АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

 

Өнеркәсіптік жылуэнергетика кафедрасы

 

 

 

 

Жылумен жабдықтау жүйелерінің жұмыс тӘртібі жӘне пайдалануы

 

Пәндік жобаны орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

(2204 - Өнеркәсіптік жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін)

 

 

 

Алматы 2004

ҚҰРАСТЫРҒАН: С.К.Әбілдинова. Жылумен жабдықтау жүйелерінің жұмыс тәртібі және пайдалануы. Пәндік жобаны орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар (22040 – Өнеркәсіптік жылуэнергетика  мамандығының студенттері үшін) – Алматы: АЭжБИ, 2004. – 24 б.

 

 

 

Әдістемелік нұсқаулар пәндік жоба тапсырмасының нұсқаларын, өнеркәсіптік ауданның орталықтандырылған жылумен жабдықтау жүйесі жобасына нұсқауларын, қауіпсіз пайдалану талаптарын, жылумен жабдықтау жүйесінің сапасын және сенімділігін  мазмұндайды.

Без. 2, кесте 3, библиогр. – 12 атау.

 

 

Пікір жазушы: ЖЭҚ  кафедрасының аға оқытушысы В.Д.Огай.       

 

 

         Алматы энергетика және байланыс институты 2004 ж. жоспары бойынша басылады.

 

 Алматы энергетика және байланыс институты, 2004ж.

 

Кіріспе

 

„Жылумен жабдықтау жүйелерінің жұмыс тәртібі және пайдалануы” оқу тәртібі бойынша пәндік жобаны орындаудың мақсаты, студенттердің өз беттерімен өнеркәсіптік ауданды жылумен жабдықтау жүйесін жобалауын үйренуге бейімделуі болып саналады. Жылумен жабдықтау жүйесінің айнымалы жұмыс тәртібі кезінде әртүрлі қолданушыларды сенімді және сапалы жылумен жабдықтау үшін жүйені пайдалануға қажетті техникалық талаптардың орындалуын cтуденттер осы жобаны құрастыру барысында ескеруі қажет.

Жылумен жабдықтау жүйелерін жобалау қазіргі кезде іске енгізілген  мәліметтер мен санитарлық нормалар және ережелерге  негізделуі қажет және қолданушылардың жылу ағындарын үнемдеуші және автоматты түрде басқарушы шараларды, екінші энергетикалық ресурстар мен қайталанатын энергия көздерін көлемді қолдануды ескеруі қажет. Әсіресе экономиканың қазіргі дамуы жағдайында, орнатылатын қондырғылардың бастапқы құндық және пайдалану шығындарын азайту және оларды кері қайтару мерзімін қысқарту мәселелерін шешу өте маңызды.

Пәндік жобада берілген тапсырманың айрықша ерекшелігі, студентке өнеркәсіптік аймақтың есептелген жылу шығынына сәйкес, оны энергиямен жабдықтау түрін анықтау, энергия көздерін іріктеу, жылумен жабдықтау сызбасының түрін таңдау мүмкіндігінің берілгендігі болып саналады. Осы мақсатпен студенттер, екінші энергетикалық ресурстар мен дәстүрлі емес энергия көздерін қалай қолдану  мүмкіндігі туралы ойлануы қажет. Әрине, осы жағдайда орнатылатын энергиямен жабдықтау көздерінің қуаты есептелген энергия шығындарының мәніне тең болуы қажет.

Әдістемелік нұсқаулардың мазмұнына пәндік жоба тапсырмаларының нұсқалары, айнымалы жұмыс тәртібі кезінде жылуды қолдану қуатын есептеу үшін, жылу көздерінің негізгі қондырғыларын және олардың қуатын іріктеуге, жылуландырушы қондырғыларды іріктеуге, жылу тораптары мен абоненттерді қосу сызбаларын іріктеуге және жалпы іріктеліп алынған энергиямен жабдықтау жүйесінің тиімділігі туралы  қажетті мәліметтер мен нұсқаулар кіреді.

Тақырыптарды баяндау кезінде, пәндік жобаны осы пәнді үйренумен қарама-қарсы орындау мүмкіндігі ескерілген. Бірақ, пәндік жобаның жеке тапсырмаларын орындау үшін көрсетілген әдебиетпен студенттер өз беттерімен танысып, түсініп, жұмыс жасау қабілеттерін игерулері керек.   

 

 

1 Пәндік жоба тапсырмасы

 

Тапсырмада технологиялық өндіріс қуаты N, т/сағ (м3 /сағ) көрсетілген өнеркәсіптік аймағы бар және тұрғындар саны m1, m2, m3 мың адамнан тұратын үш ықшам ауданнан құралатын белгілі қаланың өнеркәсіптік ауданы берілген.

Құрылыс ауданы климатологиялық алқабымен, жылу көзі мен шартты өнеркәсіп аймағы арасындағы қашықтық lп арқылы, және осы жылу көзінен әрбір ықшам ауданға дейінгі қашықтықтармен l1, l2, l3 км, сондай-ақ осы ықшам аудандардың жылу көзіне қарасты геодезиялық айырмалары z1, z2, z3, м сипатталады. Технологиялық өндіріс түрі өнеркәсіптік аймақ үшін анықталған және өндірістен қайтарылатын конденсат үлесінің мәні  dок белгілі.

Пәндік жоба тапсырмаларының нұсқалары 1.1 - кестелерде келтірілген. 1.1 - суретінде өнеркәсіптік ауданның сызбасы бейнеленген.

