ИСТПП Теплоснабжение района
.pdfФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Уральский энергетический институт Кафедра теплоэнергетики и теплотехники
Оценка ………………….
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине
ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
на тему ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА ВБЛИЗИ ГОРОДА
МУРМАНСКА
Вариант № 24
Студент
Группа
Преподаватель |
Дубинин А.М. |
Екатеринбург
2014
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1.РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ АБОНЕНТОВ
1.1.Расчет тепловой мощности на отопление
Мощность тепловых потерь восполняется горячей водой, поступающей по водяным тепловым сетям от котельной.
Абонент №2 Металлургический завод.
Максимальная тепловая мощность на отопление зданий, кВт:
Qmax |
10 |
3 1 q |
V t |
|
t' |
|
|
1 |
, |
|
|
||||||||
o |
|
0 |
|
в |
н |
|
t 1 qвт |
где
V – объем зданий по наружному обмеру, м3;
q0 – отопительная характеристика здания, Вт/м3К (выбираем по [3]); tв – внутренняя расчетная температура воздуха в здании, 0С.
Для цехов tв=180С, для административных зданий tв=160С; tн’-расчетная температура наружного воздуха, 0C.
Для Мурманска tн’= -28оС;
t -поправочный коэффициент;
22t 0,54 tв tн'
qвт – относительные внутренние тепловыделения. Для сталелитейного цеха qвт = 0,6.
Для кузнечного цеха qвт = 0,4.
Для остальных цехов, жилых и административных зданий qвт= 0.
- коэффициент инфильтрации.
b 2gH 1 273 tн' wв2
273 tв
где H – высота промышленного цеха, м. Принимаем Н=10 м;
b = 35 10 3 40 10 3 для здания из железобетона, принимаем b= 35 10 3 ; g – ускорение свободного падения (9,8 м/с2);
4
wв - скорость ветра, м/с.
Таким образом, для цехов:
|
|
t 0,54 |
22 |
0,54 |
22 |
|
1,018 |
|
|
|
|
||||||
|
|
tв tн' |
18 ( 28) |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
273 tн' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
273 28 |
|
|
2 |
|
||||
b |
2gH 1 |
|
|
w |
в |
35 10 |
|
2 9,8 10 1 |
|
|
|
2 |
|
0,2070 |
|||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
273 tв |
|
|
|
|
|
|
|
|
273 18 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для АБК:
|
|
t 0,54 |
|
|
|
22 |
0,54 |
|
|
22 |
0,9983 |
|
|
|
||||||||||
|
|
tв |
tн' |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
16 ( 28) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
273 t |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
273 28 |
|
2 |
|
||||
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
b 2gH 1 |
|
|
|
w |
в |
35 10 |
|
2 9,8 2,5 1 |
|
5 |
|
0,2103 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
273 t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
273 16 |
|
|
||||
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сталелитейный цех: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V = 100000 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимаем q0 =0,28 Вт/м3К [3] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
t 1,083 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2070 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qвт = 0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qomax 10 3 1 0,2070 0,28 100000 1,083 18 28 |
1 |
|
|
|
|
989,39кВт |
|
|
||||||||||||||||
1 0,6 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Кузнечный цех: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V = 50000 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимаем q0 =0,32 Вт/м3К [3] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
t 1,083 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2070 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qвт = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qomax 10 3 1 0,2070 0,32 50000 1,083 18 28 |
|
1 |
|
|
646,13кВт |
|
|
|||||||||||||||||
1 0,4 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Механический цех: V = 50000 м3
принимаем q0 =0,44 Вт/м3К [3]
5
t 1,083
0,2070
qвт = 0
Qomax 10 3 1 0,2070 0,44 50000 1,083 18 28 |
1 |
|
1243,8кВт |
||||
1 0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||
Термический цех: |
|
|
|
|
|
|
|
V = 71000 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
принимаем q0 =0,26 Вт/м3К [3] |
|
|
|
|
|
|
|
t 1,083 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2070 |
|
|
|
|
|
|
|
qвт = 0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
Qomax 10 3 1 0,2070 0,26 71000 1,083 18 28 |
1 |
|
737,94кВт |
||||
1 0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||
Административно-бытовой корпус: |
|
|
|
|
|
|
|
V = 7500 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
q0 = 0,39 Вт/м3К [3] |
|
|
|
|
|
|
|
t 1,083 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2070 |
|
|
|
|
|
|
|
qвт = 0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
Qomax 10 3 1 0,2070 0,26 7500 1,083 18 28 |
1 |
|
169,65кВт |
||||
1 0 |
|||||||
|
|
|
|
|
Qomax 989,39 646,13 737,94 1243,8 169,65 3786,91 кВт
Абонент №11 Казармы.
В данном случае отсутствует список и назначение зданий. Поэтому для абонента №11 тепловая мощность считается по формуле:
Qomax 0,9 qmax m,кВт
где m – число жителей, чел. m=500 чел;
qmax - максимальный расход тепловой мощности на отопления и вентиляцию на одного жителя, кВт/человека.
6
qomax,в qomax,в,гвс qгвсmax 2,39 0,32 2,07 кВт/человека
Для Сибири qomax,в,гвс 2,39 кВт/человека, qгвсmax 0,32 кВт/человека [3].
