Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp

Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 3



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50


Đề tài đồ án môn học
hệ thống cung cấp nhiệt

Họ và tên sinh viên: Đặng Hồng Chuyên.
Lớp: Máy và thiết bị Nhiệt lạnh 02_K50.

Nội dung đồ án môn học:

Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt
cho một cụm công nghiệp

Với các thông số sau:
Nhà máy đường : 55 tấn/ngày.
Nhà máy rượu : 55 tấn/ ngày.
Nhà máy sợi : 55 tấn/ ngày.

Các yêu cầu thực hiện:
Xác định nhu cầu cung cấp nhiệt của hệ thống.
Xác định phụ tải nhiệt.
Chọn nguồn cung cấp nhiệt.
Lập sơ đồ hệ thống cung cấp nhiệt.
Tính toán bù giãn nở nhiệt.
Tính toán thuỷ lực mạng nhiệt.

Tính cách nhiệt đường ống.


Ngày giao đồ án: 16 tháng 02 năm 2009.
Ngày hoàn thành: 15 tháng 05 năm 2009.









Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 4



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Lời nói đầu

Năng lượng nhiệt là loại năng lượng được loài người sử dụng từ rất sớm.
Năng lượng nhiệt được sử dụng rất rộng rãi trong dân dụng và công nghiệp. Nhu
cầu sử dụng năng lượng nhiệt là lớn nhất trong các nhu cầu năng lượng của con
người. Việc sử dụng năng lượng nhiệt có thể phân ra thành hai nhóm chính: Sử
dụng riêng lẻ trong các hộ dân cư và sử dụng tập trung cả khu dân cư, nhà hàng
khách sạn, xí nghiệp công nghiệp và các khu công nghiệp. Việc sử dụng năng
lượng nhiệt tập trung đã hình thành các hệ thống cung cấp nhiệt. Để cung cấp nhiệt
một cách hiệu quả nhất trong các hệ thống cung cấp nhiệt, cần nghiên cứu chuyên

sâu về lĩnh vực này.
Để có kiến thức cơ bản để có thể khảo sát, thiết kế, xây dựng và vận hành hệ
thống cung cấp nhiệt một cách an toàn và kinh tế, sinh viên ngành nhiẹt đã được
trang bị môn học Hệ thống cung cấp nhiệt và làm đồ án về môn học này. Do kiến
thức còn hạn chế nên bản đồ án môn học này chỉ trình bày việc tính toán thiết kế về
nhiệt thuần tuý mà chưa mở rộng phạm vi việc thiết kế hoàn chỉnh toàn bộ một xí
nghiệp sản xuất sử dụng năng lượng nhiệt.
Dưới đây là bản tính toán thiết kế hệ thống cung cấp nhiệt cho một cụm công
nghiệp nhẹ gồm nhà máy sản xuất đường, sản xuất rượu và nhà máy sản xuất sợi.
Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án này chắc chắn không tránh khỏi nhưng sai
sót, rất mong thầy hướng dẫn sẽ chỉ bảo cho em làm đạt được kết quả tốt nhất và
đúng tiến độ đã đặt ra. Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Hoàng Văn
Chước đã hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!...




Sinh viên:



Đặng Hồng Chuyên

Hà nội, tháng năm 2009.

Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 5



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương 1

Xác định nhu cầu tiêu thụ nhiệt của hệ thống
Và
Chọn nguồn cung cấp nhiệt

ở đây ta cần phải cung cấp nhiệt cho 3 xí nghiệp:
Sản xuất đường: 55 tấn/ngày. áp suất hơi công nghệ: 3,0at.
Sản xuất rượu: 55 tấn/ngày. áp suất hơi công nghệ: 2,5at.
Sản xuất sợi: 55 tấn/ngày. áp suất hơi công nghệ: 23at.
Ta chọn hơi cấp cho các xí nghiệp là hơi bão hoà khô. Với áp suất vào
khoảng 4at.
1.1 Xác định các phụ tải nhiệt:
1.1.1 Xí nghiệp sản xuất đường:

1 1 1
Q G .q
Trong đó:





1 1

1 1
G : Công suất của xí nghiệp sản xuất đường G 55 tấn/ngày.
q : Suất tiêu hao nhiệt riêng q 11,5 GJ/tấn.