Келтірілген мәліметтерді пайдалана отырып, өнеркәсіптік ауданның тұрғындар алабы үшін жылумен жабдықтау жүйесін жобалау қажет. Пәндік жобаның түсініктеуші жазбасы мен графикалық бөлігінде келесі мәліметтер мен мәселелердің шешімдері болуы керек:

- тұрғын, қоғамдық және әкімшілік-мәдениет ғимараттарын жылытуға, ыстық сумен жабдықтауға және ауасын баптауға шығындалатын жылуды есептеу;

- өнеркәсіптік ауданның жыл бойы жылуды қолдану графигі мен жылуландыру коэффициенті;

- жылу көзінің негізгі қондырғыларын іріктеу негіздемесі, температураны реттеу графигі, жылуландырушы қондырғыларды таңдау;

- су дайындаушы құрылғылар және жылуландырушы қондырғылары бар, жылу көзінің түпкілікті жылулық сызбасы;

- құбырлар диаметрін анықтау, резервтік қуатты қолдану сызбасы, құбырларды орнату тәсілі, компенсаторлардың түрі мен санын анықтау негіздемесі бар жылу торабының магистралдық сызбасы;

- жылу торабына жылуды қолданушыларды қосу сызбасының негіздемесі;

- жекеленген жылу пунктінің қондырғыларын таңдау негіздемесі және оның аксонометриялық проекциядағы сызбасы;

- магистралдық жылу торабындағы тегеуріннің кемуін есептеу және пьезометрлік графикті тұрғызу;

- жылу жүктемесін реттеу сызбасы, орталық реттеудің температуралық графигі;

- жылу торабындағы жылу және жылутасығыш шығындарын ескере отырып, ауданды жылумен жабдықтауға кететін шартты отынның жылбойғы және меншікті шығындарын анықтау.

    

1.1 – сурет. Өнеркәсіптік ауданның жобасы

 

1.1 – кесте   Әртүрлі өндіріс орындарының жыл бойғы меншікті жылу шығыны, ГДж/т(ГДж/ м3) 

 

 

Шартты белгіленуі

Меншікті орташа жылдық жылу шығыны меншікті qпр, ГДж/т

Химиялық талшықтар

ХВ

75

Пластикалық массалар

ПМ

25

Целлюлоза

ЦЛ

15

Қағаз және картон

БК

10

Синтетикалық аммиак

СА

5

Фанера

ФН

6

Өңделген ағаш тақталар

ДП

5

Мұнайдан алынатын өнімдер

НП

0,9

Синтетикалық каучук каучук

СК

115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Түсініктеуші жазбаның көлемі 25-30 қолмен жазылған қағаз бетінен тұруы тиіс. Есептеу, графиктерді тұрғызу, арнайы формулаларды қолдану кезінде пайдалынылған әдебиеттерге міндетті түрде сілтемелер көрсету қажет. Жылу көзінің арнайы қондырғылары көсетілген түпкілікті жылулық сызбасын, магистралдық жылу торабы сызбасын және оның пьезометрлік графигін қалың қағазға А-3 форматқа сызып, басқа сызбаларды А-4 формат қағазда орындаған жөн, ал жылуды қолданудың жыл бойлық графигін және шығыр құрылғысында будың көлемінің ұлғаю процесін миллиметрлік қағазда бейнелеуге болады.

 

2 Пәндік жобаға әдістемелік нұсқаулар

 

Курстық жобаны осы әдістемелік нұсқауда көрсетілген тәртіп бойынша орындау қажет.

 

2.1 Өнеркәсіптік ауданның жылулық жүктемесін есептеу

 

Өнеркәсіптік ауданның жылулық жүктемесі әртүрлі қолданушылардың келесі жылулық жүктемелерінің алгебралық қосындысы ретінде анықталады: тұрғын, қоғамдық, өнеркәсіптік және әкімшілік-тұрмыстық үйлерді жылытуға, ыстық сумен жабдықтауға, вентильдеуге және ауаны баптауға, ішке кіргізілетін материалдарды қыздыруға және тасымалдауға, инфильтрацияланған ауаны қыздыруға шығындалатын жылу жүктемелеріне және осы жоғарыда аталған үйлердің ішінде жарықтандыратын приборлардан, басқа да технологиялық қондырғылардан, адамдардан, күн сәулесінен бөлінетін жылулардың қосындысы. Бұл қосындыға үйдің ішіндегі приборлардан және тағы басқалардан пайдалы бөлінетін жылу "минуc" таңбасымен кіреді. Жылуды маусымдық қолданушылардың (жылытуға, вентиляциялауға, ауаны тасымалдауға, салқын материалдарды жылытуға және тасымалдауға) жылулық жүктемелер сыртқы ортаның температурасына сызықты тәуелді, ал  басқа қолданушылардың жылулық жүктемелері және жылуды шығаруы сыртқы ортаның температурасына тәуелсіз. Ыстық сумен жабдықтауға шығындалатын жылудың маусымдық өзгерісін, қысқы және жазғы уақыт мерзімдері бойынша есептеулер жүргізіп, ескерген жөн.

 

2.1.1 Жылыту жүктемесін есептеу

 

Жылытуды жобалаудың мақсаты бөлмелердегі ауаның есептелген мәнін тұрақты етіп ұстау/1,2,3/: ол үшін келесі жағдайларды ескеру қажет:

а) қоршайтын құрылымдар арқылы шығындалатын жылу мөлшерін;

б) инфельтрацияланатын сыртқы ауаны қыздыруға кеткен жылу мөлшері;

в) материалдарды, қондырғыларды қыздыруға және тасымалдауға кеткен жылу мөлшері;

г) жылуды шығарулар (электр приборларынан, жарықтандырғыштардан, технологиялық қондырғылардан және басқа көздерден үнемі шығарылатын жылу ағыны).

 

Жобаның үлгісі болмаған кезде жылу ағындарын максимал жылу ағынының іріленген көрсеткіштері арқылы анықтауға болады /3/. Ал кәсіпорындардың жылулық жүктемелері іріленген бағыныстылық нормалары бойынша анықталады. Оларды анықтау біздің пәндік жобаның міндетіне жатпайды.

