Теплові навантаження. Теплові схеми котелень

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

Кафедра теоретичної та промислової теплотехніки

Розрахункова робота

з дисципліни «Джерела теплопостачання та споживачі теплоти»

Теплові навантаження. Теплові схеми котелень

Студента III курсу, ТЕФ

групи ТП - 31

Сологуба А.І.

Напряму підготовки 6.050601

«Теплоенергетика»

Керівник:

доц. Боженко М.Ф.

Київ - 2016



1. Завдання на розрахункову роботу

житловий будівля теплота опалення

1. Теплові навантаження

Виконати розрахунки максимальних, середніх та річних витрат теплоти на опалення, вентиляцію, гаряче водопостачання і технологічні потреби споживачів житлових, громадських та промислових будівель за наступними вихідними даними:

Варіант завдання - 20.

1. Населений пункт - Херсон

2. Житлові будівлі:

Зовнішній об'єм, тис. м² - V_ж. = 500.

Кількість споживачів гарячої води, тис. людей - m_ж =20.

3. Громадські будівлі

4. Промисловий цех:

Тип - механічний.

Зовнішній об'єм, тис. м³ - V_з.п = 40 .

Кількість одиниць водоспоживання, тис. людей - m_п = 0,8.

Кількість неробочих діб за опалювальний період, діб - n_н =53.

5. Технологічні споживачі пари:

Витрата, кг/с - D_т = 0,9 кг/с

Тиск, МПа - P_т = 0,8.

Повернення конденсату,% - g_к = 74.

Температура конденсату, що повертається, ^о С - t_к.с = 60.

2. Теплові схеми котелень

- Тип котельні - пароводогрійна промислово-опалювальна;

- Система теплопостачання -відкрита

- Паливо: газ;

- Температурний графік теплової мережі - (150 / 70) ^оС;

- Типи котлів: парові - ДЕ; водогрійні - КВ -ГМ;



2. Розрахунки теплових навантажень споживачів

Спочатку за [1] визначаю кліматологічні дані для заданого населеного пункту:

тривалість опалювального періоду n_о = 163діб;

температура зовнішнього повітря у холодний період року, ^о С:

розрахункова для опалення t_р.о= -19^о С;

середня опалювального періоду t_ср.о= 1,3^о С;

середня найбільш холодного місяця t_ср.х.м= -2,5^о С.

Витрати теплоти на опалення

- Житлові будівлі

Максимальна (розрахункова) витрата теплоти на опалення при заданій житловій площі будівель, МВт

(1.1)

де q - збільшений показник максимальної витрати теплоти на опалення одного м² житлової площі, Вт/м² ; F_ж - житлова площа опалюваних житлових будівель житлового масиву, м². За додатком[1] беру q=148,7 Вт/м² при t_р.о. =-19 ^оС, тоді згідно з формулою (1.1) розрахункова витрата теплоти на опалення житлових будівель складе

=148,7• 500000 •10^-6 = 74,35МВт.

- Громадські будівлі

Якщо у вихідних даних задана житлова площа F_ж ( громадські будівлі задані у неявному вигляді) то максимальна(розрахункова) витрата теплоти на опалення громадських будівель Q_о^г ,МВт, розраховується за наступною формулою



Де k - коефіцієнт яким враховують витрату теплоти на опалення громадських будівель, при відсутності точних даних беруть k=0,25:

= 0,25•74,35 = 18,58 МВт.

- Промислові будівлі

В роботі заданий механічний цех зовнішнім об'ємом V_з.п = 40 тис. м³.

Для м. Херсон t_р.о = -19^оС та б = 1,182; за [1] для механічного цеху беру t_вн = 16^оС, а при V_з.п = 40 тис. м³ - q_о = 0,492 Вт/(м³•К).

Тоді згідно з формулою (1.1) розрахункова витрата теплоти на опалення механічного цеху

= 0,492•1,182•40000[16 - (-19)]10^-6 = 0,814МВт.

Середня витрата теплоти на опалення

Для будівлі будь-якого призначення середня витрата теплоти на опалення, МВт, визначається за формулою

(1.2)

де - розрахункова витрата теплоти на опалення відповідної будівлі, МВт.