Thay vào có:
Suất tiêu hao nhiệt là:
1
Q 55.11,5 632,5 GJ/ngày =26,35 GJ/h.
Suất tiêu hao hơi:

1 1
1
"
1 1
Q Q
D
i i r
, hơi bão hoà ở áp suất p 4at có
nhiệt ẩn ngưng tụ là r 2135 kJ/kg.
Do vậy:
Suất tiêu hao hơi là:
6
3
1
1
Q 26,35.10
D 12,35.10 kg/h=12,35 tấn/h.
r 2135

1.1.2 Xí nghiệp sản xuất rượu:

2 2 2
Q G .q
Trong đó:





2 2
2 1
G : Công suất của xí nghiệp sản xuất rượu G 55 tấn/ngày.
q : Suất tiêu hao nhiệt riêng q 28,9 GJ/tấn.

Thay vào có:
Suất tiêu hao nhiệt là:
2
Q 55.28,9 1589,5 GJ/ngày =66,3 GJ/h.
Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 6



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Suất tiêu hao hơi:

2 2
2
"
2 2

Q Q
D
i i r
, hơi bão hoà ở áp suất p 4at có
nhiệt ẩn ngưng tụ là r 2135 kJ/kg.
Do vậy:
Suất tiêu hao hơi là:
6
3
2
2
Q 66,3.10
D 31,05.10 kg/h=31,05 tấn/h.
r 2135


1.1.3 Xí nghiệp sản xuất sợi:

3 3 3
Q G .q
Trong đó:





3 3
3 3
G : Công suất của xí nghiệp sản xuất sợi G 55 tấn/ngày.
q : Suất tiêu hao nhiệt riêng q 9,4 GJ/tấn.

Thay vào có:
Suất tiêu hao nhiệt là:
3
Q 55.9,4 517 GJ/ngày =21,55 GJ/h.
Suất tiêu hao hơi:

3 3
3
"
3 3
Q Q
D
i i r
, hơi bão hoà ở áp suất p 4at có
nhiệt ẩn ngưng tụ là r 2135 kJ/kg.
Do vậy:
Suất tiêu hao hơi là:
6
3
3
3
Q 21,55.10
D 10,15.10 kg/h=10,15 tấn/h.
r 2135

1.1.4 Nhu cầu tiêu thụ nhiệt của cả 3 xí nghiệp:
Nhu cầu tiêu thụ nhiệt của cả 3 xí nghiệp bao gồm nhu cầu về nhiệt, nhu cầu
về hơi của lần lượt từng xí nghiệp.
Giả thiết rằng mỗi xí nghiệp khi vận hành đều có tổn thất hơi vào khoảng 5%. Do

đó suất tiêu hao hơi cho toàn bộ cụm công nghiệp trên là:

0 1 2 3
D D D 1,05D 1,05.(D D D )

0
D 1,05.(12,35 31,05 10,15) 60 tấn/h.

1.2 Chọn nguồn cung cấp nhiệt:
1.2.1 áp suất hơi tại nguồn:
Do có tổn thấp áp suất từ nguồn đến các xí nghiệp tiêu thụ do tổn thất trên
đường ống dẫn hơi nên nguồn cấp hơi cần sản xuất hưoi ra có áp suất cao hơn so
với yêu cầu của nơi tiêu thụ.
Ta đã chọn áp suất hơi tại các xí nghiệp tiêu thụ là p = 4at. Chọn tổng tổn
thất áp suất là p 2at do đó áp suất hơi tại nguồn là:
0
p p p 4 2 6at.
1.2.2 Nhiệt độ hơi:
Hơi cấp từ nguồn ra là hơi quá nhiệt có độ quá nhiệt
0
t (30 50) C .
Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 7



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Nhiệt độ của hơi là:
0 s
t t t

Với
s
t : là nhiệt độ của hơi bão hoà ở áp suất 6at (tra bảng hơi bão hoà ra ta được

0
s
t 156,5 C ).
Do đó:
0
0 s
t t t 156,5 (30 50) 186,5 206,5 C. Chọn
0
0
t 200 C.
Như vậy:
Hơi cấp cho cụm công nghiệp có các thông số sau:
Lượng hơi:
0
D 60 tấn/h.
áp suất hơi:
0
p 6 at.
Nhiệt độ hơi:
0
0
t 200 C.
Từ các đặc điểm về yêu cầu hơi như trên, với nhu cầu cung cấp nhiệt cho cả một
cụm công nghiệp thì ta lựa chọn nguồn cung cấp là trung tâm nhiệt điện(TTNĐ)
với Turbine có cửa trích hơi ở áp suất 6at và nhiệt độ
0