Қалалардың және қонысталған пункттердің тұрғын аудандары үшін тұрғын үйлер мен қоғамдық ғимараттарды жылытуға кететін максималдық жылу ағыны келесі формуламен анықталады /3/:

 

Q0p = q0F(1 + k1),                                                (2.1)

 

мұндағы q0 – тұрғын үйлердің жалпы ауданының әрбір 1 м2-н жылытуға жұмсалатын жылу шығыны;

F – өндірістік аудандағы тұрғын үйлердің аудандарының жалпы қосындысы, м2, халық санымен анықталады m, адам және бір адамға қатысты жалпы аудан нормасы f, м2/адам. Курстық жобаның барлық варианттарында f = 15м2/адам (F = fm); мына көрсеткіш алынған;

k1 – коэффициент, қоғамдық ғимараттарды жылытудағы жылу ағынын 0,25 осы  мєліметке байланысты аламыз.

 

 

2.1.2 Ыстық сумен жабдықтауға жұмсалатын жылу шығынын есептеу

 

Тұрғын және қоғамдық үйлерді ыстық сумен жабдықтауға жұмсалатын орташа жылу ағынын, Вт – пен өлшегенде, мына формуламен есептейміз

 

Qh = qhm,                                                     (2.2)

 

мұндағы qhыстық судың қоғамдық үйлерде қолданылуын ескеретін және оны дайындауға жұмсалатын орташа жылу ағынының іріленген көрсеткіші, бір адам үшін 376 Вт-қа тең деп қабылдаймыз.

 

Жылу ағынының максимал мәні мына формуламен анықталады:

 

Qhp = 2,4 Qh                                                   (2.3)                    

 

Жылыту маусымынан тыс уақыта (жазда) ыстық сумен жабдықтауға жұмсалатын жылу ағыны келесі формуламен анықталады  

 

Q = Qh b, Вт,                                           (2.4)

мұндағы t – жылыту маусымы кезіндегі суық судың температурасы (5ºС-ға тең деп қабылдаймыз);

t жылыту маусымынан тыс уақыттағы суық судың температурасы (15ºС – тең деп алынады);

b - ыстық сумен жабдықтау кезінде, ыстық су шығынының өзгерісін ескеруші коэффициент (0,8-ге тең деп қабылдаймыз).

 

 

2.1.3 Желдету  жүктемесін есептеу

 

Пәндік жұмысты есептеу үшін, жобаға қажетті мәліметтердің жеткіліксіздігінен тек қана қоғамдық үйлерді желдету мүмкін деп санаймыз. Әрине оларға берілетін таза ауаны қыс айларында жылы күйінде жеткізу керек. Сондықтан ауаны жылытуға қажетті максимал жылу ағынын келесі формуламен анықтайды

 

Qvp = k1k2qlF,                                                  (2.5)

 

мұндағы k2коэффициенті қоғамдық үйлерді желдетуге шығындалатын жылу ағынын ескереді (0,6 – ға тең деп алынады).

 

 

2.1.4 Технологиялық бумен жабдықтауға жұмсалатын жылу шыѓыны

 

Технологиялық бумен жабдықтауға жұмсалатын жылу шығыны келесі формуламен аныќталады

 

Qпр = 2,78 qпр N105, Вт,                                          (2.6)         

 

qпр – µндірістегі меншікті жылу шыѓыны ГДж/т (ГД ж/м3);

N – µндірістің берілген ќуаты, т/ч (м3/ч).

       

 

2.1.5 Жылуды пайдаланудың жылдыќ графигі. Тиімді жылуландыру коэффициенті

 

Жылуландыру тиімді ж±мыс істеу тєртібініњ орындалуы, жылутасыѓыш кµрсеткіштерініњ ењ тиімдысын тањдау, электр энергияны µњдеуін аныќтап ЖЭС-тыњ жылулыќ ж‰ктеме ±заќтыѓыныњ с‰лбесін салу (жылуды пайдаланудыњ жылдыќ с‰лбесі) ‰шін жылумен ќамтамасыз ету жєне етпеу уаќыт кезењдері (ќысќы жєне жазѓы уаќыт кезењдерінде шартты етіп аламыз). Б±л µнеркєсіптік аудандар мен сол ауданныњ табиѓат райына байланысты берілген жылулыќ ж‰ктемемен есептеледі /1.4/. Жылумен амтамасыз ету (ќысќы) уаќыт кезењінде орташа тєулік кезіндегі сыртќы ауаныњ т±раќтылыѓымен ti ≤ 8ºС жылдыќ т±руымен аныќталады. Негізінен жылу пайдаланудыњ жылдыќ с‰лбесі екі бµліктен т±рады; сол жаќ координатадан Q-t, жєне оњ кординатадан Q-n, м±ндаѓы ti-к‰нделікті сыртќы ауаныњ ыстыќтыѓы; n-уаќыт, саѓат немесе тєулік.  Сол жаќ бµлігінде жылулыќ ж‰ктеменіњ бµлек т±тынушы мен сыртќы ауаныњ ыстыќтыѓыныњ ±заќтыѓыныњ ќосынды ж‰ктемесіне тєуелді с‰лбе т±рѓызылады ti, ºС. Т±тынушыѓа байланысты жылулыќ ж‰ктеме, ti берілген мєліметтерге ќатысты Qo келесі формуламен табылады.