Середня витрата теплоти на опалення для:

а). житлових будівель - , МВт

МВт;

б). громадських будівель - , МВт

МВт;

в). промислового цеху - , МВт

МВт.

Річна витрата теплоти на опалення

- Для житлових і громадських будівель річна витрата теплоти на опалення, МДж/рік, визначається за формулою

(1.3)

Річна витрата теплоти на опалення для:

а) житлових будівель - , МДж/рік

МДж/рік;

б) громадських будівель - , МДж/рік

МДж/рік;

в) промислового цеху (механічного) - , МДж/рік

,

де n_н - кількість неробочих днів промислового цеху за опалювальний період:

МДж/рік

Витрати теплоти на вентиляцію

Витрати теплоти на вентиляцію визначаються тільки для громадських і промислових будівель.

Максимальна (розрахункова) витрата теплоти на вентиляцію

- Громадські будівлі

Задана площа F_ж (громадські будівлі задані у неявному вигляді), то максимальна(розрахункова) витрата теплоти на вентиляцію громадських приміщень Q_в^Г, МВт, визначається за формулою

(1.4)

де k - коефіцієнт, яким ураховують витрату теплоти на вентиляцію громадських приміщень будівель житлового масиву, при відсутності даних беру k=0,6 (для громадських будівель, побудованих після 1985р.) , тоді згідно з формулою (1.4) розрахункова витрата теплоти на вентиляцію громадських будівель складе

МВт.

- Промислові будівлі

Для заданого механічного цеху зовнішнім об'ємом V_з.п = 40 тис. м³ за [1] беру t_вн = 16^оС, q_в = 0,23 Вт/(м³•К), вид вентиляції - з обмеженням.

Тоді згідно з формулою (1.4) розрахункова витрата теплоти на вентиляцію механічного цеху складе

= 0,23•40000[16 - (-19)]10^-6 = 0,322 МВт.

Середня витрата теплоти на вентиляцію

Для громадських і промислових будівель середня витрата теплоти на вентиляцію , МВт, визначається за формулою

(1.5)

Середня витрата теплоти на вентиляцію

? громадських будівель , МВт

МВт;

? промислового цеху , МВт

МВт.

Річна витрата теплоти на вентиляцію

Річна витрата теплоти на вентиляцію громадських будівель і промислового цеху, МДж/рік, визначається за формулою

(1.6)

де z_в - усереднене за опалювальний період число годин роботи системи вентиляції протягом доби (при відсутності точних даних для громадських будівель і механічного цеху при вентиляції з обмеженням z_в = 16 год.

Річна витрата теплоти на вентиляцію:

? громадських будівель, МДж/рік

МДж/рік

Де n_н для громадських будівель приймається за 0;

? промислового цеху , МДж/рік

МДж/рік.

Витрати теплоти на гаряче водопостачання

- Житлові та громадські будівлі

Середня витрата теплоти на гаряче водопостачання споживачів житлових і громадських будівель за опалювальний період, МВт, визначається за формулою



, (1.7)

де m - кількість жителів району (міста);

a_л - норма витрати води в кілограмах при температурі 55^оС для житлових будівель на одну людину за добу, за табл.Д1.23 [2] беру 105 кг/добу;

b - те саме для всіх громадських будівель району (міста) ( беру b = 25 кг/добу на одну людину);

t_х.з- температура холодної (водопровідної) води в опалювальний період, ^оС (беру t_х.з =5 ^оС).

Тоді

МВт.

Максимальна витрата теплоти на гаряче водопостачання житлових і громадських будівель за опалювальний період, МВт, визначається за формулою

, (1.8)

МВт.

Середня витрата теплоти на гаряче водопостачання споживачів житлових і громадських будівель у літній період, МВт, визначається за формулою

, (1.9)



де t_х.л- температура холодної (водопровідної) води у літній період, ^оС (беру t_х.л= 15 ^оС);

в - коефіцієнт, яким ураховують зниження середньої витрати води на гаряче водопостачання у літній період відносно опалювального (беру в =1,5).

Тоді

МВт.

Річна витрата теплоти на гаряче водопостачання споживачів житлових і громадських будівель, МДж/рік, визначається за формулою

, (1.10)

МДж/рік.

