Расходы теплоты общественными и промышленными зданиями.




ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ НОВОГО ЖИЛОГО РАЙОНА ОТ ТЭЦ

Курсовой проект по учебной дисциплине «Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий»

Пояснительная записка к курсовому проекту по специальности 140104 – промышленная теплоэнергетика

 

 

Разработал

Студент гр.2412зу

Тихонов А.В.

“___”______________ 2014г.

 

 

Проверил

Преподаватель

Жданов А.С.

 

“___”______________ 2014г.

 

 

Великий Новгород 2014г.

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
Введение

 

Основными задачами централизованного теплоснабжения являются:

 

- улучшение обеспечения теплом промышленности и жилищного хозяйства

- экономия теплоты

- укрупнение источников теплоты и тепловых сетей

- совершенствование схем

- повышение надежности тепловых сетей

- улучшение экологической обстановки и т.д.

 

Система централизованного теплоснабжения характеризуется сочетанием трёх основных звеньев:

 

- Тепловые источники

- Тепловые сети

- Местные сети теплоснабжения

 

В ходе данного курсового проекта произведен расчет тепловых потоков для заданного микрорайона. Определенна расчетная тепловая нагрузка отопления, при точной вентиляции и горячего водоснабжения для каждого абонента (жилые и общественные здания).Построены графики тепловой нагрузки источника теплоснабжения, графики температур и расходов сетевой воды в зависимости от температур наружного воздуха, пьезометрический график


-

Исходные данные

Базовый источник теплоснабжения - ТЭЦ пиковый – водонагревательная котельная. Теплоноситель в системе теплоснабжения - вода. Объект теплоснабжения: Климатический пояс: Самара Зеленая зона между ТЭЦ и районом, км: 3 Население города, тыс.чел.: 20 Системы теплоснабжения: закрытая. Схемы присоединения абонентских установок: а) Горячее водоснабжение: 2-х ступенчатая, последовательная б) Отопление: независимая. Регулирование - центральное качественное. Расчетные параметры теплоносителя в тепловой сети: τТ1= 120°С, τТ2= 70°С, τ1= τ3 =95°С, τ2= 65°С, tг= 60°С, tx3= 5°С,txл =15°С Обеспеченность жилой площадью: 18 м2 на одного жителя. Площадь жилого фонда на 1 га территории: 5800 м2/га. Норма расхода горячей воды на 1 жителя: 110 л/сут. Этажность и год постройки жилых зданий: 9 этажные панельные, до 1995 г. Жилые дома присоединены к тепловой сети через 10 групповых тепловых подстанций. Расчетную нагрузку всех ГТП принять одинаковой.

В ОЦ расположены: детские сады-ясли, школы, продмагазин, универмаги, клубы, поликлиники, административные здания. Площадь ОЩ принять равной площади МР. Все общественные здания оборудованы вентиляционными установками и горячим водоснабжением и присоединяются к тепловой сети через местные тепловые пункты (МТП), Располагаемый напор на коллекторах ТЭЦ принять равным 105 м. Коэффициент теплофикации α: 0,5 Удельный расход условного топлива на выработку тепла котлами ТЭЦ принять равным 42 кг/ГДж, пиковыми котлами 4б кг/ГДж.

 


Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 


Расчетная часть.

Расходы теплоты жилыми зданиями. Определим климатические данные для г. Самары (3,приложение 1): Продолжительность отопительного периода-206сут. Расчетная температура воздуха в отопительный период для проектирования: отопления tн. о. = -27 °С вентиляции tн.в =-18 °С

Определим расход теплоты на отопление Ԛ´ₒ:

 

Ԛ´ₒ=

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
q∙Аж∙10‾³

Где q- укрупнённый показатель расчетного расхода теплоты на отопление жилых зданий,Вт/м².Принимаем q=85 Вт/м².(3,приложение5), Аж –жилая площадь зданий, м².

Ԛ´ₒ= 85∙18∙20000∙ 10‾³=30600 (кВт)

Определим средний расход теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий Qгсрн (кВт):

срн =1,2

Где a -cуточная норма расхода горячей воды на одного человека в сутки,(кг/(сут.-чел.)); m -количество людей, пользующихся горячим водоснабжением,(чел.); c =4,19кДж/(кг К)-теплоемкость воды; tx и tг – соответственно температура горячей воды, подаваемой в систему горячего водоснабжения, и холодной воды,(°C).


Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 


Таблица 1

Данные расходов теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение некоторых общественных зданий для ориентировочной оценки

Категории общественных зданий Единица измерения Норма на 1000 жителей Удельный объем на единицу измерения, м3 Интервал значений наружного объема зданий, м3 Средняя темпера­тура воз- духа в помеще­ниях, °С Удельные теплопо- тери, Вт/(м3×К) Удельный расход теп­лоты на вентиля­цию, Вт/(м3×К)    
       
Детские сады-ясли 1 место 70–90 26–33 3000–10000   0,59–0.74 0,11–0,13   4,5
Дневные образ­овательные школы 1 место   17–26 5000–35000   0,47–0,64 0,08–0,10   1,2
Поликлиники число по­се­щений в смену 26–35 8–12 2000–12000   0,35–0,5 025–0,30   0,8
Продовольственные магазины рабочее место 3,2–3,4 200–240 1500–8000   0,45–0,6 0,5–0,6   9,6
Дома культуры, клубы 1. место 40–46 16–25 2500–8000   0,46–0,60 0,25–0,30 6** 1,2**
Административные здания м3 2500–3500   7000–25000   0,35–0,55 0,20–0,55 5* 2*
Универмаги рабочее место 4,5–6,6 140–200 до 80000   0,35–0,6 0,20–0,50 6** 1,2**

 

 

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 


 


Средний расход теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий Qгсрн (кВт) в зимнее время:

срн =1,2 = 7042(кВт)

Средний расход теплоты на горячее водоснабжение жилых зданий Qгсрн (кВт) в летнее время:

срн =1,2 = 5762(кВт) Определим также максимальный часовой расход теплоты на горячее водоснабжение QГМ. Для жилых зданий, необорудованных аккумуляторами горячей воды, QГМ =(2-2,4) срн.

QГМ =(2-2,4)∙7042=14100(кВт)- в летнее время

QГМ =(2-2,4)∙5762=11600(кВт)-в зимнее время.

Расходы теплоты общественными и промышленными зданиями.

О пределим объемы и количество общественных зданий на 20000 тыс. жителей, воспользовавшись таблицей 1:

Детских садов-яслей: m =80∙20=1600 чел. V= 1600∙30=48000(м3). Принимаем, что в районе находятся 5 детских садиков. V одного=96000(м3)

Школы m =180∙20=3600чел. V= 22∙3600=79200(м3)Принимаем, что в районе 3 школы. V одной=26400(м3)

Поликлиники:

m =30∙20=600чел.V=600∙10=6000(м3)

Принимаем в районе 1 поликлиника.

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 


 


Магазины:

m= 3,3∙20=66чел. V=66∙220=14520(м3)

Принимаем 3 магазина в районе Vодного=4840(м3)

Дома культуры

m =45∙20=900чел. V=900∙20=18000(м3)Принимаем в районе 3 ДК ,V одного=6000(м3).

Административные здания: V =3000∙20=60000(м3)

Принимаем 4 здания; Vодног=15000(м3)

Универмаги: m =5∙20=100чел. V=100∙180=18000(м3). В районе 1 универмаг.

Расход теплоты на отопление общественных зданий определим по формуле:

Ԛ´ₒ=[qoV(tвр-tно)-Qтв]∙10-3 где qo -удельные теплопотери через наружные ограждения здания и от инфильтрации,(Вт/(м3∙К); tвр –расчетная температура воздуха внутри здания (оС); tно –расчетная температура воздуха для проектирования отопления (оС); Qтв –расчетные тепловыделения внутри отапливаемого здания от осветительных приборов, людей, и т.д.(Вт). Рассчитываем по наиболее невыгодным условиям при Qтв =0: Ясли: Ԛ´ₒ=0, 7∙9600∙(21-(-27))∙10-3 =332,6(кВт); Ԛ´ₒ=332, 6∙5=1663(кВт)