      

Qо = Qор .                                                (2.7)                                      

 

Т±тынушыныњ жылдыќ айналымдаѓы жаздыќ жєне ќыстыќ тєртібіндегі ж‰ктеме де осыѓан жатќызылады. Т±рѓылыќты жердіњ µнеркєсіптік ауданыныњ жылулыќ ж‰ктемесі  мынаѓан тењ (1-5)

   

Q = Qо + Qi + Qпр + QvQв.                                         (2.8)

 

Жаздыќ тєртіпте жылулық ж‰ктеме (ti < 8ºС) тењ болады

 

Q = Q .                                                     (2.9)

 

Оњ жаќ бµлігіндегі с‰лбеде жыл бойы жылулыќ ж‰ктеменіњ ±заќтыќ ќосындысы кµрсетілген. ni ыстыќтыќ тікмегземі  Q(ti) ±заќтыѓымен с‰лбеге т±рѓызылады. no жылумен амтамасыз ету ±заќтыѓы  - ѓа тењ келеді. Мысал ретінде келтірілген жылдыќ жылу ќолдану графигі мына 2.1 – суретте келтірілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 – сурет. Жылуды қолданудың жылдық графигі

Жылдыќ жылу ќолдану с‰лбесін ќолдана отырып, тиімды жылуландыру коэффицентін табамыз хопт. Жылуландыру коэффицентінің тиімді мәні ЖЭС-сы ж±мысының техника-экономикалыќ кµрсеткіштері көптеген факторларға тәуелді болып табылады:

ЖЭС, КЭС, АҚ ќондырѓыларыныњ техникалыќ жетілуіне, ќондырѓыны орнатуға жұмсалған меншікті шыѓындарға, жаѓылатын отынныњ т‰рі мен баѓасына, ЖЭС-та ќойылѓан ењ ‰лкен электр ќуатын пайдаланудағы саѓат санына жєне т.б. Нарыќтыќ экономика жаѓдайында оны аныќтау ќиынѓа соѓады. Оны анықтау ‰шін /5/-ші әдебиетте ќолданылѓан шамаларды пайдаланып аныќтауѓа болады:

 

.                     (2.10)

 

Максимал электр қуатын қолданудың жыл бойғы сағаттар саны n = 6000 сағ/жыл болғанда, бұрынғы совет одағының саяси баға ұсынысы бойынша, оның оң жақ бөлігі 0,48 -ге тең болған. Осыдан жылулық қуатты жылуландыру үшін алудың бір жыл ішіндегі максимал сағаттар саны (шыңдық қазанның жұмыс істеу сағат саны) мынаған тең

 

h = 0,48 ∙ 6000 = 2880 сағ/жылына. 

 

Жылуды қолданудың жылдық графигіндегі rl кесіндісіне тең, h -дің табылған мәні бойынша, Or – кесіндісін табамыз, ол жылуландыруға берілетін будың максимал жылулық қуатына Q - тең.   

Осыдан шыңдық қазанның, Qпк қойылған қуаты мына түрде анықталады 

 

Qпк = QрQ .                                             (2.11)

 

 

2.1 – кесте   Пәндік жұмыстың тапсырмаларының нұсқаулары

 

 

 

       Аймақ

Тұрғындар саны,

мың адам

Ара қашықтық, км

геодез. деңгейдің айырмасы

Технологиялық өнеркәсіптер

МКР-1

МКР-2

МКР-3

 ln

  l1

   l2

  l3

  zn

  z1

  z2

z3

ӨНЕР-КӘСІП ТҮРІ

ӨНЕРКӘ-СІПТІҢ   ҚУАТЫ

ШЫҚТЫ ҚАЙТАРУ МӨЛШЕРІ

1 Ақтөбе

75

40

60

0,5

2,8

3,5

3,7

0

0

10

20

ХВ

16,6

0,40

2 Алматы

60

40

60

1,0

2,2

2,8

4,8

0

10

10

10

ФН

142,8

0,50

3 Атырау

80

80

120

1,5

5,0

5,7

6,0

5

0

20

40

ПМ

26,5

0,45

4 Тараз

60

100

100

0,4

4,0

4,6

6,3

3

3

7

7

НП

460

0,55

5 Қарағанды

28

30

20

0,8

1,2

2,0

1,3

2

-5

15

25

СА

395

0,41

Подпись: 116 Қызылорда

80

70

80

1,1

4,6

4,0

5,0

0

10

0

20

ЦЛ

27,6

0,42

7 Көкшетау

60

60

40

1,3

2,8

2,2

4,0

3

0

0

40

ДП

171,4

0,51

8 Қостанай

30

17

30

0,5

1,7

1,7

2,6

5

-10

0

20

БК

54

0,52

9 Павлодар

60

40

100

1,2

5,7

5,1

5,7

10

10

0

30

СК

5,76

0,43

10 Семей

80

60

40

0,3

2,6

4,2

5,8

-5

10

20

40

ХВ

16,6

0,44

11 Талдықорған

80

80

80

2,0

4,0

5,5

4,2

0

0

40

-5

ПМ

49,7

0,53

12 Түркістан

50

60

40

1,8

4,0

3,4

2,6

10

15

15

15

СК

3,6

0,54

13 Орал

65

70

70

2,0

5,5

3,0

2,8

5

-20

10

20

ДП

228,2

0,45

14 Өскемен

50

50

80

1,5

2,5

4,2

3,4

0

0

30

30

СА

394,6

0,46

15 Ақтау

90

60

40

1,7

5,6

2,6

3,2

5

10

20

20

ПМ

41,4

0,55

16 Астана

23

20

-

1,3

1,5

1,7

-

0

10

5

-

БК

28,4

0,56

17 Алматы

30

40

40

1,2

2,0

2,2

2,4

10

20

30

40

ДП

165,6

0,51

18 Көкшетау

50

50

50

0,6

2,2

2,0

4,6

10

5

10

20

СК

18,8

0,52

19 Қызылорда

40

40

45

0,9

3,4

2,3

1,8

0

0

30

20

НП

736

0,48

20 Қарағанды

90

70

100

0,7

6,0

5,5

2,7

10

20

20

30

ХВ

13,8

0,49

 

 


2.2 ЖЭО-ның негізгі қондырғыларын іріктеу

 

2.2.1 Жылуландыру шығырларын іріктеу 

 

