Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






коммунально-бытовых и промышленных потребителей

Курсовой проект по дисциплине

«источники производства теплоты»

На тему

Расчет системы теплоснабжения

коммунально-бытовых и промышленных потребителей

вариант № 2

  Выполнил:   ___________________________ (Фамилия, и. о.) ТиТ (ПТЭ), 2 курс, группа Б6229, ФЗиДО факультет заочной формы обучения № зачетной кн. _________  
Проверил: Бушуев Степан Константинович ст. преподаватель  
    Проект защищен с оценкой ______________ Дата: «____» _____________ 2015 г.    
  Заведующий кафедрой ТиГ:   Леканова Тамара Леонардовна к.хим.н., доцент

 

 

Сыктывкар 2015


 

  Содержание Введение……………………………………………………………………………...3 Исходные данные для проектирования..…………………………………………….5 1 Выбор теплоносителя и типа системы теплоснабжения………..……………….6 2 Расчёт тепловых нагрузок потребителей…………………………………………8 3 Расход теплоты на переменных режимах………………………………………..17 4 Годовые расходы теплоты и топлива…………………………………………….21 5 Расчёт температурного графика сетевой воды…………………………………..23 6 Определение расходов сетевой воды…………………………………………….29 7 Гидравлический расчёт тепловых сетей…………………………………………31 8 Выбор схем присоединения абонентских отопительных установок……...……43 9 Выбор насосного оборудования тепловых сетей…………….……………….....47 10 Обоснование и выбор способа прокладки тепловых сетей……………………..49 11 Выбор тепловой изоляции…………………………………………...……………50 12 Выбор источника теплоснабжения……………………………………………….51 Заключение……………………………………………………………………………55 Список использованной литературы………………………………………………...56 Приложение А (обязательное). График продолжительности тепловой нагрузки..58 Приложение Б (обязательное). Повышенный температурный график……………59 Приложение В (обязательное). График расходов сетевой воды…………………..60 Приложение Г (обязательное). Пьезометрический график………………………..61   СМОТРИТЕ ЧТОБЫ СХОДИЛИСБ НОМЕРА СТРАНИЦ ПО ТЕКСТУ С ПЗ
          КП.140100.ФЗиДО.Б6229.ПЗ
         
Изм. Лист № докум. Подп. Дата
Разраб.       Расчет системы теплоснабжения коммунально-бытовых и промышленных потребителей Пояснительная записка   Лит. Лист Листов
Пров. Бушуев     у     2 61
        СЛИ, Кафедра ТиГ
       
       
                     

 

Введение

Теплоснабжение - снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное теплоснабжение. Местное теплоснабжение ориентировано на одно или несколько зданий, централизованное - на жилой или промышленный район.

Основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение) являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в холодное время года на большей части территории страны, когда теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышают внутренние тепловыделения. Приходится для поддержания необходимой температуры внутреннего воздуха оборудовать здания отопительными установками.

Потребление энергии в нашей стране, как и во всем мире, неуклонно возрастает и прежде всего для теплообеспечения зданий и сооружений. Известно, что на теплоснабжение гражданских и производственных зданий расходуется более одной трети всего добываемого органического топлива. Между тем добыча топлива обходится все дороже в связи с освоением глубоких месторождений в новых отдаленных районах. Поэтому для дальнейшего развития теплоэнергетики необходима экономия топлива.

Для экономии топлива прежде всего предусмотрено, как генеральное направление, дальнейшее развитие централизованного теплоснабжения на базе совместной выработки тепловой и электрической энергии (от ТЭЦ).

Распространено теплоснабжение зданий и сооружений от небольших теплогенерирующих установок (местных котельных, печей),

которые иногда работают с перерасходом топлива и вызывают загрязнение окружающей среды. Для получения определенного количества теплоты, как известно, необходимо сжечь определенное количество топлива –

 

 

угля, мазута, газа, торфа и пр. Продукты сгорания при этом попадают в атмосферу. В основном это – зола и окислы различных химических элементов (серы, углерода, азота). Причем с точки зрения их неблагоприятного

 

воздействия на окружающую среду важно не абсолютное количество, а концентрация в определенном месте, в приземном слое – в зоне жизнедеятельности человека.

