Курсовой проект выполняется на следующие темы:
1. Теплоснабжение города
2. Теплоснабжение промышленного предприятия
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ТЕОРИТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Темы курсовых проектов должны быть актуальными, четко сформулированы, и полностью отражать содержание курсового проекта.
В проектах должны решаться конкретные задачи, которые могут быть востребованы промышленными предприятиями и организациями различных форм собственности, а также разрабатываться или модернизироваться новые или существующие объекты газоснабжения.
Все эти вопросы решаются во время прохождения учебных практик на рабочем месте специалиста-руководителя среднего инженерно-технического звена по профилю специальности.
Курсовой проект «Теплоснабжение района города» выполняется обучающимися всех форм обучения (очной, заочной формой обучения).
В курсовом проекте в сокращенном объеме решаются основные вопросы централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города. В процессе работы над проектом обучающийся получает навыки практического применения теоретических знаний и решения комплексных инженерных задач централизованного теплоснабжения.
В настоящих методических указаниях излагается порядок определения исходных данных, необходимых для выполнения курсового проекта, разъясняются требования по содержанию, составу, объему и оформлению проекта, приводится список необходимой литературы.
Исходные данные для выполнения курсового проекта:
Все основные исходные данные для выполнения курсового проекта «Теплоснабжение района города» обучающийся определяет сам, в соответствии с настоящими методическими указаниями. К выполнению принимается вариант, номер которого соответствует последней цифре номера зачетной книжки студента.
Для выполнения курсового проекта задаются следующие основные исходные данные:
1. Генеральный план города (Приложение 1).
2. Местоположение источника теплоты (Приложение 2).
3. Рельеф местности в виде горизонталей с отметками (Приложение 2).
4. Численность населения города, подлежащего теплоснабжению (Приложение.3)
5. Обеспеченность населения жилой площадью (Приложение 3).
6. Объемный коэффициент жилых зданий (Приложение 3).
7. Этажность застройки города (Приложение 3).
8. Географический пункт (город), климатические условия которого соответствуют климату теплоснабжаемого города (Приложение 3).
9. Система теплоснабжения (Приложение 4).
10. Вид регулирования отпуска теплоты (Приложение 4).
11. Наличие регуляторов расхода сетевой воды у потребителей теплоты (Приложение 4).
12. Схема подключения водоподогревателей горячего водоснабжения к закрытой системе теплоснабжения (Приложение 4).
13. Расчетные температуры сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети, после элеваторов и систем отопления (Приложение 5).
14. Замыкающие затраты на теплоту и электроэнергию (Приложение 5).
15. Вид, плотность и теплопроводность грунта (Приложение 6).
16. Глубина залегания уровня грунтовых вод (Приложение 6).
17. Тип прокладки тепловой сети (Приложение 6).
18. Схема трубопровода, подлежащего расчету на самокомпенсацию температурных удлинений и определению нагрузок на неподвижные опоры (Приложение 7).
19. Схема узловой камеры тепловой сети, подлежащей графической разработке (Приложение 8).
Остальные исходные данные, необходимые для решения отдельных частных вопросов курсового проекта, обучающийся принимает самостоятельно, по нормативной или справочной литературе, руководствуясь основными исходными данными, некоторые из которых приведены в Приложениях 9—17 настоящих методических указаний.
Содержание курсового проекта:
В курсовом проекте разрабатывается в сокращенном объеме водяная система централизованного теплоснабжения жилищно-коммунальной застройки города. В проекте решаются следующие основные вопросы:
1) Определение расчетных часовых и годовых расходов теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и суммарного потребления тепла.
2) расчет и построение графиков расходов теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха и по продолжительности отопительного периода.
3) расчет принципиальной схемы подключения потребителей к тепловым сетям.
4) расчет и построение графиков регулирования отпуска теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и суммарного потребления тепла.
5) трассировка тепловых сетей на генеральном плане города.
6) выбор элементов конструкции тепловых сетей, не заданных в исходных данных;
7) выполнение расчетной схемы для гидравлического расчета тепловой сети.
8) гидравлический расчет тепловых сетей по экономически наивыгоднейшим удельным линейным потерям давления.
9) построение пьезометрического графика тепловых сетей
10) подбор основного сетевого оборудования источника теплоты.
11) выполнение монтажной схемы участка тепловой сети, включающей не менее 10 компенсационных участков и 3 узловых камеры.
12) расчет основного участка трубопровода тепловой сети на компенсацию температурных удлинений.
13) определение нагрузок на одну разгруженную и одну неразгруженную неподвижные опоры тепловой сети.
14) определение экономически наивыгоднейшей толщины тепловой изоляции трубопроводов тепловой сети.
15) построение продольного профиля участка тепловой сети длинной не менее 500 метров.
