А. А. КУДИНОВ, С. К. ЗИГАНШИНА
ОСНОВЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Учебное пособие
Самара
Самарский государственный технический университет
2015
| МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
Кафедра «Тепловые электрические станции»
А. А. КУДИНОВ, С. К. ЗИГАНШИНА
ОСНОВЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Учебное пособие
Самара
Самарский государственный технический университет
2015
Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ
ББК 31.38 Я73
УДК 697.34 (075.8)
К 88
К 88 Основы централизованного теплоснабжения: учебное пособие / А. А. Кудинов, . – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т. – 2015. – 176 с.
ISBN 978-5-7964-1767-6
Описаны тепловые схемы ТЭЦ и котельных установок, приведены энергетические показатели тепловых электростанций, изложены методы определения тепловых нагрузок потребителей теплоты (систем отопления, вентиляции, ГВС) и гидравлического расчета трубопроводов тепловых сетей. Представлены сведения об устройстве и прокладке трубопроводов систем теплоснабжения. Достаточно подробно рассмотрены вопросы регулирования теплопотребления и теплового расчета теплообменных аппаратов рекуперативного типа, приведены схемы тепловых пунктов теплоснабжаемых зданий.
Первое издание учебного пособия вышло в свет в 2007 году.
Для студентов и магистрантов теплотехнических специальностей высших учебных заведений, может быть использовано при подготовке персонала КТЦ электростанций и систем теплоснабжения.
ББК 31.38 Я73
УДК 697.34 (075.8)
К 88
Р е ц е н з е н т доктор. техн. наук, профессор
ISBN 978-5-7964-1767-6 © , , 2015
© Самарский государственный
технический университет, 2015
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 176 с.
2. Водяные тепловые сети. Справочное пособие по проектированию / , , и др. под ред. , . – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 376 с.
3. , , Теплоснабжение. – М.: Стройиздат, 1982. – 336 с.
4. Козин В. Е., Левина Т. А., Марков А. П. и др. Теплоснабжение. – М.: Высш. школа, 1980. – 408 с.
5. А. Техническая гидромеханика. – М.: Машиностроение, 2008. – 368 с.
6. Тепломассообмен. – М.: ИНФРА-М, 2012. – 375 с.
7. Кудинов А. А. Тепловые электрические станции. Схемы и оборудование. – М.: ИНФРА-М, 2012. – 325 с.
8. А., Основы централизованного теплоснабжения. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2007. – 136 с.
9. А, Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. – М.: Машиностроение, 2011. – 374 с.
10. А, Парогазовые установки тепловых электрических станций. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2014. – 210 с.
11. , , Анализ перспектив развития отечественной теплоэнергетики. – Иваново: Иван. гос. энерг. ун-т, 2002. – 256 с.
12. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: справочник /
, , и др. – М.: Стройиздат, 1988. – 432 c.
13. И., Котельные установки и тепловые сети. – М.: Стройиздат, 1986. – 232 с.
14. Попов Л. Э. Методические разработки по режимам регулирования отпуска тепла в системах теплоснабжения жилых районов. Ч. 3: Режимы центрального регулирования в теплосети. – Пенза: ПИСИ, 1978. – 39 c.
15. Сафонов А. П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. – М.: Энергия, 1985. – 231 с.
16. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009. – 472 с.
17. Соловьев Ю. П. Проектирование теплоснабжающих установок для
промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1978. – 192 с.
18. , , В. Основы современной энергетики. Ч.1: Современная теплоэнергетика. – М.: Издательский дом МЭИ, 2002. – 368 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………… | 3 | |
Глава 1 | КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ. | 5 |
§ 1.1. | Классификация систем теплоснабжения …………………….. | 5 |
§ 1.2. | Тепловые схемы ТЭЦ ………………………………………..... | 6 |
§ 1.3. | Тепловая схема водогрейной котельной ……………………... | 10 |
§ 1.4. | Тепловая схема паровой котельной …………………………... | 12 |
§ 1.5. | Котельная установка с утилизацией теплоты уходящих газов и выпара атмосферного деаэратора …………………………... | 13 |
§ 1.6. | Котельная без водоумягчительной установки ……………. | 15 |
§ 1.7. | Схема теплоподготовительной установки атомной ТЭЦ …... Контрольные вопросы и задания к главе 1……………………. | 20 22 |
Глава 2 | ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ …………………………………………. | 23 |
§ 2.1. | КПД конденсационных электростанций ……………………... | 23 |
§ 2.2. | Основные составляющие абсолютного КПД КЭС ………….. | 24 |
§ 2.3. | Расход пара на КЭС …………………………………………… | 27 |
§ 2.4. | Расходы тепла и топлива на КЭС …………………………….. | 28 |
§ 2.5. | Расходы теплоты на ТЭЦ. КПД ТЭЦ ………………………… | 29 |
§ 2.6. | Расход пара на теплофикационную турбину ………………… | 31 |
§ 2.7. | Тепловая экономичность и расход топлива на ТЭЦ ………… | 34 |
§ 2.8. | Сравнение КПД теплофикационной и конденсационной турбоустановок…………………………………………….......... | 36 |
§ 2.9. | Сравнение комбинированного и раздельного производства электрической и тепловой энергии …………………………… | 36 |
§ 2.10. | Параметры АЭС. Расход топлива………………………….. | 39 |
Контрольные вопросы и задания к главе 2……………………. | 41 | |
Глава 3 | ТЕПЛОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ………………………………..... | 42 |
