2.4 Расчёт элементов теплофикационной системы

Решается задача определения числа секций приборов водяной системы отопления жилого или производственного помещения.

(2.15)

(2.16)

, (2.17)

(2.18)

(2.19)

где - число секций чугунных по (2.15) или стальных по (2.16) радиаторов или конверторов с кожухом;- площадь поверхности отопительного прибора, отапливаемого помещения и поверхности нагрева одной секции соответственно, м²; - удельная плотность отапливаемого теплового потока по табл. П.4.1 , Вт/м²; - расчётная и номинальная по табл. П.4.3 плотность теплового потока прибора, Вт/м²; – расход теплоносителя через прибор по табл. П.4.4 , кг/с;- температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения, °С;- теплопотребность помещения и теплоотдача стояков и подводок, к которым подключён отопительный прибор, Вт;- вспомогательные коэффициенты, принимаемые по табл. П.4.2, П.4.3, П.4.4, П.4.5 и рис.П.4.1.

Пример 4-1. Определить число двухрядных стальных радиаторов типа 2РСВ1-4, необходимых для отопления жилого помещения при следующих условиях: =96 м² ; помещение угловое на третьем этаже девятиэтажного дома 1990 года постройки; расчётная температура наружного воздуха -25 °С.

Решение:

Для стальных радиаторов число секций определяется по (2.16). Предварительно по (2.17... 2.19) с использованием данных Приложения 4 находим

=1,5*96*81=11664 Вт, а также

=712*(35/70)^1+0,25*(0,2/0,1)^0,04*0,97=256,5 Вт.

Здесь принято =35 °С, что соответствует среднему значению для водяных систем отопления.

=(11664-0)* 1,07* 1,1/256,5=53,5 м²,

где β₁=1,07 и β₂=1,1 –принимаются по Приложению 4, =0, т.к. предполагается

=53,5/2,88=18,6.

Таким образом, принимается 19 секций типа 2РСВ1-4, которые устанавливаются у оконных проёмов.

Задание № 4. Для помещения, в котором вы проживаете или работаете, определить число радиаторов, необходимых для отопления. Тип отопительного прибора принять по таблице П.4.3 в соответствии с последней цифрой номера зачётной книжки.

Примечание. В таблице П.4.1 в числителе указаны значения без учёта проведения энергосберегающих мероприятий, а в знаменателе - с учётом таких мероприятий (например, утепление дверных проемов, заклейка окон в зимний период и др.).

3. Работа с научно-публицистической литературой

В научно-технической библиотеке КузГТУ можно найти периодические издания журналов из сферы энергетики. Перечень рекомендуемых журналов, которые есть в нашей библиотеке: - Электрохимия (журнал рос. АН)

- Энергетик (ежемесячный производственно-массовый журнал Минэнерго РФ, и др.)

-Энергетика за рубежом (приложение к журналу "Энергетик")

- Энергетика и ТЭК (ежемесячный производственно-практический журнал)

- Энергия: экономика, техника, экология (ежемесячный научно-популярный и общественно-политический иллюстрированный журнал Президиум Рос. АН и др.)

- Энергорынок (профессиональный журнал Медиа-группа "РЦБ")

- Энергосбережение и водоподготовка (научно-технический журнал НПО "Энерговест")

- Энергосбережение (специализированный журнал Управление топливно-энергетического хоз-ва и др.)

- Энергохозяйство за рубежом (приложение к журналу "Электрические станции" Минэнерго РФ и др.)

- Электротехника (ежемесячный научно-технический журнал Департамент машиностроения Минпрома РФ и др.)

- Электрика (ежемесячный научный, производственно-технический и информационно-аналитический журнал)

Можно пользоваться другими журналами. Эти журналы, а так же другие по схожей тематике есть в библиотеке им. Федорова (пл. Волкова), а также в сети Интернет.

Итогом изучения журналов является написание рефератов. Из нижеприведенных тем студент выбирает ту, которая ему близка и исследует литературу. Таким образом, в реферате будут отображены основные достижения в той области, которую выбрал обучающийся. Темы рефератов

1.         Техническая термодинамика: основные понятия термодинамики: первый закон термодинамики, второй закон термодинамики, термодинамические свойства и процессы реальных газов и паров; циклы энергетических установок.

2.         Теплообмен: теплопроводность; конвективный теплообмен; теплообмен излучением; теплопередача; сложный теплообмен; основы расчетов теплообменных аппаратов.

3.         Основы гидроэнергетики: основные характеристики потока воды, уравнение неразрывности потока жидкости: уравнение Бернулли, гидродинамический напор, гидравлическое сопротивление и потеря напора жидкости.

4.         Основные гидрологические характеристики рек: расход воды, норма и модуль стока, работа водяного потока.

5.         Типы тепловых электростанций (ТЭС): конденсационные (КЭС, ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

6.         Принципиальные тепловые схемы электростанций.

7.         Суточные и годовые графики тепловых и электрических нагрузок: выбор электростанций для их покрытия.

8.         Потери и КПД тепловых электростанций на органическом топливе.

9.         Показатели тепловой экономичности теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Условия применимости схем раздельного и комбинированного энергоснабжения. Основное энергетическое оборудование тепловых электростанций.

10.   Паровые и газовые турбины: принцип действия и устройство турбин, преобразование энергии в ступени турбины; потери и КПД турбинной ступени; многоступенчатые турбины.

11.   Вспомогательное оборудование тепловых электростанций: характеристики, конструкции и условия эксплуатации насосного оборудования ТЭС, конденсатных, питательных, дренажных, циркуляционных, сетевых и подпиточных насосов; выбор привода питательного насоса.

12.   Техническое водоснабжение, топливоснабжение, шлакоудаление, очистка и удаление дымовых газов.

13.   Охрана окружающей среды от воздействия тепловых электростанций.

14.   Преимущества атомных электрических станций (АЭС) по сравнению с тепловыми электростанциями.

15.   Тепловые схемы АЭС: одноконтурная, двухконтурная и трехконтурная. Основное энергетическое оборудование АЭС: атомные реакторы типа РБМК, ВВЭР и БН, основные отличия и особенности этих типов энергетических реакторов.

16.   Реакторные установки двухконтурных АЭС.

17.   Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР): тенденции развития ВТГР.

18.   Атомные станции теплоснабжения (ACT): реакторные установки для ACT. Реакторные установки на быстрых нейтронах. Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ).

19.   Парогенераторы, турбины, промежуточные сепараторы и пароперегреватели атомных электростанций.

20.   Особенности паротурбинного цикла АЭС.

21.   Солнечные энергетические установки: системы солнечного теплоснабжения.

22.   Солнечные электростанции с центральным приемником.

23.   Геотермальная энергетика: геотерминальные ресурсы, принципиальные схемы геотерминальных тепловых электростанций (ГэоТЭС).

24.    Ветроэнергетика: принципы преобразования ветровой энергии; принципиальные конструкции ветровых турбин; основные узлы ветроэнергетических установок. 

Требования к реферату:

Реферат не менее 7 страниц, список литературы (не менее 3 источников, статей), Википедию использовать нельзя. Не более 50% реферата может составлять учебная литература, не менее 50 % материал из статей, журналов, тезисов докладов конференций и т.д.

Правила оформления:

Реферат выполняется на листах бумаги формата А4. Работа должна быть сшита. Шрифт Times New Roman, размер шрифта – 14, междустрочный интервал – полуторный. Текст оформляется на одной стороне листа аккуратно и разборчиво, без грамматических ошибок, без сокращения слов (кроме общепринятых в научной литературе). Размеры полей: левое – 30 мм, правое – 15 мм, верхнее – 20 мм, нижнее – 20 мм. Страницы нумеруются вверху листа по центру. Титульный лист не нумеруется (образец оформления см. в прил. 5). Параграфы работы должны иметь нумерацию и название. Слова «ВВЕДЕНИЕ» и «ЗАКЛЮЧЕНИЕ» пишутся прописными буквами, а названия параграфов – строчными (образец оформления содержания см. в прил. 6). Введение и заключение следует начинать с новой страницы. Расстояние между параграфами при машинописном тексте должно составлять 2 интервала. Цитаты должны приводиться в кавычках. На все цитаты и статистические сведения должны быть оформлены ссылки. Подстрочная ссылка дается внизу страницы с обязательным указанием полного названия и точной страницы источника (образец оформления см. в прил. 7). При оформлении таблицы по правому краю над заголовком таблицы пишется, например, «Таблица 1» (знак № перед цифрой не ставится). Далее по центру страницы пишется заголовок таблицы, который отражает ее содержание. Если таблица взята готовой из источника, то на нее должна быть оформлена библиографическая ссылка по общим правилам. Если таблица составлена студентом самостоятельно, но на основе взятых у других авторов данных, то в ссылке перед библиографическим описанием вместо слова «Источник» ставятся слова «Составлено по: … (идет перечисление источников через точку с запятой)». Если студент сам рассчитал некоторые данные, тогда пишется «Рассчитано по: …» (образец оформления см. в прил. 8). Под всеми иллюстрациями подписываются их названия, начиная с сокращенного слова «Рис. 1. (Далее пишется название иллюстрации)». Например, «Рис. 2. Динамика прямых иностранных инвестиций в РФ за 2010–2015 гг.». Список использованной литературы оформляется в строгом соответствии с образцом, приведенным в прил. 9.

Приложение № 1

Справочные данные к расчёту параметров режима котельного агрегата ТЭЦ

Таблица П. 1.1

Расчётные характеристики топлива

№ вар.	Местонахождение	, %	, %	,	, %	, %
1	Нерюнгринское	10	19,8	22,5	0,5	0,6
2	Назаровское	39	7,3	13	1	0,3
3	Берёзовское	33	4,7	16,2	1	0,2
4	Ангренское	34,5	14,4	13,4	1	0,4
5	Челябинское	17	32,4	13,4	0,6	0,7
6	Воркутинское	5,5	28,4	22	0,5	0,7
7	Подмосковное	32	28,6	9,3	0,8	0,1
8	Экибастузское	6,5	36,9	17,4	0,4	1
9	Кузнецкое-Г	12	23,8	20	0,6	0,8
0	Кузнецкое-СС	9	18,2	23,6	0,6	0,8

Таблица П. 1.2

Потери на наружное охлаждение

Паропроизводительность котла, , кг/с	20	40	80	120	200	250
Потери теплоты, ,%	0,8	0,65	0,45	0,35	0,28	0,2

Приложение № 2

Справочные данные к расчёту параметров режима гидравлической турбины

Рис. П.2.1. Коэффициент полезного действия гидротурбины

Приложение № 3

Справочные данные к расчёту параметров режима линии электропередачи

Таблица П. 3.1

Данные сталеалюминевых проводов

F, мм^2	10	16	25	35	50	70	95	120	150	185	240
, Ом/км	3,1	2,1	1,4	0,9	0,65	0,45	0,33	0,27	0,21	0,18	0,13
,А	84	111	142	175	210	265	330	380	450	510	610

Примечание. - длительно допустимый ток для данного сечения провода.

Приложение № 4

Справочные данные к расчёту элементов теплофикационной системы

Таблица П. 4.1

Укрупнённые показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий, , Вт/м²

Количество этажей	Период постройки	Расчётная температура наружного воздуха,
		-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35
1-2	1960- 1985г.	148 147	154 153	160 159	205 194	213 201	230 218	234 225
3-4	То же	95 90	102 97	109 103	117 111	126 119	134 128	150 140
5 и более	То же	65 65	70 69	77 73	79 75	86 82	88 88	102 96
1-2	После 1985г.	145	152	159	166	173	177	187
3-4	То же	74	80	86	91	97	101	109
5 и более	То же	65	67	70	73	81	87	95

Таблица П. 4.2

Поправочный коэффициент к значениям

Расположение помнщений	Одноэтажное здание	Многоэтажное здание
		Нижний этаж	Средний этаж	Верхний этаж
Среднее	0,9	1,1	0,8	1,3
Угловое	1,5	1,9	1,5	2,2

Рисунок П.4.1. Способы установки отопительных приборов

Таблица П. 4.3

Основные технические данные некоторых отопительных приборов

№ вар.	Отопительный прибор	, м^2	, Вт/м^2	, кг/с
1	Радиатор чугунный МС-140-98	0,18	725	0,15	0,3	0	1
2	Радиатор чугунный МС-90	0,2	700	0,2	0,3	0,01	0,996
3	Радиатор стальной однорядный РСВ 1 -1	0,71	710	0,01	0,25	0,12	1,113
4	Радиатор стальной однорядный РСВ 1 - 5	1,68	714	0,2	0,25	0,04	0,97
5	Радиатор стальной однорядный РСГ 2-1-2	0,54	741	0,08	0,3	0,025	1
6	Радиатор стальной однорядный РСГ 2 -1 - 9	2,17	729	0,2	0,25	0	1
7	Радиатор стальной двухрядный 2 РСВ 1 - 1	1,42	615	0,03	0,15	0,08	1,092
8	Радиатор стальной двухрядный 2 РСВ 1 - 5	3,36	620	0,2	0,15	0	1
9	Конвертор «Универсал» с кожухом КН20-0,4	0,95	420	0,02	0,3	0,18	1
0	Конвертор «Универсал» с кожухом КН20 -1,966	5,5	357	0,2	0,3	0,07	1

Таблица П.4.4

Вспомогательный коэффициент

Отопительный прибор	Установка прибора
	У наружной стены	У окна
Радиатор чугунный	1,02	1,07
радиатор стальной	1,04	1,1
Конвертор с кожухом	1,02	1,05

Таблица П.4.5

Вспомогательные коэффициенты

Число секций в одном радиаторе
До 15	1	1,02...1,113
16...20	0,98
21...25	0,96
Более 25	0,92+0,16/F

Приложение № 5