Существуют различные способы очистки вредных выбросов, и применение некоторых из них в энергетике обычно сочетается с приемом рассеивания. Принцип этого приема прост: поднять источник вредных выбросов на необходимую высоту, чтобы получить в приземном слое концентрацию, не превышающую предельно допустимую. Большинство крупных централизованных источников теплоснабжения имеют высоту дымовых труб порядка 100-220 м. Размещение же индивидуальных источников теплоты на крыше зданий ограничено из соображений пожарной безопасности высотой десятиэтажного дома, т.е. около 30 м.

Применение индивидуальных источников теплоснабжения имеет право на существование, но прежде всего там, где отсутствует возможность централизованного теплоснабжения, и при условии тщательного экологического обоснования.

НАПИСАТЬ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРС ПРОЕКТА!!!!

ВВЕДЕНИЕ ДОПОЛНИТЬ И РАЗБАВИТЬ СВОИМ ТЕКСТОМ!!!

ВВЕДЕНИЕ НЕ БОЛЕЕ 2 СТРАНИЦ

 

 
 


Исходные данные для проектирования

Объектом теплоснабжения является производственно-жилой квартал в г. Сыктывкаре от водогрейной котельной.

Характеристика объектов теплоснабжения представлена в таблице 1.

Таблица 1 — Характеристика объектов теплоснабжения

Номер на схеме Назначение здания Высота здания, h, м Длина участка, l, м Наружный объем, V, м3 Кол-во потребителей Измеритель
  Механический цех         Душевая сетка
  Деревообраба- тывающий цех         Душевая сетка
  Жилой дом         Житель
  Школа         Учащийся
  Жилой дом         Житель
  Жилой дом         Житель
  Детский сад         Воспитан- ник
  Жилой дом         Житель
  Жилой дом         Житель
  Жилой дом         Житель


Рельеф – ровный, грунт – глинистый, уровень грунтовых вод – низкий.

 

1 ВЫБОР ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И ТИПА СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Климатологические данные для г. Сыктывкара:

расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления: tНО = –36 °С;

расчетная температура зимняя вентиляционная: tНВ = –18 °С;

отопительный период:

- продолжительность: nО = 243 суток = 5 832 часа;

- средняя температура наружного воздуха в отопительном сезоне: tСР.З = –5, 6°С.

Тепловая нагрузка объектов теплопотребления состоит из отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Технологическая нагрузка в курсовом проекте не рассматривается. Таким образом, поскольку все указанные виды теплового потребления являются низкопотенциальными, в качестве теплоносителя выбираем перегретую воду.

Основные преимущества воды как теплоносителя:

1. Большая удельная комбинированная выработка электроэнергии на ТЭЦ на базе теплового потребления.

2. Возможность центрального регулирования однородной тепловой нагрузки или определенного сочетания двух разных видов нагрузки при одинаковом отношении расчетных величин этих нагрузок у абонентов.

3. Сохранение конденсата на ТЭЦ, что имеет особенно важное значение для станций высокого давления.

4. Повышенная аккумулирующая способность водяной системы.

5. Возможность транспортировки воды на большие расстояния без заметного уменьшения ее теплового потенциала (до 25-30 км.).

 

 

6. Сравнительно низкая температура воды, а следовательно, и поверхности нагревательных приборов.

Основные недостатки воды как теплоносителя:

1) большой расход электроэнергии на транспортировку;

2) большая чувствительность к авариям;

3) жесткая гидравлическая связь между всеми точками системы вследствие большой плотности и несжимаемости воды.

По количеству труб выбираем двухтрубную систему как наиболее дешевую.

В соответствии со статьей 29 п. 8 и 9 Федерального закона № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г. «О теплоснабжении» (с поправками согласно Федеральному закону от 7 декабря 2011 г. № 417-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с принятием Федерального закона «О водоснабжении и водоотведении»):

- с 1 января 2013 года подключение объектов капитального строительства потребителей

к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для

нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается;

- с 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается.

