Расчетные тепловые нагрузки предприятия

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по теплоснабжению промышленного предприятия имеет целью закрепление прослушанного курса «Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий» и приобретение практических навыков проектирования тепловых сетей.

Методические рекомендации по расчетам, выполнению графической части и пояснительной записки могут быть использованы в дипломном проектировании.

В методических указаниях рассматривается теплоснаб-жение промышленного предприятия от ТЭЦ. Тепловые сети предприятия присоединяются к магистральным сетям в камере, местоположение которой выбирается согласно заданию. В системе теплоснабжения, обеспечивающей тепловую нагрузку на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, в качестве теплоносителя применяется вода. Система теплоснабжения закрытая двухтрубная. Для удовлетворения технологической нагрузки к предприятию подведен паропровод. Место ввода паропровода на территорию предприятия условно совпадает с местоположением камеры водяной тепловой сети. При этом практически решаются следующие основные вопросы:

1. Определение расходов тепла и воды по отдельным видам теплопотребления.

2. Гидравлические расчеты водяных тепловых сетей, паропроводов и конденсатопроводов.

3. Построение пьезометрического графика водяной тепловой сети и выбор схемы присоединения зданий к тепловой сети.

4. Построение продольного профиля водяной тепловой сети.

5. Тепловой расчет водяной тепловой сети и паропровода.

Необходимо отметить, что все технические решения должны приниматься согласно действующим в настоящее время в республике нормативным документам.

Задание по курсовой работе

Исходные данные для выполнения курсовой работы выбираются по приложениям 1 -4 согласно двум последним цифрам номера зачетной книжки студента.

Исходными данными являются:

1. Генплан промышленного предприятия. Местоположение камеры подключения предприятия к тепловой сети. (Приложение 1)

2. Город, где расположено промышленное предприятие (Приложение 4).

3. Расчетные температуры наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции, средняя температура наружного воздуха за отопительный период, продолжительность отопительного периода [2, Приложения 1,3].

4. Отметки горизонталей рельефа местности (Приложение 1).

5. Расчетная температура сетевой воды, давления в подающем и обратном трубопроводах водяной теплосети в месте расположения камеры подключения, начальное и конечное (у потребителя) давление пара, способ прокладки тепловых сетей, тепловая изоляция (Приложение 4).

6. Экспликация зданий, высоты и объемы зданий, количество умывальников и душей, расход пара, внутренние тепловы-деления, наличие выделения вредностей в рабочую зону (Приложение 2).

7. Удельные расходы тепла на отопление и вентиляцию, рас-четная температура воздуха внутри помещений (Приложение 3).

1. Определение расчетных тепловых нагрузок

В системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) по тепловым сетям подается теплота различным тепловым потребителям. Несмотря на значительное разнообразие тепловой нагрузки, ее можно разбить на две группы по характеру протекания во времени: 1) сезонная; 2) круглогодовая.

Изменения сезонной нагрузки зависят главным образом от климатических условий: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха и т. п. Основную роль играет наружная температура. К сезонной тепловой нагрузке относятся отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. Ни один из указанных видов нагрузки не имеет круглогодового характера. К круглогодовой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водоснабжение.

Одна из первоочередных задач при проектировании и разработке режима эксплуатации систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

Расчетная отопительная нагрузка, Вт:

Q_от.max = q_o · V · (t_в.р – t_н.о)                     (1.1)

где q_o – величина удельной теплопотери здания, Вт/м³·К (Приложение 3); V – объем здания по наружному обмеру, м³ (Приложение 2); t_в.р – расчетная температура воздуха внутри помещения, °С (Приложение 3); t_н.о – расчетная температура наружного воздуха для отопления, равная средней температуре наиболее холодных пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за 50-летний период, °С [2, Приложение 1].

Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплопритоком. Таким образом, при определении расчетного расхода теплоты на отопление промышленных зданий необходимо учитывать величину внутренних тепловыделений от технологического оборудования цехов, которые бывают довольно устойчивы и нередко представляют существенную долю расчетной отопительной нагрузки, а также потери инфильтрацией, достигающие 25-30 % теплопотерь через наружные ограждения. Следовательно,

,                     (1.2)

где µ – коэффициент инфильтрации: для общественных зданий принимают µ = 0, для промышленных зданий µ = 1,25... 1,3 [1];  Q_вн – внутренние тепловыделения зданий, Вт.

Расчетная вентиляционная нагрузка, Вт:

Q_в.max = q_в · V · (t_в.р – t_н.в)                      (1.3)

где q_в – удельный расход теплоты на вентиляцию, Вт/м³·К (Приложение 3); t_н.в – расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, °С [2, Приложение 1].

Для снижения расчетного расхода теплоты на вентиляцию минимальная наружная температура, по которой рассчитываются вентиляционные установки, t_н.в, принимается, как правило, выше расчетной температуры для отопления t_н.о. По действующим нормам расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции определяется как средняя температура наиболее холодного периода, составляющего 15 % продолжительности всего отопительного периода. Исключением являются только промышленные цехи с большим выделением вредностей, для которых t_н.в принимается равной t_н.о (к таким цехам относятся: В – чугунолитейный, Г – сталелитейный, Д – термический, Е – кузнечный, Н – меднолитейный, М – цех металлических покрытий).

Когда температура наружного воздуха становится ниже t_н.в расход теплоты на вентиляцию не должен выходить за пределы расчетного расхода. Это достигается сокращением кратности обмена воздуха в помещении.

Расчетная нагрузка горячего водоснабжения, Вт:

,  (1.4)

где 1,2 – коэффициент, учитывающий остывание горячей воды в абонентских системах горячего водоснабжения; m – количество душей, шт.; а – норма расхода горячей воды в душе, а = 60 л/ч; t_см.1 – температура смеси горячей и холодной воды в душе, t_см.1 = 37 °С; t_{х в} – температура холодной водопроводной воды, t_{х в} = 5°С; n – количество умывальников, шт.; b – норма расхода горячей воды на умывальник, b = 5 л/ч; t_см.2 –  температура смеси горячей и холодной воды в умывальнике, t_см.2  = 35°С; с_р – теплоемкость воды, с_р = 4,19 кДж/кг·К.

Все расчеты тепловых нагрузок сводятся в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Расчетные тепловые нагрузки предприятия

Обозначение зданий	Назначение зданий	V, м3	Qвн, кВт	, кВт	Qв.max, кВт	, кВт	ΣQ, кВт	Dn, т/ч
Итого