System ogrzewania w szkołach. Obliczanie schematu cieplnego. Projektowanie i montaż autonomicznych kotłowni i systemów grzewczych w szkołach

System ogrzewania w szkołach.  Obliczanie schematu cieplnego.  Projektowanie i montaż autonomicznych kotłowni i systemów grzewczych w szkołach
System ogrzewania w szkołach. Obliczanie schematu cieplnego. Projektowanie i montaż autonomicznych kotłowni i systemów grzewczych w szkołach

Wstęp

część wspólna

Charakterystyka obiektu

Określenie liczby odbiorców ciepła. Wykres rocznego zużycia ciepła

Schemat instalacji i obwodu dostarczania ciepła

Obliczanie schematu cieplnego kotłowni

Dobór wyposażenia kotłowni

Dobór i rozmieszczenie wyposażenia głównego i pomocniczego

Obliczenia cieplne zespołu kotłowego

Obliczenia aerodynamiczne kanału cieplnego

Część specjalna.

2. Opracowanie blokowego systemu grzałek.

2.1 Podstawowe zaopatrzenie w wodę

2.2 Wybór planu uzdatniania wody

2.3 Obliczanie wyposażenia ciepłowni wodnej

2.4 Obliczanie instalacji sieciowej

3. Część techniczna i ekonomiczna

3.1 Dane początkowe

3.2 Kalkulacja kosztów umownych robót budowlano-montażowych

3.3 Określenie rocznych kosztów operacyjnych

3.4 Określanie rocznego efektu ekonomicznego

Montaż sekcyjnych podgrzewaczy wody

5. Automatyzacja

Automatyczna regulacja i kontrola termiczna zespołu kotłowego KE-25-14s

6. Ochrona pracy w budownictwie

6.1 Ochrona pracy podczas montażu urządzeń energetycznych i technologicznych w kotłowni

6.2 Analiza i zapobieganie potencjalnym zagrożeniom

6.3 Obliczanie zawiesi

7. Organizacja, planowanie i zarządzanie budową

7.1 Montaż kotłów

7.2 Warunki rozpoczęcia pracy

7.3 Koszty produkcji robocizny i płac

7.4 Obliczanie parametrów harmonogramu

7.5 Organizacja planu budynku

7.6 Obliczanie wskaźników techniczno-ekonomicznych

8. Organizacja pracy i oszczędność energii

Lista wykorzystanej literatury

Wstęp.

W naszych trudnych czasach, przy chorej gospodarce kryzysowej, budowa nowych obiektów przemysłowych jest najeżona wielkimi trudnościami, o ile budowa jest w ogóle możliwa. Ale w każdej chwili, w każdej sytuacji ekonomicznej, jest cała linia branże, bez rozwoju których normalne funkcjonowanie jest niemożliwe Gospodarka narodowa, niemożliwe jest zapewnienie ludności niezbędnych warunków sanitarno-higienicznych. Do takich branż należy energetyka, która zapewnia mieszkańcom komfortowe warunki życia zarówno w domu, jak iw pracy.

Ostatnie badania wykazały ekonomiczną wykonalność utrzymania znacznego udziału udziału dużych kotłowni w pokryciu całkowitego zużycia energii cieplnej.

Wraz z dużymi kotłowniami przemysłowymi, produkcyjnymi i grzewczymi o wydajności setek ton pary na godzinę lub setek MW obciążenia cieplnego zainstalowano dużą ilość kotłowni do 1 MW pracujących na prawie wszystkich rodzajach paliw .

Największym problemem jest jednak paliwo. W przypadku paliw płynnych i gazowych konsumenci często nie mają wystarczająco dużo pieniędzy, aby zapłacić. Dlatego konieczne jest wykorzystanie lokalnych zasobów.

W ramach tego projektu dyplomowego opracowywana jest przebudowa kotłowni produkcyjno-ciepłowej zakładu RSC Energia, która wykorzystuje jako paliwo wydobywany lokalnie węgiel. W przyszłości planowane jest przeniesienie jednostek kotłowych na spalanie gazu z odgazowania emisji gazów z kopalni, która znajduje się na terenie zakładu przeróbczego. Istniejąca kotłownia posiada dwa kotły parowe KE‑25‑14, które służyły do ​​zaopatrywania w parę przedsiębiorstw Zakładu RSC Energia oraz kotły ciepłej wody TVG-8 (2 kotły) do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę budynków administracyjnych i wsi mieszkalnej.

Ze względu na ograniczenie wydobycia węgla zmniejszyły się zdolności produkcyjne przedsiębiorstwa wydobywczego węgla, co doprowadziło do zmniejszenia zapotrzebowania na parę. Spowodowało to przebudowę kotłowni, która polega na wykorzystaniu kotłów parowych KE-25 nie tylko do celów produkcyjnych, ale również do produkcji gorąca woda do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę w specjalnych wymiennikach ciepła.

1. OGÓLNE

1.1. CHARAKTERYSTYKA OBIEKTU

Projektowana kotłownia zlokalizowana jest na terenie zakładu RSC Energia

Układ, rozmieszczenie budynków i konstrukcji na terenie przemysłowym zakładu przetwórczego wykonuje się zgodnie z wymaganiami SNiP.

Powierzchnia terenu przemysłowego w granicach ogrodzenia wynosi 12,66 ha, powierzchnia zabudowy 52194 m 2 .

Sieć transportową terenu budowy stanowią koleje publiczne i drogi lokalne.

Teren jest płaski, z niewielkimi wzniesieniami, w glebie przeważa glina.

Źródłem zaopatrzenia w wodę jest stacja filtracyjna i kanał Seversky Doniec-Donbas. Zapewnione jest podwojenie przewodu wodnego.

1.3. Określenie liczby odbiorców ciepła. Wykres rocznego zużycia ciepła.

Szacowane zużycie ciepła przez przedsiębiorstwa przemysłowe jest określone przez określone normy zużycia ciepła na jednostkę produkcji lub na jeden nośnik ciepła (woda, para) działający według rodzaju. Koszty ciepła na ogrzewanie, wentylację i potrzeby technologiczne przedstawia tabela 1.2. obciążenia termiczne.

Wykres rocznego zużycia ciepła budowany jest w zależności od czasu przebywania w temperaturach zewnętrznych, co odzwierciedla tabela 1.2. ten projekt dyplomowy.

Maksymalna rzędna harmonogram roczny zużycie ciepła odpowiada zużyciu ciepła w temperatura zewnętrzna powietrze -23 С.

Obszar ograniczony krzywą i rzędnymi podaje łączne zużycie ciepła w okresie grzewczym, a prostokąt po prawej stronie wykresu przedstawia zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę w okresie letnim.

Na podstawie danych w tabeli 1.2. obliczamy koszty ciepła dla odbiorców dla 4 trybów: maksymalna zima (t r. o. = -23C;); w Średnia temperatura powietrze zewnętrzne dla sezon grzewczy; przy temperaturze powietrza na zewnątrz +8C; w okresie letnim.

Obliczenia wykonujemy w tabeli 1.3. według wzorów:

Obciążenie cieplne ogrzewania i wentylacji, MW

Q OB \u003d Q R OV * (t wew -t n) / (t wew -t r.o.)

Obciążenie cieplne ciepłej wody w lecie, MW

Q L GV \u003d Q R GV * (t g -t chl) / (t g -t xs) * 

gdzie: Q R OV - obliczone zimowe obciążenie cieplne ogrzewania i wentylacji przy obliczonej temperaturze zewnętrznej do projektowania instalacji grzewczej. Przyjmujemy wg tabeli. 1.2.

t VN - wewnętrzna temperatura powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu, t VN = 18С

Q R GW - obliczone zimowe obciążenie cieplne zaopatrzenia w ciepłą wodę (tabela 1.2);

t n - aktualna temperatura zewnętrzna, ° С;

t r.o. - obliczona temperatura grzania powietrza zewnętrznego,

t g - temperatura ciepłej wody w systemie zaopatrzenia w ciepłą wodę, t g \u003d 65 ° С

t chl, t xs - temperatura wody zimnej latem i zimą, t xl =15°C, t xs =5°C;

 - współczynnik korygujący dla okresu letniego, =0,85

Tabela 1.2

Obciążenia termiczne

Rodzaj termiczny

Zużycie ciepła, MW

Charakterystyka

Masa

płyn chłodzący

1. Ogrzewanie

i wentylacja

Woda 150/70 С

Para Р=1,4 MPa

2. Zaopatrzenie w ciepłą wodę

Według obliczeń

3. Potrzeby technologiczne

Para Р=1,44 MPa

Tabela 1.3.

Obliczanie rocznych obciążeń termicznych

Rodzaj ładunku

Przeznaczenie

Wartość obciążenia cieplnego w temperaturze MW

t r.o \u003d -23 С

t por. r.p. \u003d -1,8С

Ogrzewanie i wentylacja

Zaopatrzenie w ciepłą wodę

Technologia

Zgodnie z tabelą. 1.1. oraz 1.3. budujemy wykres rocznych kosztów obciążenia cieplnego, przedstawiony na rys. 1.1.

1.4. SYSTEM ZASILANIA CIEPŁEM I PODSTAWOWY SCHEMAT

Źródłem zaopatrzenia w ciepło jest przebudowana kotłownia kopalni. Nośnikiem ciepła jest para i przegrzana woda. Woda pitna stosowany tylko w systemach ciepłej wody. Na potrzeby technologiczne stosuje się parę P = 0,6 MPa. Do przygotowania wody przegrzanej o temperaturze 150-70С przewidziana jest instalacja sieciowa, do przygotowania wody o t = 65 ° С - instalacja ciepłej wody.

System grzewczy jest zamknięty. Ze względu na brak bezpośredniego poboru wody oraz niewielki wyciek chłodziwa przez nieszczelne połączenia rur i urządzeń, układy zamknięte charakteryzują się dużą stałością ilości i jakości krążącej w nich wody sieciowej.

W zamkniętych systemach ogrzewania wodnego woda z sieci ciepłowniczych wykorzystywana jest jedynie jako czynnik grzewczy do podgrzewania wody użytkowej w grzejnikach płaszczyznowych, która następnie trafia do lokalnej sieci ciepłej wody. W otwartych systemach ogrzewania wodnego ciepła woda do kranów lokalnego systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę pochodzi bezpośrednio z sieci ciepłowniczych.

Na terenie przemysłowym rurociągi ciepłownicze układane są wzdłuż mostów i chodników oraz częściowo w nieprzejezdnych korytach typu Kl. Rurociągi układane są za pomocą urządzenia kompensacyjnego ze względu na kąty zakrętów trasy i kompensatory w kształcie litery U.

Rurociągi wykonane są z rur stalowych spawanych elektrycznie z urządzeniem termoizolacyjnym.

Arkusz 1 części graficznej pracy dyplomowej przedstawia ogólny układ terenu przemysłowego z rozprowadzeniem sieci ciepłowniczych do obiektów konsumpcyjnych.

1.5. OBLICZANIE TERMOIZOLACJI KOTŁOWNI

Podstawowy schemat cieplny charakteryzuje istotę głównego procesu technologicznego konwersji energii i wykorzystania ciepła płynu roboczego w instalacji. Jest to warunkowe przedstawienie graficzne głównego i pomocniczego wyposażenia, połączone liniami rurociągów płynu roboczego zgodnie z kolejnością jego ruchu w instalacji.

Głównym celem obliczenia schematu cieplnego kotłowni jest:

Określenie całkowitych obciążeń cieplnych, składających się z obciążeń zewnętrznych i zużycia ciepła na potrzeby własne, oraz rozłożenie tych obciążeń na część cieplną i parową kotłowni w celu uzasadnienia wyboru głównego wyposażenia;

Wyznaczenie wszystkich przepływów ciepła i masy wymaganych do doboru urządzeń pomocniczych oraz wyznaczenie średnic rurociągów i armatury;

Wyznaczenie danych wyjściowych do dalszych obliczeń techniczno-ekonomicznych (roczna produkcja ciepła, roczne zużycie paliwa itp.).

Obliczenie schematu cieplnego pozwala określić całkowitą moc cieplną kotłowni dla kilku trybów pracy.

Schemat cieplny kotłowni przedstawiono na arkuszu 2 części graficznej pracy dyplomowej.

Początkowe dane do obliczenia schematu cieplnego kotłowni podano w tabeli 1.4, a obliczenie samego schematu cieplnego podano w tabeli 1.5.

Tabela 1.4

Dane początkowe do obliczenia schematu cieplnego kotłowni ciepłowniczej i produkcyjnej z kotły parowe KE-25-14s do zamkniętego systemu grzewczego.