Основные преимущества закрытых систем теплоснабжения:

1) гидравлическая изолированность водопроводной воды, поступающей на ГВС, повышает ее качество и упрощает санитарный контроль за ГВС;

2) упрощен контроль герметичности системы теплоснабжения.

Основные недостатки закрытых систем теплоснабжения:

1) усложнение оборудования и эксплуатации абонентских вводов из-за наличия водоподогревателей ГВС;

2) выпадение накипи в водоподогревателях и трубопроводах местных

 

3) установок ГВС при использовании водопроводной воды, имеющей повышенную карбонатную жесткость;

4) 3) коррозия местных установок ГВС из-за поступления в них недеаэрированной воды,

5) особенно при мягкой водопроводной воде с большим содержанием растворенных газов О2 и СО2, а также при наличии в воде хлоридов и сульфитов.

6) Таким образом, выбираем закрытую систему теплоснабжения..Для уменьшения диаметров трубопроводов и затрат на транспортировку сетевой воды принимаем расчетную температуру сетевой воды в подающем трубопроводе в отопительном сезоне равной 130 °С, а в обратном равной 70 °С, в неотопительном периоде — в подающем трубопроводе 70 °С, в обратном 40 °С.

 

 
 

 

 


2 РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Расход теплоты на отопление

Для расчета тепловых нагрузок системы отопления чаще всего применяют метод, основанный на использовании понятия удельной теплопотери здания.

Удельная теплопотеря здания, q0, представляет собой часовые потери тепла через наружные ограждения при разности внутренней и наружной температур в 1 градус, отнесенные

к 1 м3 объема здания по наружному обмеру.

Значения удельных теплопотерь приводятся в таблицах (таблица А.1 приложения А) для расчетной температуры наружного воздуха tНО = –30.С. При значении температуры наружного воздуха в рассчитываемом регионе tНО, отличном от –30 °С, используют поправочный коэффициент β. Например, для tНО = –35 °С, β = 0, 95. Значение qО определяется по формуле qО = β · q(–30 °С).

Расчетный расход теплоты на отопление определяем по уравнению теплового баланса

отапливаемого здания, Вт:

, (1)

где μ — коэффициент инфильтрации, представляющий собой отношение теплопотерь от инфильтрации к теплопотерям от теплопередачи через наружные ограждения, принимается для общественных и жилых зданий μ = 0, для промышленных предприятий μ = 0, 25-0, 3;

q(–30 °С) — выбираем по приложению А, таблица А.1, Вт/(м3 · °С); поправочный коэффициент β выбираем по приложению А, таблица А.2;

V — объем отапливаемого здания по наружному обмеру (указан в задании на проект.), м3;

tВР — температура внутри помещений, выбираем по приложению А, таблица А.1, °С;

tНО — см. климатологические данные;

QТВР — расчетное значение внутренних тепловыделений; для промышленных объектов с концентрированными источниками тепловыделений b = 35-40 Вт/м3

 

 

(кузнечный, чугунно- литейный цех) принимаем объем источников тепловыделений в пределах k = 10-40 % от объема здания,

QТВР = k·V·b; для промышленных объектов с рассредоточенными источниками тепловыделений b = 13-15 Вт/м3 (механический, деревообрабатывающий цех) принимаем объем источников тепловыделений, равный объему цеха, QТВР = V·b; для жилых и общественных зданий QТВР = 0.

Расчет расхода тепла на отопление приведен в таблице 2.

Для промышленных предприятий:

1) QОР = (1+0, 25) · (0, 42 · 0, 94) · 155000 · (16+36) – 155000 · 13=1962610 Вт

2) QОР=(1+0, 25) · (0, 47 · 0, 94) · 44000 · (16+36) – 44000 · 13=691548 Вт

Для жилых и общественных зданий:

3) QОР=(0, 43 · 0, 94) · 18310 · (21+36)=421851 Вт

4) QОР=(0, 38 · 0, 94) · 11100 · (18+36)=214106 Вт

5) QОР=(0, 43 · 0, 94) · 14300 · (21+36)=329463 Вт

6) QОР=(0, 43 · 0, 94) · 17900 · (21+36)=412405 Вт

7) QОР=(0, 39 · 0, 94) · 7700 · (22+36)=163724 Вт

8) QОР=(0, 42 · 0, 94) · 14200 · (21+36)=319551 Вт

9) QОР=(0, 43 · 0, 94) · 16300 · (21+36)=375542 Вт

10) QОР=(0, 42 · 0, 94) · 12400 · (21+36)=279045 Вт

 