§ 3.1. | Характеристика потребителей теплоты систем теплоснабжения …………………………………………….. | 42 |
§ 3.2. | Условия теплового комфорта помещений ……………………. | 44 |
§ 3.3. | Тепловое потребление. Основные расчетные формулы …….. | 47 |
3.3.1. Сезонная тепловая нагрузка …………………………...... | 47 | |
3.3.2. Круглогодовая тепловая нагрузка ……………………… | 51 | |
§ 3.4. | Годовой расход теплоты ………………………………………. | 53 |
§ 3.5. | Графики тепловых нагрузок систем теплоснабжения ………. | 55 |
§ 3.6. | График продолжительности суммарной тепловой нагрузки…. | 57 |
§ 3.7. | Потребители технологического пара и горячей воды ……….. | 61 |
§ 3.8. | Схемы подогрева сетевой воды на ТЭЦ …………………….... Контрольные вопросы и задания к главе 3…………………..... | 63 65 |
Глава 4 | ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТЫ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ................................. | 66 |
§ 4.1. | Схемы тепловых сетей …………………………………………. | 66 |
§ 4.2. | Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей .......... | 70 |
4.2.1. Общие сведения ………………………….......................... | 70 | |
4.2.2. Последовательность гидравлического расчета ……….. | 74 | |
4.2.3. Пьезометрический график ………………………………. | 77 | |
§ 4.3. | Требования к режиму давлений водяных тепловых сетей....... | 82 |
§ 4.4. | Определение параметров работы насосов ……………………. | 84 |
§ 4.5. | Определение расчетных расходов воды …………………….... | 86 |
§ 4.6. | Тепловой расчет трубопроводов тепловых сетей ...................... | 88 |
4.6.1. Надземная прокладка трубопроводов тепловой сети...... | 88 | |
4.6.2. Подземная бесканальная прокладка трубопроводов тепловой сети ................................................................................ | 89 | |
4.6.3. Подземная канальная прокладка трубопроводов тепловой сети................................................................................ Контрольные вопросы и задания к главе 4……………………. | 90 92 | |
Глава 5 | УСТРОЙСТВО СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ …………… | 92 |
§ 5.1. | Классификация водяных систем теплоснабжения ………….... | 92 |
§ 5.2. | Закрытые системы водяного теплоснабжения. Cхемы присоединения систем отопления ……………………………. | 95 |
§ 5.3. | Закрытые системы водяного теплоснабжения. Схемы присоединения систем горячего водоснабжения ……………. | 97 |
§ 5.4. | Закрытые системы водяного теплоснабжения. Схемы присоединения систем отопления и ГВС ……………………. | 99 |
§ 5.5. | Открытые системы водяного теплоснабжения. Схемы присоединения систем ГВС ……………………………........... | 102 |
§ 5.6. | открытые системы водяного теплоснабжения. Схемы присоединения систем отопления и ГВС...................... | 103 |
§ 5.7. | Открытые системы водяного теплоснабжения. Местное регулирование отопительной нагрузки …………………….. | 105 |
§ 5.8. | Струйный насос-элеватор ……………………………………... | 107 |
§ 5.9. | Однотрубные открытые системы водяного теплоснабжения ... | 109 |
§ 5.10. | Паровые системы теплоснабжения ………………………….... | 112 |
§ 5.11. | Прокладка трубопроводов тепловых сетей …………………... | 115 |
§ 5.12. | Трассировка сети теплопроводов, размещение отопительных приборов, регулирующей и запорной арматуры в отапливаемых зданиях …………………………………….. Контрольные вопросы и задания к главе 5……………………. | 123 128 |
Глава 6 | РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ ……………….. | 129 |
§ 6.1. | Методы регулирования теплопотребления ………………..…. | 129 |
§ 6.2. | Качественное регулирование в закрытых системах теплоснабжения по температурным графикам для совместной нагрузки отопления и ГВС........................................................... | 131 |
§ 6.3. | Регулирование в открытых системах теплоснабжения | 137 |
6.3.1. Качественное регулирование при постоянном суммарном расходе воды на отопление и ГВС в подающем трубопроводе теплосети …………………………………….. | 137 | |
6.3.2. Качественно - количественное регулирование при постоянном располагаемом напоре в начале теплосети ……….. | 142 | |
§ 6.4. | Центральное регулирование теплопотребления по отопительно-бытовому температурному графику. Общие сведения......... Контрольные вопросы и задания к главе 6……………………. | 149 150 |
Глава 7 | ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКОВ …………….. | 151 |
§ 7.1. | Основные понятия и определения ……………………………. | 151 |
§ 7.2. | Водо-водяные теплообменники с движением воды в трубах и вдоль трубных пучков в межтрубном пространстве ……….... | 154 |
§ 7.3. | Водо-водяные теплообменники с поперечно – продольным движением воды в межтрубном пространстве ………………. | 158 |
§ 7.4. | Пароводяные теплообменники с вертикальным трубным пучком ………………………………………………………….. | 160 |
§ 7.5. | Пароводяные теплообменники с горизонтальным трубным пучком ………………………...................................................... Контрольные вопросы и задания к главе 7……………………. | 164 165 |
Глава 8 | ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ....... | 165 |
§ 8.1. | Размещение тепловых пунктов у абонентов .............................. | 165 |
§ 8.2. | Схемы местных тепловых пунктов ............................................. Контрольные вопросы и задания к главе 8……………………. | 167 170 |
список ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………. | 172 |
