Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego Warszawa, dn.14.05.2012r.

Wydział Inżynierii Produkcji

Projekt nr 1

Projekt instalacji ciepłowniczej

Wykonała:

Dominika Matuszewska

TEO

WIP, II stopień, sem.I

Rok akademicki 2011/2012

SPIS TREŚCI

OPIS TECHNICZNY

1. Cel projektu

2. Dane podstawowe

3. Rozwiązania techniczne

oBLICZENIA

1. Sporządzenie bilansu mocy cieplnej i obliczenie strumienia masy nośnika ciepła

2. Obliczenie średnic i strat ciśnienia w przewodzie głównym sieci

3. Ustalenie promieni gięcia

4. Zestawienie elementów sieci

5. Wymiary wykopów

RYSUNKI

1. Plan sytuacyjny preizolowanej sieci ciepłowniczej (skala 1:500).

2. Schemat montażowy preizolowanej sieci ciepłowniczej typu CALPEX – przewód główny
   (skala 1:200).

3. Profil preizolowanej sieci ciepłowniczej typu CALPEX– magistrala (skala wysokości i szerokości 1:100, skala długości 1:500).

4. Schemat wykopów

I.OPIS TECHNICZNY

Cel projektu

Celem projektu jest doprowadzenie nośnika ciepła/wody do 6 budynków mieszkalnych, które zlokalizowane są w Wieliczce, preizolowaną siecią ciepłowniczą systemu CALPEX do celów c.o.

Dane podstawowe:

Parametry:

• Sieć zaprojektowana została z wykorzystaniem rur giętkich typu CALPEX firmy Brugg.

• Obliczeniowe parametry nośnika ciepła na cele c.o. 85/60 °C.

• Ciśnienie : 0,6 MPa

• Miejscem włączenia projektowanej sieci ciepłowniczej jest osiedle mieszkaniowe znajdujące się w Wieliczce.

Bilans mocy cieplnej i strumienia masy:

• Zapotrzebowanie na moc cieplną każdego budynku Q_c.o.=130kW

• Strumień masy nośnika ciepła dla jednego budynku $\mathbf{G}_{\mathbf{c}}\mathbf{= 1,2413}\frac{\mathbf{\text{kg}}}{\mathbf{s}}$.

• Strumień masy nośnika ciepła dla wszystkich budynków (6 obiektów mieszkalnych)

$\sum_{}^{}{\mathbf{G}_{\mathbf{c}}\mathbf{= 7,4478}\frac{\mathbf{\text{kg}}}{\mathbf{s}}}$.

Przyjęto:

• Najwyższy poziom wody gruntowej poniżej najniższego punktu sieci.

• Warunki gruntowe:

  • kategoria gruntu III (grunt gliniasto-piaszczysty).

Rozwiązania techniczne:

• Przebieg trasy sieci ciepłowniczej

Przebieg trasy sieci ciepłowniczej ma swój początek w źródle ciepła (kotłownia). Sieć prowadzona jest w systemie rur UNO (L = 181, 9m) oraz w systemie rur DUO (L = 100, 46m), do 6 budynków na osiedlu mieszkaniowym w Wieliczce. Obliczenia oraz przebieg trasy sieci ciepłowniczej przeprowadzono wykorzystując istniejący plan sytuacyjno-geodezyjny przedstawiony na rys nr 1.

• Posadowienie wysokościowe:

Posadowienie wysokościowe projektowanej sieci ciepłowniczej znajduje się pomiędzy rzędnymi: 224,0-227,0 m n.p.m.

• Wykopy:

Rurociągi należy ułożyć na 10 cm podsypce piaskowej i obsypać 10 cm warstwą piasku. Następnie na 30cm warstwie gruntu rodzimego ułożyć taśmę ostrzegawczą o kolorze czarnym i zasypać do poziomu terenu (ten model został przedstawiony na schemacie wykopów). Zagłębienia sieci podane są na profilu sieci.

• Kolizje podziemne

- telekomunikacja t φ 20 (rzędna 225,7)

- przewód energetyczny niskiego napięcia eNN φ 50 (rzędna 225,5)

- wodociąg w φ 50 (rzędna 226,6).

• Elementy sieci ciepłowniczej:

- rury - w projekcie użyto rur giętkich typu CALPEX, które to wykonane są z usieciowanego polietylenu. Są bardzo trwałe przy założeniu ciągłej pracy rurociągów dla których temperatura maksymalna wynosi 85^oC, zaś ciśnienie nie przekracza 1,0 MPa. Producentem rur jest firma BRUGG. Rury układane są jako:

1. pojedyncze UNO (działki 2,3,4,7,9,10 o średnicy wynoszącej odpowiednio DN 65,80,100)

2. podwójne DUO (działki 1,5,6,8,11 o średnicy DN 50+50).

Rura przewodowa otoczona jest izolacją cieplną wykonaną z pianki poliuretanowej, spienianej CO₂ i współczynniku przewodzenia λ=0,032(W/mK).

Zewnętrzną warstwę stanowi rura osłonowa wykonana z polietylenu o małej gęstości.

- połączenia - rury preizolowane należy łączyć poprzez mufy łączeniowe, rury przewodowe połączone za pomocą specjalnych złączek. Warstwę izolacyjną stanowi pianka poliuretanowa, umieszczona w rurze i opasce termokurczliwej.