Таблица 2 — Расчетный расход теплоты на отопление

Объект V, тыс. м3 μ q0, Вт/(м3·оС) β tВР tНО QТВР QОР
Вт Вт кДж/ч
Механический цех   0, 25 0, 42 0, 94   -36      
Деревообраба- тывающий цех   0, 25 0, 47 0, 94   -36      
Жилой дом 18, 31   0, 43 0, 94   -36 -    
Школа 11, 1   0, 38 0, 94   -36 -    
Жилой дом 14, 3   0, 43 0, 94   -36 -    
Жилой дом 17, 9   0, 43 0, 94   -36 -    
Детский сад 7, 7   0, 39 0, 94   -36 -    
Жилой дом 14, 2   0, 42 0, 94   -36 -    
Жилой дом 16, 3   0, 43 0, 94   -36 -    
Жилой дом 12, 4   0, 42 0, 94   -36 -    
Итого:    

 

 

Расчётный расход на отопление зданий составил 5, 17 МВт или 18, 6 ГДж/час.

 

Расход теплоты на вентиляцию

Основным назначением вентиляции является поддержание в здании нормального состояния воздушной среды путем нагнетания в него чистого атмосферного воздуха и удаления из помещений вредных выделений производства, излишних внутренних тепловыделений и влаги. При этом в помещении должна поддерживаться внутренняя расчетная температура.

Расход теплоты на вентиляцию общественных зданий составляет значительную долю

от суммарного теплопотребления объекта, а для производственных предприятий может превышать расход теплоты на отопление. В жилых зданиях, общежитиях, система вентиляции, как правило, не применяется.

Для определения тепловых нагрузок системы вентиляции используем метод, основанный на использовании понятия удельной вентиляционной характеристики здания.

Удельный расход теплоты на вентиляцию, qВ, представляет собой расход теплоты за

единицу времени при разности внутренней и наружной температур в 1 градус, отнесенные к 1 м3 объема здания по наружному обмеру.

Расчетный расход теплоты на вентиляцию определяем по формуле, Вт:

, (2)

где qВ — выбираем по приложению А, таблица А.1, Вт/(м3 · °С);

tНВ — см. климатологические данные.

Расчет расхода тепла на вентиляцию приведен в таблице 3.

1) QВР=0, 11 · 155000 · (16+18)=579700 Вт

2) QВР=0, 46 · 44000 · (16+18)=688160 Вт

3) QВР=0, 08 · 11100 · (18+18)=31968 Вт

4) QВР=0, 12 · 7700 · (22+18)=36960 Вт

 

 
 


Таблица 3 — Расчетный расход теплоты на вентиляцию

Объект V, тыс. м3 qВ, Вт/(м3·°С) tВР tНВ QВР
Вт кДж/ч
Механический цех   0, 11   -18    
Деревообрабатывающий цех   0, 46   -18    
Школа 11, 1 0, 08   -18    
Детский сад 7, 7 0, 12   -18    
Итого:    

 

Суммарный расход тепла на вентиляцию всех зданий составил 1, 34 МВт или 4, 81 ГДж/час.

2.3 Расход теплоты на горячее водоснабжение

ГВС имеет неравномерный характер как по часам суток, так и по дням недели. При известных нормах расхода горячей воды для потребителей средний (средненедельный) часовой

расход теплоты на бытовое ГВС отдельных жилых, общественных и промышленных зданий

в зимнем периоде определяем по формуле, Вт:

, (3)

 

где 1, 2 — коэффициент, учитывающий остывание горячей воды в абонентских системах горячего водоснабжения;

m — количество потребителей или единиц измерения, указано в задании на проектирование;

а СР — норма суточного расхода горячей воды в средние сутки с температурой τ Г = 60 °C