16) графическая разработка узловой камеры тепловой сети.
17) вычерчивание деталей и элементов конструкций тепловой сети.
Состав и объем курсового проекта:
Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 25-30 страниц и 1-2 листов чертежей (форматы бумаги см. в разделе 4).
Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие разделы:
1) характеристика города;
2) климатические данные;
3) расходы теплоты;
4) регулирование отпуска теплоты;
5) конструкции прокладки тепловой сети;
6) гидравлический расчет тепловой сети;
7) сетевое оборудование источника теплоты;
8) компенсация температурных удлинений трубопроводов;
9) нагрузки на неподвижные опоры трубопроводов;
10) тепловой расчет тепловой сети.
В расчетно-пояснительной записке приводятся следующие графики и схемы:
— график расхода теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха и по продолжительности;
— принципиальная схема подключения потребителей теплоты к тепловой сети;
— графики регулирования тепловых нагрузок отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и суммарной;
— расчетная схема к гидравлическому расчету тепловой сети;
— пьезометрический график тепловой сети;
— расчетная схема к тепловому расчету тепловой сети;
— расчетная схема к расчету трубопровода тепловой сети на самокомпенсацию температурных удлинений;
— расчетная схема к расчету нагрузок на неподвижные опоры трубопроводов тепловой сети.
На чертежах курсового проекта должны быть представлены:
— генеральный план города с нанесенными горизонталями, трассой тепловой сети и источником теплоты;
— монтажная схема тепловой сети;
— продольный профиль тепловой сети;
— план и разрезы узловой камеры тепловой сети;
— поперечное сечение конструкции прокладки тепловой сети;
— детали и элементы конструкций тепловой сети.
Критерии оценки курсового проекта :
Курсовой проект считается выполненной, если студент набрал проходной балл, который составляет половину максимального количества баллов.
Для оценивания работы прилагается эталон и шкала оценок.
Оценка «5» – работа выполнена в полном объеме и без замечаний.
Оценка «4» – работа выполнена правильно с учетом 2-3 несущественных ошибок исправленных самостоятельно по требованию преподавателя.
Оценка «3» – работа выполнена правильно не менее чем на половину или допущена существенная ошибка.
Оценка «2» – допущены две (и более) существенные ошибки в ходе работы, которые студент не может исправить даже по требованию преподавателя или работа не выполнена.
Во всех случаях оценка снижается, если студент не соблюдает требования безопасности труда.
ПРАКТИЧЧЕСКАЯ ЧАСТЬ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ:
Приложение 1
Варианты генерального плана города
(М 1:50000)
Приложение 2
Варианты местоположения источника теплоты и рельеф местности.
Приложение 3.
Исходные данные по городу
| Вариант | Население, тыс. чел. | Обеспечен- ность жилой площадью, м2/чел. | Объемный коэффициент жилых зданий, м3/м2 | Этажность застрой- ки | Географический пункт (город) |
| 5,5 | Сургут | ||||
| 6,0 | Тюмень | ||||
| 6,3 | Смоленск | ||||
| 5,8 | Челябинск | ||||
| 6,8 | Надым | ||||
| 11,5 | 0,5 | Томск | |||
| 7,2 | Омск | ||||
| 9,5 | 7,3 | Новосибирск | |||
| 10,5 | 7,0 | Москва | |||
| 7,5 | Санкт-Петербург |
Приложение 4
Данные о системе теплоснабжения и регулирования отпуска теплоты
| Вариант | Система теплоснабжения | Регулирование отпуска теплоты | Расход воды, регулируемый РР | Схема подключения водоподогревателей горячего водоснабжения |
| Закрытая | Качественное по нагрузке отопления | На отопление | Двухступенчатая смешанная | |
| Открытая | То же | — | — | |
| Закрытая | То же | — | Параллельная | |
| Открытая | Оптимальное качественно-количественное по нагрузке отопления | — | — | |
| Закрытая | То же | — | Параллельная | |
| Закрытая | То же | — | Двухступенчатая смешанная | |
| Открытая | Качественное по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения | Суммарный на отопление и горячее водоснабжение | — | |
| Закрытая | Повышенный температурный график | На отопление | Двухступенчатая последовательная | |
| Открытая | С постоянным располагаемым напором на источнике теплоты | — | — | |
| Открытая | Со свободным располагаемым напором на источнике теплоты | — | — |
Приложение 5
Расчетные температуры сетевой воды и замыкающие затраты на теплоту и электроэнергию
| Вариант | Расчетные температуры сетевой воды, °С | Замыкающие затраты | |||
| 
| 
| на теплоту, руб./ГДж | на электроэнергию, руб./кВт-ч | |
| 1,42 | 0,0093 | ||||
| 1,28 | 0,0156 | ||||
| 1,21 | 0,0208 | ||||
| 1,61 | 0,0199 | ||||
| 2,14 | 0,0105 | ||||
| 1,43 | 0,0120 | ||||
| 1,22 | 0,0156 | ||||
| 2,13 | 0,0120 | ||||
| 1,37 | 0,0160 | ||||
| 1,81 | 0,0125 |
Условные обозначения:
— расчетная температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети, °С;
— расчетная температура воды после элеватора, °С;
— расчетная температура воды после системы отопления, °С.
