной воды, поступающей в деаэратор питательной воды, определен аналогично предыдущему:
где G пит/хов = G к.noт = 60,9 т/ч - расход химически очищенной воды, идущей в подогреватель; i" xов - энтальпия воды после подогревателя, ккал/кг; i хов - энтальпия воды перед подогревателем, ккал/кг.
Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор для питательной воды, за вычетом греющего пара,
средняя температура будет равна:
Эти расчеты позволяют определить расход пара на деаэратор питательной воды:
Тогда суммарный расход редуцированного пара внутри котельной для собственных нужд:
Паропроизводительность котельной с учетом внутренних потерь:
Расхождение с величиной D, принятой в предварительном подсчете, равно 7,3 т/ч, что составляет 4,8 %, поэтому следует уточнить расчет, принимая увеличенный расход пар. на собственные нужды котельной.
Уточненный расход пара:
Расчет тепловой схемы котельной для других режимов производится аналогично рассмотренному. Для установки в котельной, с учетом коэффициента совпадения максимумов потребностей пара К = 0,95 - 0,98, принимаются три паровых котла паропроизводительностью по 50 т/ч со следующими параметрами: давление 14 кгс/см 2 , температура 250°С. Такие котлы выпускает Белгородский завод "Энергомаш".
Б. Примеры расчетов тепловых схем котельных для закрытой системы теплоснабжения.
Примеры расчетов тепловых схем котельных выполняются для приведенной на рис. 5.7 принципиальной тепловой схемы котельной. Котельная предназначена для снабжения горячей водой жилых и общественных зданий для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Тепловые нагрузки котельной с учетом потерь в наружных сетях при максимально зимнем режиме следующие: на отопление и вентиляцию 45 Гкал/ч; на горячее водоснабжение 15 Гкал/ч. Тепловые сети работают по температурному графику 150 - 70°С. Для горячего водоснабжения принята смешанная схема подогрева воды у абонентов. Расчетная минимальная температура наружного воздуха - 26°С. Подогрев сырой воды перед химводоочисткой до 20°С - от 5°С зимой и 15°С летом. Деаэрация воды осуществляется в деаэраторе при атмосферном давлении. Годовой график нагрузки котельной дай рис. 5.20, где приведены данные о продолжительности стояния наружных температур в сутках.
Примеры расчетов тепловых схем котельных ведутся для пяти характерных режимов работы системы теплоснабжения и для двух температур воды на входе и выходе из котлов. При работе водогрейных котлов на малосернистых каменных углях температура воды на входе в котлы поддерживается постоянной t = 70°C, на выходе из котлов t′ K = 150°С. Основной расчет ведется на максимальный зимний режим. Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию Q0.n=45 Гкал/ч. Отпуск теплоты на горячее водоснабжение Q гв = 15 Гкал/ч, что дает общую теплопроизводительность котельной Q K = 60 Гкал/ч.
Расчетный часовой расход сетевой воды для нужд отопления и вентиляции по формуле (5.21) составит:
Рис. 5.20. График нагрузки котельной с водогрейными котлами и данные о длительности стояния наружной температуры.
Расчетный часовой расход воды для нужд горячего водоснабжения по формуле (5.23) будет:
При применении у абонентов смешанной схемы подогрева воды для горячего водоснабжения используется теплота обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции. Расчетом проверяется температура обратной сетевой воды после местных теплообменников горячего водоснабжения, которая по формуле (5.22) равна:
Суммарный расчет на часовой расход сетевой воды по формуле (5.25)
Расход воды на подпитку при потерях 2 % в тепловых сетях:
Расход сырой вода на химводоочистку при собственных нуждах последней 25 % производительности:
Температура химически очищенной воды после теплообменника - охладителя подпиточной воды 9, установленного после деаэратора 10,
где G XOB = 10 т/ч - предварительно принятый расход химически очищенной воды; с в = 1 ккал/кг;
Задаваясь расходом греющей воды G подл/гр = 6 т/ч и температурой на выходе из подогревателя следующей ступени подогрева химически очищенной воды t гр = 108°С, определяем температуру воды, поступающей в деаэратор:
С учетом подсчитанных величин температура сырой воды перед химводоочисткой:
Расход греющей воды на деаэраторною установку определяется из уровня теплового баланса:
При составлении баланса количества вода в котельной установке величину G д/гp следует учитывать при определении расхода воды на подпитку тепловых сетей. Расход химически очищенной воды на подпитку будет:
Потери воды в охладителе незначительны и при составлении баланса без ущерба для точности ими можно пренебречь. При принятой температуре вода на входе в котлы t = 70°С, на выходе из них t К = 150°С расход воды через котлы составит:
При температуре обратной воды t TC = 42,6°С для получения температуры воды на входе в котлы 70°С нужен следующий расход воды на рециркуляцию [см. формулу (5.33)]:
Для режима с максимальной теплопроизводительностью расход воды в перепускную линию отсутствует:
Для проверки правильности выполненного расчета тепловой схемы нужно составить баланс количества воды для всей котельной установки.