на одного потребителя или единицу измерения (приложение Б);

τ Г — температура горячей воды, оС; для жилых, общественных и производственных зданий обычно принимают τ Г = 60 оС; для дошкольных учреждений температура воды, поступающей в краны ГВС, должна быть τ Г = 37 °C;

τ Х— температура холодной водопроводной воды, оС; при отсутствии данных о

 

 
 


температуре холодной воды ее принимают в отопит-м периоде τ ХЗ = 5 оС, в летнем периоде τ ХЛ = 15 оС;

с — теплоемкость воды, с = 4, 19 кДж/(кг · °C);

nС — расчетная длительность подачи тепла на ГВС, ч/сут; для жилых зданий, общежитий, гостиниц, больниц, санаториев, физкультурно-оздоровительных учреждений принимают

круглосуточный режим водоразбора nС = 24 ч/сут; для детских яслей-садов принимают

nС = 10-24 ч/сут, для промышленных предприятии в зависимости от сменности

nС = 6-24 ч/сут;

3, 6 — коэффициент перевода кДж/ч в Вт.

В соответствии с СанПиН 2.1.4.2496-09 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» (п. 2.4) температура горячей воды в местах водоразбора τ Г независимо от применяемой системы теплоснабжения должна быть не ниже 60 ° и не выше 75 °C.

Средний часовой расход теплоты на бытовое использование ГВС за сутки наибольшего водопотребления определяем по формуле, Вт:

, (4)

где Ксут — коэффициент суточной неравномерности расхода теплоты; принимается для жилых и общественных зданий Ксут = 1, 2, для промышленных объектов Ксут = 1.

Максимальный часовой расход теплоты на бытовое ГВС определяем по формуле, Вт:

, (5)

где Кч — коэффициент часовой неравномерности расхода теплоты за сутки наибольшего водопотребления; принимается для жилых и общественных зданий Кч = 2, для промышленных объектов Кч = 1.

При известных нормах часового расхода воды на ГВС в душевых сетках

 

 
 


промышленных предприятий в час наибольшего водопотребления амакс = 270 л/(ч · душ. сет) максимальный часовой расход теплоты на душевые сетки определяем по формуле, Вт:

, (6)

При расчете теплопотребления душевыми сетками в бытовых помещениях промышленных предприятий нагрузку ГВС в средние сутки и в сутки наибольшего водопотребления определяем следующим образом. Принимая график работы душевых сеток в режиме наибольшего водопотребления в течение 1 часа после каждой смены и следующее количество смен z в работе промпредприятий:

- деревообрабатывающий цех — 3 смены,

- механический цех — 1 смена,

определяем расход теплоты на ГВС в средние сутки и в сутки наибольшего водопотребления, Вт:

, (7)

Расход теплоты на ГВС в летнее время определяем по формуле, Вт:

, (8)

где β — коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному периоду; принимается для жилищно- коммунального сектора β = 0, 8 (для курортных и южных городов β = 1, 5), для предприятий β = 1, 0.

Расчет расхода тепла на ГВС приведен в таблице 4.

1)

 

 
 


β =

2)

β =

3)

β =

4)

β =

5)

β =

6)

β =

 

 
 


7)

β =

8)

 

β =

9)

β =

10)

β =

 

 

Таблица 4 — Расчетный расход теплоты на горячее водоснабжение

 

Объект m aсрмакс) Ксут Кч QгзСРН QГСРС QГМАКС QГЛСРН
л/сут (л/ч) Вт кДж/ч Вт Вт Вт
Механический цех                  
Деревообраба- тывающий цех                  
Жилой дом     1, 2            
Школа     1, 2            
Жилой дом     1, 2            
Жилой дом     1, 2            
Детский сад   11, 5 1, 2            
Жилой дом     1, 2            
Жилой дом     1, 2            
Жилой дом     1, 2            
Итого:          

 

Суммарный средний расчетный расход тепла на ГВС всех объектов в зимнем периодесоставил 0, 879 МВт или 3, 164 ГДж/ч; суммарный максимальный расчетныйрасход тепла на ГВС всех объектов в зимнем периоде составил 2, 582 МВт или 9, 297 ГДж/ч; суммарный средний расчетный расход тепла на ГВС всех объектов в летнем периоде составил 0, 582 МВт или 2, 1 ГДж/ч.