- Промислові будівлі

Максимальна (розрахункова) витрата теплоти на гаряче водопостачання душових приміщень промислових будівель, МВт, визначається за формулою

, (1.11)

де m - кількість працівників, що користуються душом;

m_с - кількість людей на душову сітку;

а_л.г - норма витрати води в кілограмах на 1 водорозбірну точку в годину найбільшого водоспоживання;

Т_з - число годин заряджання баків-акумуляторів.

За [1] для механічного цеху беру m_с = 6; величину Т_з = 4 год (оскільки кількість душових сіток N= m/m_с =800/6=133,3, що більше як 31), а за [2] а_л.г = 280 кг/год.

Тоді

МВт.

Середня витрата теплоти на гаряче водопостачання споживачів промислових будівель у літній період, МВт, визначається за формулою (1.9), тобто

,

при цьому величина в = 1.

Тоді

МВт.

Річна витрата теплоти на гаряче водопостачання споживачів промислових будівель, МДж/рік, визначається за формулою

, (1.12)

де n_з.зі n_з.л - число змін роботи на промисловому підприємстві у зимовому та літньому періоді року відповідно, визначається у залежності від режиму роботи підприємства, тобто кількості змін за добу, а також вихідних і святкових днів.

Загальна кількість змін роботи механічного цеху,що розташований у м. Херсон, якщо упродовж доби цех працює у дві зміни зі святковими та вихідними днями, величина n_н = 53.

Для м. Херсон визначено продовжуваність опалювального періоду n_о = 163 доби, тоді для зимового періоду загальна кількість робочих змін складе n_з.з = (n_о - n_н) •2 =(163-53) •2 = 220 змін, а для літнього періоду - n_з.л = (350 - n_о - 2 n_н)3 = (350 - 2 •53-163)2 = 162 зміни.

Тоді

МДж/рік.

Витрати теплоти на технологічні потреби

Максимальна витрата теплоти на технологічні потреби, коли теплоносієм є пара, МВт, визначається за формулою

, (1.13)

де D_т - масова витрата пари на технологічні потреби, кг/с;

i_п - питома ентальпія пари, кДж/кг;

с_в- теплоємність води (конденсату), беру 4,19 кДж/(кг•К);

g_к - відсоток повернення конденсату;

t_к.с- температура конденсату, що повертається від технологічних споживачів, ^оС.

За [3] для тиску пари P_т = 1,0 МПа ентальпія пари i_п = 2778,4 кДж/кг, тоді згідно з заданими в завданні величинами D_т, g_к, t_к.с витрата теплоти на технологічні потреби складе

МВт.

Річна витрата теплоти на технологічні потреби, МДж/рік, визначається за формулою

, (1.14)

де n_т - число діб використання за рік теплової потужності технологічними установками, беру n_т = 350 діб.

Тоді

МДж/рік.!!!

Результати розрахунків витрат теплоти споживачами наведені в табл. 1, 2.

Таблиця 1. Максимальні витрати теплоти, МВт

Навантаження	Позначення	Значення величини
1. Опалення і вентиляція житлових та громадських будівель		104,08
2. Опалення і вентиляція промислових будівель		1,136
3. Гаряче водопостачання житлових та громадських будівель (середня витрата)	опалювальний період		7,55
	теплий період *		9,4
4. Гаряче водопостачання промислового цеху (максимальна витрата)	опалювальний період		0,54
	теплий період *		0,43
5. Технологічне навантаження	Qт	2,32
Сумарне навантаження споживачів	Q	115,62

Примітка: Величини * до УQ не входять

Таблиця 2. Річні витрати теплоти, МДж/рік

Навантаження	Позначення	Значення величини
1. Опалення і вентиляція житлових та громадських будівель		66,11•107
2. Опалення і вентиляція промислових будівель		0,441•107
3. Гаряче водопостачання житлових та громадських будівель		26,22•107
4. Гаряче водопостачання промислового цеха		0,27•107
5. Технологічне навантаження	Qт річ	7,04•107
Сумарне навантаження споживачів	Q	100,08•107

Размещено на Allbest.ru