Шығыр қондырғысын жылуландыру үшін және өндірістер үшін беретін буларының қосынды жылулық қуаты мынаған тең болуы керек /8/

 

Q = Q + Qпр.                                           (2.12)

 

Шығыр алуының жылулық қуаты, көрсеткіші мен бу шығыны келесі өрнекпен байланысты:    

өндірістер үшін

 

Qпр = Dn (hпhок), кВт,                                       (2.13)

 

мұндағы Dn – өндірістегі бу шығыны, кг/с;

hn – қысымы Pn-ға тең, будың энтальпиясы (өткір алғашқы будың және шығыстардағы булардың дросселденуі ескерілмеген жағдайда, h-S диаграммасынан анықталады). Бағалау есептемесінде он мәнін hn = 2980 кДж/кг-ға тең деп алуға болады;

hOK – кері шықтану энтальпиясы, судың және су буының термодинамикалық қасиеттері кестесімен анықталады. Бағалау есептемесінде он мәнін hОК = 800 кДж/кг-ға тең деп алуға болады.

 

Жылуландыру үшін алынатын будың жылулық қуаты

 

Q = DT`(hThK), кВт,                                      (2.14)

 

мұндағы DT – жылуландыру үшін алынатын бу шығыны, кг/с;

hT – жылуландыру үшін алынатын будың,

РТ – орташа қысымдағы энтальпиясы, hTO = 2680 кДж/кг;

hK – шықтың қанығу қысымы РТ болғандағы энтальпиясы, есептеуге hK = 800 кДж/кг тең деп қабылданады;

 

Шығыр қондырғысының саны және  атауы  келесі ережелер бойынша анықталады:

- (2.13) және (2.14) өрнектерден анықталған бу шығындарының шамалары арқылы, жылуландыру үшін DT және өнеркәсіп үшін Dn алынатын бу мөлшерлерін анықтаймыз;

- Dn шамасынан, ПТ типті шығырды алдымен таңдаймыз, оның жылулық қуатының қосындысы, реттеу нәтижесінде (2.6) – шы формуламен анықталатын QПР – мәніне тең болуы керек;

- ПТ типті шығырлардың қосынды жылуландыру қуатын åQПТ - анықтаймыз. Егер ол Q -дан кіші болса, онда жетпейтін жылулық қуатты, Т типті шығырларларды орнату арқылы толықтырады. Егер де åQПТ > Q болса, онда ПТ типті шығырдан санын азайту керек, ал жетпеген технологиялық қуатты Р типті шығырдан қамтамасыз етеді.

Іріктелген шығырлар үшін будың шығырдан ағып шыққан кезде көлемінің ұлғаюын бейнелейтін процесті h-S диаграмада көрсету қажет. Осы диаграмма бойынша шығырдың жеке шықпаларындағы будың және шықтың энтальпиясының мәндері түзетіледі және олардағы бу шығындарының мәндері де нақталады. Жаңадан табылған мәндер бойынша QПР мен Q шамаларын есептеген кезде, олар бұрынғы мәндерге дәлме-дәл келуі керек.

Әр түрлі шығыр қондырғыларының сипаттамасы әдебиеттерде көрсетілген.

 

2.2.2 Энергетикалық қазандардың іріктелуі.

 

Энергетикалық қазандар бу шығырларына берілетін қосынды бу мөлшерін қамтамасыз етуі қажет, сондықтан шығырдың номиналдық жұмыс тәртібінде, оған берілетін будың параметрлері арнайы кестелерде көрсетілген мәндерге тең болуы қажет. Қазан агрегаттарының саны, жылыту маусымы кезінде сыртқы ауаның ең суық айдағы орташа температурасына сәйкес жылулық жүктемені жабатындай шығырлардың жылулық қуатымен анықталуы тиіс /5,6/.

 

2.2.3 Шыңдық су ысытушы қазандарды іріктеу (ШСҚ)

 

ШСҚ-ның жылулық қуаты QПК (11) өрнекпен анықталады, мұнда ол жылуландыру коэффицентінің ең тиімді мәні  арқылы анықталған. Су ысытушы қазандардың типтік өлшемі, саны және қуаты QПК-ға, қазаннан шығатын және кіретін қоректі судың температураларына және температуралық графикте анықталады. Қазандардың сипатамалары /5/ әдебиетте берілген.

 

 

2.3 Жылу тораптарын жобалау

 

2.3.1 Жылу тораптарын салу тәсілдері және трассаның сызбасы

 

Жылу торабының сызбасы – жылу тасығыш түріне, жылу көзіне және жылуды қолдану ауданымен өзара орналасуына байланысты анықталады. Сызбаның түрін анықтаған кезде жылумен жабдықтау жүйесінің сенімділігін және тиімділігін қамтамасыз ету қажет. Трассаны таңдаған кезде ең қарапайым шешімдерді қабылдай отырып, су құбырларының ең қысқа ұзындықтары болғанын көздеу керек.

Пәндік жұмыста тұрғын ауданды қоныстандырудың басты жоспары жоқ деп ұйғарамыз, сондықтан ықшам ауданының өлшемдерін және жер аудандарын бағалағанда, жуықтап 350 адам 1 га (10 мың м2) жерде қоныстанады деп аламыз. Тұрғын ауданды қоныстандырудың шартты жоспарында (1.1 – сурет), трассаларға қойылатын талаптарға сәйкес, жылу тораптарының трассасы /2,7/ салынады және трасса бөліктерінің геодезиялық деңгейлерінің төмендеуі анықталады. Жылу тораптары конфигурациясын анықтаған кезде, оның қуатын резервтеу үшін құбырлардың ұзындықтарын қысқартуға тырысады.

Әрбір ықшам ауданды жылыту және вентильдеу үшін жіберілетін жүйелік судың есептелген шығыны жеке-жеке анықталады /1,5/

 

GOVP = ,                                     (2.15)

 

мұндағы t1P, t2P – тіке және кері құбырлардағы судың температурасының есептелген мәндері.