Школа: Ԛ´ₒ=0, 6∙26400∙(18-(-27))∙10 =712,8(кВт) Ԛ´ₒ=712, 8∙3=2138,4,(кВт) Поликлиника: Ԛ´ₒ= 0,4∙6000∙(20-(-27))∙10 =112,8(кВт Ԛ´ₒ= 112,8(кВт) Прод.магазин: Ԛ´ₒ= 0,5∙4840(12-(-27))∙10 =94,4(кВт) Ԛ´ₒ= 94,4∙3=283,2(кВт) Дома культуры: Ԛ´ₒ= 0,5∙6000∙(16-(-27))∙10=129(кВт) Ԛ´ₒ= 129∙3=387(кВт) Ад. здания:

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 

Ԛ´ₒ= 0,5∙15000(18-(-27))∙10=337,5(кВт) Ԛ´ₒ=337,5∙4= 1350(кВт) Универмаг: Ԛ´ₒ= 0,5∙18000(15-(27))∙10=387(кВт). ∑Ԛ´ₒ= 6321,4(кВт) Рассчитаем расход теплоты на отопление общественных зданий в начале и в конце отопительного периода при наружной температуре воздуха tнк =+8 (°С) по формуле:

Qoнк=Ԛ´ₒ - Ԛ тв ( , (кВт) при Qтв =0: Ясли: Qoнк= 322,6 ∙ =87,4 (кВт), Qoнк=87, 4∙5=437,5 (кВт) Школа Qoнк= 712,8∙ =158,4 (кВт), Qoнк= 158,4∙3=475,2(кВт) Поликлиника: Qoнк= 112,8∙ =28,8 (кВт); Qoнк= 28,8 (кВт) Прод.магазин: Qoнк= 94,4∙ =9,7 (кВт); Qoнк=9,7 ∙3=29,1(кВт) Дом культуры: Qoнк= 129∙ =24 (кВт); Qoнк= 24∙3=72(кВт) Ад.здания:Qoнк = 337,5∙ =75(кВт); Qoнк= 75∙4=300(кВт) Универмаг:Qoнк = 387∙ =64,5 (кВт); Qoнк=

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
6 4,5(кВт) ∑ Qoнк=1407 (кВт)

Жилых зданий:

Qoнк=Ԛ´ₒ - Ԛ тв ( (кВт)

Qoнк = 30600∙ - 21∙18∙20000∙10-3)=5120 (кВт).

Рассчитаем расход теплоты на вентиляцию общественных зданий: Ԛ´в=qв∙V(tвр-tнв)10-3 где qв -удельный расход теплоты на вентиляцию, Вт /( м3К) – определяется по таблице 1, tнв –расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, (°С); tвр - расчетная внутренняя температура обще-

ственных зданий, о С Ясли: Ԛ´в =0,12∙9600∙(21-(-18))∙10-3=45, (кВт); Школа: Ԛ´в =0,1∙26400∙(18-(-18))∙10-3=95, (кВт); Поликлиника: Ԛ´в =0,25∙60000∙(20-(-18))∙10-3=57, (кВт); Магазин: Ԛ´в =0,5∙4840∙(12-(-18))∙10-3=72,6, (кВт); Дом культуры: Ԛ´в =0,3∙6000∙(16-(-18))∙10-3=61,2, (кВт); Ад.здания: Ԛ´в =0,5∙150000∙(18-(-18))∙10-3=270, (кВт); Универмаг: Ԛ´в =0,4∙180000∙(15-(-18))∙10-3=237,6, (кВт);

 

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
Расход теплоты на вентиляцию в начале отопительного периода (tнв=tнк=+8, 0С)

Ясли: Ԛ´в =0,12∙9600∙(21-8)∙10-3=15, (кВт); Школа: Ԛ´в =0,1∙26400∙(18-8))∙10-3=26,4, (кВт); Поликлиника: Ԛ´в =0,25∙60000∙(20-8)∙10-3=18, (кВт); Магазин: Ԛ´в =0,5∙4840∙(12-8)∙10-3=9,7, (кВт); Дом культуры: Ԛ´в =0,3∙6000∙(16-8)∙10-3=14,4, (кВт); Ад.здания: Ԛ´в =0,5∙150000∙(18-8)∙10-3=75, (кВт); Универмаг: Ԛ´в =0,4∙180000∙(15-8)∙10-3=50,4, (кВт);