Суммарная расчетная коммунально-бытовая и сантехническая нагрузка всех потребителей составляет:

Σ QР = QОР + QВР + QГ3СРН = 5169845+ 1336788+ 878978= 7385611 Вт =7, 4 МВт

= 26, 6 ГДж/ч = 6, 3 Гкал/ч.

 

 
 


3 РАСХОД ТЕПЛОТЫ НА ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМАХ

Определяем изменение суммарных тепловых нагрузок в зависимости от температуры наружного воздуха для характерных режимов:

1) максимально-зимнего — выполняется при температуре наружного воздуха для расчета и проектирования системы отопления tН = tНО = –36 °С; на основании расчета определяют максимальную производительность основных и пиковых котлов;

2) при температуре наружного воздуха для расчета и проектирования системы вентиляции tН = tНВ = –18 °С;

3) контрольно-расчетного — выполняют при средней температуре наиболее холодного месяца tН = tХМ = –15, 2 °С; на основании расчета проверяют обеспеченность электрических и тепловых нагрузок принятому основному и резервному оборудованию, в этом режиме допускается использование пиковых теплоэнергоисточников;

4) среднеотопительного (среднезимнего) — выполняют при средней температуре наружного воздуха в отопительном периоде tН = tСР.З = –5, 6 °С; данный режим используется для выполнения планово-экономических расчетов;

5) переходного — выполняют при наружной температуре начала и конца отопительного сезона tНК = +8° С и относительной влажности воздуха φ = 70 %;

6) среднелетнего — выполняют при отсутствии отопительной нагрузки при параметрах А для теплого периода года, tН = 15 °С.

Закономерности изменения суммарной коммунально-бытовой и сантехнической нагрузок в течение года полагаем совпадающими.

Для указанных режимов расход теплоты на отопление определяем по формуле, Вт:

, (9)

где φ О — коэффициент расхода теплоты на отопление, равный относительной отопительной нагрузке:

, (10)

При определении φ О (а также φ В) температуру tВР принимаем по большинству

 

 

 
 


потребителей, так как основными потребителями теплоты являются жилые дома, то принимаем tВР = 21 °С.

Расход теплоты на вентиляцию определяем по формуле, Вт:

, (11)

где φ В — коэффициент расхода теплоты на вентиляцию,

, (12)

В интервале температур наружного воздуха от tНВ до tНО расход теплоты на вентиляцию у потребителей без выделения вредных выбросов имеет постоянное максимальное значение, равное QВР, при наличии вредных выделений промышленных предприятий принимаем tНВ = tНО и поэтому расход теплоты на их вентиляцию будет линейно зависеть от tН в течение всего отопительного сезона.

Расход теплоты на ГВС полагаем не зависящим от температуры наружного воздуха, Вт:

, (13)

Результаты расчетов представлены в таблице 5, по данным которой строится график

суммарного коммунально-бытового и сантехнического теплопотребления, покрываемого водяным теплоносителем

Коэффициент расхода теплоты на отопление, равный относительной отопительной нагрузке:

Для указанных режимов расход тепла на отопление определяем по формуле:

 

 

Коэффициент расхода теплоты на вентиляцию:

Расход теплоты на вентиляцию определяем по формуле:

 

 

 
 

 


Расходы теплоты в характерных режимах наружных температур tн за год ГДж/год        
в летнем режиме tн = +15°С ГДж/ч - - 2, 1 2, 1
МВт - - 0, 582 0, 582
tнк = +8°С ГДж/ч 4, 3 1, 1 3, 164 8, 6
МВт 1, 2 0, 3 0, 879 2, 4
tсрз = -5, 6°С ГДж/ч 8, 6 2, 9 3, 164 14, 7
МВт 2, 4 0, 8 0, 879 4, 1
tхм = -15, 2°С ГДж/ч 11, 9 4, 3 3, 164 19, 4
МВт 3, 3 1, 2 0, 879 5, 4
tнв = -18°С ГДж/ч 12, 6 4, 7 3, 164 20, 5
МВт 3, 5 1, 3 0, 879 5, 7
tно = -36°С ГДж/ч 18, 6 4, 81 3, 164 26, 6
МВт 5, 17 1, 34 0, 879 7, 4
Вид теплопотребления Отопление Вентиляция ГВС Суммарное