 

Ыстық сумен жабдықтауға жұмсалатын ашық жүйенің тіке құбырындағы жүйелік судың есептелген шығыны келесі формуламен анықталады

 

GKP = .                                           (2.16)

 

Судың физикалық қасиетін жүйелік судың орташа температурасымен (15) өрнегімен анықталады (150/70 сүлбесінен 100оС алынады)

Екі құбырлы жылумен жабдықтау жүйесіндегі судың есептелген қосынды шығынын келесі формуламен анықтайды /2/

 

Gd = GOP + GVP + k3Ghp,                                        (2.17)

 

мұндағы k3 – ыстық сумен жабдықтауға шығындалатын судың орташа шығынын ескереді, қуаты 100 МВт-тан астам ашық жүйелер үшін оның 0,5-ке тең деп қабылданады.

Gd – мәні бойынша құбырдың диаметрі /2-ші әдебиеттің 4-ші қосымшасында/ көрсетілген формулалар бойынша, жылу торабының таңдалған конфигурациясына (п 3.3.2) сәйкес анықталады.

 

Әр қарай жүйенің қуатын резервтеудің сыртқы жылу тораптарын орнатудың негізгі талаптарын қанағаттандыра отырып, бекітуші және секциялаушы тығындардың, камералардың, құдықтардың, блоктаушы байланыстардың және компенсаторлардың санын жылу торабының әрбір бағытында жергілікті кедергілердің қосындысы мен әрбір құбырдың жеке диаметрінің ұзындығын анықтайды.

Компенсаторларды таңдау үшін құбырлардың есептелген ұзаруын , мм-мен (пәндік жұмыста иілмелі П – тәріздес компенсаторларды таңдаған жөн), келесі формуламен анықтайды

 

,                                                 (2.18)

  

мұндағы  - құбыр коэффициентін 0,5 деп аламыз;

a - болат кеңеюінің сызықты орташа коэффициенті, мм/моС;

Dt – есептеме температурасының құламасы, сыртқы ауа мен (tnt1P), құбыр температурасының айырмашылығына тең tn , оС;

L – қозғалмалы тірек құбырларының арасындағы ұзындық, м.

 

Компенсатордың қабілетін компенсациялық конструкциясында 50 мм деп алуымыз керек, бұл ұзақтық Dx-ке тең деп алынады. Осы жерден қозғалмалы тіректің L арасындағы ұзақтықты табамыз, әрқайсысының арасына қозғалмалы тірек қойылады, олардың сандары құбырлардың иілімдерінен анықталады, 0,02 DY -дан аспайтын етіп алынады, м, мұндағы DY  - құбырдың шартты диаметрі.

Құбырлардың салыну түрінің таңдалуы мен олардың изоляциялық жылуды жоғалту нормасы /8, қосымша 22/ изоляциялық құбырлардың жылу тасығыштардың жылу жүйесінің жіберімді жоғалу шамасы жылу жүйесіндегі жылу жоғалуы QТС (/7/ орташа сағаттың  жоғалуы £ 0,25 жылу жүйесінің көлемімен) есептейміз, шығын құбырдың құлауында болып жатыр деп ескереміз.

 

2.3.2 Жылу жүйесінің пьезометриялық графигі және қоректік, жүйелік су сорғыларын іріктеу

 

Жылу тораптарының гидравликалық жұмыс тәртібін анықтау үшін, барлық құбырлардың қыста және жазда ағатын су мөлшерлерін есептеу қажет. Тегеуріннің төмендеуін табу үшін, құбырдың ішкі бетінің кедір-бұдырлығын сипаттайтын kэ – коэффициентін 0,5 мм-ге тең деп қабылдайды, ал тура және кері су құбырларындағы судың температурасы 100ºС-ға тең деп алынады.

Құбырдағы судың нақты көлемі, оның температурасы t > 180ºС-тан үстем  болған жағдайында анықталады.

Орталық жылумен жабдықтау жүйесінің жұмысы сенімді болуы үшін жылу тораптарындағы судың қысымының өзгерістеріне мынадай талаптар қойылады:

а) жылу көзінің қондырғыларында, жылу тораптарында және абоненттік құрылғылардағы ең жоғары қысымның мәндері келесі шамалардан аспауы керек (қысымның ең үлкен мәні: шыңдық су ысытушы қазандар үшін 2,5 МПа, болаттан жасалған су құбырлары үшін – 1,6 МПа, шойын радиаторлар үшін – 0,6 Мпа, сумен суды ысытушы қыздырғыштар үшін 1,0 МПа болуы қажет);

б) жылумен жабдықтау жүйесінің барлық элементтерінде оның әртүрлі жұмыс жағдайларында насостар кавитацияға ұшырамайтын және сыртқы ауаны сорып алмайтын қысымы болуы керек, яғни 0,05 МПа-ға тең болуы керек;

в) жылумен жабдықтау жүйесінің барлық нүктелерінде, су айналымы кезінде оның қайнауына жол бермеу.

Жылу тораптары үшін гидравликалық есептеулерді орындау және пьезометрлік графикті тұрғызу келесі тәртіппен жүргізіледі:

- ең ұзақ магистралдың геодезиялық қырын H-L координаталарында тұрғызу қажет, мұндағы L – қабылданған масштабпен алынған магистралдың ұзындығы. Горизонталь жазықтық ретінде жылу көзінің деңгейін таңдап алады. Жоспарда жер бетінің әртүрлі деңгейлерінде орналасқан үйлердің негізгі магистралі мен одан шығатын буындарындағы үйлердің ең жоғары биіктігі көрсетіледі. Сонымен осындай график бізге толық тегеуріндерді көрсететін болады;

- толық тегеуріндер графигінде статикалық тегеуріндер деңгейін (судың қозғалысы тоқталған кездегі тегеурін), тура және кері құбырлардағы максимал және минимал тегеуріндер сызықтарын көрсетіп, осы салуға ұйғарылған пьезометрлік графикті ең жеткілікті тегеуріндер сызығымен қоршайды;

- жылу тораптарын гидравликалық есептеуден өткізеді.