-łuk- nie został wykorzystany

-trójniki
Zastosowano trójniki z elementów prefabrykowanych o średnicach:

d₁/d₂/d₃ = 100x50x100 mm (działka nr 4)

d₁/d₂/d₃ = 100x80x65 mm (działka nr 3)

d₁/d₂/d₃ = 65x50x50mm (działka nr 2)

- armatura odcinająca – w projekcie jako armaturę odcinającą zastosowano zawory kulowe

- odwodnienia – odwodnienie zamontowano w najniżej położonych punktach sieci z pojedynczymi lub podwójnymi zaworami odwadniającymi.

- odpowietrzenia – w projekcie nie zastosowano odpowietrzeń, gdyż jest to sieć samoodpowietrzająca (zapewnienie producenta)

- przejścia sieci ciepłowniczej pod jezdniami - przejścia sieci ciepłowniczej pod jezdniami drogi osiedlowej należy wykonać w rurach ochronnych (element znajduje się na odgałęzieniu)

- przejście przez ściany zewnętrzne budynków - przejście przez ściany zewnętrzne budynków należy wykonać jako szczelne z zastosowaniem pierścienia uszczelniającego.

- kształtki preizolowane - w projekcie wykorzystano kształtkę preizolowaną Y (preizolowany element połączeniowy) służący do połączenia dwóch rur pojedynczych CALPEX z jedną rurą podwójną CALPEX.

II. OBLICZENIA.

Sporządzenie bilansu mocy cieplnej i obliczenie strumienia masy nośnika ciepła

Q_c.o. = 130 kW

t_c.o.^z = 85C

t_c.o.^p = 60C

$${t_{\text{c.o.}}^{sr} = \frac{t_{\text{c.o.}}^{z} + t_{\text{c.o.}}^{p}}{2} = \frac{85 + 60}{2} = 72,5C\ \rightarrow c}_{\text{c.o.}}^{p} = 4,189\frac{\text{kJ}}{kg \bullet K}\ $$

t_c.o. = t_c.o.^z − t_c.o.^p

$G_{c} = \frac{Q_{\text{c.o.}}}{{t}_{\text{c.o.}} \bullet c_{\text{c.o.}}^{p}} = \frac{130}{25 \bullet 4,189} = 1,2413\frac{\text{kg}}{s}$ (strumień masy nośnika ciepła dla jednego budynku).

$\sum_{}^{}G_{c} = 6 \bullet 1,2413 = 7,4487\frac{\text{kg}}{s}$ (strumień masy nośnika ciepła dla całego osiedla mieszkaniowego).

1. Obliczenie średnic i strat ciśnienia w przewodzie głównym sieci

Nr działki	Gc	DN	dz/Dz	v	Długość	R	ΔP	Uwagi
					Lrz	Lz	Lc
	kg/s	mm	mm / mm	m/s	m	m	m	kPa/m
1	1,24	50+50	63+63/182	0,580	32,1	0,4	32,5	0,060
2	2,48	65	75/142	0,770	73,2	0,1	73,3	0,090
3	6,21	100	110/162	0,990	23,6	0,1	23,7	0,090
4	7,45	100	110/162	1,200	21,4	0,7	22,1	0,098
				SUMA	150,4			Σ

1. Ustalenie promieni gięcia

Nr działki	DN	Typ	Rmin.	Rproj.
-	mm		m
1	50	DUO	1,4	5
2	65	UNO	1,1	10
2	65	UNO	1,1	5
4	100	UNO	1,2	1,7

1. Zestawienie elementów sieci

Lp.	Element	Typ	Producent	Ilość	Jednostka
1	rura CPX-UNO	DN 65	Brugg	149	m
2	rura CPX-UNO	DN100	Brugg	2x52	m
3	rura CPX-DUO	DN50+50	Brugg	52	m
4	kształtka Y CPX	DN50 DUO63+63/182	Brugg	1	szt.
5	pierścień uszczelniający CPX	182 mm	Brugg	1	szt.
6	pierścień uszczelniający CPX	162mm	Brugg	2	szt.
7	kapturek końcowy termokurczliwy CPX-DUO	DN50+50	Brugg	1	szt.
8	kapturek końcowy termokurczliwy CPX-UNO	DN100	Brugg	2	szt.
9	zaciskowy trójnik CPX	65x50x50	Brugg	2	szt.
10	zaciskowy trójnik CPX	65x80x100	Brugg	2	szt.
11	zaciskowy trójnik CPX	100x50x100	Brugg	2	szt.
12	korpus trójnikowy	142x182x182	Brugg	2	szt.
13	korpus trójnikowy	162x162x142	Brugg	2	szt.
14	korpus trójnikowy	162x182x162	Brugg	2	szt.
15	odwodnienie	DN50/DN25	Brugg	1	szt.
16	odwodnienie	DN100/DN25	Brugg	2	szt.
17	Złączka zaciskowa CPX z końcówką spawanym	63x5,7/60,3x2,9	Brugg	2	szt.
18	Złączka zaciskowa CPX z końcówką spawanym	110x10/114,3x3,6	Brugg	4	szt.
19	taśma ostrzegawcza	-	Brugg	170	m
20	zawór kulowy	DN50	Danfoss	2	szt.
21	zawór kulowy	DN100	Danfoss	2	szt.

5. Wymiary wykopów

Wymiary wykopów przedstawiono na rysunku 4.