 

 
 

 


4 ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ ТЕПЛОТЫ И ТОПЛИВА

Годовые расходы теплоты коммунально-бытовыми и сантехническими потребителями:

- на отопление

(14)

- на вентиляцию

, (15)

где nО — длительность отопительного сезона, ч; nО = 5832 ч;

nВ — время работы за сутки систем вентиляции производственных и общественных зданий, ч; принимаем средневзвешенное значение nВ = 16 ч;

- на ГВС

(16)

Суммарный расход теплоты на коммунально-бытовые и сантехнические нужды за отопительный сезон:

(17)

Суммарный годовой расход теплоты на коммунально-бытовые и сантехнические нужд

(18)

В целях установления экономичного режима работы теплофикационного оборудования и выбора наивыгоднейших параметров теплоносителя необходимо знать длительность работы системы теплоснабжения при различных режимах в течение года. Для этой цели строятся графики продолжительности тепловой нагрузки.

Средний расход теплоты за отопительный сезон, вычисляемому по следующей формуле, ГДж/ч:

, (19)

Длительность использования расчетной сезонной тепловой нагрузки за отопительный сезон, ч:

 

 
 


, (20)

 

Расход топлива для покрытия всех видов теплового потребления за отопительный сезон, т усл. т./от. сез, и за год, т усл. т./год:

, (21)

 

, (22)

где — теплотворная способность условного топлива, = 29 300 кДж/кг;

φ — коэффициент расхода на собственные нужды источника тепла; в зависимости от

вида топлива (газомазутное или твердое) и типа электростанции (КЭС или ТЭЦ);

φ = 0, 03-0, 08, для котельной φ = 0, 03.

η К — КПД источника теплоснабжения; принимаем η К = 0, 9;

η ТС — КПД тепловой сети; принимаем η ТС = 0, 92.

 

 

 
 


5 Расчет температурного графика сетевой воды

 

Расчет и построение температурного графика для выбранного метода связного регулирования отпуска тепла по суммарной или совмещенной, тепловой нагрузке отопления и ГВС производят в два этапа: вначале рассчитывают, так называемый, отопительный температурный график, а затем повышенный температурный график.

Для построения отопительного температурного графика при центральном качественном регулировании отпуска теплоты температуру сетевой воды определяют по зависимостям, которые выводятся из уравнения тепловых балансов отопительной установки, при нерасчетном и расчетном режимах при зависимой схеме присоединения отопительных установок со смесительным устройством на абонентском вводе. Таким образом, температуры сетевой воды в подающем, обратном и местном трубопроводах определяем по формулам, °С:

, (23)

 

, (24)

 

, (25)

 

где τ , τ , τ температура сетевой воды в подающем, обратном и местном трубопроводах

в расчетном режиме, соответствующем для систем отопления температуре наружного воздуха tНО, оС;

φ 0 — коэффициент расхода тепла на отопление или относительная тепловая нагрузка

отопления.

Результаты расчетов температур представлены в таблице 7, построенный температурный график представлен в приложении

 

Таблица 6 — Значения коэффициента расхода тепла на отопление при tН

 

tН   -5, 6 -15, 2 -18 -36
0, 23 0, 47 0, 64 0, 68  

 

 

Температурный график тепловой сети

 

 

 

 

Таблица 7 — Температурный график сетевой воды

 

Температура +8 ос -5, 6 ос -15, 2 ос -18 ос -36 ос
    94, 5 98, 5  
37, 2 48, 8 56, 1 57, 7  
  60, 6 72, 1 74, 7  

 

 

Построение повышенного температурного графика

При наличии в двухтрубной системе теплоснабжения двух и более видов тепловой нагрузки (отопление, вентиляция и ГВС) регулирование по отопительному графику без его корректировки становится невозможным, поскольку, в частности, в систему ГВС должна подаваться сетевая вода с температурой не менее 60 °С. Согласно отопительному графику, при поло- жительных температурах наружного воздуха температура сетевой воды в подающем теплопроводе находится в пределах 55 - 60 °С, таким образом, обеспечить потребителей ГВС горячей водой требуемого потенциала становится невозможным.