Алдымен жылу құбырларының ішкі диаметрлерін анықтайды. Ол үшін тегеуріннің жергілікті кедергілерде төмендеуін көрсететін коэффициент α мәнін тағайындайды /2, қосымша 5/.

 

a = lэ / l,                                               (2. 19 )

 

мұндағы l – құбырдың ұзындығы, м;

lэ – жергілікті кедергілердің эквиваленттік ұзындығы, м,

 

lэ = .                                               (2.20)

 

Пәндік жұмыста a = 0,6 деп қабылдау қажет. Ұсынылған пьезометрлік сызбаның контуры бойынша қысымның меншікті төмендеуінің мәнін анықтайды     

 

,                                               (2.21)

 

мұндағы  - ұзындығы  магистралдың ең ұзақ бөлігіндегі тегеуріннің төмендеуі.

Кейін бұл шама барлық жылу торабы үшін тұрақты болып саналады. Онда құбырдың ішкі диаметрін, м,  егер  жылу торабының осы бөлігінде су шығыны тұрақты болса, келесі формуламен анықтауға болады /2/:  

 

,                                         (2.22)

 

мұндағы  - гидравликалық үйкеліс коэффициенті

 

,                                         (2.23)

 

мұндағы Re – Рейнольдс саны.

 

Осы формулалардан құбырдың диаметрін анықтау үшін жуықтау әдісін біртіндеп қолдану керектігін көреміз. Құбырдағы жылутасығыштың есептелген шығыны, құбырдың ұзындығы және жергілікті кедергілердің эквивалентті ұзындықтарының қосындысы арқылы, /8/ әдебиеттің 34 қосымшасында көрсетілген номограммалар арқылы құбырдың әрбір нақты диаметрі үшін тегеуріннің төмендеу шамасын анықтайды да, олардың қосындысы ∆Нс – ны жалпы жылу торабы үшін есептейді. Осы мәліметтер бойынша тегеуріндер өзгерісін бейнелейтін нақты пьезометрлік графикті тұрғызады. Бұл графикте тегеуріндер өзгерісін көрсететін сызықтар, жоғарыда айтылған контурлардан аспауы қажет. Сонымен қатар тура құбырдағы тегеуріндер сызығы статикалық тегеуріндер сызығымен қиылыспауы қажет.

Егер қысымның өзгерістеріне қойылатын талаптарға біркелкі статикалық тегеуріндер аймағы мен қысымдар аймағы жауап бере алмаса, онда жылу торабы арнайы нүктелерде кері клапандар мен қысымды реттегіштер орналастыру арқылы бірнеше статикалық қысымдар аймағына бөлінеді. Сонымен қатар, мұндай жағдайда тура құбырда суды айдаушы насостарды да орнатқан жөн.

Қолданушылардың толық және бар тегеуріндерінің мәндері анықталады. Абонентті қосу нүктесіндегі жеткілікті бар тегеурін, оны сыртқы жылу торабына қосу сызбасына тәуелді:

- егер жылыту және желдету жүйелері сыртқы жылу торабына элеваторсыз тәуелді қосылса, онда тегеуріннің мәні 6-10 м су бағ. тең;

- егер жылыту және желдету жүйелері сыртқы жылу торабына элеватор арқылы тәуелді қосылса және ыстық су одан тікелей алынса (ашық жүйе), онда тегеуріннің мәні 15-20 м су бағ. тең;

- егер жылыту және желдету жүйелері сыртқы жылу торабына тәуелді қосылса, ал ыстық сумен жабдықтау жүйесі жабық болса, онда тегеуріннің мәні 20-25 м су бағ. тең.

Егер қолданушының бар тегеуріні 6 метрден кем болса, онда қолданушыны сыртқы жылу торабына айналмалы су насосының көмегімен тәуелсіз қосу қажет.

Қолданушыны қосу сызбасы статикалық қысымның мәніне байланысты: абоненттік қосудың тәуелді сызбаларында шойын радиаторлар қолданылса, статикалық қысымның мәні h + 5 < Hст < 60 метр аралығында болуы керек, мұндағы h – толық тегеуріндер графигінің горизонталь алаңынан есептегендегі қолданушының ең жоғары нүктесінің биіктігі.

Пьезометрлік график пайдалану жөніндегі бірнеше талаптарға жауап беруі керек.Қолданушының бар тегеуріні, жүйеде кездесетін қысымның гидравликалық шығындарының үш есе мәнінен кем болмауы тиіс, жылыту жүйесін элеватор арқылы қосса, бар тегеурінді /8/ әдебиеттің 39-шы қосымшасында көрсетілген номограммалар арқылы анықтауға болады.

Жүйелік су насостарының есептелген тегеуріні жылу торабының қысқы және жазғы жұмыс тәртіптері үшін анықталады, жазғы жұмыс тәртібі үшін оның мәні тек қана жабық жүйелер үшін есептеледі. Ол тегеуріннің суды қыздырушы құрылғыларда және жылу көзі коммуникацияларында тура және кері құбырларда, қолданушының жылумен жабдықтау жүйесінде және сыртқы жылу торабына қосу нүктесінде шығындалуының қосындысына тең болады.

Жүйелік су насостарының қыстағы жұмыс өнімділігі, жүйелік судың қосынды шығынымен анықталады, ал ашық жылумен жабдықтау жүйесінде қолданушының суды ең көбірек қабылдаған уақытындағы мәні арқылы есептелуі қажет.

