Источники и системы теплоснабжения: учебное пособие по курсовому проектированию

 
 
 
 
 
 
 

П. Н. Анисимов 

 
 
 
 

ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ  

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 

 

Учебное пособие  

по курсовому проектированию 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола  

ПГТУ 
2018

УДК 697.3(075.8) 
ББК 31.38я7 

 А 67 

Рецензенты: 

доцент кафедры транспортно-технологических машин Поволжского 

государственного технологического университета  

Н. П. Сютов 

 

начальник цеха тепловых сетей МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1» 

Ю. А. Горинов 

 

Печатается по решению  

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 

Анисимов, П. Н. 

А 67 
Источники и системы теплоснабжения: учебное пособие по кур
совому проектированию / П. Н. Анисимов. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2018. – 88 с. 
ISBN 978-5-8158-1993-1 

 

В учебном пособии представлены необходимые теоретические и спра
вочные данные, а также методические указания к выполнению курсового 
проекта на тему «Проектирование системы теплоснабжения». Приведены 
методики расчета тепловой нагрузки, регулирования отпуска теплоты, гидравлического и теплового расчётов тепловой сети, разработки гидравлических режимов водяной тепловой сети, выбора котлов, сетевых и подпиточных насосов источника теплоснабжения.  

Тематика и содержание учебного пособия соответствуют требованиям 

Государственного образовательного стандарта высшего образования по 
направлению подготовки бакалавров 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника».  

УДК 697.3(075.8) 

ББК 31.38я7 

 

 

ISBN 978-5-8158-1993-1 
© Анисимов П. Н., 2018 
© Поволжский государственный 
технологический университет, 2018 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................. 6 
 
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУРСОВОМ ПРОЕКТЕ ........................... 8 

1.1. Цель работы .................................................................................. 8 
1.2. Исходные данные ......................................................................... 8 
1.3. Содержание курсового проекта .................................................. 9 
1.4. Состав и объём курсового проекта ........................................... 10 
1.5. Требования к оформлению курсового проекта ....................... 12 
1.6. Исходные данные по вариантам ............................................... 13 

 
2. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ 
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ .......................................................................... 17 

2.1. Определение тепловых потоков на отопление,  
вентиляцию и горячее водоснабжение ............................................ 17 

2.1.1. Определение суммарных тепловых потоков на 
отопление, вентиляцию и ГВС .................................................. 17 
2.1.2. Построение графиков часовых расходов теплоты и 
годового графика продолжительности тепловой нагрузки .... 20 

2.2. Регулирование отпуска теплоты ............................................... 25 

2.2.1. Регулирование отпуска теплоты на отопление .............. 25 
2.2.2. Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию ........... 33 
2.2.3. Пример расчёта температурного графика  
регулирования отпуска теплоты для закрытой системы 
теплоснабжения .......................................................................... 35 
2.2.4. Построение температурного графика регулирования  
для закрытой системы теплоснабжения ................................... 40 

2.3. Гидравлический расчет тепловых сетей .................................. 41 

2.3.1. Определение расходов сетевой воды .............................. 41 
2.3.2. Методика гидравлического расчета тепловых сетей .... 44 
2.3.3. Пример гидравлического расчета тепловых сетей ........ 49 

2.4. Гидравлические режимы водяных тепловых сетей ................. 52 

2.4.1. Методика построения пьезометрического графика 
тепловой сети .............................................................................. 52 

2.4.2. Пример построения пьезометрических графиков 
тепловой сети для отопительного и неотопительного  
периодов ...................................................................................... 54 

2.5. Тепловой расчёт тепловых сетей .............................................. 57 

2.5.1. Расчет толщины тепловой изоляции ................................... 57 
2.5.2. Расчет компенсаторов теплового удлинения 
 трубопроводов ................................................................................ 60 

2.6. Подбор основного и вспомогательного оборудования ................ 63 

2.6.1. Подбор паровых и водогрейных котлов .............................. 63 
2.6.2. Подбор сетевых и подпиточных насосов ............................ 64 

 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................... 68 
 
ПРИЛОЖЕНИЯ 

1. Удельные тепловые характеристики жилых и общественных  

зданий ................................................................................................... 69 

2. Удельные теплопотери qот и удельные расходы теплоты на венти
ляцию qв промышленных, служебных зданий  
(для ориентировочных расчетов) ....................................................... 71 

3. Поправочный коэффициент  к величине qот ................................... 72 
4. Значения коэффициента , учитывающего изменение расхода воды 

на горячее водоснабжение в неотопительный период ..................... 72 

5. Число часов за отопительный период со среднесуточной  

температурой наружного воздуха, равной и ниже данной  
(для ориентировочных расчетов) ....................................................... 73 

6. Номограммы для гидравлического расчёта трубопроводов.  

Удельные перепады давления R, Па/м, в стальных трубах  
при kЭ = 0,0005 м .................................................................................. 75 

7. Технические характеристики стальных труб условным 

 диаметром 15-1400 мм ....................................................................... 77 

8. Значение коэффициента  , учитывающего долю потерь  

давления в местных сопротивлениях ................................................. 78 

9. Значения коэффициентов местных сопротивлений ......................... 79 
10. Расстояние между неподвижными опорами трубопроводов ........ 80 
11. Значения l э для труб при  = 1 ...................................................... 81 
12. Значение коэффициента k1 ............................................................... 81 

13. Технические характеристики основных сетевых центробежных  

электронасосов ..................................................................................... 82 

14. Технические характеристики основных центробежных  

подпиточных насосов типа К ............................................................. 84 

15. Пример рабочих характеристик центробежных сетевых  

электронасосов типа СЭ ...................................................................... 85 

16. Пример рабочих характеристик центробежных подпиточных  

электронасосов типа К  ....................................................................... 86 

17. Параметры котлов КВГМ  ................................................................ 87 

 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 

Учебное пособие предназначено для студентов бакалавриата, 

обучающихся по направлению 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника», а также других технических направлений, изучающих системы теплоснабжения, учебным планом которых предусмотрено 
выполнение курсового проекта.  

Курсовой проект «Проектирование системы теплоснабжения», в 

частности, является этапом изучения курса «Источники и системы 
теплоснабжения». При работе над ним в сокращённом объёме решаются основные задачи проектирования системы централизованного теплоснабжения микрорайона города, такие как:  

 расчет тепловой нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее 

водоснабжение по нормативным показателям;  

 разработка температурных графиков регулирования по отопи
тельной нагрузке, а также совмещенной тепловой нагрузке отопления и горячего водоснабжения;  

 выполнение гидравлического и теплового расчета трубопрово
дов тепловой сети;  

 разработка гидравлических режимов водяной тепловой сети;  
 подбор котлов, сетевых и подпиточных насосов источника.  
В процессе работы над проектом студент получает навыки прак
тического применения теоретических знаний и решения комплексных инженерных задач централизованного теплоснабжения. 

Особенностью данного учебного пособия являются примеры и 

рекомендации по использованию актуализированных нормативнотехнических документов в профессиональной области при выполнении проекта системы централизованного теплоснабжения, что способствует формированию у студентов профессиональных компетенций, востребованных работодателями проектных и эксплуатационных организаций в сфере теплоснабжения.  

В учебном пособии представлены методики расчётов и практиче
ские рекомендации в области проектирования систем теплоснабжения со ссылками на нормативно-технические документы; здесь содержатся методические указания и задание для выполнения курсово

го проекта, исходные данные по вариантам; разъясняются требования к содержанию, объёму и оформлению проекта, приводится необходимая литература. 

Материал в пособии излагается в логической последовательно
сти, способствующей лучшему его освоению, и сопровождается 
наглядными иллюстрациями и пояснениями. Полезны будут содержащиеся здесь необходимые ссылки на действующие нормативные 
документы в области проектирования и эксплуатации систем теплоснабжения. 
 

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУРСОВОМ ПРОЕКТЕ 

 

1.1. Цель работы 

 

Целью выполнения курсового проекта является проектирование 

системы теплоснабжения микрорайона города от централизованного 
источника тепловой энергии – районной отопительной котельной.  

Выполнение курсового проекта позволит закрепить знания тео
ретического материала, получаемые на лекциях и в результате самостоятельной проработки части курса, применить его к решению 
практической 
задачи, 
научиться 
использовать 
нормативно
технические документы в предметной области.  

Работа над курсовым проектом способствует освоению различ
ных методик: расчета графиков регулирования отпуска теплоты, 
гидравлического и теплового расчетов тепловой сети, разработки 
гидравлических режимов водяной тепловой сети, используемых при 
проектировании системы теплоснабжения; а также получению 
навыков работы с технической литературой. 

 

1.2. Исходные данные  

 

Курсовой проект выполняется в соответствии с выданным зада
нием, в котором исходные данные, представленные в разделе 2, распределены по вариантам.  

Исходными данными для проектирования системы теплоснабже
ния микрорайона являются:  

1) генеральный план района с геодезическими отметками 

(рис. 1.1) (номера кварталов централизованного теплоснабжения и 
расположение источника выбираются по вариантам по таблице 1.3, 
геодезические отметки (горизонтали ‒ по таблице 1.1); 

2) масштаб изображения на генеральном плане берется по табли
це 1; 

3) плотность населения района, площадь отапливаемых зданий на 

1 человека ‒ по таблице 1, площади кварталов ‒ по таблице 2; 

4) климатические условия города ‒ по таблице 3; 

5) тип системы теплоснабжения (закрытая); 
6) высота самого высокого здания микрорайона; 
7) температурный режим отпуска теплоты; 
8) способ центрального регулирования (качественный). 
В работе предусматривается двухтрубная водяная система тепло
снабжения, источником теплоты является котельная. 

Остальные исходные данные, необходимые для решения отдель
ных частных вопросов курсового проекта, студент принимает сам по 
нормативно-технической документации или справочной литературе, 
руководствуясь основными исходными данными. 

 

1.3. Содержание курсового проекта 

 

В курсовом проекте разрабатывается в сокращённом объёме во
дяная система централизованного теплоснабжения микрорайона города. В ходе курсового проектирования решаются следующие основные задачи:  

- определение расчётных часовых и годовых расходов теплоты на 

отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и суммарного; 

- построение графиков тепловой нагрузки на отопление, вентиля
цию и ГВС в диапазоне изменения температур наружного воздуха; 

- построение графика продолжительности тепловой нагрузки; 
- расчет температурного графика центрального качественного ре
гулирования отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС; 

- построение температурного графика регулирования для закры
той системы теплоснабжения по отопительной нагрузке; 

- построение повышенного температурного графика регулирова
ния по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения; 

- определение расходов сетевой воды по объектам теплоснабже
ния и в сумме; 

- разработка принципиальной схемы подключения потребителей 

теплоты к тепловой сети; 

- выполнение расчётной схемы для гидравлического расчёта теп
ловых сетей; 

- выполнение гидравлического расчета тепловых сетей;