Приложение 6
Данные о грунте, глубине залегания грунтовых вод и типе прокладки тепловых сетей
| Вариант | Данные о грунте | Глубина залегания грунтовых вод, м | Тип прокладки тепловой сети | ||
| Вид грунта | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность, кДж/ /м . ч °С | |||
| Глинистый | 3,14 | - | Бесканальная в битумоперлите | ||
| Суглинки | 9,63 | 0,5 | Канальная | ||
| Пески | 6,91 | 2,0 | Бесканальная в армопенобетоне | ||
| Песчаный | 6,28 | - | Бесканальная в битумокерамзите | ||
| Гравийный | 9,84 | 0,7 | Бесканальная в битумоперлите | ||
| Скальный | 8.37 | 2,5 | Канальная | ||
| Суглинки | 6,50 | - | Бесканальная в армопенобетоне | ||
| Суглинистый | 6,70 | 0,3 | Канальная | ||
| Песчаный | 7,83 | 3,0 | Бесканальная в армопенобетоне | ||
| Пески | 3,98 | — | Канальная |
Приложение 7
Варианты схемы трубопровода,
подлежащего расчету на самокомпенсацию температурных удлинений
и определению нагрузок на неподвижные опоры 1 и 2
Приложение 8
Варианты схемы узловой камеры тепловой сети,
подлежащей графической разработке
Приложение 9
Сведения о теплоизоляционных материалах
| Наименование теплоизоляционного материала | Плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности,
кДж/(м  ч °С)
| Удельная стоимость, р/м3 |
| Автоклавный армопенобетон | 350-450 | 0,54—0,67. | 45-55 |
| Битумоперлит | 450—500 | 0,50-0,59 | 35—45 |
| То же | 550-600 | 0,59-0.67 | |
| Битумокерамзит | 0,44—0.75 | ||
| Маты минераловатные прошивные | 200-260 | 0,26—0,30 | 30—40 |
| Полуцилиндры минераловатные на синтетическом связующем | 100-200 | 0,26—0,28 | |
| Скорлупы минераловатные оштукатуренные | 0,35 |
Примечание. Удельную стоимость покровного слоя, включая гидроизоляционный слой, можно принимать в пределах 2—4 руб./м2.
Приложение 10
Эквивалентные длины местных сопротивлений (
, м) водяных тепловых сетей (Кэ=0,5мм).
| Dy,мм | Задвижки | Компенсаторы | Тройники | Отводы | переходы | |||||
| сальниковые | П-образные | Проход | Ответвление | 
| ||||||
| Односторонние | Двусторонние | |||||||||
| 1,7 | 0,7 | 2,0 | 9,8 | 4,9 | 6,6 | 1,7 | 0,3 | 1,0 | 1,6 | |
| 2,2 | 0,9 | 2,6 | 12,5 | 6,6 | 8,8 | 2,2 | 0,4 | 1,3 | 2,2 | |
| 2,2 | 1,7 | 3,4 | 15,4 | 8,4 | 11,2 | 2,8 | 0,6 | 1,7 | 2,8 | |
| 3,4 | 2,5 | 5,0 | 23,4 | 12,6 | 16,8 | 4,2 | 0,8 | 2,5 | 4,2 | |
| 3,3 | 3,3 | 6,7 | 28,0 | 16,7 | 22,2 | 5,6 | 1,1 | 3,3 | 5,6 | |
| 4,2 | 4,2 | 8,3 | 34,0 | 20,8 | 27,8 | 7,0 | 1,4 | 4,2 | 7,0 | |
| 4,3 | 5,0 | 10,1 | 40,0 | 25,2 | 33,6 | 8,4 | 1,7 | 5,0 | 8,4 | |
| 4,5 | 10,0 | 12,0 | 47,0 | 30,0 | 40,0 | 10,0 | 2,0 | 6,0 | 10,0 | |
| 4,7 | 11,7 | 14,0 | 60,0 | 35,0 | 46,6 | 11,7 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | |
| 5,3 | 13,1 | 15,8 | 68,0 | 39,4 | 52,5 | 13,1 | 2,6 | 5,3 | 7,9 | |
| 5,7 | 16,5 | 19,9 | 83,0 | 49,6 | 66,2 | 16,5 | 3,3 | 6,6 | 9,9 | |
| 6,0 | 19,4 | 23,3 | 95,0 | 58,2 | 77,2 | 19,4 | 3,9 | 7,8 | 11,8 | |
| 6,4 | 22,8 | 27,4 | 110,0 | 68,6 | 91,5 | 22,8 | 4,6 | 9,2 | 13,7 | |
| 6,8 | 26,9 | 31,6 | 124,0 | 78,8 | 105,0 | 26,3 | 5,3 | 10,5 | 15,8 | |
| 7,1 | 30,1 | 36,1 | 140,0 | 90,2 | 120,0 | 30,1 | 6,0 | 12,0 | 18,0 | |
| 7,5 | 37,6 | 45,1 | 170,0 | 113,0 | 150,0 | 37,6 | 7,5 | 15,0 | 22,6 |
Примечания. 1. Значения П-образных компенсаторов даны для компенсаторов с крутоизогнутыми отводами.