Қосымша су насостарының тегеуріні пьезометрлік графикті салған кезде, статикалық қысымды сақтаудың келесі талаптарына сәйкес анықталады.

Жылу тораптарына қажетті қосымша судың мөлшері /2/ әдебиеттің 23 қосымшасының көмегімен анықталады. 

/2/ -ге сәйкес жүйелік насостардың саны былай қабылданады:

- жүйелік су насостарының саны екеуден кем болмауы қажет, оның біреуі резервке қойылады; егер насостардың жалпы саны беске тең болса, резервіне насос қойылмайды;

- қосымша су насостары жабық жылумен жабдықтау жүйелерінде екіден кем болмауы қажет, ал ашық жүйелерде үшеуден кем болмауы қажет, олардың біреуі резервтік болады.

Құбырлардағы су қысымының төмендеуін, Па-мен есептегенде /2/-ші әдебиеттің 4-ші және 5-ші қосымшаларында көрсетілген формулалардың көмегімен есептеуге болады.

 

2.4 Техника-экономикалық көрсеткіштерді  және шартты отын шығынын есептеу

 

ЖЭО жылумен жабдықтауды, Qр – жылу өндіру мен Wээлектр энергиясын өндіруді қиылыстыру негізінде қамтамасыз етеді. Техника-экономикалыќ кµрсеткіштер электр ќуатының номинал мәнінде есептеледі.

Шыѓыр ќондырѓысыныњ жылу шыѓыны мынаѓан тењ

 

Qту = Dо(hоhпв), МВт,                                     (2.24)

 

м±ндаѓы Dо – µткір будыњ шыѓыны, кг/с,

hо, hпв – µткір бу мен ќорек судыњ ќажыры, МДж/кг.

 

Шыѓыр ќондырѓысыныњ өнеркәсіптік аймақты жылумен жабдықтау үшін жұмсайтын жылу шығыны мына µрнекпен аныќталады:

 

Qтс = Dп(hпhпв) – 0,01Dпd h + Dт(hтh ) + Qпвк, МВт,      (2.25)

 

м±ндаѓы Dп, Dт – µндіріске жєне жылуландыруға алынѓан бу шығындары, кг/с;

dок – µндірістен қайтарылған шыќтың үлесі, %;

hп, hпв, hт, h , hок – МДж/кг-мен алынған, µндірістік будың, ќоректік судың, жылуландыруға алынған будың, µндірістен ќайтарылған шықтың қажырлары.

 

Электр энергия  µндірудіњ пайдалы єсер коэффициенті (ПЄК) мынаѓан тењ

         

.                                                   (2.26)

 

Qтс пен Qр шамасы жылу торабындаѓы жылу шыѓыны арқылы бір-бірінен өзгешеленеді. 

 

Qр = Qтс  МВт,                                (2.27)

 

м±ндаѓы qHI – оќшауланѓан ќ±бырлардыњ жылу шыѓыныныњ мµлшері, МВт/м;

1I – нақты диаметрдегі ќ±бырдыњ ±зындыѓы, м;     

Gпот – жылу тасыѓыш шыѓыныныњ мµлшері, кг/с; 

tп – жылу ж‰йесінің тіке құбырындағы судыњ температурасы, ºС.

 

Жылу торабыныњ , ПЄК-і былай табылады 

 

.                                                  (2.28)

 

 

Ќондырѓыныњ шартты отын шыѓыны мынаѓан тењ

 

ВТУ = ,                                                 (2.29)

 

м±ндаѓы Q – шартты отынныњ ењ тµменгі жану жылулыѓы мынаған тең – 29,330 МДж/кг.

 

 

 

 

 

Әдебиеттер тізімі 

 

1. СНиП 2.04.05 – 91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП,1998. – 72с.

2. СНиП 2.04.07 – 86*. Тепловые сети /Минстрой России. – М.: ГП УПП, 1996. – 48с.

3. СНиП 11 – 3 – 79*. Строительная теплотехника /Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1998. – 29с.

4. Строительная климатология /НИИ строит. физики. – М.: Стройиздат, 1990. – 86с.

5. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Энергоиздат, 1982. – 360с.

6. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник /под ред. Григорева В.А., Зорина В.М. – М.: Энергоиздат, 1987. – 825с.

7. Правила эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации теплопотребляющих установок и тепловых сетей потребителей /Минтопэнерго России. Госэнергонадзор. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 162с.

8. Типовая инструкция по эксплуатации тепловых сетей. – М.: ПО союзтехэнерго, 1986. – 87с.

9. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник /под ред. Григорьева В. А., Зорина В.М. – М.: Энергоиздат, 1987. – 551с.

10. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция: Отопление. – М.: ВШ, 1976. – 280с.

11. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем.  – М.: Энергия, 1976. – 336с.

 12. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергоиздат, 1984. – 80с.

 

 

 

 

Мазмұны       

 

Кіріспе ..................................................................................................................... 3

1 Пәндік жоба тапсырмасы ..................................................................................... 4

2 Пәндік жобаға әдістемелік нұсқаулар .................................................................. 6

Әдебиеттер тізімі .................................................................................................... 22

 

 

 

 

2004ж. жиынтық жоспары, реті 8

 

 

 

Сәуле Қианбекқызы Әбілдинова 

 

 

 

Жылумен жабдықтау жүйелерінің жұмыс тӘртібі жӘне пайдалануы

Пәндік жобаны орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

(2204 - Өнеркәсіптік жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін)

 

 

Редакторы Ж.А. Байбураева

 

 

 

Басуға қол қойылды ____________                        Қалпы 60х84 1/16

Таралымы  ________50_______ экз.                      Баспаханалық қағаз №1

Көлемі_____оқу есепті баспа табақ.                      Тапсырма _______.

Бағасы_____ тг.

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі-көбейткіш бюросы

480013 Алматы, А. Байтұрсынұлы көшесі, 126 ‰й