Тогда:
|
Qmax 0,9 qmax m 0,9 2,07 500 841,5кВт |
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
Таблица 1. |
|
|
|
|
Аб.№ |
№2 |
№11 |
Сумма |
|
|
|
|
Тепловая |
3786,91 |
841,5 |
4628,41 |
мощность на |
|||
отопление, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
1.2.Расчет тепловой мощности на вентиляцию
Абонент №10 Металлургический завод.
Максимальная тепловая мощность на вентиляцию помещений, кВт:
Qвmax qBV tв tн' 10 3 ,
где qB – вентиляционная характеристика здания, Вт/м3·К (выбираем по [3]). Сталелитейный цех:
V = 100000 м3
qB 0,85 Вт/м3·К [3]
Qвmax 0,85 100000 (18 28) 10 3 3910кВт
Кузнечный цех:
V = 50000 м3
qB 0,7 Вт/м3·К [3]
Qвmax 0,7 50000 (18 28) 10 3 1610кВт
Механический цех:
V = 50000 м3
qB 0,17 Вт/м3·К [3]
Qвmax 0,17 50000 (18 28) 10 3 391кВт
Термический цех:
7
V = 71000 м3
qB 1 Вт/м3·К [3]
Qвmax 1 71000 (18 281) 10 3 3266кВт
Административный корпус:
V = 7500 м3
qB 0,14 Вт/м3·К [3]
Qвmax 0,12 7500 (18 28) 10 3 48,3кВт
Qвmax 3910 1610 391 3226 48,3 9225,3кВт
Абонент №11 Казармы
|
QBmax |
0,1 qmax m, кВт |
|
|
|
QBmax 0,1 2,07 500 93,5кВт |
|
||
|
|
|
|
Таблица 2. |
|
|
|
|
|
Аб.№ |
№2 |
|
№11 |
Сумма |
|
|
|
|
|
Тепловая |
9225,3 |
|
93,5 |
9318,8 |
мощность на |
|
|||
вентиляцию, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3.Расчет среднесуточной тепловой мощности на горячее
водоснабжение
Абонент №10 Металлургический завод Среднесуточная тепловая мощность на горячее водоснабжение производственными цехами, кВт:
Qср 1 Р a c t t ,
ГВС 8 3600 г х
Где 1 – вода разбирается в течение 1 часа в душевых; Р – число душевых сеток в цехе, шт. Для цехов Р=10-20, принимаем для
сталелитейного и кузнечного цехов и слесарских мастерских Р=15 шт, для термического и механического цехов Р=20. Для АБК Р=2 шт;
8
а – максимальный расход воды через одну сетку в смену. а=270 кг/(ч·сетку·смену);
с – удельная теплоемкость воды (4,19 кДж/кг·К); 8 – число часов подогрева воды в бойлерах-аккумуляторах цехов (В АБК
бойлеров нет);
tг=550С tх=50С
QГВСср 1 (15 15 20 20 2) 270 4,19 (55 5) 141,41кВт
8 3600
Абонент №11 Казармы Среднесуточная тепловая мощность на горячее водоснабжение бытовых потребителей (рабочий поселок), кВт:
QГВСср 1,2 m g' c tг tх ,
mc 3600
где m – число жителей, чел;
g’ – среднесуточная норма расхода горячей воды на человека, кг/(сутки·чел) ;
с – удельная теплоемкость воды (4,19 кДж/(кг·К))
mс – расчетная длительность подачи воды на гвс, час/сут. При круглосуточной подаче воды mс = 24 час/сут;
tг – температура воды на гвс равная 550С; tх – температура холодной воды равная 50С.
Среднесуточная норма расхода горячей воды на человека считается по формуле, кг/(сутки·чел):
q' 105b 25
где b-коэффициент охвата ванными равный 0,4
q' 105 1 25 130 кг/(сутки·чел)
QГВСср 1,2 500 130 4,19(55 5) 189,13кВт
24 3600
9
|
|
|
Таблица 3. |
|
|
|
|
|
|
Аб.№ |
№2 |
№11 |
Сумма |
|
|
|
|
|
|
Среднесуточная |
|
|
|
|
тепловая |
189,13 |
143,3 |
330,54 |
|
мощность на |
||||
|
|
|
||
ГВС, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4.Расчет годового теплопотребления и расхода топлива
Отопление и вентиляция
Тепловая мощность на отопление и вентиляцию зависит от температуры наружного воздуха (сезонная нагрузка).
Строим график годового теплопотребления на отопление и вентиляцию. (смотри рис.1.)
По оси ординат откладываем суммарные тепловые мощности Qобщ = (Qо+Qв) по всем абонентам.
Qобщmax Qоmax Qвmax 4628,41 9318,8 13947,2кВт
Q |
min |
Q |
max |
tв 8 |
13947,2 |
18 8 |
3032 |
|
|
tв t'н |
|
||||
|
общ |
|
общ |
18 28 |
кВт |
На оси абсцисс в правой части графика откладываем значения температур от tн’ до температуры конца отопительного периода +8 оС. В левой части по оси абсцисс откладываем число часов стояния ni тех или иных среднесуточных температур наружного воздуха tн.
10