Nazwać

Tryby projektowania

Notatka

poz. Exodus. dane

Maksymalna zima

Przy temperaturze powietrza na zewnątrz w punkcie załamania wykres temperatury

Temperatura na zewnątrz

Temperatura powietrza wewnątrz ogrzewanych budynków

Maksymalna temperatura bezpośredniej wody grzewczej

Minimalna temperatura bezpośredniej wody grzewczej w punkcie załamania krzywej temperatury

Maksymalna temperatura wody powrotnej

Temperatura odgazowanej wody za odgazowywaczem

Entalpia odgazowanej wody

Ze stołów pary nasyconej i wody o ciśnieniu 1,2 MPa

Temperatura surowa woda przy wejściu do kotłowni

Temperatura wody surowej przed chemicznym uzdatnianiem wody

Określona objętość wody w systemie zaopatrzenia w ciepło i wodę, tony na 1 MW całkowitego zaopatrzenia w ciepło do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę

Do przedsiębiorstwa przemysłowe

Parametry pary wytwarzanej przez kotły (przed reduktorem)

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 1,4 MPa

Parametry pary po instalacji redukcji:

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 0,7 MPa

Parametry pary wytwarzanej w separatorze produkcji ciągłej:

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 0,17 MPa

Parametry pary napływającej do schładzacza pary z odgazowywacza:

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 0,12 MPa

Parametry skraplacza za chłodnicą parową:

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 0,12 MPa

Parametry wody wydmuchowej na wlocie separatora ciągłe czyszczenie:

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 1,4 MPa

Parametry wody odsalania na wylocie separatora odsalania ciągłego:

Nacisk

Ze stołów nasy-

Temperatura

para szczeniąt i

Entalpia

woda pod ciśnieniem 0,17 MPa

Temperatura wody przedmuchowej po schłodzeniu wody przedmuchowej

Temperatura kondensatu z bloku podgrzewaczy wody sieciowej

przyjęty

Temperatura kondensatu za podgrzewaczem pary wody surowej

przyjęty

Entalpia kondensatu za podgrzewaczem parowo-wodnym wody surowej

Ze stołów pary nasyconej i wody pod ciśnieniem 0,7 MPa

Temperatura kondensatu zwracanego z produkcji

Ilość ciągłego czyszczenia

Przyjęte z obliczeń chemicznego uzdatniania wody

Specyficzne straty pary z parą z odgazowywacza wody zasilającej w t na 1 t odgazowanej wody

Współczynnik potrzeb pomocniczych chemicznego uzdatniania wody

Współczynnik strat pary

przyjęty

Szacunkowy dopływ ciepła z kotłowni do ogrzewania i wentylacji

Szacunkowe zaopatrzenie w ciepło do zaopatrzenia w ciepłą wodę na dzień największego zużycia wody

Dostawa ciepła do odbiorców przemysłowych w postaci pary

Zwrot kondensatu od odbiorców przemysłowych (80%)

Tabela 1.5

Obliczanie schematu cieplnego kotłowni ciepłowniczo-produkcyjnej z kotłami parowymi KE-25-14s dla zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło.

Nazwać

Szacowany

Tryby projektowania

poz. Exodus. dane

Maksymalna zima

W średniej temperaturze najzimniejszego okresu

Przy temperaturze powietrza na zewnątrz w punkcie załamania wykresu temperatury wody w sieci.

Temperatura powietrza zewnętrznego w punkcie załamania krzywej temperatury wody grzewczej

t vn -0,354 (t vn - t r.o.)

18-0,354* *(18+24)= =3,486

Współczynnik redukcji zużycia ciepła na ogrzewanie i wentylację w zależności od temperatury zewnętrznej

(t vn - t "n) / (t vn - t p.o)

(18-(-10))/(18-(-23))=0,67

(18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354

Szacunkowe zaopatrzenie w ciepło do ogrzewania i wentylacji

Q max s * K s

15,86*0,67= 10,62

Wartość współczynnika K ov do potęgi 0,8

Temperatura bezpośredniej wody sieciowej na wylocie z kotłowni

18+64,5* *K 0.8 ov +64.5*K ov

18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3

Temperatura wody powrotnej

Całkowite zaopatrzenie w ciepło do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę w trybach zimowych

Q ov + Q por gv

Szacunkowe zużycie wody sieciowej w tryby zimowe

Qov + gv * 10 3 / (t 1 -t 2) * C

Doprowadzenie ciepła do zaopatrzenia w ciepłą wodę w tryb letni

Szacunkowe zużycie wody w sieci w trybie letnim

Q l gv * 10 3 / (t 1 -t 2) * C

Objętość wody sieciowej w sieci wodociągowej

q sys * Q d maks

Zużycie wody uzupełniającej w celu uzupełnienia nieszczelności w sieci ciepłowniczej

0,005*G system * 1/3,60

Ilość wody powrotnej w sieci

Sieć G.

Zestaw G - Gut

Temperatura wody powrotnej sieci przed pompami sieciowymi

t 2 *G nastaw.przyp + T*G ut / G nastawione

Zużycie pary dla sieciowych podgrzewaczy wody

Zestaw G *(t 1 -t 3) / (i 2 /4,19-t kb) * 0,98

Ilość kondensatu z sieciowych podgrzewaczy wody

Obciążenie parą kotłowni pomniejszone o zużycie pary do odpowietrzania i ogrzewania wody surowej zmiękczonej do zasilania kotłów oraz z wyłączeniem strat wewnątrz kotłów

Zużycie D + D b + D maz

4,98+7,14= 12,12

4,98+9,13= 14,11

4,98+2,93= 7,91

0,53+0,43= 0,96

Ilość kondensatu z sieciowych podgrzewaczy wody i produkcji

Gb + G minus

7,19+3,98= 11,12

9,13+3,98= 13,11

2,93+3,98= 6,91

0,43+0,42= 0,85

0,148*0,6= 0,089

0,148*0,70= 0,104

0,148*0,39= 0,060

0,148*0,05= 0,007

Ilość wody odsalania na wylocie separatora odsalania ciągłego

G "pr - D pr

0,6-0,089= 0,511

0,70-0,104= 0,596

0,32-0,060= 0,33

0,05-0,007= 0,043

Straty pary w kotle

0,02*1212* 0,24

0,02*14,11= 0,28

0,02*7,91= 0,16

0,02*0,96= 0,02

D + G pr + Put

Parowanie z odgazowywacza

0,002*13,44= 0,027

0,002*15,53= 0,03

0,002*9,02= 0,018

0,002*2,07= 0,004

Ilość zmiękczonej wody wchodzącej do odgazowywacza

(D cont -G cont) + + G "pr + D pot + D ex + Gut

do s.n. ogon *G ogon

G St * (T 3 -T 1) * C / (i 2 -i 6) * 0,98

Ilość kondensatu z podgrzewaczy wody surowej wchodzącej do odgazowywacza

Całkowita waga przepływów wchodzących do odgazowywacza (z wyjątkiem pary grzewczej)

G do + G ogon + G s + D pr -D vy

Udział kondensatu z sieciowych podgrzewaczy wody oraz z produkcji w całkowitej masie przepływów wchodzących do odgazowywacza

Zużycie pary do odgazowywacza wody zasilającej i ogrzewania wody surowej

0,75+0,13= 0,88

0,82+0,13= 0,95

0,56+0,12= 0,88

0,15+0,024= 0,179

D+(Dg + Ds)

12,12+0,88= 13,00

14,11+0,9= 15,06

7,91+0,68= 8,59

0,96+0,179= 1,13

Straty pary w kotle

D "* (K puli / (1-K puli))

Ilość wody odsolin wpływającej do separatora odsalania ciągłego

Ilość pary na wylocie separatora odsalania ciągłego

G pr * (i 7 * 0,98-i 8) / (i 3 -i 8)

Ilość wody odsalania na wylocie ich separatora ciągłego odsalania

Ilość wody do zasilania kotłów

D suma + G pr

Ilość wody opuszczającej odpowietrznik

G pit + Gut

Parowanie z odgazowywacza

Ilość zmiękczonej wody wchodzącej do odgazowywacza

(D cont -G cont) -G "pr + D pot + D ex + Gut

Ilość wody surowej wchodzącej do chemicznego uzdatniania wody

Ks.n. ogon *G ogon

Zużycie pary do podgrzewania wody surowej

G. w. *(T 3 -T 1) * C / (i 2 -i 8) * 0,98

Ilość kondensatu wchodzącego do odgazowywacza z podgrzewaczy wody surowej

Całkowita waga przepływów wchodzących do odgazowywacza (z wyjątkiem pary grzewczej)

G k + G ogon + G c + D pr -D vy

Udział kondensatu z grzejników

11,12/13,90= 0,797

13,11/16,04= 0,82

Specyficzne zużycie pary na odgazowywacz

Bezwzględny przepływ pary do odgazowywacza

Zużycie pary do odpowietrzania wody zasilającej i podgrzewania wody surowej

Obciążenie parą kotłowni bez uwzględniania strat wewnątrz kotła

12,12+0,87= 12,9

14,11+0,87= 15,07

7,91+0,67= 8,58

0,96+0,17= 1,13

Procent zużycia pary na własne potrzeby kotłownia (odpowietrzanie ogrzewania wody surowej)

(D g + D s) / D suma * 100

Liczba pracujących kotłów

D suma / D do nom

Procent obciążenia pracujących kotłów parowych

D suma / D do nom * N k.r. * *100%

Ilość wody przepuszczanej dodatkowo do podgrzewaczy wody sieciowej (przez zworkę między rurociągami wody sieciowej bezpośredniej i powrotnej)

Zestaw G *(t max 1 -t 1)/ /(t max 1 -t 3)

Ilość wody przepuszczonej przez sieciowe podgrzewacze wody

Nastawa G - Nastawa G p.

94,13-40,22= 53,91

66,56-49,52= 17,04

9,20-7,03= 2,17

Temperatura wody sieciowej na wlocie do podgrzewaczy parowo-wodnych

/ (i 2 - t k. b. s.)

Temperatura miękkiej wody na wylocie chłodnicy wody odsalania

T 3 + G "pr / G ogon * (i 8 / c --t pr)

Temperatura zmiękczonej wody wpływającej do odgazowywacza z chłodnicy parowej

Wydanie T 4 + D / ogon G * (i 4 -i 5) / c

Obliczanie schematu cieplnego.

Główny schemat cieplny wskazuje główne wyposażenie (kotły, pompy, odpowietrzniki, nagrzewnice) oraz główne rurociągi.

1. Opis schematu cieplnego.

Para nasycona z kotłów o ciśnieniu roboczym P = 0,8 MPa wchodzi do wspólnego przewodu parowego kotłowni, z którego część pary jest odprowadzana do urządzeń zainstalowanych w kotłowni, a mianowicie: do sieciowego podgrzewacza wody; podgrzewacz ciepłej wody; odgazowywacz. Pozostała część pary kierowana jest na potrzeby produkcyjne przedsiębiorstwa.

Kondensat z odbiornika produkcyjnego powraca grawitacyjnie w ilości 30% w temperaturze 80°C do kolektora kondensatu, a następnie pompą kondensatu przesyłany jest do zasobnika ciepłej wody użytkowej.

Podgrzewanie wody sieciowej, jak również podgrzewanie ciepłej wody odbywa się parą w dwóch połączonych szeregowo grzejnikach, przy czym nagrzewnice pracują bez odwadniaczy, kondensat spalin kierowany jest do odgazowywacza.

Odgazowywacz otrzymuje również chemicznie oczyszczoną wodę z HVO, która rekompensuje utratę kondensatu.

Pompa wody surowej przesyła wodę z wodociągu miejskiego do HVO i do zbiornika ciepłej wody.

Odpowietrzona woda o temperaturze ok. 104°C pompowana jest do ekonomizerów pompą zasilającą, a następnie wpływa do kotłów.

Woda uzupełniająca do instalacji grzewczej pobierana jest przez pompę uzupełniającą ze zbiornika ciepłej wody.

Głównym celem obliczenia schematu cieplnego jest:

    wyznaczanie sumarycznych obciążeń cieplnych, składających się z obciążeń zewnętrznych i zużycia pary na potrzeby własne,

    określenie wszystkich przepływów ciepła i masy niezbędnych do doboru urządzeń,

    ustalenie danych wyjściowych do dalszych obliczeń techniczno-ekonomicznych (roczna produkcja ciepła, paliw itp.).

Obliczenie schematu termicznego pozwala określić całkowitą wydajność pary w kotłowni w kilku trybach pracy. Obliczenia wykonywane są dla 3 trybów charakterystycznych:

    maksymalna zima

    najzimniejszy miesiąc

2. Dane początkowe do obliczenia schematu cieplnego.

Wielkość fizyczna

Przeznaczenie

Racjonalne uzasadnienie

Wartość wartości charakterystycznych trybów pracy kotłowni.

Maksimum - zima

Najzimniejszy miesiąc

lato

Zużycie ciepła na potrzeby produkcji, Gcal/h.

Zużycie ciepła na potrzeby ogrzewania i wentylacji, Gcal/h.

Zużycie wody na zaopatrzenie w ciepłą wodę, t/h.

Temperatura ciepłej wody, o C

SNiP 2.04.07-86.

Szacunkowa temperatura zewnętrzna dla miasta Jakuck, o C:

– przy obliczaniu instalacji grzewczej:

– przy obliczaniu systemu wentylacji:

Zwrot kondensatu przez konsumenta przemysłowego, %

Entalpia pary nasyconej o ciśnieniu 0,8 MPa, Gcal/t.

Stół pary wodnej

Entalpia wody kotłowej, Gcal/t.

Entalpia wody zasilającej, Gcal/t.

Entalpia kondensatu w t= 80 o C, Gcal/t.

Entalpia kondensatu z „latającą” parą, Gcal/t.

Temperatura kondensatu zwracanego z produkcji, o С

Temperatura wody surowej, o C

Okresowe czyszczenie, %

Utrata wody w zamkniętym System grzewczy, %

Zużycie pary na potrzeby pomocnicze kotłowni, %

Straty pary w kotłowni i u odbiorcy, %

Współczynnik zużycia wody surowej na potrzeby własne HVO.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Hostowane na http://allbest.ru/

Zzawartość

Wstęp

1. Obliczanie ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę szkoły dla 90 uczniów

1.1 krótki opis szkoły

1.2 Określenie strat ciepła przez zewnętrzne ogrodzenia garażu

1.3 Obliczanie powierzchni grzewczej i dobór urządzeń grzewczych instalacji centralnego ogrzewania

1.4 Obliczanie szkolnej wymiany powietrza

1.5 Dobór grzałek

1.6 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie szkoły w ciepłą wodę

2. Obliczanie ogrzewania i wentylacji innych obiektów zgodnie z podanym schematem nr 1 ze scentralizowanym i lokalnym zaopatrzeniem w ciepło

2.1 Obliczanie zużycia ciepła na ogrzewanie i wentylację wg zagregowanych norm dla obiektów mieszkalnych i użyteczności publicznej

2.2 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę dla budynków mieszkalnych i budynki publiczne

3. Budowa rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego i doboru kotłów

3.1 Tworzenie rocznego wykresu obciążenia cieplnego

3.2 Wybór nośnika ciepła

3.3 Dobór kotła

3.4 Budowa rocznego harmonogramu regulacji zasilania kotłowni cieplnej

Bibliografia

Wstęp

Kompleks rolno-przemysłowy jest energochłonną gałęzią gospodarki narodowej. Duża liczba energia jest zużywana na ogrzewanie budynków przemysłowych, mieszkalnych i użyteczności publicznej, tworząc sztuczny mikroklimat w budynki inwentarskie i konstrukcje gruntów ochronnych, suszenie płodów rolnych, wytwarzanie produktów, pozyskiwanie sztuczne przeziębienie i do wielu innych celów. Dlatego zaopatrzenie przedsiębiorstw agrobiznesu w energię obejmuje szeroki zakres zadań związanych z produkcją, przesyłem i wykorzystaniem energii cieplnej i energia elektryczna z wykorzystaniem tradycyjnych i nietradycyjnych źródeł energii.

Ten projekt kursu proponuje wariant zintegrowanego zaopatrzenia w energię miejscowość:

dla zadanego schematu obiektów kompleksu rolno-przemysłowego analizę zapotrzebowania na energię cieplną, elektryczną, gazową i zimna woda;

Obliczanie obciążeń ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę;

ustalona wymagana moc kotłownia, która mogłaby zaspokoić potrzeby gospodarki w zakresie ciepła;

Kotły są wybrane.

kalkulacja zużycia gazu,

1. Obliczanie ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę szkoły dla 90 uczniów

1 . 1 Krótki hacharakterystyka szkoły

Wymiary 43.350x12x2.7.

Kubatura pomieszczenia V = 1709,34 m 3.

Zewnętrzne ściany podłużne - nośne, wykonane są z licowania i wykańczania, zagęszczonych cegieł marki KP-U100 / 25 zgodnie z GOST 530-95 na cemencie - zaprawa piaskowa M 50, 250 i 120 mm grubości oraz 140 mm izolacji - pomiędzy nimi styropian.

Ściany wewnętrzne - wykonane z pustaków, pogrubione cegła ceramiczna marka KP-U100/15 według GOST 530-95, na rozwiązaniu M50.

Przegrody - wykonane są z cegły KP-U75/15 według GOST 530-95, na zaprawie M 50.

Dach - pokrycie dachowe (3 warstwy), jastrych cementowo-piaskowy 20mm, styropian 40mm, pokrycie dachowe w 1 warstwie, jastrych cementowo-piaskowy 20mm i płyta żelbetowa;

Posadzki - beton M300 i grunt zagęszczony kruszonym kamieniem.

Okna są podwójne z parowaną oprawą drewnianą, wymiary okien to 2940x3000 (22 szt.) i 1800x1760 (4 szt.).

Drzwi zewnętrzne drewniane pojedyncze 1770x2300 (6 szt.)

Parametry projektowe powietrza zewnętrznego tn = - 25 0 С.

Szacowana zimowa temperatura powietrza zewnętrznego tn.a. = - 16 0 С.

Szacunkowa temperatura powietrza wewnętrznego tv = 16 0 С.

Strefa wilgotności obszaru jest normalnie sucha.

Ciśnienie barometryczne 99,3 kPa.

1.2 Kalkulacja wymiany powietrza w szkole

Proces uczenia się odbywa się w szkole. Charakteryzuje się długim pobytem duża liczba studenci. szkodliwe emisje nie. Współczynnik przesunięcia powietrza dla szkoły wyniesie 0,95…2.

gdzie Q to wymiana powietrza, m?/h; Vp - objętość pomieszczenia, m?; K - akceptowana jest częstotliwość wymiany powietrza = 1.

Rys.1. Wymiary pokoju.

Kubatura pomieszczenia:

V \u003d 1709,34 m 3.

Q \u003d 1 1709,34 \u003d 1709,34 m 3 / h.

Aranżacja w pomieszczeniu wentylacja ogólna w połączeniu z ogrzewaniem. naturalny Wentylacja wywiewna układamy w postaci wałów wydechowych, pole przekroju F wałów wydechowych znajduje się według wzoru: F \u003d Q / (3600 ? n k.vn) . , po uprzednim wyznaczeniu prędkości powietrza w szybie wydechowym o wysokości h = 2,7 m

n k.w. = = 1,23 m/s

F \u003d 1709,34 / (3600 1,23) \u003d 0,38 m?

Liczba wałów wydechowych

n vsh \u003d F / 0,04 \u003d 0,38 / 0,04 \u003d 9,5? dziesięć

Przyjmujemy 10 szybów wydechowych o wysokości 2 mz częścią mieszkalną 0,04 m? (o wymiarach 200 x 200 mm).

1.3 Wyznaczanie strat ciepła przez zewnętrzne obudowy pomieszczenia

Straty ciepła przez wewnętrzne obudowy lokalu nie są brane pod uwagę, ponieważ różnica temperatur w pomieszczeniach wspólnych nie przekracza 5 0 C. Określamy odporność na przenikanie ciepła konstrukcji otaczających. Odporność na przenikanie ciepła zewnętrzna ściana(Rys. 1) znajdujemy według wzoru, korzystając z danych w tabeli. 1 wiedząc, że odporność termiczna percepcja ciepła wewnętrzna powierzchnia ogrodzenia Rv \u003d 0,115 m 2 0 C / W

gdzie Rв - opór cieplny na pochłanianie ciepła wewnętrznej powierzchni ogrodzenia, m?·?С / W; - suma oporów cieplnych przewodności cieplnej poszczególnych warstw m - grubość ogrodzenia warstwowego di (m), wykonanego z materiałów o przewodności cieplnej li, W/(m ? C), wartości l podano w tabeli 1; Rn - opór cieplny na przenikanie ciepła zewnętrznej powierzchni ogrodzenia Rn \u003d 0,043 m 2 0 C / W (dla ścian zewnętrznych i gołych podłóg).

Rys.1 Struktura materiałów ściennych.

Tabela 1 Przewodność cieplna i szerokość materiałów ściennych.

Opór przenikania ciepła ściany zewnętrznej:

R 01 \u003d m? C / W.

2) Opór przenikania ciepła okien Ro.ok \u003d 0,34 m 2 0 C / W (znajdujemy z tabeli na s. 8)

Opór przenikania ciepła drzwi i bram zewnętrznych 0,215 m 2 0 C/W (znajdujemy z tabeli na str. 8)

3) Opór przenikania ciepła stropu dla podłogi bez poddasza (Rv \u003d 0,115 m 2 0 C / W, Rn \u003d 0,043 m 2 0 C / W).

Obliczanie strat ciepła przez podłogi:

Rys.2 konstrukcja stropu.

Tabela 2 Przewodność cieplna i szerokość materiałów podłogowych

Odporność na przenikanie ciepła przez sufit

m 2 0 C/W.

4) Straty ciepła przez stropy liczone są według stref - pasów o szerokości 2 m, równoległych do ścian zewnętrznych (rys. 3).

Powierzchnie stref kondygnacji minus powierzchnia piwnic:

F1 \u003d 43 2 + 28 2 \u003d 142 m 2

F1 \u003d 12 2 + 12 2 \u003d 48 m 2,

F2 \u003d 43 2 + 28 2 \u003d 148 m 2

F2 \u003d 12 2 + 12 2 \u003d 48 m 2,

F3 \u003d 43 2 + 28 2 \u003d 142 m 2

F3 \u003d 6 0,5 + 12 2 \u003d 27 m 2

Powierzchnie stref kondygnacji piwnic:

F1 \u003d 15 2 + 15 2 \u003d 60 m 2

F1 \u003d 6 2 + 6 2 \u003d 24 m 2,

F2 \u003d 15 2 + 15 2 \u003d 60 m 2

F2 \u003d 6 2 \u003d 12 m 2

F1 \u003d 15 2 + 15 2 \u003d 60 m 2

Podłogi położone bezpośrednio na gruncie uważa się za nieizolowane, jeżeli składają się z kilku warstw materiałów, których przewodność cieplna każdej z nich wynosi 1,16 W/(m 2 0 C). Podłogi są uważane za izolowane, których warstwa izolacyjna ma l<1,16 Вт/м 2 0 С.

Opór przenikania ciepła (m 2 0 C/W) dla każdej strefy określa się jak dla podłóg nieocieplonych, ponieważ przewodność cieplna każdej warstwy l 1,16 W / m 2 0 C. Tak więc opór przenoszenia ciepła Ro \u003d Rn.p. dla pierwszej strefy 2,15, dla drugiej - 4,3, dla trzeciej - 8,6, reszta - 14,2 m 2 0 C/W.

5) Całkowita powierzchnia otworów okiennych:

Fok \u003d 2,94 3 22 + 1,8 1,76 6 \u003d 213 m 2.

Całkowita powierzchnia drzwi zewnętrznych:

Fdv \u003d 1,77 2,3 6 \u003d 34,43 m 2.

Powierzchnia ściany zewnętrznej minus otwory okienne i drzwiowe:

Fn.s. \u003d 42,85 2,7 + 29,5 2,7 + 11,5 2,7 + 14,5 2,7 + 3 2,7 + 8,5 2,7 - 213-34,43 \u003d 62 m 2 .

Powierzchnia ściany piwnicy:

Fn.s.p =14,5 2,7+5,5 2,7-4,1=50

6) Powierzchnia sufitu:

Fpot \u003d 42,85 12 + 3 8,5 \u003d 539,7 m 2,

gdzie F to powierzchnia ogrodzenia (m?), która jest obliczana z dokładnością do 0,1 m? (wymiary liniowe otaczających konstrukcji określa się z dokładnością do 0,1 m, z zachowaniem zasad pomiaru); tv i tn - temperatury projektowe powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, ? С (ok. 1 ... 3); R 0 - całkowita odporność na przenoszenie ciepła, m 2 0 C / W; n - współczynnik zależny od położenia zewnętrznej powierzchni ogrodzenia w stosunku do powietrza zewnętrznego, przyjmiemy wartości współczynnika n \u003d 1 (dla ścian zewnętrznych, pokryć niepoddaszy, podłóg na poddaszu z pokrycia dachowe stalowe, dachówkowe lub azbestowo-cementowe wzdłuż rzadkiej skrzyni, podłogi na ziemi)

Straty ciepła przez ściany zewnętrzne:

Fns = 601,1 W.

Straty ciepła przez zewnętrzne ściany piwnicy:

Fn.s.p = 130,1 W.

Fn.s. =F n.s. + F n.s.p. \u003d 601,1 + 130,1 \u003d 731,2 W.

Straty ciepła przez okna:

Fok \u003d 25685 W.

Straty ciepła przez drzwi:

Fdv \u003d 6565,72 W.

Straty ciepła przez sufit:

Fpot = = 13093,3 W.

Straty ciepła przez podłogę:

Fpol \u003d 6240,5 W.

Straty ciepła przez podłogę piwnicy:

Fpol.p = 100 W.

Podłoga F \u003d Podłoga F. + Ф pol.p. \u003d 6240,5 + 100 \u003d 6340,5 W.

Dodatkowe straty ciepła przez zewnętrzne pionowe i pochyłe (rzut pionowy) ściany, drzwi i okna zależą od różnych czynników. Wartości Fdob są obliczane jako procent głównych strat ciepła. Dodatkowe straty ciepła przez ścianę zewnętrzną i okna skierowane na północ, wschód, północny zachód i północny wschód wynoszą 10%, południowy wschód i zachód 5%.

Dodatkowe straty na infiltrację powietrza zewnętrznego dla budynków przemysłowych są pobierane w wysokości 30% strat głównych przez wszystkie ogrodzenia:

Finf \u003d 0,3 (Fn.s. + Focal. + Fpot. + Fdv + Fpol.) \u003d 0,3 (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) \u003d 15724, 7 W

Zatem całkowitą utratę ciepła określa wzór:

Mgła = 78698,3 W.

1.4 Obliczanie i dobór powierzchni grzewczejurządzenia grzewcze instalacji centralnego ogrzewania

Najczęściej stosowanymi i wszechstronnymi urządzeniami grzewczymi są grzejniki żeliwne. Instalowane są w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i różnych budynkach przemysłowych. Rury stalowe wykorzystujemy jako urządzenia grzewcze w obiektach przemysłowych.

Najpierw określmy przepływ ciepła z rurociągów systemu grzewczego. Strumień ciepła oddawany do pomieszczenia przez otwarte nieizolowane rurociągi określa wzór 3:

Ftr = Ftr ktr (tfr - tv) s,

gdzie Ftr = p? d l jest powierzchnią zewnętrznej powierzchni rury, m?; d i l - średnica zewnętrzna i długość rurociągu, m (średnice głównych rurociągów wynoszą zwykle 25 ... 50 mm, piony 20 ... 32 mm, połączenia z urządzeniami grzewczymi 15 ... 20 mm); ktr - współczynnik przenikania ciepła rury W / (m 2 0 С) określa się zgodnie z tabelą 4 w zależności od różnicy temperatur i rodzaju chłodziwa w rurociągu, ?С; h - współczynnik równy zasilaniu znajdującemu się pod stropem 0,25, dla pionów pionowych 0,5, dla powrotu znajdującego się nad podłogą 0,75, dla przyłączy do urządzenia grzewczego 1,0

Rurociąg zasilający:

Średnica-50mm:

F1 50mm = 3,14 73,4 0,05 = 11,52 m²;

Średnica 32mm:

F1 32mm = 3,14 35,4 0,032 = 3,56 m²;

Średnica-25mm:

F1 25mm = 3,14 14,45 0,025 = 1,45 m²;

Średnica-20:

F1 20mm = 3,14 32,1 0,02 = 2,02 m²;

Rurociąg powrotny:

Średnica-25mm:

F2 25mm = 3,14 73,4 0,025 = 5,76 m²;

Średnica-40mm:

F2 40mm = 3,14 35,4 0,04 = 4,45 m²;

Średnica-50mm:

F2 50mm = 3,14 46,55 0,05 = 7,31 m²;

Współczynnik przenikania ciepła rur dla średniej różnicy między temperaturą wody w urządzeniu a temperaturą powietrza w pomieszczeniu (95 + 70) / 2 - 15 \u003d 67,5° С jest równy 9,2 W / (m? ° С ). zgodnie z danymi w tabeli 4 .

Bezpośrednia rura cieplna:

Ф p1,50 mm \u003d 11,52 9,2 (95 - 16) 1 \u003d 8478,72 W;

Ф p1,32 mm \u003d 3,56 9,2 (95 - 16) 1 \u003d 2620,16 W;

Ф p1,25 mm \u003d 1,45 9,2 (95 - 16) 1 \u003d 1067,2 W;

Ф p1,20 mm \u003d 2,02 9,2 (95 - 16) 1 \u003d 1486,72 W;

Rura powrotna ciepła:

Ф p2,25 mm \u003d 5,76 9,2 (70 - 16) 1 \u003d 2914,56 W;

Ф p2,40 mm \u003d 4,45 9,2 (70 - 16) 1 \u003d 2251,7 W;

Ф p2,50 mm \u003d 7,31 9,2 (70 - 16) 1 \u003d 3698,86 W;

Całkowity przepływ ciepła ze wszystkich rurociągów:

F tr \u003d 8478,72 + 2620,16 + 1067,16 + 1486,72 + 2914,56 + 2251,17 + 3698,86 \u003d 22517,65 W

Wymaganą powierzchnię grzewczą (m?) urządzeń określa w przybliżeniu wzór 4:

gdzie Fogr-Ftr - przenoszenie ciepła urządzeń grzewczych, W; Фfr - przenoszenie ciepła otwartych rurociągów znajdujących się w tym samym pomieszczeniu z urządzeniami grzewczymi, W;

kpr - współczynnik przenikania ciepła urządzenia, W / (m 2 0 С). do podgrzewania wody tpr \u003d (tg + tо) / 2; tg i t® - projektowa temperatura wody ciepłej i zimnej w urządzeniu; w przypadku niskociśnieniowego ogrzewania parowego przyjmuje się tpr \u003d 100 ° C; w systemach wysokociśnieniowych tpr jest równy temperaturze pary przed urządzeniem przy odpowiednim ciśnieniu; tv - projektowa temperatura powietrza w pomieszczeniu, ?С; w 1 - współczynnik korygujący, biorąc pod uwagę sposób instalacji grzejnika. Przy swobodnym montażu przy ścianie lub we wnęce o głębokości 130 mm w 1 = 1; w pozostałych przypadkach wartości w 1 są przyjmowane na podstawie następujących danych: a) urządzenie jest montowane przy ścianie bez wnęki i przykryte płytą w postaci półki z odstępem między płytą a grzejnikiem 40 ... 100 mm; współczynnik w 1 \u003d 1,05 ... 1,02; b) urządzenie jest zainstalowane we wnęce ściennej o głębokości większej niż 130 mm z odległością między płytą a grzejnikiem 40 ... 100 mm, współczynnik w 1 = 1,11 ... 1,06; c) urządzenie montowane w ścianie bez wnęki i zamykane szafką drewnianą z otworami w płycie górnej oraz w ścianie czołowej przy podłodze z odległością płyty od grzejnika 150, 180, 220 i 260 mm, współczynnik 1, odpowiednio, wynosi 1,25; 1,19; 1.13 i 1.12; w 1 - współczynnik korygujący w 2 - współczynnik korygujący uwzględniający chłodzenie wody w rurociągach. Z otwartym układaniem rurociągów do podgrzewania wody i ogrzewaniem parowym w 2 \u003d 1. dla ukrytego rurociągu układanego, z obiegiem pompowym 2 = 1,04 (systemy jednorurowe) i 2 = 1,05 (systemy dwururowe z okablowaniem górnym); w obiegu naturalnym, ze względu na wzrost chłodzenia wody w rurociągach, wartości 2 należy pomnożyć przez współczynnik 1,04.

Wymaganą liczbę odcinków grzejników żeliwnych dla obliczonego pomieszczenia określa wzór:

n = Fpr / fsekcja,

gdzie fsekcja to powierzchnia grzewcza jednej sekcji, m? (Tabela 2).

n = 96 / 0,31 = 309.

Wynikowa wartość n jest przybliżona. W razie potrzeby dzieli się je na kilka urządzeń i wprowadzając współczynnik korygujący 3, uwzględniając zmianę średniego współczynnika przenikania ciepła urządzenia w zależności od liczby w nim zawartych sekcji, odnajduje liczbę sekcji przyjętych do instalacja w każdym urządzeniu grzewczym:

nset \u003d n na 3;

nset = 309 1,05 = 325.

Montujemy 27 grzejników w 12 sekcjach.

zaopatrzenie w wodę grzewczą wentylacja szkolna

1.5 Dobór grzałek

Grzejniki służą jako urządzenia grzewcze w celu podwyższenia temperatury powietrza dostarczanego do pomieszczenia.

Dobór grzałek ustalany jest w następującej kolejności:

1. Określ strumień cieplny (W), który będzie ogrzewał powietrze:

Fv \u003d 0,278 Q? z? c (telewizja - tn), (10)

gdzie Q jest objętościowym przepływem powietrza, m?/h; с - gęstość powietrza w temperaturze tк, kg/m?; ср = 1 kJ/(kg ?С) - właściwa izobaryczna pojemność cieplna powietrza; tk - temperatura powietrza za nagrzewnicą, ?С; tn - początkowa temperatura powietrza wchodzącego do nagrzewnicy, ?С

Gęstość powietrza:

c \u003d 346 / (273 + 18) 99,3 / 99,3 \u003d 1,19;

Fv \u003d 0,278 1709,34 1,19 1 (16- (-16)) \u003d 18095,48 W.

Szacowana masowa prędkość powietrza wynosi 4-12 kg/s m².

3. Następnie zgodnie z Tabelą 7 dobieramy model i numer nagrzewnicy o powierzchni otwartej powietrza zbliżonej do obliczonej. Przy równoległej (wzdłuż powietrza) instalacji kilku grzejników brana jest pod uwagę ich całkowita powierzchnia sekcji pod napięciem. Wybieramy 1 K4PP nr 2 o powierzchni powietrza 0,115 m? i powierzchnia grzewcza 12,7 m?

4. Dla wybranej nagrzewnicy obliczyć rzeczywistą masową prędkość powietrza

5. Następnie zgodnie z wykresem (rys. 10) dla przyjętego modelu grzejnika wyznaczamy współczynnik przenikania ciepła k w zależności od rodzaju chłodziwa, jego prędkości oraz wartości ns. Zgodnie z harmonogramem współczynnik przenikania ciepła k \u003d 16 W / (m 2 0 C)

6. Wyznacz rzeczywisty strumień ciepła (W) przekazywany przez jednostkę kaloryczną do ogrzanego powietrza:

Фк = k F (t?avg - tav),

gdzie k jest współczynnikiem przenikania ciepła, W / (m 2 0 С); F - powierzchnia grzewcza nagrzewnicy powietrza, m?; tav - średnia temperatura chłodziwa, ?С, dla chłodziwa - para - t?av = 95?С; tav - średnia temperatura ogrzanego powietrza t?av = (tk + tn) / 2

Fk \u003d 16 12,7 (95 - (16-16) / 2) \u003d 46451 2 \u003d 92902 W.

2 grzejniki płytowe KZPP nr 7 zapewniają przepływ ciepła 92902 W, a wymagany 83789,85 W. Dlatego transfer ciepła jest w pełni zapewniony.

Margines przenikania ciepła wynosi = 6%.

1.6 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie szkoły w ciepłą wodę

Szkoła potrzebuje ciepłej wody na potrzeby sanitarne. Szkoła z 90 miejscami zużywa 5 litrów ciepłej wody dziennie. Razem: 50 litrów. Dlatego umieszczamy 2 piony o przepływie wody 60 l/h każdy (czyli łącznie 120 l/h). Biorąc pod uwagę fakt, że ciepła woda na potrzeby sanitarne zużywana jest średnio około 7 godzin w ciągu dnia, znajdujemy ilość ciepłej wody - 840 l/dobę. W szkole zużywa się 0,35 m³/h na godzinę

Wtedy przepływ ciepła do źródła wody będzie

FGV. \u003d 0,278 0,35 983 4,19 (55 - 5) \u003d 20038 W

Ilość kabin prysznicowych dla szkoły to 2. Godzinowe zużycie ciepłej wody przez jedną kabinę to Q=250 l/h, przyjmujemy że prysznic pracuje średnio 2 godziny na dobę.

Następnie całkowite zużycie ciepłej wody: Q \u003d 3 2 250 10 -3 \u003d 1 m 3

FGV. \u003d 0,278 1 983 4,19 (55 - 5) \u003d 57250 W.

F \u003d 20038 + 57250 \u003d 77288 W.

2. Obliczanie obciążenia cieplnego dla sieci ciepłowniczych

2.1 Robliczenia zużycia ciepła na ogrzewanie i wentylację wgskonsolidowane standardy

Maksymalny przepływ ciepła (W) zużywanego do ogrzewania budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej wsi, włączonych do sieci ciepłowniczej, można określić za pomocą wskaźników zagregowanych w zależności od powierzchni mieszkalnej przy użyciu następujących wzorów:

Fotografia = c? F,

Fotol=0,25 Fotol., (19)

gdzie c jest zagregowanym wskaźnikiem maksymalnego właściwego strumienia ciepła zużytego do ogrzewania 1 m? powierzchnia mieszkalna, W/m?. Wartości są określane w zależności od obliczonej zimowej temperatury powietrza zewnętrznego zgodnie z harmonogramem (ryc. 62); F - powierzchnia mieszkalna, m?.

1. Na trzynaście 16 budynków mieszkalnych o powierzchni 720 m 2 otrzymujemy:

Fotografia \u003d 13 170 720 \u003d 1591200 W.

2. Za jedenaście 8-apartamentowych budynków o powierzchni 360 m 2 otrzymujemy:

Fotografia \u003d 8 170 360 \u003d 489600 watów.

3. Na miód. punkty o wymiarach 6x6x2,4 otrzymujemy:

Fotosuma=0,25 170 6 6=1530 W;

4. Dla biura o wymiarach 6x12 m:

Zdjęcie wspólne = 0,25 170 6 12 = 3060 W,

W przypadku pojedynczych budynków mieszkalnych, publicznych i przemysłowych maksymalne przepływy ciepła (W) zużywane do ogrzewania i ogrzewania powietrza w systemie wentylacji nawiewnej są w przybliżeniu określone wzorami:

Fot \u003d qot Vn (tv - tn) a,

Fv \u003d qv Vn (tv - tn.v.),

gdzie q od i q w - specyficzne właściwości ogrzewania i wentylacji budynku, W / (m 3 0 C), przyjęte zgodnie z tabelą 20; V n - kubatura budynku zgodnie z pomiarem zewnętrznym bez piwnicy, m 3, jest pobierana zgodnie z projektami standardowymi lub jest określana przez pomnożenie jego długości przez szerokość i wysokość od planistycznego znaku ziemi do wierzchołka okap; t in = średnia projektowa temperatura powietrza, typowa dla większości pomieszczeń budynku, 0 С; t n \u003d obliczona zimowa temperatura powietrza zewnętrznego, - 25 0 С; t N.V. - obliczona temperatura wentylacji zimowej powietrza zewnętrznego, - 16 0 С; a jest współczynnikiem korygującym, który uwzględnia wpływ na specyficzną charakterystykę cieplną lokalnych warunków klimatycznych przy tn=25 0 С a = 1,05

Ph = 0,7 18 36 4,2 (10 - (- 25)) 1,05 = 5000,91 W,

Fv.tot.=0.4 5000.91=2000 W.

Dom Brygady:

Phot \u003d 0,5 1944 (18 - (- 25)) 1,05 \u003d 5511,2 W,

Warsztaty szkolne:

Phot \u003d 0,6 1814,4 (15 - (- 25)) 1,05 \u003d 47981,8 W,

Fv \u003d 0,2 1814,4 (15 - (- 16)) \u003d 11249,28 W,

2.2 RObliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę dlabudynki mieszkalne i użyteczności publicznej

Średni przepływ ciepła (W) zużyty w okresie grzewczym w celu zaopatrzenia budynków w ciepłą wodę określa wzór:

F = co rok · nf,

W zależności od tempa zużycia wody w temperaturze 55 0 C zagregowany wskaźnik średniego strumienia ciepła (W) wydanego na zaopatrzenie w ciepłą wodę jednej osoby będzie równy: to 407 watów.

W przypadku 16 budynków mieszkalnych z 60 mieszkańcami przepływ ciepła do zaopatrzenia w ciepłą wodę będzie wynosił: \u003d 407 60 \u003d 24420 W,

za trzynaście takich domów - F g.v. \u003d 24420 13 \u003d 317460 W.

Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę ośmiu 16-mieszkaniowych budynków z 60 mieszkańcami w okresie letnim

F g.w.l. = 0,65 F g.w. = 0,65 317460 = 206349 W

W przypadku 8 budynków mieszkalnych z 30 mieszkańcami przepływ ciepła do zaopatrzenia w ciepłą wodę będzie wynosił:

F \u003d 407 30 \u003d 12210 W,

dla jedenastu takich domów - F g.v. \u003d 12210 11 \u003d 97680 W.

Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę jedenastu 8-mieszkaniowych budynków z 30 mieszkańcami w okresie letnim

F g.w.l. = 0,65 F g.w. \u003d 0,65 97680 \u003d 63492 W.

Wtedy przepływ ciepła do źródła wody w biurze będzie:

FGV. = 0,278 0,833 983 4,19 (55 - 5) = 47690 W

Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę biurową latem:

F g.w.l. = 0,65 F g.w. = 0,65 47690 = 31000 W

Przepływ ciepła dla miodu wodociągowego. punkt będzie:

FGV. = 0,278 0,23 983 4,19 (55 - 5) = 13167 W

Zużycie ciepła na miód dostarczający ciepłą wodę. punkty w lecie:

F g.w.l. = 0,65 F g.w. = 0,65 13167 = 8559 W

W warsztatach ciepła woda jest również potrzebna na potrzeby sanitarne.

W warsztacie mieszczą się 2 piony o przepływie wody 30 l/h każdy (czyli łącznie 60 l/h). Biorąc pod uwagę, że ciepła woda na potrzeby sanitarne zużywana jest średnio przez około 3 godziny w ciągu dnia, stwierdzamy ilość ciepłej wody - 180 l/dobę

FGV. \u003d 0,278 0,68 983 4,19 (55 - 5) \u003d 38930 W

Przepływ ciepła zużytego na zaopatrzenie warsztatu szkolnego w ciepłą wodę w okresie letnim:

Fgw.l \u003d 38930 0,65 \u003d 25304,5 W

Tabela podsumowująca przepływy ciepła

Szacunkowe strumienie ciepła, W

Nazwać

Ogrzewanie

Wentylacja

Potrzeby techniczne

Szkoła dla 90 uczniów

dom o powierzchni 16 m2

Miód. ustęp

8 apartamentowiec

warsztaty szkolne

F ogółem \u003d F od + F do + F g.v. \u003d 2147318 + 13243 + 737078 \u003d 2897638 W.

3. Budowanie rocznego wykresuobciążenie cieplne i dobór kotłów

3.1 Tworzenie rocznego wykresu obciążenia cieplnego

Roczne zużycie dla wszystkich rodzajów zużycia ciepła można obliczyć za pomocą wzorów analitycznych, ale wygodniej jest wyznaczyć je graficznie z rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego, co jest również niezbędne do ustalenia trybów pracy kotłowni przez cały rok. Taki harmonogram budowany jest w zależności od czasu trwania różnych temperatur na danym obszarze, co określa Załącznik 3.

Na ryc. 3 przedstawia roczny harmonogram obciążenia kotłowni obsługującej obszar mieszkalny wsi oraz zespół budynków przemysłowych. Wykres jest zbudowany w następujący sposób. Po prawej stronie wzdłuż osi odciętej naniesiony jest czas pracy kotłowni w godzinach, po lewej - temperatura powietrza zewnętrznego; zużycie ciepła wykreśla się wzdłuż osi y.

Najpierw kreślony jest wykres zmieniający zużycie ciepła do ogrzewania budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, w zależności od temperatury zewnętrznej. W tym celu na osi y wykreśla się całkowity maksymalny przepływ ciepła zużyty na ogrzewanie tych budynków, a znaleziony punkt jest połączony linią prostą z punktem odpowiadającym temperaturze powietrza na zewnątrz, która jest równa średniej temperaturze projektowej budynków mieszkalnych; budynki użyteczności publicznej i przemysłowe tv = 18 °C. Od początku sezonu grzewczego przy temperaturze 8 °C, linia 1 wykresu do tej temperatury jest pokazana linią przerywaną.

Zużycie ciepła na ogrzewanie i wentylację budynków użyteczności publicznej w funkcji tn jest prostą nachyloną 3 od tv = 18°C ​​do obliczonej temperatury wentylacji tn.v. dla tego regionu klimatycznego. W niższych temperaturach powietrze w pomieszczeniu jest mieszane z powietrzem nawiewanym, tj. następuje recyrkulacja, a zużycie ciepła pozostaje bez zmian (wykres przebiega równolegle do osi x). W podobny sposób budowane są wykresy zużycia ciepła do ogrzewania i wentylacji różnych budynków przemysłowych. Średnia temperatura budynków przemysłowych tv = 16°C. Rysunek przedstawia łączne zużycie ciepła na ogrzewanie i wentylację dla tej grupy obiektów (linie 2 i 4 zaczynając od temperatury 16°C). Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę i potrzeby technologiczne nie zależy od tn. Ogólny wykres dla tych strat ciepła przedstawiono linią prostą 5.

Całkowity wykres zużycia ciepła w zależności od temperatury powietrza na zewnątrz przedstawia linia przerywana 6 (punkt załamania odpowiada tn.a.), odcinając na osi y odcinek równy maksymalnemu przepływowi ciepła zużywanego dla wszystkich typów zużycia (AFot + AFv + AFg.in. + AFt) przy obliczonej temperaturze zewnętrznej tn.

Dodanie całkowitego otrzymanego obciążenia 2,9W.

Na prawo od osi odciętej, dla każdej temperatury zewnętrznej wykreślona jest liczba godzin sezonu grzewczego (w sumie skumulowanej), podczas których utrzymywana była temperatura równa lub niższa od tej, dla której wykonywana jest konstrukcja ( Załącznik 3). I przez te punkty narysuj pionowe linie. Ponadto na te linie rzutowane są rzędne z wykresu całkowitego zużycia ciepła, odpowiadające maksymalnemu zużyciu ciepła przy tych samych temperaturach zewnętrznych. Otrzymane punkty łączy gładka krzywa 7, która jest wykresem obciążenia cieplnego dla okresu grzewczego.

Obszar ograniczony osiami współrzędnych, krzywą 7 i linią poziomą 8, pokazującym całkowite obciążenie w okresie letnim, wyraża roczne zużycie ciepła (GJ/rok):

Qrok = 3,6 10 -6 F m Q m n ,

gdzie F jest obszarem rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego, mm?; m Q i m n to skale zużycia ciepła i czasu pracy kotłowni, odpowiednio W/mm i h/mm.

Qrok = 3,6 10 -6 9871,74 23548 47,8 = 40001,67J/rok

Z czego udział okresu grzewczego wynosi 31681,32 J/rok, co stanowi 79,2%, na lato 6589,72 J/rok, co stanowi 20,8%.

3.2 Wybór chłodziwa

Używamy wody jako nośnika ciepła. Więc jakie jest projektowe obciążenie cieplne Fr? 2,9 MW, czyli mniej niż warunek (Fr? 5,8 MW), dopuszcza się stosowanie wody o temperaturze 105 ° C w linii zasilającej, a temperaturę wody w rurociągu powrotnym przyjmuje się na 70 ° C. Jednocześnie bierzemy pod uwagę, że spadek temperatury w sieci odbiorcy może sięgać nawet 10%.

Zastosowanie przegrzanej wody jako nośnika ciepła daje większe oszczędności w metalu rur ze względu na zmniejszenie ich średnicy, zmniejsza zużycie energii pomp sieciowych, ponieważ całkowita ilość wody krążącej w układzie jest zmniejszona.

Ponieważ dla niektórych odbiorców do celów technicznych wymagana jest para, u odbiorców należy zainstalować dodatkowe wymienniki ciepła.

3.3 Wybór kotła

Kotły grzewcze i przemysłowe, w zależności od rodzaju zainstalowanych w nich kotłów, mogą być wodne, parowe lub łączone - z kotłami parowymi i gorącą wodą.

Wybór konwencjonalnych kotłów żeliwnych z chłodziwem o niskiej temperaturze upraszcza i obniża koszty lokalnego zaopatrzenia w energię. Do zaopatrzenia w ciepło przyjmujemy trzy żeliwne kotły wodne Tula-3 o mocy cieplnej 779 kW każdy na paliwo gazowe o następującej charakterystyce:

Szacowana moc Fr = 2128 kW

Moc zainstalowana Fu = 2337 kW

Powierzchnia grzewcza - 40,6 m?

Liczba sekcji - 26

Wymiary 2249×2300×2361 mm

Maksymalna temperatura woda grzewcza - 115?

Wydajność podczas pracy na gazie ok. = 0,8

Podczas pracy w trybie parowym nadciśnienie pary - 68,7 kPa

Podczas pracy w trybie parowym moc zmniejsza się o 4 - 7%

3.4 Budowa rocznego harmonogramu regulacji dostaw kotłowni cieplnej

Ze względu na to, że obciążenie cieplne odbiorców zmienia się w zależności od temperatury zewnętrznej, trybu pracy systemu wentylacji i klimatyzacji, przepływu wody do zaopatrzenia w ciepłą wodę i potrzeb technologicznych, ekonomiczne tryby wytwarzania ciepła w kotłowni powinna być zapewniona przez centralną regulację dostaw ciepła.

W sieciach ogrzewania wodnego stosuje się wysokiej jakości regulację zaopatrzenia w ciepło, realizowaną poprzez zmianę temperatury chłodziwa przy stałym natężeniu przepływu.

Wykresy temperatur wody w sieci ciepłowniczej to tp = f (tn, ?С), tо = f (tн, ?С). Po zbudowaniu wykresu zgodnie z metodą podaną w pracy dla tn = 95? С; do = 70 °С dla ogrzewania (uwzględnia się, że temperatura nośnika ciepła w sieci ciepłej wody nie powinna spaść poniżej 70 °С), tpv = 90 °С; tov = 55 С - w przypadku wentylacji określamy zakresy zmian temperatury chłodziwa w sieciach grzewczych i wentylacyjnych. Na osi odciętej naniesione są wartości temperatury zewnętrznej, na osi rzędnych - temperatura wody w sieci. Początek współrzędnych pokrywa się z obliczoną temperaturą wewnętrzną dla budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej (18°C) oraz temperaturą chłodziwa, również równą 18°C. Na przecięciu pionów przywróconych do osi współrzędnych w punktach odpowiadających temperaturom tp = 95 C, tn = -25 ? C znajduje się punkt A, a kreśląc poziomą linię prostą od temperatury wody powrotnej 70 ? In z z początku współrzędnych otrzymujemy wykres zmiany temperatury wody bezpośredniej i powrotnej w sieci ciepłowniczej w zależności od temperatury zewnętrznej. W obecności obciążenia ciepłej wody temperatura chłodziwa w linii zasilającej sieci typu otwartego nie powinna spaść poniżej 70 ° C, dlatego wykres temperatury dla wody zasilającej ma punkt załamania C, na lewo od które f p \u003d const. Dopływ ciepła do ogrzewania w stałej temperaturze jest regulowany przez zmianę natężenia przepływu chłodziwa. Minimalną temperaturę wody powrotnej określa się, rysując pionową linię przez punkt C aż do przecięcia z krzywą wody powrotnej. Rzut punktu D na oś y pokazuje najmniejszą wartość pho. Prostopadła, zrekonstruowana z punktu odpowiadającego obliczonej temperaturze zewnętrznej (-16°C), przecina linie AC i BD w punktach E i F, pokazując maksymalne temperatury wody zasilającej i powrotnej dla systemów wentylacyjnych. Oznacza to, że temperatury wynoszą odpowiednio 91 °C i 47 °C, które pozostają niezmienione w zakresie od tn.v i tn (linie EK i FL). W tym zakresie temperatur powietrza zewnętrznego centrale wentylacyjne pracują z recyrkulacją, której stopień jest regulowany tak, aby temperatura powietrza wpływającego do nagrzewnic pozostawała stała.

Wykres temperatur wody w sieci ciepłowniczej przedstawiono na rys.4.

Rys.4. Wykres temperatur wody w sieci ciepłowniczej.

Bibliografia

1. Efendiew A.M. Projektowanie zasilania energetycznego przedsiębiorstw kompleksu rolno-przemysłowego. Zestaw narzędzi. Saratów 2009.

2. Zacharow A.A. Warsztaty z wykorzystania ciepła w rolnictwie. Wydanie drugie, poprawione i powiększone. Moskwa Agropromizdat 1985.

3. Zacharow A.A. Wykorzystanie ciepła w rolnictwie. Moskiewski Kolos 1980.

4. Kiryushatov A.I. Elektrociepłownie do produkcji rolniczej. Saratów 1989.

5. SNiP 2.10.02-84 Budynki i pomieszczenia do przechowywania i przetwarzania produktów rolnych.

Hostowane na Allbest.ru

Podobne dokumenty

    Eksploatacja systemów zaopatrzenia w gaz. Charakterystyka techniczna urządzenia do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę AOGV-10V. Umieszczenie i instalacja urządzenia. Wyznaczanie godzinowego i rocznego zużycia gazu ziemnego przez aparat do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę.

    praca dyplomowa, dodana 01.09.2009 r.

    Sprawdzanie właściwości termoizolacyjnych ogrodzeń zewnętrznych. Sprawdź, czy nie doszło do kondensacji wilgoci. Obliczanie mocy cieplnej systemu grzewczego. Wyznaczanie powierzchni i liczby grzałek. Obliczenia aerodynamiczne kanałów systemu wentylacji.

    praca semestralna, dodano 28.12.2017

    Rodzaje instalacji centralnego ogrzewania i zasady ich działania. Porównanie nowoczesnych systemów zaopatrzenia w ciepło termicznej pompy hydrodynamicznej typu TS1 i klasycznej pompy ciepła. Nowoczesne systemy ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę w Rosji.

    streszczenie, dodane 30.03.2011

    Obliczenia termotechniczne zewnętrznych konstrukcji osłonowych. Zużycie ciepła do ogrzewania powietrza wentylacyjnego. Dobór systemu grzewczego i rodzaju urządzeń grzewczych, obliczenia hydrauliczne. Wymagania przeciwpożarowe dotyczące instalacji systemów wentylacyjnych.

    praca semestralna, dodana 15.10.2013

    Projekt i obliczenia jednorurowego systemu podgrzewania wody. Wyznaczanie obliczonego przepływu ciepła i przepływu chłodziwa dla urządzeń grzewczych. Obliczenia hydrauliczne strat ciepła w pomieszczeniach i budynkach, temperatura w nieogrzewanej piwnicy.

    praca semestralna, dodana 05.06.2015

    Parametry powietrza zewnętrznego i wewnętrznego dla zimnych i ciepłych okresów roku. Obliczenia termotechniczne konstrukcji otaczających. Obliczanie strat ciepła budynku. Sporządzenie bilansu cieplnego i dobór systemu grzewczego. powierzchnie grzewcze.

    praca semestralna, dodana 20.12.2015

    Obliczanie obciążeń cieplnych ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Sezonowe obciążenie cieplne. Obliczanie całorocznego obciążenia. Obliczanie temperatur wody w sieci. Obliczanie wydatków na wodę sieciową. Obliczanie schematu cieplnego kotłowni. Budowa schematu cieplnego kotłowni.

    praca dyplomowa, dodana 03.10.2008

    Kotłownia, wyposażenie podstawowe, zasada działania. Obliczenia hydrauliczne sieci cieplnych. Wyznaczanie kosztów energii cieplnej. Budowa zwiększonego harmonogramu regulacji dostaw ciepła. Proces zmiękczania wody zasilającej, spulchniania i regeneracji.

    praca dyplomowa, dodana 15.02.2017

    Charakterystyka projektowanego kompleksu i dobór technologii procesów produkcyjnych. Mechanizacja zaopatrzenia w wodę i pojenia zwierząt. Obliczenia technologiczne i dobór sprzętu. Systemy wentylacji i ogrzewania powietrznego. Obliczanie wymiany powietrza i oświetlenia.

    praca semestralna, dodana 12.01.2008

    Zastosowanie ogrzewania promiennikowego. Warunki pracy gazowych i elektrycznych promienników podczerwieni. Projektowanie systemów grzewczych z nagrzewnicami ITF "Elmash-micro". System kontroli temperatury w hangarze i przeznaczenie dwukanałowego regulatora 2TRM1.

Ñîäåðæàíèå

Wstęp

Obliczanie ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę szkoły dla 90 uczniów

1.1 Krótki opis szkoły

2 Wyznaczanie strat ciepła przez zewnętrzne ogrodzenia garażu

3 Obliczanie powierzchni grzewczej i dobór urządzeń grzewczych instalacji centralnego ogrzewania

4 Obliczanie szkolnej wymiany powietrza

5 Dobór grzałek

6 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie szkoły w ciepłą wodę

Obliczanie ogrzewania i wentylacji innych obiektów zgodnie z podanym schematem nr 1 ze scentralizowanym i lokalnym zaopatrzeniem w ciepło

2.1 Obliczanie zużycia ciepła na ogrzewanie i wentylację wg zagregowanych norm dla obiektów mieszkalnych i użyteczności publicznej

2.2 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę dla budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej

3. Budowa rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego i doboru kotłów

1 Tworzenie rocznego wykresu obciążenia cieplnego

3.2 Wybór nośnika ciepła

3 Wybór kotła

3.4 Budowa rocznego harmonogramu regulacji zasilania kotłowni cieplnej

Bibliografia

Wstęp

Kompleks rolno-przemysłowy jest energochłonną gałęzią gospodarki narodowej. Dużą ilość energii zużywa się na ogrzewanie budynków przemysłowych, mieszkalnych i użyteczności publicznej, tworzenie sztucznego mikroklimatu w budynkach inwentarskich i ochronnych konstrukcjach glebowych, suszenie płodów rolnych, wytwarzanie produktów, uzyskiwanie sztucznego zimna oraz na wiele innych celów. Dlatego zaopatrzenie przedsiębiorstw rolnych w energię obejmuje szeroki zakres zadań związanych z wytwarzaniem, przesyłaniem i użytkowaniem energii cieplnej i elektrycznej z wykorzystaniem tradycyjnych i nietradycyjnych źródeł energii.

W niniejszym projekcie kursu proponuje się wariant zintegrowanego zaopatrzenia w energię dla osady:

· dla danego schematu obiektów kompleksu rolno-przemysłowego przeprowadzana jest analiza zapotrzebowania na energię cieplną, elektryczną, gazową i zimną wodę;

Obliczanie obciążeń ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę;

Określ wymaganą moc kotłowni, która mogłaby zaspokoić potrzeby gospodarki w zakresie ciepła;

Kotły są wybrane.

kalkulacja zużycia gazu,

1. Obliczenie ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę szkoły dla 90 uczniów

1.1 Krótki opis szkoły

Wymiary 43.350x12x2.7.

Kubatura pomieszczenia V = 1709,34 m 3.

Zewnętrzne ściany podłużne - nośne, wykonane są z licówek i wykończeń, pogrubionych cegieł marki KP-U100 / 25 według GOST 530-95 na zaprawie cementowo-piaskowej M 50, 250 i 120 mm grubości i 140 mm izolacji - między nimi styropian.

Ściany wewnętrzne - wykonane z pustaków ceramicznych zagęszczonych w gatunku KP-U100/15 wg GOST 530-95, na zaprawie M50.

Przegrody - wykonane są z cegły KP-U75/15 według GOST 530-95, na zaprawie M 50.

Pokrycia dachowe - papa (3 warstwy), jastrych cementowo-piaskowy 20mm, styropian 40mm, papa w 1 warstwie, jastrych cementowo-piaskowy 20mm i płyta żelbetowa;

Posadzki - beton M300 i grunt zagęszczony kruszonym kamieniem.

Okna są podwójne z parowaną oprawą drewnianą, wymiary okien to 2940x3000 (22 szt.) i 1800x1760 (4 szt.).

Drzwi zewnętrzne drewniane pojedyncze 1770x2300 (6 szt.)

Parametry projektowe powietrza zewnętrznego tn = - 25 0 С.

Szacowana zimowa temperatura powietrza zewnętrznego tn.a. = - 16 0 С.

Szacunkowa temperatura powietrza wewnętrznego tv = 16 0 С.

Strefa wilgotności obszaru jest normalnie sucha.

Ciśnienie barometryczne 99,3 kPa.

1.2 Obliczanie szkoły wymiany powietrza

Proces uczenia się odbywa się w szkole. Charakteryzuje się długim pobytem dużej liczby studentów. Nie ma szkodliwych emisji. Współczynnik przesunięcia powietrza dla szkoły wyniesie 0,95…2.

K ∙ Vp,

gdzie Q - wymiana powietrza, m³/h; Vp - kubatura pomieszczenia, m³; K - akceptowana jest częstotliwość wymiany powietrza = 1.

Rys.1. Wymiary pokoju.

Objętość pomieszczenia: \u003d 1709,34 m 3 .= 1 ∙ 1709,34 \u003d 1709,34 m 3 / h.

W pomieszczeniu organizujemy wentylację ogólną połączoną z ogrzewaniem. Organizujemy naturalną wentylację wywiewną w postaci szybów wydechowych, pole przekroju F szybów wydechowych określa wzór: F = Q / (3600 ∙ ν k.in) . , po uprzednim wyznaczeniu prędkości powietrza w szybie wydechowym o wysokości h = 2,7 m

ν k.in. =

ν k.in. = \u003d 1,23 m / s \u003d 1709,34 ∙ / (3600 ∙ 1,23) \u003d 0,38 m²

Liczba wałów wydechowych vsh \u003d F / 0,04 \u003d 0,38 / 0,04 \u003d 9,5≈ 10

Przyjmujemy 10 szybów wydechowych o wysokości 2 m i części mieszkalnej 0,04 m² (o wymiarach 200 x 200 mm).

1.3 Wyznaczanie strat ciepła przez zewnętrzne obudowy pomieszczenia

Straty ciepła przez wewnętrzne obudowy lokalu nie są brane pod uwagę, ponieważ różnica temperatur w pomieszczeniach wspólnych nie przekracza 5 0 C. Określamy odporność na przenikanie ciepła konstrukcji otaczających. Opór przenikania ciepła ściany zewnętrznej (rys. 1) znajdziemy według wzoru, korzystając z danych w tabeli. 1, wiedząc, że opór cieplny na pochłanianie ciepła wewnętrznej powierzchni ogrodzenia Rv \u003d 0,115 m 2 ∙ 0 C / W

,

gdzie Rv - opór cieplny na absorpcję ciepła wewnętrznej powierzchni ogrodzenia, m² ºС / W; - suma oporów cieplnych przewodności cieplnej poszczególnych warstw m - płot warstwowy o grubości δi (m), wykonany z materiałów o przewodności cieplnej λi, W/(mºС), wartości λ podano w Tabela 1; Rn - opór cieplny na przenikanie ciepła zewnętrznej powierzchni ogrodzenia Rn = 0,043 m 2 ∙ 0 C/W (dla ścian zewnętrznych i gołych podłóg).

Rys.1 Struktura materiałów ściennych.

Tabela 1 Przewodność cieplna i szerokość materiałów ściennych.


Opór przenikania ciepła ściany zewnętrznej:

R 01 \u003d m² ºС / W.

) Opór przenikania ciepła okien Ro.ok \u003d 0,34 m 2 ∙ 0 C / W (znajdujemy z tabeli na s. 8)

Opór przenikania ciepła drzwi i bram zewnętrznych 0,215 m 2 ∙ 0 C/W (patrz tabela na str. 8)

) Opór przenikania ciepła sufitu dla podłogi niepoddasza (Rv \u003d 0,115 m 2 ∙ 0 C / W, Rn \u003d 0,043 m 2 ∙ 0 C / W).

Obliczanie strat ciepła przez podłogi:

Rys.2 konstrukcja stropu.

Tabela 2 Przewodność cieplna i szerokość materiałów podłogowych


Odporność na przenikanie ciepła przez sufit

m2 ∙ 0 C / W.

) Straty ciepła przez stropy liczone są według stref - pasów o szerokości 2 m, równoległych do ścian zewnętrznych (rys. 3).

Obszary stref podłogowych minus powierzchnia piwnicy: \u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \u003d 142 m 2

F1 \u003d 12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 \u003d 48 m 2, \u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \u003d 148 m 2

F2 \u003d 12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 \u003d 48 m 2, \u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \u003d 142 m 2

F3 \u003d 6 ∙ 0,5 + 12 ∙ 2 \u003d 27 m 2

Obszary stref piwnicznych: = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \u003d 60 m 2

F1 \u003d 6 ∙ 2 + 6 ∙ 2 \u003d 24 m 2, \u003d 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \u003d 60 m 2

F2 \u003d 6 ∙ 2 \u003d 12 m 2

F1 \u003d 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \u003d 60 m 2

Podłogi znajdujące się bezpośrednio na gruncie uważa się za nieizolowane, jeżeli składają się z kilku warstw materiałów, których przewodność cieplna każdej z nich wynosi λ≥1,16 W/(m 2 ∙ 0 C). Podłogi są uważane za izolowane, jeśli ich warstwa izolacyjna ma λ<1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С.

Opór przenikania ciepła (m2 ∙ 0 C/W) dla każdej strefy określa się jak dla podłóg nieocieplonych, ponieważ przewodność cieplna każdej warstwy λ≥1,16 W / m2 ∙ 0 C. Tak więc opór przenoszenia ciepła Ro \u003d Rn.p. dla pierwszej strefy wynosi 2,15, dla drugiej - 4,3, dla trzeciej - 8,6, reszta - 14,2 m 2 ∙ 0 C / W.

) Całkowita powierzchnia otworów okiennych: ok \u003d 2,94 ∙ 3 ∙ 22 + 1,8 ∙ 1,76 ∙ 6 \u003d 213 m 2.

Całkowita powierzchnia drzwi zewnętrznych: dv \u003d 1,77 ∙ 2,3 ∙ 6 \u003d 34,43 m 2.

Powierzchnia ściany zewnętrznej pomniejszona o otwory okienne i drzwiowe: n.s. = 42,85 ∙ 2,7 + 29,5 ∙ 2,7 + 11,5 ∙ 2,7 + 14,5 ∙ 2,7 + 3 ∙ 2,7 + 8,5 ∙ 2,7 - 213-34,43 \u003d 62 m 2.

Powierzchnia ściany piwnicy: n.s.p = 14,5∙2,7+5,5∙2,7-4,1=50

) Powierzchnia sufitu: pot \u003d 42,85 ∙ 12 + 3 ∙ 8,5 \u003d 539,7 m 2,

,

gdzie F to powierzchnia ogrodzenia (m²), która jest obliczana z dokładnością do 0,1 m² (wymiary liniowe konstrukcji otaczających określa się z dokładnością do 0,1 m, z zachowaniem zasad pomiaru); tv i tn - temperatury projektowe powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, ºС (ok. 1 ... 3); R 0 - całkowita odporność na przenoszenie ciepła, m 2 ∙ 0 C / W; n - współczynnik zależny od położenia zewnętrznej powierzchni ogrodzenia w stosunku do powietrza zewnętrznego, przyjmiemy wartości współczynnika n \u003d 1 (dla ścian zewnętrznych, pokryć niepoddaszy, podłóg na poddaszu z pokrycia dachowe stalowe, dachówkowe lub azbestowo-cementowe wzdłuż rzadkiej skrzyni, podłogi na ziemi)

Straty ciepła przez ściany zewnętrzne:

Fns = 601,1 W.

Straty ciepła przez zewnętrzne ściany piwnicy:

Fn.s.p = 130,1 W.

∑F n.s. =F n.s. + F n.s.p. \u003d 601,1 + 130,1 \u003d 731,2 W.

Straty ciepła przez okna:

fok = 25685 W.

Straty ciepła przez drzwi:

Fdv = 6565,72 W.

Straty ciepła przez sufit:

Fpot = = 13093,3 W.

Straty ciepła przez podłogę:

Fpol = 6240,5 W.

Straty ciepła przez podłogę piwnicy:

Fpol.p = 100 W.

∑F podłoga \u003d F podłoga. + Ф pol.p. \u003d 6240,5 + 100 \u003d 6340,5 W.

Dodatkowe straty ciepła przez zewnętrzne pionowe i pochyłe (rzut pionowy) ściany, drzwi i okna zależą od różnych czynników. Wartości Fdob są obliczane jako procent głównych strat ciepła. Dodatkowe straty ciepła przez ścianę zewnętrzną i okna skierowane na północ, wschód, północny zachód i północny wschód wynoszą 10%, południowy wschód i zachód 5%.

Dodatkowe straty na infiltrację powietrza zewnętrznego dla budynków przemysłowych są pobierane w wysokości 30% strat głównych przez wszystkie ogrodzenia:

Finf \u003d 0,3 (Fn.s. + Focal. + Fpot. + Fdv + Fpol.) \u003d 0,3 (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) \u003d 15724, 7 W

Zatem całkowitą utratę ciepła określa wzór:

1.4 Obliczanie powierzchni grzewczej i dobór grzejników do instalacji centralnego ogrzewania

Najczęściej stosowanymi i wszechstronnymi urządzeniami grzewczymi są grzejniki żeliwne. Instalowane są w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i różnych budynkach przemysłowych. Rury stalowe wykorzystujemy jako urządzenia grzewcze w obiektach przemysłowych.

Najpierw określmy przepływ ciepła z rurociągów systemu grzewczego. Strumień ciepła oddawany do pomieszczenia przez otwarte nieizolowane rurociągi określa wzór 3:

Фfr = Ftr ∙ ktr (tfr - tv) ∙ η,

gdzie Ftr \u003d π ∙ d l to powierzchnia zewnętrznej powierzchni rury, m²; d i l - średnica zewnętrzna i długość rurociągu, m (średnice głównych rurociągów wynoszą zwykle 25 ... 50 mm, piony 20 ... 32 mm, połączenia z urządzeniami grzewczymi 15 ... 20 mm); ktr - współczynnik przenikania ciepła rury W / (m 2 ∙ 0 С) określa się zgodnie z tabelą 4 w zależności od różnicy temperatur i rodzaju chłodziwa w rurociągu, ºС; η - współczynnik równy zasilaniu znajdującemu się pod stropem 0,25, dla pionów pionowych 0,5, dla powrotu znajdującego się nad podłogą 0,75, dla przyłączy do urządzenia grzewczego 1,0

Rurociąg zasilający:

Średnica-50mm:50mm =3,14∙73,4∙0,05=11,52 m²;

Średnica 32mm:32mm =3,14∙35,4∙0,032=3,56 m²;

Średnica-25mm:25mm =3,14∙14,45∙0,025=1,45m²;

Średnica-20:20mm = 3,14∙32,1∙0,02=2,02 m²;

Rurociąg powrotny:

Średnica-25mm:25mm =3,14∙73,4∙0,025=5,76 m²;

Średnica-40mm:40mm =3,14∙35,4∙0,04=4,45 m²;

Średnica-50mm:50mm =3,14∙46,55∙0,05=7,31 m²;

Przyjmuje się, że współczynnik przenikania ciepła rur dla średniej różnicy między temperaturą wody w urządzeniu a temperaturą powietrza w pomieszczeniu (95 + 70) / 2 - 15 \u003d 67,5 ºС wynosi 9,2 W / (m² ∙ ºС). zgodnie z danymi w tabeli 4 .

Bezpośrednia rura cieplna:

Ф p1,50 mm = 11,52 ∙ 9,2 (95 - 16) ∙ 1 = 8478,72 W;

Ф p1,32 mm \u003d 3,56 ∙ 9,2 (95-16) ∙ 1 \u003d 2620,16 W;

Ф p1,25 mm \u003d 1,45 ∙ 9,2 (95–16) ∙ 1 \u003d 1067,2 W;

Ф p1,20 mm \u003d 2,02 ∙ 9,2 (95–16) ∙ 1 \u003d 1486,72 W;

Rura powrotna ciepła:

Ф p2,25 mm \u003d 5,76 ∙ 9,2 (70–16) ∙ 1 \u003d 2914,56 W;

Ф p2,40 mm \u003d 4,45 ∙ 9,2 (70–16) ∙ 1 \u003d 2251,7 W;

Ф p2,50 mm \u003d 7,31 ∙ 9,2 (70–16) ∙ 1 \u003d 3698,86 W;

Całkowity przepływ ciepła ze wszystkich rurociągów:

F tr \u003d 8478,72 + 2620,16 + 1067,16 + 1486,72 + 2914,56 + 2251,17 + 3698,86 \u003d 22517,65 W

Wymaganą powierzchnię grzewczą (m²) urządzeń określa w przybliżeniu wzór 4:

,

gdzie Fogr-Ftr - przenoszenie ciepła urządzeń grzewczych, W; Фfr - przenikanie ciepła otwartych rurociągów znajdujących się w tym samym pomieszczeniu z urządzeniami grzewczymi, W; pr - współczynnik przenikania ciepła urządzenia, W / (m 2 0 С). do podgrzewania wody tpr \u003d (tg + tо) / 2; tg i t® - projektowa temperatura wody ciepłej i zimnej w urządzeniu; dla niskociśnieniowego ogrzewania parowego przyjmuje się tpr \u003d 100 ºС, w systemach wysokociśnieniowych tpr jest równy temperaturze pary przed urządzeniem przy odpowiednim ciśnieniu; tv - projektowa temperatura powietrza w pomieszczeniu, ºС; β 1 - współczynnik korygujący uwzględniający sposób montażu grzejnika. Przy swobodnym montażu przy ścianie lub we wnęce o głębokości 130 mm, β 1 = 1; w pozostałych przypadkach wartości β 1 przyjmuje się na podstawie następujących danych: a) urządzenie jest montowane przy ścianie bez wnęki i przykryte płytą w postaci półki z odstępem między płytą a grzałka 40 ... 100 mm, współczynnik β 1 = 1,05 ... 1,02; b) urządzenie jest zainstalowane we wnęce ściennej o głębokości większej niż 130 mm z odległością między płytą a grzejnikiem 40 ... 100 mm, współczynnik β 1 = 1,11 ... 1,06; c) urządzenie jest montowane w ścianie bez wnęki i zamykane szafką drewnianą z otworami w płycie górnej oraz w ścianie czołowej przy podłodze z odległością płyty od grzałki równej 150, 180, 220 i 260 mm, współczynnik β 1, odpowiednio, jest równy 1,25; 1,19; 1.13 i 1.12; β 1 - współczynnik korygujący β 2 - współczynnik korygujący uwzględniający chłodzenie wody w rurociągach. Przy otwartym układaniu rurociągów ogrzewania wodnego i ogrzewaniu parowym β 2 =1. dla ukrytego rurociągu układającego, z obiegiem pompy β 2 \u003d 1,04 (systemy jednorurowe) i β 2 \u003d 1,05 (systemy dwururowe z górnym okablowaniem); w obiegu naturalnym, ze względu na wzrost chłodzenia wody w rurociągach, wartości β 2 należy pomnożyć przez współczynnik 1,04.pr \u003d 96 m²;

Wymaganą liczbę odcinków grzejników żeliwnych dla obliczonego pomieszczenia określa wzór:

Fpr / fsekcja,

gdzie fsekcja jest powierzchnią grzewczą jednej sekcji, m² (tabela 2).= 96 / 0,31 = 309.

Wynikowa wartość n jest przybliżona. W razie potrzeby dzieli się go na kilka urządzeń i wprowadzając współczynnik korygujący β 3, który uwzględnia zmianę średniego współczynnika przenikania ciepła urządzenia w zależności od liczby w nim sekcji, liczbę sekcji przyjętych do montażu w każdym urządzeniu grzewczym znajduje się:

usta \u003d n β 3;

usta = 309 1,05 = 325.

Montujemy 27 grzejników w 12 sekcjach.

zaopatrzenie w wodę grzewczą wentylacja szkolna

1.5 Dobór grzałek

Grzejniki służą jako urządzenia grzewcze w celu podwyższenia temperatury powietrza dostarczanego do pomieszczenia.

Dobór grzałek ustalany jest w następującej kolejności:

Określamy strumień ciepła (W), który będzie ogrzewał powietrze:

Phv = 0,278 ∙ Q ∙ ρ ∙ c ∙ (tv - tn), (10)

gdzie Q jest objętościowym przepływem powietrza, m³/h; ρ - gęstość powietrza w temperaturze tk, kg/m³; ср = 1 kJ/ (kg ∙ ºС) - właściwa izobaryczna pojemność cieplna powietrza; tk - temperatura powietrza za nagrzewnicą, ºС; tn - początkowa temperatura powietrza wchodzącego do nagrzewnicy, ºС

Gęstość powietrza:

ρ = 346/(273+18) 99,3/99,3 = 1,19;

Fw = 0,278 ∙ 1709,34 ∙ 1,19 ∙ 1 ∙ (16- (-16)) = 18095,48 W.

,

Szacowana masowa prędkość powietrza wynosi 4-12 kg/s∙m².

m².

3. Następnie zgodnie z Tabelą 7 dobieramy model i numer nagrzewnicy o powierzchni otwartej powietrza zbliżonej do obliczonej. Przy równoległej (wzdłuż powietrza) instalacji kilku grzejników brana jest pod uwagę ich całkowita powierzchnia sekcji pod napięciem. Wybieramy 1 K4PP nr 2 o powierzchni wolnego powietrza 0,115 m² i powierzchni grzewczej 12,7 m²

4. Dla wybranej nagrzewnicy obliczyć rzeczywistą masową prędkość powietrza

= 4,12 m/s.

Następnie zgodnie z wykresem (rys. 10) dla przyjętego modelu grzejnika znajdujemy współczynnik przenikania ciepła k w zależności od rodzaju chłodziwa, jego prędkości oraz wartości νρ. Zgodnie z harmonogramem współczynnik przenikania ciepła k \u003d 16 W / (m 2 0 C)

Określamy rzeczywisty strumień ciepła (W) przekazywany przez jednostkę kaloryczną do ogrzanego powietrza:

Фк = k ∙ F ∙ (t´av - tav),

gdzie k jest współczynnikiem przenikania ciepła, W / (m 2 ∙ 0 С); F - powierzchnia grzewcza nagrzewnicy powietrza, m²; t´av - średnia temperatura chłodziwa, ºС, dla chłodziwa - para - t´av = 95 ºС; tav - średnia temperatura ogrzanego powietrza t´av = (tk + tn) /2

Fk \u003d 16 ∙ 12,7 ∙ (95 - (16-16) / 2) \u003d 46451 ∙ 2 \u003d 92902 W.

grzałka płytowa KZPP nr 7 zapewnia przepływ ciepła 92902 W, a wymagane 83789,85 W. Dlatego transfer ciepła jest w pełni zapewniony.

Margines wymiany ciepła wynosi =6%.

1.6 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie szkoły w ciepłą wodę

Szkoła potrzebuje ciepłej wody na potrzeby sanitarne. Szkoła z 90 miejscami zużywa 5 litrów ciepłej wody dziennie. Razem: 50 litrów. Dlatego umieszczamy 2 piony o przepływie wody 60 l/h każdy (czyli łącznie 120 l/h). Biorąc pod uwagę fakt, że ciepła woda na potrzeby sanitarne zużywana jest średnio około 7 godzin w ciągu dnia, znajdujemy ilość ciepłej wody - 840 l/dobę. Szkoła zużywa 0,35 m³/h na godzinę

Wtedy przepływ ciepła do źródła wody będzie

FGV. \u003d 0,278 0,35 983 4,19 (55 - 5) \u003d 20038 W

Ilość kabin prysznicowych dla szkoły to 2. Godzinowe zużycie ciepłej wody przez jedną kabinę to Q=250 l/h, przyjmujemy że prysznic pracuje średnio 2 godziny na dobę.

Następnie całkowite zużycie ciepłej wody: Q \u003d 3 2 250 10 -3 \u003d 1 m 3

FGV. \u003d 0,278 1 983 4,19 (55 - 5) \u003d 57250 W.

∑F rok \u003d 20038 + 57250 \u003d 77288 W.

2. Obliczanie obciążenia cieplnego dla sieci ciepłowniczych

Maksymalny przepływ ciepła (W) zużywanego do ogrzewania budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej wsi, włączonych do sieci ciepłowniczej, można określić za pomocą wskaźników zagregowanych w zależności od powierzchni mieszkalnej przy użyciu następujących wzorów:

Fotografia = φ ∙ F,

Fot.l=0,25∙ Fot.l., (19)

gdzie φ jest zagregowanym wskaźnikiem maksymalnego właściwego strumienia ciepła zużytego do ogrzewania 1 m² powierzchni mieszkalnej, W / m². Wartości φ są określane w zależności od obliczonej zimowej temperatury powietrza zewnętrznego zgodnie z harmonogramem (ryc. 62); F - powierzchnia mieszkalna, m².

1. Na trzynaście 16 budynków mieszkalnych o powierzchni 720 m 2 otrzymujemy:

Fotografia \u003d 13 170 720 \u003d 1591200 W.

Za jedenaście 8-apartamentowych budynków o powierzchni 360 m 2 otrzymujemy:

Fotografia = 8 ∙ 170 ∙ 360 = 489600 W.

Na miód. punkty o wymiarach 6x6x2,4 otrzymujemy:

Fotosuma=0,25∙170∙6∙6=1530 W;

Dla biura o wymiarach 6x12 m:

Zdjęcie wspólne = 0,25 ∙ 170 ∙ 6 12 = 3060 W,

W przypadku pojedynczych budynków mieszkalnych, publicznych i przemysłowych maksymalne przepływy ciepła (W) zużywane do ogrzewania i ogrzewania powietrza w systemie wentylacji nawiewnej są w przybliżeniu określone wzorami:

Fot \u003d qot Vn (tv - tn) a,

Fv \u003d qv Vn (tv - tn.v.),

gdzie q od i q w - specyficzne właściwości ogrzewania i wentylacji budynku, W / (m 3 0 C), przyjęte zgodnie z tabelą 20; V n - kubatura budynku zgodnie z pomiarem zewnętrznym bez piwnicy, m 3, jest pobierana zgodnie z projektami standardowymi lub jest określana przez pomnożenie jego długości przez szerokość i wysokość od planistycznego znaku ziemi do wierzchołka okap; t in = średnia projektowa temperatura powietrza, typowa dla większości pomieszczeń budynku, 0 С; t n \u003d obliczona zimowa temperatura powietrza zewnętrznego, - 25 0 С; t N.V. - obliczona temperatura wentylacji zimowej powietrza zewnętrznego, - 16 0 С; a jest współczynnikiem korygującym, który uwzględnia wpływ na specyficzną charakterystykę cieplną lokalnych warunków klimatycznych przy tn=25 0 С a = 1,05

Phot \u003d 0,7 ∙ 18 ∙ 36 ∙ 4,2 ∙ (10 - (- 25)) ∙ 1,05 \u003d 5000,91 W,

Fv.tot.=0,4∙5000,91=2000W.

Dom Brygady:

Phot \u003d 0,5 ∙ 1944 ∙ (18 - (- 25)) ∙ 1,05 \u003d 5511,2 W,

Warsztaty szkolne:

Phot \u003d 0,6 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 25)) 1,05 \u003d 47981,8 W,

Fv \u003d 0,2 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 16)) ∙ \u003d 11249,28 W,

2.2 Obliczanie zużycia ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę dla budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej

Średni przepływ ciepła (W) zużyty w okresie grzewczym w celu zaopatrzenia budynków w ciepłą wodę określa wzór:

F = co rok · nf,

W zależności od tempa zużycia wody w temperaturze 55 0 C zagregowany wskaźnik średniego strumienia ciepła (W) wydanego na zaopatrzenie w ciepłą wodę jednej osoby będzie równy: to 407 watów.

W przypadku 16 budynków mieszkalnych z 60 mieszkańcami przepływ ciepła do zaopatrzenia w ciepłą wodę będzie wynosił: \u003d 407 60 \u003d 24420 W,

za trzynaście takich domów - F g.v. \u003d 24420 13 \u003d 317460 W.

Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę ośmiu 16-mieszkaniowych budynków z 60 mieszkańcami w okresie letnim

F g.w.l. = 0,65 F g.w. = 0,65 317460 = 206349 W

W przypadku 8 budynków mieszkalnych z 30 mieszkańcami przepływ ciepła do zaopatrzenia w ciepłą wodę będzie wynosił:

F \u003d 407 30 \u003d 12210 W,

dla jedenastu takich domów - F g.v. \u003d 12210 11 \u003d 97680 W.

Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę jedenastu 8-mieszkaniowych budynków z 30 mieszkańcami w okresie letnim

F g.w.l. = 0,65 F g.w. \u003d 0,65 97680 \u003d 63492 W.

Wtedy przepływ ciepła do źródła wody w biurze będzie:

FGV. = 0,278 ∙ 0,833 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 47690 W

Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę biurową latem:

F g.w.l. = 0,65 ∙ F g.c. = 0,65 ∙ 47690 = 31000 W

Przepływ ciepła dla miodu wodociągowego. punkt będzie:

FGV. = 0,278 ∙ 0,23 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 13167 W

Zużycie ciepła na miód dostarczający ciepłą wodę. punkty w lecie:

F g.w.l. = 0,65 ∙ F g.c. = 0,65 ∙ 13167 = 8559 W

W warsztatach ciepła woda jest również potrzebna na potrzeby sanitarne.

W warsztacie mieszczą się 2 piony o przepływie wody 30 l/h każdy (czyli łącznie 60 l/h). Biorąc pod uwagę, że ciepła woda na potrzeby sanitarne zużywana jest średnio przez około 3 godziny w ciągu dnia, stwierdzamy ilość ciepłej wody - 180 l/dobę

FGV. \u003d 0,278 0,68 983 4,19 (55 - 5) \u003d 38930 W

Przepływ ciepła zużytego na zaopatrzenie warsztatu szkolnego w ciepłą wodę w okresie letnim:

Fgw.l \u003d 38930 0,65 \u003d 25304,5 W

Tabela podsumowująca przepływy ciepła

Szacunkowe strumienie ciepła, W

Nazwać

Ogrzewanie

Wentylacja

Potrzeby techniczne

Szkoła dla 90 uczniów

dom o powierzchni 16 m2

Miód. ustęp

8 apartamentowiec

warsztaty szkolne





∑Ф total =Ф od +Ф do +Ф g.v. \u003d 2147318 + 13243 + 737078 \u003d 2897638 W.

3. Budowa rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego i dobór kotłów

.1 Budowanie rocznej krzywej obciążenia cieplnego

Roczne zużycie dla wszystkich rodzajów zużycia ciepła można obliczyć za pomocą wzorów analitycznych, ale wygodniej jest wyznaczyć je graficznie z rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego, co jest również niezbędne do ustalenia trybów pracy kotłowni przez cały rok. Taki harmonogram budowany jest w zależności od czasu trwania różnych temperatur na danym obszarze, co określa Załącznik 3.

Na ryc. 3 przedstawia roczny harmonogram obciążenia kotłowni obsługującej obszar mieszkalny wsi oraz zespół budynków przemysłowych. Wykres jest zbudowany w następujący sposób. Po prawej stronie wzdłuż osi odciętej naniesiony jest czas pracy kotłowni w godzinach, po lewej - temperatura powietrza zewnętrznego; zużycie ciepła wykreśla się wzdłuż osi y.

Najpierw kreślony jest wykres zmieniający zużycie ciepła do ogrzewania budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, w zależności od temperatury zewnętrznej. W tym celu na osi y wykreśla się całkowity maksymalny przepływ ciepła zużyty na ogrzewanie tych budynków, a znaleziony punkt jest połączony linią prostą z punktem odpowiadającym temperaturze powietrza na zewnątrz, która jest równa średniej temperaturze projektowej budynków mieszkalnych; budynki użyteczności publicznej i przemysłowe tv = 18 °C. Od początku sezonu grzewczego przy temperaturze 8 °C, linia 1 wykresu do tej temperatury jest pokazana linią przerywaną.

Zużycie ciepła na ogrzewanie i wentylację budynków użyteczności publicznej w funkcji tn jest prostą nachyloną 3 od tv = 18°C ​​do obliczonej temperatury wentylacji tn.v. dla tego regionu klimatycznego. W niższych temperaturach powietrze w pomieszczeniu jest mieszane z powietrzem nawiewanym, tj. następuje recyrkulacja, a zużycie ciepła pozostaje bez zmian (wykres przebiega równolegle do osi x). W podobny sposób budowane są wykresy zużycia ciepła do ogrzewania i wentylacji różnych budynków przemysłowych. Średnia temperatura budynków przemysłowych tv = 16°C. Rysunek przedstawia łączne zużycie ciepła na ogrzewanie i wentylację dla tej grupy obiektów (linie 2 i 4 zaczynając od temperatury 16°C). Zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę i potrzeby technologiczne nie zależy od tn. Ogólny wykres dla tych strat ciepła przedstawiono linią prostą 5.

Całkowity wykres zużycia ciepła w zależności od temperatury powietrza na zewnątrz przedstawia linia przerywana 6 (punkt załamania odpowiada tn.a.), odcinając na osi y odcinek równy maksymalnemu przepływowi ciepła zużywanego dla wszystkich typów zużycia (∑Fot + ∑Fv + ∑Fg. in. + ∑Ft) przy projektowej temperaturze zewnętrznej tn.

Dodanie całkowitego otrzymanego obciążenia 2,9W.

Na prawo od osi odciętej, dla każdej temperatury zewnętrznej wykreślona jest liczba godzin sezonu grzewczego (w sumie skumulowanej), podczas których utrzymywana była temperatura równa lub niższa od tej, dla której wykonywana jest konstrukcja ( Załącznik 3). I przez te punkty narysuj pionowe linie. Ponadto na te linie rzutowane są rzędne z wykresu całkowitego zużycia ciepła, odpowiadające maksymalnemu zużyciu ciepła przy tych samych temperaturach zewnętrznych. Otrzymane punkty łączy gładka krzywa 7, która jest wykresem obciążenia cieplnego dla okresu grzewczego.

Obszar ograniczony osiami współrzędnych, krzywą 7 i linią poziomą 8, pokazującym całkowite obciążenie w okresie letnim, wyraża roczne zużycie ciepła (GJ/rok):

rok = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ F ∙ m Q ∙ m n ,

gdzie F jest obszarem rocznego harmonogramu obciążenia cieplnego, mm²; m Q i m n - skale zużycia ciepła i czasu pracy kotłowni odpowiednio W/mm i h/mm.rok = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ 9871,74 ∙ 23548 ∙ 47,8 = 40001,67 J/rok

Z czego udział okresu grzewczego wynosi 31681,32 J/rok, co stanowi 79,2%, na lato 6589,72 J/rok, co stanowi 20,8%.

3.2 Wybór nośnika ciepła

Używamy wody jako nośnika ciepła. Ponieważ projektowe obciążenie cieplne Fr wynosi ≈ 2,9 MW, czyli mniej niż warunek (Fr ≤ 5,8 MW), dozwolone jest stosowanie wody o temperaturze 105 ºС w linii zasilającej, a temperatura wody w rurociągu powrotnym jest zakłada się, że wynosi 70 ºС. Jednocześnie bierzemy pod uwagę, że spadek temperatury w sieci odbiorcy może sięgać nawet 10%.

Zastosowanie przegrzanej wody jako nośnika ciepła daje większe oszczędności w metalu rur ze względu na zmniejszenie ich średnicy, zmniejsza zużycie energii pomp sieciowych, ponieważ całkowita ilość wody krążącej w układzie jest zmniejszona.

Ponieważ dla niektórych odbiorców do celów technicznych wymagana jest para, u odbiorców należy zainstalować dodatkowe wymienniki ciepła.

3.3 Dobór kotła

Kotły grzewcze i przemysłowe, w zależności od rodzaju zainstalowanych w nich kotłów, mogą być wodne, parowe lub łączone - z kotłami parowymi i gorącą wodą.

Wybór konwencjonalnych kotłów żeliwnych z chłodziwem o niskiej temperaturze upraszcza i obniża koszty lokalnego zaopatrzenia w energię. Do zaopatrzenia w ciepło przyjmujemy trzy żeliwne kotły wodne Tula-3 o mocy cieplnej 779 kW każdy na paliwo gazowe o następującej charakterystyce:

Szacowana moc Fr = 2128 kW

Moc zainstalowana Fu = 2337 kW

Powierzchnia grzewcza - 40,6 m²

Liczba sekcji - 26

Wymiary 2249×2300×2361 mm

Maksymalna temperatura podgrzewania wody - 115 ºС

Sprawność podczas pracy na gazie η k.a. = 0,8

Podczas pracy w trybie parowym nadciśnienie pary - 68,7 kPa

.4 Budowa rocznego harmonogramu regulacji zasilania kotłowni cieplnej”

Ze względu na to, że obciążenie cieplne odbiorców zmienia się w zależności od temperatury zewnętrznej, trybu pracy systemu wentylacji i klimatyzacji, przepływu wody do zaopatrzenia w ciepłą wodę i potrzeb technologicznych, ekonomiczne tryby wytwarzania ciepła w kotłowni powinna być zapewniona przez centralną regulację dostaw ciepła.

W sieciach ogrzewania wodnego stosuje się wysokiej jakości regulację zaopatrzenia w ciepło, realizowaną poprzez zmianę temperatury chłodziwa przy stałym natężeniu przepływu.

Wykresy temperatur wody w sieci ciepłowniczej to tp = f (tn, ºС), tо = f (tн, ºС). Po zbudowaniu wykresu zgodnie z metodą podaną w pracy dla tн = 95 ºС; do = 70 ºС dla ogrzewania (uwzględnia się, że temperatura nośnika ciepła w sieci ciepłej wody nie powinna spaść poniżej 70 ºС), tpv = 90 ºС; tov = 55 ºС - w przypadku wentylacji określamy zakresy zmian temperatury chłodziwa w sieciach grzewczych i wentylacyjnych. Na osi odciętej naniesione są wartości temperatury zewnętrznej, na osi rzędnych - temperatura wody w sieci. Początek współrzędnych pokrywa się z obliczoną temperaturą wewnętrzną dla budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej (18 ºС) oraz temperaturą chłodziwa, również równą 18 ºС. Na przecięciu prostopadłych przywróconych do osi współrzędnych w punktach odpowiadających temperaturom tp = 95 ºС, tн = -25 ºС znajduje się punkt A, a rysując poziomą linię prostą od temperatury wody powrotnej 70 ºС, punkt B. Łącząc punkty A i B ze współrzędnymi początkowymi otrzymujemy wykres zmian temperatury wody bezpośredniej i powrotnej w sieci ciepłowniczej w zależności od temperatury zewnętrznej. W przypadku obciążenia ciepłej wody temperatura chłodziwa w linii zasilającej sieci typu otwartego nie powinna spaść poniżej 70 ° C, dlatego wykres temperatury dla wody zasilającej ma punkt załamania C, na lewo od które τ p = const. Dopływ ciepła do ogrzewania w stałej temperaturze jest regulowany przez zmianę natężenia przepływu chłodziwa. Minimalną temperaturę wody powrotnej określa się, rysując pionową linię przez punkt C aż do przecięcia z krzywą wody powrotnej. Rzut punktu D na oś y pokazuje najmniejszą wartość τо. Prostopadła, zrekonstruowana z punktu odpowiadającego obliczonej temperaturze zewnętrznej (-16 ºС), przecina proste AC i BD w punktach E i F, pokazując maksymalne temperatury wody zasilającej i powrotnej dla systemów wentylacyjnych. Oznacza to, że temperatury wynoszą odpowiednio 91 ºС i 47 ºС, które pozostają niezmienione w zakresie od tn.v i tn (linie EK i FL). W tym zakresie temperatur powietrza zewnętrznego centrale wentylacyjne pracują z recyrkulacją, której stopień jest regulowany tak, aby temperatura powietrza wpływającego do nagrzewnic pozostawała stała.

Wykres temperatur wody w sieci ciepłowniczej przedstawiono na rys.4.

Rys.4. Wykres temperatur wody w sieci ciepłowniczej.

Bibliografia

1. Efendiew A.M. Projektowanie zasilania energetycznego przedsiębiorstw kompleksu rolno-przemysłowego. Zestaw narzędzi. Saratów 2009.

Zacharow A.A. Warsztaty z wykorzystania ciepła w rolnictwie. Wydanie drugie, poprawione i powiększone. Moskwa Agropromizdat 1985.

Zacharow A.A. Wykorzystanie ciepła w rolnictwie. Moskiewski Kolos 1980.

Kiryushatov A.I. Elektrociepłownie do produkcji rolniczej. Saratów 1989.

SNiP 2.10.02-84 Budynki i pomieszczenia do przechowywania i przetwarzania produktów rolnych.