 

Расход теплоты на вентиляцию при tнв=tно=-27, 0С

 

Ясли: Ԛ´в =0,12∙9600∙(21-(-27))∙10-3=55,3, (кВт); Школа: Ԛ´в =0,1∙26400∙(18-(-27))∙10-3=118,8, (кВт); Поликлиника: Ԛ´в =0,25∙60000∙(20-(-27))∙10-3=70,5, (кВт); Магазин: Ԛ´в =0,5∙4840∙(12-(-27))∙10-3=94,4, (кВт); Дом культуры: Ԛ´в =0,3∙6000∙(16-(-27))∙10-3=77,4, (кВт); Ад.здания: Ԛ´в =0,5∙150000∙(18-(-27))∙10-3=337,5, (кВт); Универмаг: Ԛ´в =0,4∙180000∙(15-(-27))∙10-3=302,4, (кВт);

 


 

Ад.здания: м = , кВт; м = 13∙4=52,кВтУнивермаг: м = ,кВт

∑ Qгм = 1083,кВт

в летнее время:

 

Ясли: м = , кВт;Qгм = 75,5∙5=377,5,кВтШкола: м = кВт;Qгм =75,5∙3=226,5,кВтПоликлиника: м = ,кВт, Прод.магазин: м = ,;Qгм =50,3∙3=151,кВт Дом культуры: м = ;Qгм =18,9∙3=56,7,кВт Ад.здания: м = , кВт;Qгм = 10,5∙4=42,кВтУнивермаг: м = кВт

м =886,кВт

В летний период:

Ясли: срн =1,2 ,кВт Школа: срн =1,2 ,кВт Поликлиника: срн =1,2 ,кВт

Прод.магазин: срн =1,2 ,кВт Дом культуры: срн =1,2 ,кВт Ад.здания: срн =1,2 ,кВт Универмаг: срн = 1,2 ,кВт

срн=237,кВт


Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 


№ уча­стка Длина уча­стка l, м Сумма коэффи­циентов местных сопро­тив­лений åx Расчет­ный рас­ход сете­вой воды GР, кг/с Ориентиро­вочная удельная ли­нейная поте­ря давления RЛ0, Па/м Предва­ритель­ное зна­чение диаметра трубопро­вода d0, м Приня­тый стан­дартный диаметр d, м Действи­тельная удельная ли­нейная поте­ря давления RЛ, Па/м Эквива­лентная длина ме­стных со­против­лений l, м l + lЭ, м Потеря давления на уча­стке dрП = dр0, Па Потеря напора на уча­стке dНП = dН0, м
    13,25                  
      172,4         127,35      
    3,5 158,8         78,25     2,5
    6,1 143,2         154,6      
    3,5 128,6         77,33      
    3,5           77,33     1,5
    3,5 99,5         65,04      
    3,5 89,5         65,04      
    3,5 79,5         55,76     2,5
    3,5           55,76      
    4,1 58,4         53,07      
      43,8         92,68     3,5
    3,5 29,2         37,2      
    3,5 14,6         25,38     2,5
                       
                       

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 

Таблица 2

По данным расхода и напора подбираем сетевой насос: СЭ—800-- 160


 

Общест- венные здания Кол- личество (шт.) Ԛ´в приtнв = - 180С (кВт) ∑Ԛ´в приtнв = --180С (кВт) Ԛ´в приtнв = 80С (кВт) ∑Ԛ´в приtнв = 80С (кВт) Ԛ´в приtнв = --270С (кВт) ∑Ԛ´в приtнв = --270С (кВт)  
Ясли           55,3 276,5  
Школа       26,4 79,2 118,8 356,4  
Полик- линика           70,5 70,5  
Прод. магазин   72,6 217,8 9,7 29,1 94,4 283,2  
Дом культуры   61,2 183,6 14,4 43,2 77,4 232,2  
Ад. здания           337,5    
Универ- маг   237,6 237,6 50,4 50,4 302,4 302,4  
  Итого               594,9     2871,2
                         

Максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение каждого типа общественных зданий рассчитываем, пользуясь данными таблицы 1, в которой приведены удельные значения максимально-часового расхода воды gм (кг/ ч), для некоторых общественных зданий: Qгм = в зимнее время: Ясли: м = ,кВт: м = 92,2∙5=462,5 кВтШкола: м = кВт; м = 92,2∙3=276,6 кВтПоликлиника: м = ,кВт Прод.магазин: м = ,кВт; м = 61,5∙3=184,5Дом культуры: м = ,кВт: м =23∙3 =69,кВт

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 

 


Расчет средненедельного расхода теплоты на горячее водоснабжение общественных зданий производим по формуле:

срн =1,2 ,кВт

при этом количество людей, пользующихся горячим водоснабжением в каждом общественном здании, следует определять по данным приведенным в таблице 1,в зависимости от численности населения всего района:

в зимнее время (отопительный период)

 

Ясли: срн =1,2 ,кВт

срн =30,7∙5=153,5,кВтШкола: срн =1,2 ,кВт

срн = 23 ∙3=69,кВтПоликлиника: срн =1,2 ,кВт

срн =11,5,кВт Прод.магазин: срн =1,2 ,кВт

срн =7∙3=21,кВт Дом культуры: срн =1,2 ,кВт

срн =6∙3=18,кВт Ад.здания: срн =1,2 ,кВт

срн =1,6∙4=6,4Универмаг: срн = 1,2 ,кВт

∑ Qгсрн=281,5,кВт

в летнее время:

Ясли: срн =1,2 ,кВт

срн =30∙5=150,кВтШкола: срн =1,2 ,кВт

срн =7,9кВт

,

Wт = = 61,2

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
 
 
εт – коэффициент относительности отопительного теплообменника для противоточных водоводяных теплообменников

εт= = 0,87 где Ф - параметр теплоносителя (принимаем Ф = 2,743) u – коэффициент смешения u = =0 = - =120 – 70 = 50 °С, Найденные значения заносим в таблицу:

Температура сетевой в подающей и обратной магистрали в зависимости от температуры наружного воздуха

tH, °С +8   +5     -5   -10   -15   -18   -20   -27
0   0,22   0,29   0,4   0,51   0,62   0,73   0,8   0,84  
τТ1 46,6 52,1 63,4 74,3   95,5 101,7 105,8  
τТ2 35,5 37,6 43,4 48,7 53,9 58,8 61,7 63,6  

По данным расчетов строятся отопительно-бытовые графики τт1 и τт2.(рис.2)

Для обеспечения требуемой температуры воды в системе горячего водоснабжения минимальную температуру сетевой воды в подающей магистрали тепловой сети принимаем равной 70°С.

Поэтому, из точки, соответсвующей 70°С, на оси ординат проводим горизантальную прямую до пересечения с температурно кривой для подающей магистрали (τт1).

 

 

Расчет графиков температур и расходов воды в тепловой сети при независимом присоединении отопительных установок и двухступенчатой последовательной схеме присоединения установок горячего водоснабжения.

Температура воды в подающей и обратной магистралях в течение отопительного периода, т.е. в диапазоне температур +8°.. t рассчитывается по формуле:

– падающая магистраль

+ ∙Ǭ0,8+ - )Q̅0

– обратная магистраль = τо1+ +1) = - 0

где – температурный напор нагвательного прибора, °С,

= – tвр = 18 = 62 °С,

где - расчетная температура после смешения ( = 95°С)

, - расчетная температура в подающей и обратной магистралях;

Q̅ - относительный расход тепла на отопления,

Q̅ = ; Q̅ = W0 - эквивалент расхода нагреваемой воды в отопительном теплообменнике: W0 = = = 102

Wмт - меньшее значение эквивалента расхода теплообменивающих пот сетевой в подающей и обратной магистрали в зависимости от температуры наружного воздуха

Ясли: срн =1,2 ,кВт Школа: срн =1,2 ,кВт Поликлиника: срн =1,2 ,кВт

Прод.магазин: срн =1,2 ,кВт Дом культуры: срн =1,2 ,кВт Ад.здания: срн =1,2 ,кВт Универмаг: срн = 1,2 ,кВт

срн=237,кВт

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: