МУ КП Теплоснабжение 2009 / МУ КП Теплоснабжение 2009

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра "Гідравліка і теплотехніка"

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання курсового проекту

по дисципліні “ Теплотехніка та теплопостачання ” для студентів третього курсу Енергетичного факультету

денної форми навчання напряму підготовки 6.100101 – „ Енергетика та електротехнічні системи в агропромисловому комплексі”

РОЗРАХУНОК ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ПІДПРИЄМСТВА

Мелітополь, 2009

"ЗАТВЕРДЖУЮ"

декан Енергетичного факультету

____________________В.Ф.Яковлєв

"____"_______________2009 р.

Методичні вказівки розроблені під загальною редакцією завідуючого кафедрою, академіка АН ВШУ В.А. Дидура.

Розроблено колективом авторів у складі: доц. Стручаєв М.І., ст.викл. Стручаєв К.М., ст.викл. Лобанова Л.К. ас. Зубкова К.В.

Рецензент: ___________________________

Розглянуто й рекомендовано для використання методичною радою Енергетичного факультету ТДАТУ "____" ___________2009 р.

ПРОТОКОЛ №_____

Оформлення: К.В.Зубкова

2

		ЗМІСТ
ВСТУП			4
1	ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО
ПРОЕКТУ			5
2	РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ		6
2.1		Витрата теплоти на опалення та вентиляцію	6
2.2		Витрата теплоти на гаряче водопостачання	9
2.3		Витрата теплоти на технологічні потреби	10
3	ВИБІР ТЕПЛОНОСІЯ ТА КОТЕЛЬНИХ АГРЕГАТІВ		15
4	РОЗРОБЛЕННЯ СХЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ Й ТЕПЛОВИЙ
РОЗРАХУНОК ЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ			18
4.1		Установка для підігріву повітря у системі вентиляції	18
4.2		Установка для підігріву мережевої води у системі опалення	20
4.3		Установка для підігріву води у системі гарячого водопостачання	22
4.4		Визначення витрати пари на технологічні потреби	23
5	ПІДБІР ЖИВИЛЬНИХ ПРИЛАДІВ Й МЕРЕЖЕВИХ НАСОСІВ		25
5.1		Живильні баки та живильні насоси	25
5.2		Конденсатні баки та конденсаційні насоси	27
5.3		Мережеві насоси	27
5.4		Підпиточні насоси	28
6	РІЧНИЙ ГРАФІК ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ І РІЧНА
ВИТРАТА ТЕПЛОТИ			29
7	РЕГУЛЮВАННЯ ВІДПУСКУ ТЕПЛОТИ КОТЕЛЬНОЇ		30
8	ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ СИСТЕМИ
ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ			31
9	ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ		29
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ			32
Додатки			36

3

ВСТУП

Важливим питанням економічного розвитку країни є вдосконалення па- ливно-енергетичної бази окремих господарств і районів, це стосується централізації теплопостачання всіх споживачів теплової енергії. До системи теплопостачання відносяться: опалення, вентиляція та гаряче водопостачання житлових, суспільних та виробничих будинків, забезпечення тепловою енергією технологічних процесів, включаючи підприємства по переробці сільськогосподарської продукції та кормоприготування.

У будинках різноманітного призначення тепловий режим помешкань характеризується сукупністю багатьох факторів, головними із який є: температурний режим внутрішнього і зовнішнього середовища, вологість і рухливість зовнішнього повітря, призначення, розміри і конструкція будинку, схеми опалення, вентиляція і кондиціонування повітря.

Між внутрішнім і зовнішнім середовищем здійснюється постійний теп- ло-, повітря- і вологообмін. Ступінь впливу зовнішнього середовища на тепловий режим помешкання знаходиться в прямій залежності від якісних показників конструкцій, що захищають, які забезпечують відповідні опори теплопередачі, повітря і вологопроникненню.

Заміна індивідуальних систем опалення, малопотужних теплогенераторів і дрібних тепловикористовуючих установок централізованими системами з використанням відповідних котлоагрегатів, надійна їхня експлуатація із застосуванням систем автоматичного регулювання призводять не лише до чималої економії палива та інших енергоресурсів, але і суттєво поліпшують соціально-економічні умови праці та життя працівників села.

У даній роботі передбачене комплексне теплопостачання населеного пункту, тваринницьких ферм й інших об'єктів сільсько-господарського підприємства з урахуванням вимог до сільської теплоенергетики.

4

1 ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ЩОДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

Курсова робота є завершальним етапом вивчення дисципліни "Теплопостачання сільського господарства". Виконання її закріплює та поглиблює теоретичні знання студента, навчає застосовувати їх при вирішенні конкретних інженерних завдань по теплопостачанню різноманітних об'єктів сільськогосподарського виробництва.

Кожен студент виконує роботу по індивідуальному завданню. Воно включає вихідні дані, питання що підлягають опрацюванню, перелік креслень. Робота включає до свого складу розрахунково-пояснювальну записку (на листах паперу формату А4 (210 х297мм) та графічну частину, що виконується в олівці на двох листах креслярського паперу формату А1 (594 х 840 мм). Обсяг розрахунково-пояснювальної записки - до 35 сторінок рукописного тексту, виконаного на одній стороні листа паперу.

До складу розрахунково-пояснювальної записки входять наступні елементи: титульний лист (додаток 1); завдання (видається кожному студенту); реферат (додаток 2); зміст (додаток 3); основна частина у відповідності з змістом); список літератури.

У даних методичних вказівках розглянута загальна методика проектування системи теплопостачання на прикладі одного з можливих варіантів заданих значень навантаження. Студентам надається можливість, використовуючи діючі нормативи і рекомендації змінити послідовність розрахунків та структуру всієї розробки проекту. А саме, можливі різноманітні варіанти вибору типу та марки котельних агрегатів і структури теплової схеми, включаючи поєднання парових та водогрійних котлоагрегатів.

Можуть бути також використані типові проекти систем теплопостачання. Необхідною умовою для таких модифікацій є техніко-економічне обгрунтування обраного варіанту з вказівкою його переваг та недоліків. Бажано попереднє узгодження принципових питань варіанту ,що приймається з виклада- чем-керівником роботи.

5

Загальний обсяг пояснювальної записки та графічної частини повинен відповідати вимогам викладеним у загальних вказівках по виконанню курсової роботи.

Текст пояснювальної записки та графічна частина роботи повинні виконуватися у строгій відповідності із діючими стандартами ЄСКД і ЄСТД.

У наведенному зразку титульного листа (див.додаток 1.) прийняті наступні позначки документу: 3 - деннє відділення ( 4 для студентів заочної форми навчання); Е – енергетичний факультет; Г - кафедра теплотехніки та гідравліки; КП – курсовий проект; 32 - номер групи; 15 - порядковий номер студента по списку;ПЗ - пояснювальна записка.

2 РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Розрахункове теплове навантаження котельної опалювальновиробничого типу, що забезпечує теплопостачання господарства визначається окремо для зимового (опалювального) та літнього (неопалювального) періоду.

Сумарна витрата теплоти у зимовий період визначається сумою максимальних витрат на усі види тепловикористання.

У літній період сумарна витрата теплоти визначається сумою максимальних витрат на технологічні потреби та знижених витрат на гаряче водопостачання.

2.1 Витрата теплоти на опалення та вентиляцію

2.1.1 Максимальна витрата теплоти (Вт) на опалення житлових та суспільних будинків селища, включених в систему централізованого теплопостачання визначається по показникам в залежності від жилої площі по наступним формулам:

Qоп.ж=ϕFж,	(2.1)
Qоп.сусп =0,25 Qоп.ж ,	(2.2)

де ϕ - збільшений показник максимальної витрати теплоти на 1м2 житлової площі, Вт/м2, (по завданню);

6

Fж - сумарна житлова площа, м2, (по завданню).

2.1.2 Максимальна витрата теплоти (Вт) на вентиляцію суспільних будинків визначається зі співвідношення:

Qв.сусп. =0,4 Qоп.сусп,

(2.3)

2.1.3 Для окремих житлових, суспільних та виробничих будинків, включаючи приміщення для тварин та птахів, максимальні витрати теплоти (Вт) на опалення й вентиляцію орієнтовно визначаються по формулам:

Qоп=g опVн (tв-tз)α,	(2.4)
Qв=gв Vн (tв-tз.в),	(2.5)

де gоп, та gв -питома опалювальна та вентиляційна характеристики будинку, (Вт/(м3 К), (додаток 5);

tв - середня розрахункова температура повітря всередині приміщення, 0С (в даному проекті приймається: tв =18 0С - для всіх житлових та суспільних приміщень, будинків; tв=16 0С - для всіх виробничих приміщень);

tз та tз.в - розрахункові зимові температури зовнішнього повітря для опалення і вентиляції, (додаток 4) 0С ;

α - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив на питому теплову характеристику будинку температури зовнішнього повітря, (додаток 7).

Vн – об’єм будинку по зовнішньому обміру (без підвальної частини), м3; (для гаража та ремонтної мастерської - по завданню)

Об’єми приміщення для утримання тварин та птахів розраховуємо виходячі з наданих в завданні числа тварин згідно додатку 6.

Наприклад, по числу корів (600 шт) обираємо три корівника для утримання молочних корів на 200 голів кожний з розмірами: довжина – 110 м, ширина – 15 м, висота – 3,5 м. Тоді об’єм одного корівника складає:

Vн = 110 · 15 · 3,5 = 5775 м3.

З урахуванням вище зазначеного формули (2.4) та (2.5) для трьох коров-

ників можна представити:
Qоп=3· g опVн (tв-tз)α,	Qв= 3 · gв Vн (tз-tз.в),
Аналогічно виконуються розрахунки для інших тваринницьких примі-
щень. Дані про стандартні розміри	тваринницьких приміщень (корівників,

7

свинарників – маточників, свинарників - відкормочники) наведено в додатку 6. Дані розрахунків зводимо до таблиці 2.1 та 2.2

Таблиця 2.1 – Розрахунок максимальних витрат теплоти на опалення

Питома

Максимальні

опалюва-

Об’єм

Різниця

Тип примі-

поправочний

витрати теп-

льна харак-

примі-

температур

щення

коефіцієнт α

лоти на опа-

теристика

щення

(tв-tз)

лення Qоп

gоп

Гараж

Ремонтна ма-

стерська

Коровник

Свинарник-

маточник

Свинарник-

відкормочник

Таблиця 2.2 –

Розрахунок максимальних витрат теплоти на вентиляцію

Питома опалю-

Об’єм

Різниця

Максимальні

витрати теп-

Тип приміщення

вальна харак-

примі-

температур

лоти на опа-

теристика gв

щення

(tв-tз.в)

лення Qв

Гараж

Ремонтна мастерсь-

ка

Коровник

Свинарник-

маточник

Свинарник-

відкормочник

8

При більш детальному розрахунку опалення приміщень для утримання тварин і птахів величина Qот визначається виходячи з рівняння теплового балансу приміщення з урахуванням виділення теплоти тваринами або птахами, а також витрат теплоти (негативних та позитивних), пов'язаних з наявністю теплових джерел чи споживачів всередині приміщення. Величина Qв обчислюється виходячи з припустимого значення концентрації вуглекислоти та водяних парів.

2.2 Витрата теплоти на гаряче водопостачання

2.2.1 Середня витрата теплоти (Вт) за опалювальний період на гаряче водопостачання житлових та суспільних будинків визначається по формулі:

Qср.г.в.жл. =q г.в n (2.6)

де n - число мешканців селища (по завданню);

q г.в - збільшений показник середньої витрати теплоти (Вт) на гаряче водопостачання однієї людини з урахуванням суспільних будинків селища.

Числове значення показника qг.в залежить від середньої за опалювальний період норми споживання гарячої води (при температурі tг=550С) однієї людини. Для житлових будинків квартирного типу, що обладнувалося умивальниками, мийками та ваннами (що передбачається у даному розрахунку) норма споживання гарячої води складає 105 л/доб, чому відповідає показник qг.в =378 Вт.

Розрахункова витрата теплоти (Вт) на гаряче водопостачання житлових та суспільних будинків визначається зі співвідношення:

Qг.в.жл.=2 Qср.г.в.жл ,

(2.7)

2.2.2 Розрахункова витрата теплоти (Вт) на гаряче водопостачання виробничих будинків визначається по формулі:

Qг.в.в=0,278 Vρв Св (tг - tх),

(2.8)

9

де tг - розрахункова температура гарячої води (tг=550С );

ρв - щільність гарячої води (ρв=983 кг/м3); Св=4, 19 кДж/(кг К) - теплоємність води;

tх – розрахункова температура холодної (водопровідної) води у зимовий період; (tх =50С );

V - годинна витрата гарячої води для виробничих приміщень, м3/ год. Чисельне значення витрати V визначається по формулі:

V=10-3 nc U

(2.9)

де nc -число душових сіток у виробничих будинках (по завданню); U - витрата води на 1 душову сітку U=250 л/год.

2.2.3 Розрахункова витрата теплоти (Вт) на санітарно-зоотехнічні потреби тваринницьких приміщень (підмивання вимені, миття молочного посуду, доїльних апаратів, молокопроводів, шлангів і іншого обладнання, а також на прибирання приміщень (основних та підсобних) визначається по формулі:

Qг.в.т.= 0,278 β Св (tг - tх) Σ mk nk /24,

(2.10)

де β - коефіцієнт нерівномірности споживання гарячої води впродовж доби (β=2,5);

nk - число тварин даного виду у приміщенні, (згідно завдання);

mk - середньодобова витрата води на одну тварину (кг), що приймається для корів - 15 кг, телят та молодняка - 2 кг, свиноматок - 30 кг, свиней на відгодівлі - 3 кг;

tг - розрахункова температура гарячої води (tг=550С); tх - розрахункова температура холодної води (tх=50С).

2.3 Витрата теплоти на технологічні потреби

Технологічне теплове навантаження в умовах сільськогосподарського виробництва визначається потребою пари або гарячої води при ремонті, зберіганні та експлуатації тракторів, автомобілів, сільськогосподарських машин,

10