200 C.

Sơ đồ của trung tâm nhiệt điện:











Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 8



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương 2

Sơ đồ cung cấp nhiệt

2.1 Tính toán diện tích:
Trong khuôn khổ của đồ án môn học này ở đây không trình bày quá trình
tính toán diện tích cũng như kết cấu của cả khu công nghiệp. Giả thiết rằng ta được
chủ đầu tư giao cho mặt bằng từ trước và chỉ thực hiện việc bố trí kết cấu của hệ
thống đường ống dẫn hơi đến từng xí nghiệp.
2.2 Bố trí mặt bằng xí nghiệp:

Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 9



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương 3

Bố trí mạng nhiệt Và tính toán bù giãn nở

3.1 Bố trí mạng nhiệt:
Đường ống hơi đi trên không, với chiều cao là 4m. Các ỗng dẫn hơi được bọc
cách nhiệt.
Nước ngưng từ các xí nghiệp tiêu thụ nhiệt được bơm về bề chứa nước ngưng
đặt dưới đất. Từ đây nước ngưng tiếp tục được bơm về bình khử khí, đường dẫn ống
nước ngưng song song với đường dẫn hơi và đi sát mặt đất, không cần phải bọc
cách nhiệt. Nước ngưng từ bình khử khí được tiếp tục bơm trở lại về nồi hơi.
3.2 Tính toán bù giãn nở cho các đoạn ống trên đường cấp hơi:


Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 10



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
3.2.1 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (1)-(5):
Đoạn ống (1)-(5) cấp hơi cho hộ tiêu thụ nhiệt là xí nghiệp sợi

Với suất tiêu hao hơi là: D
3
= 10,15 tấn/h. Hơi quá nhiệt có áp suất 6at và ở nhiệt
độ 200
0
C.
Chọn vật liệu làm ống:
Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:


6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Chiều dài ống:


1 5
L 1500 m.
Tính toán:
Ta có độ giãn dài của ống khi dẫn hơi là:

1 5 t 1 5 0
L .L .(t t ). Trong đó:
t : Nhiệt độ cao nhất của hơi(theo kinh nghiệm, theo sự giảm nhiệt độ theo
chiều dài mỗi mét ống, nhiệt độ trung bình giữa nơi cấp và nơi tiêu thụ nhiệt.) Để
đảm bảo an toàn ta lấy nhiệt độ của ống là nhiệt độ của hơi là 200
0
C.
t
0
: Nhiệt độ ống lúc lặp đặt. Chọn
0
0
t 20 C là nhiệt độ môi trường.
Do vậy:



5
1 5
L 1,2.10 .1500.(200 20) 3,24 m=324 cm.
Chọn các phần tử bù kiểu trượt, để bù cho sự giãn nở ra của ống. ở đoạn (1)-(5) sự
giãn nở của ống chỉ xảy ra theo phương dọc trục của ống dẫn, mỗi phần tử bù kiểu
trượt chỉ bù được 3cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống (1)-(5) là:

1 5
1 5
L 324
n 108 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn


1 5
n 110 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ
đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống (1)-(5) để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy
ra sự giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các
đoạn ống rẽ nhánh.
3.2.2 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (1)-(2):
Đoạn ống (1)-(2) cấp hơi cho 2 hộ tiêu thụ nhiệt là xí nghiệp đường và rượu
Với suất tiêu hao hơi là: D
1
+D
2
= 43,5 tấn/h. Hơi quá nhiệt có áp suất 6at và ở
nhiệt độ 200
0
C.
Chọn vật liệu làm ống:
Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:

6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Chiều dài ống:


1 2
L 300 m.
Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 11



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Tính toán:
Ta có:



5
1 2

L 1,2.10 .300.(200 20) 0,648 m=64,8 cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống (1)-(5) là:




1 2
1 2
L 64,8
n 21,6 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn


1 2
n 25 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ
đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống (1)-(2) để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy
ra sự giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các
đoạn ống rẽ nhánh.
3.2.3 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (2)-(3):
Đoạn ống (2)-(3) cấp hơi cho hộ tiêu thụ nhiệt là xí nghiệp rượu
Với suất tiêu hao hơi là: D
2
= 31,05 tấn/h. Hơi quá nhiệt có áp suất 6at và ở nhiệt
độ 200
0
C.
Chọn vật liệu làm ống:

Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:


6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Chiều dài ống:


2 3
L 1200 m.
Tính toán:
Ta có:



5
1 2
L 1,2.10 .1200.(200 20) 2,592 m=259,2 cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống (1)-(5) là:

2 3
2 3
L 259,2
n 86,4 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn


1 2
n 90 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ
đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống (2)-(3) để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy
ra sự giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các
đoạn ống rẽ nhánh.
3.2.4 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (2)-(4):
Đoạn ống (2)-(3) cấp hơi cho hộ tiêu thụ nhiệt là xí nghiệp Đường. Với suất
tiêu hao hơi là: D
1
= 12,35 tấn/h. Hơi quá nhiệt có áp suất 6at và ở nhiệt độ 200
0
C.
Chọn vật liệu làm ống:
Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:

6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 12



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chiều dài ống:


2 3
L 300 m.
Tính toán:
Ta có:



5

1 2
L 1,2.10 .300.(200 20) 0,648 m=64,8 cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống (1)-(5) là:




2 4
2 4
L 64,8
n 21,6 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn


2 4
n 25 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ
đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống (2)-(4) để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy
ra sự giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các
đoạn ống rẽ nhánh.
3.3 Tính toán bù giãn nở nhiệt cho các đoạn ống hồi nước ngưng:


Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 13

Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
3.3.1 Tính toán bù giãn nở cho đường ống hồi nước ngưng từ xí nghiệp đường
tới trung tâm nhiệt điện(TTNĐ):
Chọn vật liệu làm ống:
Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:


6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Chiều dài ống:
1
L 630 m.
Tính toán:
Ta có độ giãn dài của ống khi dẫn hơi là:
1 t 1 0
L .L .(t t ). Trong đó:
t : Nhiệt độ cao nhất của nước ngưng(theo kinh nghiệm, theo sự giảm nhiệt
độ theo chiều dài mỗi mét ống, nhiệt độ trung bình giữa nơi cấp và nơi tiêu thụ
nhiệt.) Ta lấy nhiệt độ của nước ngưng là 80

0
C.
t
0
: Nhiệt độ ống lúc lặp đặt. Chọn
0
0
t 20 C là nhiệt độ môi trường.
Do vậy:


5
1
L 1,2.10 .638.(80 20) 0,4560 m=45,60 cm.
Chọn các phần tử bù kiểu trượt, để bù cho sự giãn nở ra của ống. ở đoạn ống này sự
giãn nở của ống chỉ xảy ra theo phương dọc trục của ống dẫn, mỗi phần tử bù kiểu
trượt chỉ bù được 3cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống là:


1
1
L 45,6
n 15,2 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn
1
n 20 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ

đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy ra sự
giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các đoạn ống
rẽ nhánh.
3.3.2 Tính toán bù giãn nở cho đường ống hồi nước ngưng từ xí nghiệp rượu
tới trung tâm nhiệt điện(TTNĐ):
Chọn vật liệu làm ống:
Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:


6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Chiều dài ống:
2
L 1470 m.
Tính toán:
Ta có độ giãn dài của ống khi dẫn hơi là:
2 t 2 0
L .L .(t t ).
Do vậy:

5
2
L 1,2.10 .1538.(80 20) 1,107 m=110,7 cm.
Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 14



Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chọn các phần tử bù kiểu trượt, để bù cho sự giãn nở ra của ống. ở đoạn ống này sự
giãn nở của ống chỉ xảy ra theo phương dọc trục của ống dẫn, mỗi phần tử bù kiểu
trượt chỉ bù được 3cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống là:


2
2
L 110,7
n 36,9 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn
2
n 40 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ
đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy ra sự
giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các đoạn ống
rẽ nhánh.

3.3.3 Tính toán bù giãn nở cho đường ống hồi nước ngưng từ xí nghiệp sợi tới
trung tâm nhiệt điện(TTNĐ):
Chọn vật liệu làm ống:
Vật liệu làm ống được chọn là thép CT4 có các đặc tính vật lý như sau:
Modul đàn hồi:


6
E 18,15.10 .
ứng suất bền:
2
b
130 N/mm .
Độ dãn dài vì nhiệt:


5 -1
t
1,2.10 K .
Chiều dài ống:
3
L 1510 m.
Tính toán:
Ta có độ giãn dài của ống khi dẫn hơi là:
3 t 3 0
L .L .(t t ).
Do vậy:


5

3
L 1,2.10 .1538.(80 20) 1,1074 m=110,74 cm.
Chọn các phần tử bù kiểu trượt, để bù cho sự giãn nở ra của ống. ở đoạn ống này sự
giãn nở của ống chỉ xảy ra theo phương dọc trục của ống dẫn, mỗi phần tử bù kiểu
trượt chỉ bù được 3cm.
Do vậy số phần tử bù kiểu trượt mà ta cần lắp đặt trên đoạn ống là:


3
3
L 110,74
n 36,9 phần tử.
3 3

Để đảm bảo an toàn ta chọn
3
n 40 phần tử.
Các phần tử bù này được lắp đều trên khoảng cách chiều dài ống đồng thời dùng ổ
đỡ có định hướng ở khoảng giữa ống để tránh sự xô lệch đường ống khi xảy ra sự
giãn nở. Dùng ổ đỡ cố định ở 2 đầu ống tránh sự tạo Mômen uốn cho các đoạn ống
rẽ nhánh.






Đồ án môn học Hệ thống cung cấp Nhiệt
Thiết kế hệ thống cung cấp Nhiệt cho một cụm công nghiệp Trang 15

Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Chương 4

tính toán thuỷ lực mạng nhiệt

4.1 Mục đích tính toán thuỷlực mạng nhiệt:
Mục đích của việc tính toán thuỷ lực mạng nhiệt là nó sẽ giúp ta xác định
được chế độ làm việc của hơi, điểm áp cần cung cấp xem có đủ đáp ứng được hay
không. Xác định tổn thất trên đường ống, trên thiết bị từ đó điều chỉnh cho hợp lý,
đường ống cần lắp đặt như thế nào sao cho đảm bảo cả về khả năng chịu áp, lượng
hơi cần cấp cho thiết bị, đường kính ống thích hợp không gây cồng kềnh lãng phí.
Qua đó xác định đường đặc tính làm việc của bơm chọn các chế độ vận hành. Từ
đó ta có thẻ xem xét vốn đầu tư và các điều kiện khác.

4.2 Tính toán thuỷ lực:
4.2.1 Tính toán thuỷ lực mạng hơi:
Bố trí thiết bị trên các đoạn ống:
Đoạn (0) (1) gồm: 1 cút 90
0
, 2 bù kiểu trượt, 1 van rẽ nhánh(3 ngả).
Đoạn (1) (2) gồm: 0 cút 90
0
, 25 bù kiểu trượt, 1 van rẽ nhánh(3
ngả).
Đoạn (2) (3) gồm: 1 cút 90
0
, 90 bù kiểu trượt, 0 van rẽ nhánh.
Đoạn (2) (4) gồm: 1 cút 90

0
, 25 bù kiểu trượt, 0 van rẽ nhánh.
Đoạn (1) (5)gồm: 1 cút 90
0
, 110 bù kiểu trượt, 0 van rẽ nhánh.
Lưu lượng hơi trên các tuyến ống:
Hơi đi theo tuyến (0) (1) (2) (4) (Hơi cung cấp cho xí nghiệp
đường) có:
3
1
D 12,35 tấn/h=12,35.10 kg 3600s 3,45 kg/s.
Hơi đi theo tuyến (0) (1) (2) (3)(Hơi cung cấp cho xí nghiệp
rượu) có:
3
2
D 31,05 tấn/h=31,05.10 kg 3600s 8,65 kg/s.
Hơi đi theo tuyến (0) (1) (5)(Hơi cung cấp cho xí nghiệp sợi) có:

3
3
D 10,15 tấn/h=10,15.10 kg 3600s 2,85 kg/s.
Tính giáng áp riêng theo các tuyến:
Hệ số tổn thất cục bộ khi hơi đi trong ống nằm trong khoảng 0,4 0,6. Để tính
giáng áp riêng ta giả thiết hệ số tổn thất cục bộ là 0,6 . áp suất của nguồn cung
cấp từ trung tâm nhiệt điện là
0
p 6 at . Ta có giáng áp của các tuyến
Hơi đi theo tuyến (0) (1) (2) (4) (Hơi cung cấp cho xí nghiệp
đường) có:

0 4
0 1 2 4
0 1 2 4
p p (6 3)at
R 440,7 Pa m.
L .(1 ) 630m.(1 0,6)