Для удовлетворения по крайней мере двух видов теплового потребления (отопления и ГВС) из двухтрубных тепловых сетей выполняют корректировку отопительного температурного графика. Для закрытой системы теплоснабжения проводят изотерму на уровне температуры сетевой воды 70 °С до пересечения с линией температур отопительного графика сетевой воды в подающем теплопроводе τ 1. Проекция точки пересечения на ось абсцисс укажет температуру наружного воздуха, соответствующую точке «излома» температурного графика tНИ.

Выбранный уровень температуры сетевой воды 70 °С при корректировке графика обеспечит температурный напор 10 °С для подогрева холодной водопроводной воды в водонагревателях ГВС до температуры горячего водоразбора τ Г = 60 °С.

Таким образом, в условиях обеспечения нескольких видов теплового потребления из двухтрубных тепловых сетей весь диапазон температур наружного воздуха в отопительном периоде делится на три зоны:

1) I температурная зона от +8 °С до tНИ — температуры наружного воздуха, соответствующей точке «излома» температурного графика;

2) II температурная зона от tНИ до tНВ — расчетной температуры наружного воздуха для проектирования системы вентиляции:

 

 

 
 


3) III температурная зона от tНВ до tНО — расчетной температуры наружного воздуха для проектирования системы отопления.

Поскольку отношение тепловых нагрузок ГВС и отопления составляет

QГЗСРН/QОР = 3, 164/18, 7 = 0, 169 > 0, 15 и жилищно-коммунальная нагрузка является преобладающей для повышения эффективности работы системы теплоснабжения принимаем регулирование отпуска тепла по совмещенной тепловой нагрузке отопления и ГВС.

Данный метод позволяет уменьшить расчетный расход сетевой воды, поступающей на

абонентский ввод для удовлетворения двух видов теплового потребления: отопления и ГВС,

а следовательно, уменьшить диаметры труб, а также затраты на перекачку сетевой воды.

Построение повышенного температурного графика осуществляют, ориентируясь на типичное для данного района соотношение расчетных величин, регулируемых нагрузок QГЗСРН/QОР.

Вначале определяют «балансовый расход тепла» на ГВС, так как при расчете на QГЗСРН в отопительной системе не обеспечится суточный тепловой баланс, Вт:

(26)

При отсутствии у абонентов аккумуляторов горячей воды можно применять для жилых зданий α = 1, 2. Далее для различных температур наружного воздуха tН определяют перепады

температур сетевой воды в подогревателях ГВС нижней δ 1 и верхней δ 2 ступеней и строят

повышенный температурный график.

Задаются недогревом водопроводной воды в подогревателе нижней ступени (ПН) Δ t = 5-10 °С. Далее определяют перепад температур сетевой воды в ПН при температуре наружного воздуха, соответствующей точке «излома» температурного графика tНИ, °С:

 

 

 
 


, (27)

где τ П = τ 2 – Δ t — температура водопроводной воды после ПН, °С.

, (28)

Определяют δ 2 при любой температуре наружного воздуха tН, °С:

 

, (29)

Определяют полный температурный перепад δ и перепад температур в подогревателе верхней ступени (ПВ) δ 1, °С:

, (29)

, (30)

Уравнения повышенного температурного графика будут выглядеть следующим образом, °С:

, (31)

, (32)

 

 
 


 

Результаты расчетов температур повышенного графика представлены в таблице 8, повышенный температурный график представлен

 

Таблица 8 — Повышенный температурный график сетевой воды

Температура сетевой воды, ос Температура наружного воздуха tн, ос
    81, 22 97, 4 101, 1 130, 3
    40, 8 46, 8 48, 1 58, 1
    60, 6 72, 1 74, 7  

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Требования к оформлению | Введение. БАЛОЧНОГО железобетонного пролетного строения




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.