Расход через обратный трубопровод сетевой воды:
а расчетный расход воды через котлы будет:
Поскольку часть горячей вода после котлов идет на подогреватели, в деаэратор и на рециркуляцию, расход сетевой воды на выходе из котельной составит:
Разница между найденным ранее и уточненным расходами воды через котлы незначительна (<0,5%), поэтому выполненный расчет.
Таблица 5.2. Результаты расчета тепловой схемы водогрейной котельной.
Примеры расчетов тепловых схем котельных могут считаться законченными. В случае несовпадения величины более чем на 3% необходимо произвести пересчет расходов горячей воды на собственные нужды при той же теплопроизводительности котельной. В данном примере расчета тепловой схемы котельной повышение температуры вода перед сетевыми насосами за счет тепла, вносимого с подпиточной водой и охлажденной водой от подогревателя сырой воды, не учитывалось вследствие их малой величины (меньше 2%).
Для других режимов работы котельной расчет тепловой схемы производится аналогично; результаты его представлены в табл. 5.2. В тех случаях, когда данные о расходе горячей сетевой воды для нужд горячего водоснабжения и подогрева воды у абонентов отсутствуют, можно принять следующий порядок определения этого расхода. При известном расходе воды на горячее водоснабжение,т/ч, тепловая нагрузка подогревателя первой ступени (обратно линии сетевой воды) (см. рис. 5.3) может быть определена из уравнения:
где - Δ t минимальная разность температур подогреваемой и греющей воды, принимается равной 10°С; остальные обозначения в этом уравнении приводились ранее.
Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени, Гкал/ч, где вода нагревается прямой сетевой водой, составит:
При известной величине тепловой нагрузки подогревателя второй ступени расход сетевой воды, т/ч, на него составит:
В производственных и отопительных котельных поступающая из водопровода, артезианских скважин или водоемов вода расходуется на восполнение потерь конденсата, пара, сетевой воды и на собственные нужды котельной установки, включая техническое водоснабжение.
Потери воды при производстве пара происходят в пределах собственно котельной за счет расхода части пара на собственные нужды - на подогрев и распиливание мазута, привод насосов, на продувку кот - лоагрегатов, обдувку и очистку его внешних поверхностей, на деаэрацию воды, на утечки через неплотности и другие расходы. Кроме потерь пара, теряется и его конденсат. При. снабжении потребителей паром часть конденсата теряется за счет загрязнения из-за несовершенства тёплообменных аппаратов, а иногда и просто из-за принятого технологического процесса без возврата конденсата.
В водогрейных котельных вода теряется при обмывке поверхностей нагрева, разогреве мазута, деаэрации, утечках через неплотности, а также в системах теплоснабжения. Если эта система открытая, то к потерям добавляется расход воды из сетей на горячее водоснабжение потребителей.
Возмещение расходов пара или воды на покрытие потерь и другие нужды котельной установки осуществляют через специальные устройства, комплекс которых называют водоподготовкой.
Суммарный расход воды в течение года, т, который необходимо" обеспечить, укладывается из следующих величин.
Потери пара и конденсата технологическими потребителями
1,2 -коэффициент запаса.
Где <2"1Г. в -■ годовой расход теплоты на горячее водоснабжение, МВт, или <д"г. т» Гкал.
На непрерывную продувку паровых котлоагрегатов
TOC o "1-5" h z АОял=а>-^. (9 4)
Где рпр - процент непрерывной продувки.
Прочие перечисленные частично ранее расходы в 5% от количества приготовленной воды
Дб„р=г:-0,05 (Абт + ДОс + Дбг. в+ Дбн. п). (9-5)
Суммируя указанные величины расходов воды, получаем годовой расход воды, которую необходимо добавлять в тепловую схему данной - установки:
£0гх°вдо = £Д0 (9-6)
Количество исходной (сырой) воды получают увеличением 2Х? хво на* 10-15°/, на собственные нужды водоподготовки и ее производительность устанавливают с учетом расширения источника теплоснабжения.
Если для предприятия также необходим расход подготовленной воды, то расход последней добавляют к ДО^. Для производственно-отопительных и отопительных котельных ориентировочно расход воды на от
Пущенный 1 МВт (Гкал/ч) теплоты по данным Теплоэлектропроекта - для закрытой системы теплоснабжения может быть принят по табл. 9-1.
При открытой системе теплоснабжения к принятому по табл. 9-1 значению необходимо добавить величину, подсчитанную по формуле (9-3), а при мокром золоулавливании и гидрозолоудалении учесть и этот расход.
Существуют и более точные методы определения расхода воды. 24-53 36»
При круговом движении в природе вода на своем пути поглощает газы, растворяет различные соединения, и, наконец, в ней находятся микро - и макроорганизмы, т. е. вода источников никогда не свободна от солей, механических и других примесей, газов и организмов. В зависимости от времени года состав воды изменяется, имея максимум содержания сухого остатка перед паводком.
Качество воды характеризуется наличием и концентрацией содержащихся в ней примесей. Химическое качество воды определяется ее, сухим остатком, потерями при прокаливании остатка, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, концентрацией водородных ионов pH, содержанием катионов, силикатов, кислорода и активного хлора. Химические свойства воды могут быть нейтральными, щелочными или кислыми.
Вода представляет собой слабый раствор электролитов, разделяемых на положительно заряженные ионы или катионы Са2+; Щ2+; Ре2“1“; А13+; Н+ и др. и отрицательно заряженные ионы или анионы С1 ; БО2-; СО2-; ЗЮ2-; РО®~; ОН~ и др.
Постоя, иная диссоциации воды при £=20-22°С равна 10-14, т. е. в 1 кг воды содержится одна десятимиллионная (10~7) грамма иона водорода (Н+) и столько же гидроксильных ионов (ОН-). При изменении концентрации ионов водорода меняется концентрация гидроксильных ионов, поскольку (Н+) (ОН-)-сог^. Реакцию воды принято выражать отрицательным логарифмом активности ионов водорода без. знака «-» и обозначать pH.
Принято различать следующие реакции воды: кислая при рН= =1-3; слабокислая при рН=3-6; нейтральная при рН=7; слабощелочная при рН=7-10 и сильнощелочная при рН=10-14.
Сухим остатком называют количество примесей минерального и органического происхождения, мг/кг, полученное при упаривании воды и высушенное при 110°С. Если этот остаток прокалить при 800°С, то потери остатка будут условно характеризовать содержание в воде органических веществ. Чем выше сухой остаток, тем хуже качество воды.
О"бщая жесткость воды определяется суммарным содержанием в ней катионов кальция и магния и выражается миллиграмм - эквивалентом в 1 кг воды (мг-эко/кг); 1 мг-экв / кг соответствует содержанию 20,04 мг/кг Са2* или 12,16 мг/кг Л^2*. Для малой жесткости воды иконденсата принята величина мкг-э кв/кг воды (1/1000 мг-эив/кг).
Карбонатная временная жесткость Жк определяется по содержанию в воде бикарбонатов кальция и магния, превращающихся в котле в карбонаты, выпадающие в виде шлама и накипи и дающие газ С02.
Некарбонатная жесткость Жн. к характеризуется содержанием в воде хлористых СаС12; М§С12; сернокислых Са504; hAgSO/t;
Кремнекислых СаБЮз и других солей, которые при кипячении не выпадают в осадок.
Общая жесткость является суммой Жк и Жн. к, мг-экв/кг:
Жо=Жк+Жн. к. (9-7)
Иногда пользуются понятиями жесткости кальциевой Жса и магниевой Жм8, мг-экв/кг, тогда
Воду считают мягкой, если ее жесткость составляет до 2 мг-экв/кг, средней - от 2 до 5 мг-экв /кг, жесткой-* от 5 до 10 мг-экв/кг и очень жесткой >10 мг-экв/кг. Если жесткость воды дана в градусах, то ее пересчет в мг-экв/.кг выполняется делением числа градусов на 2,8, т. е. на эквивалентную массу СаО.
Окисляемость воды косвенно характеризуется содержанием в ней органических и некоторых легкоокисляемых неорганических примесей; ее выражают в мг 02, расходуемого на окисление примесей.
Пересчет результатов анализа воды в мг/кг на содержание. вещества, мг-экв /кг, ведется по соотношению
Ж=НСЭ. (9-9)
В соотношении:
С - концентрация данного вещества, мг/кг;
Э - эквивалентная масса, которая может быть получена делением молекулярной массы вещества на его валентность в данной реакции.
Для практических расчетов необходимо пользоваться данными справочников по водоподготовке, например [Л. 31].
Общей щелочностью Що5 называется суммарная концентрация гидроксильных (ОН-), карбонатных (СОд-), бикарбонатных (НСОд-), фосфатных (РО^~) и других анионов слабых кислот в воде, выраженных в мг-экв/кг.
В соответствии с этим различают щелочи: гидратную, обусловленную концентрацией в воде гидроксильных анионов (ОН-), - Щт карбонатную - из-за карбонатных анионов (СОд~) - Щк] бикарбонатную -
Из-за бикарбонатных анионов (НСО|~) - Щб. Общая щелочность,
Мг-экв/кг, будет зависеть от их суммы:
1 мг-экв/кг щелочности соответствует содержанию в воде 40 мг/кг NaOH; 53 мг/кг Na2C03; 84 мг/кг NaHCOs. Относительной щелочностью воды называют общую щелочность, мг-экв/кг, отнесенную к сухому остатку и выраженную в процентах:
В формуле:
40 - эквивалент NaOH;
S-ч:ухой остаток, мг/кг.
Количество растворенных в воде газов (кислорода и свободной углекислоты), могущих вызывать коррозию сталей и другие повреждения, оценивают в мг/кг.