2.Значения 
тройников приведены для слияния потоков; для разделения потоков табличные значения 
нужно умножить на коэффициенты: проход — 0,67, ответвление — 0,75. Эквивалентные длины тройников необходимо учитывать на участке с суммарным расходом воды.
3.Эквивалентные длины отводов даны для крутоизогнутых отводов под углом 90°.
4.Эквивалентные длины переходов следует учитывать на участке с меньшим диаметром.
Приложение 11
Относительные эквивалентные длины
суммарных местных сопротивлений водяных тепловых сетей.
| Категория тепловых сетей и тип компенсаторов | Dy, мм | lэ/l |
| Транзитные тепловые сети (без ответвлений) | ||
| Сальниковые | до 1400 | 0,2 |
| П-образные с гнутыми отводами | до 300 | 0,3 |
| П-образные со сварными или крутоизогнутыми отводами | 200-350 | 0,5 |
| То же | 400-500 | 0,7 |
| 600—1400 | 1,0 | |
| Разветвленные тепловые сети | ||
| Сальниковые | до 400 | 0,3 |
| То же | 450—1400 | 0-1 |
| П-образные с гнутыми отводами | до 150 | 0,3 |
| То же | 175-200 | 0,4 |
| 250-300 | 0,0 | |
| П-образные со сварными или крутоизогнутыми отводами | 175-250 | 0,6 |
| То же | 300-350 | 0,8 |
| 400-500 | 0,9 | |
| П-образные со сварными отводами | 600-1400 | 1,0 |
Приложение 12
Характеристики труб
| Диаметр, мм | Стенка | Масса, кг/м | |||||
| условный dy | наружный dн | внутренний dв | толщина s, мм | момент | трубы | воды | |
| инерции I, см4 | сопротивления W, см3 | ||||||
| 4,0 | 32,8 | 10,26 | 7,85 | ||||
| 4.0 | 50,8 | 12,73 | 12,27 | ||||
| 4,5 | 82,0 | 17,15 | 17,67 | ||||
| 6.0 | 31,52 | 33,65 | |||||
| 7.0 | 45,92 | 52.69 | |||||
| 8,0 | 616. | 62,54 | 74,99 | ||||
| 9,0 | 81,68 | ||||||
| 6,0 | 62,15 | 134,6 | |||||
| 6,0 | 71,18 | 172.1 | |||||
| 530. | 6,0 | 78,69 | 210,7 | ||||
| 7,0 | 107,5 | 298,0 | |||||
| 7,0 | 123,1 | 391,5 | |||||
| 8,0 | 160,2 | 507,7 | |||||
| 9.0 | 202,2 | 639,0 | |||||
| 10,0 | 249,1 | 785,4 | |||||
| 10,0 | 298,0 | 1130,0 |
Приложение 13.
Формулы для гидравлического расчета водяной тепловой сети (Кэ=0,5мм).
При отсутствии номограмм и таблиц для гидравлического расчета водяной тепловой сети расчет может быть выполнен по формулам.
1. Требуемый внутренний диаметр трубопровода при предварительном расчете по Ro
где dB —-внутренний диаметр трубопровода, мм;
Gp — расчетный расход воды, т/ч;
Ro — предварительные, произвольно принятые удельные линейные потери давления, постоянные вдоль расчетной магистрали и каждого ответвления, Па/м.
2. Требуемый внутренний диаметр трубопровода (мм) при окончательном расчете по Rэ:
где Rэ — экономически наивыгоднейшие удельные линейные потерн давления, Па/м.
3. По значению 
подбирается стандартный трубопровод с внутренним диаметром 
. Удельные линейные потери давления в стандартном трубопроводе определяются по формуле
где 
— внутренний диаметр стандартного трубопровода, мм.
4. Скорость воды в трубопроводе вычисляется по формуле (м/с):
Приложение 14.