Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Введение. Системы теплоснабжения необходимы для обеспечения потребителей теплом в виде нагретой сетевой воды или нагретого (насыщенного) водяного пара
|
|
Системы теплоснабжения необходимы для обеспечения потребителей теплом в виде нагретой сетевой воды или нагретого (насыщенного) водяного пара.
Система централизованного теплоснабжения включает три основных звена:
- Потребители тепловой энергии
- Тепловые сети
- Источник теплоснабжения (котельная, ТЭЦ).
Потребители теплоты – это установки, здания и люди, которым тепловая энергия необходима для удовлетворения своих потребностей.
Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий тепловая энергия необходима для отопления, горячего водоснабжения, вентиляции. На промышленных предприятиях для проведения тепловых технологических процессов (сушка, выпаривание, подогрев и т.д.).
Каждый потребитель в любой произвольно взятый момент времени должен получать именно то количество теплоты, которое ему необходимо. Если в какой-то момент времени источник будет вырабатывать и выпускать теплоту в меньшем или большем количестве, то коммунально-бытовой потребитель теплоты (КБПТ) почувствует дискомфорт.
Тепловые сети (ТС) – это элемент системы централизованного теплоснабжения, через которые тепловая энергия доставляется потребителям теплоты.
Тепловые сети предназначены для обеспечения надежной подачи теплоты и точности ее распределения между потребителями при этом потери теплоты при транспортировке должны быть минимальными.
Тепловые сети включают в свой состав трубопроводы, запорную и регулирующую арматуру, а также сетевые, подпиточные и повысительные насосы.
Источники теплоснабжения (ИТ) – необходимы для выработки того количества энергии, которое необходимо потребителю.
В данной работе мы рассмотрели теплоснабжение трех жилых микрорайонов города Иркутск.
1.Определение тепловых нагрузок для каждого потребителя теплоты.
Первый жилой микрорайон.
1.1 Определение средней тепловой нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение зданий первого жилого микрорайона:
Тип жилых зданий микрорайона: Квартирного типа, оборудованные умывальниками, мойками, сидячими ваннами и душами:
Среднюю тепловую нагрузку на горячее водоснабжение для отопительного периода находим по следующей формуле:
кВт
Рассчитываем среднюю тепловую нагрузку на горячее водоснабжение для летнего периода по следующему выражению:
кВт
где
- агв= 98 л/сут · чел - общая норма расхода воды (одним потребителем) в средние сутки (смену) (принимаем по [1]);
- bгв = 25 л/сут · чел - норма расхода горячей воды на одного человека, работающего в общественном, административно-бытовом или производственном здании при отсутствии точных данных;
- M=22500 чел - количество потребителей воды, проживающих и работающих в микрорайоне;
- tхв = 5 ºС - температура холодной воды у водоразборных приборов зданий;
- tгв = 55 ºС- температура горячей воды у водоразборных приборов зданий(принимаем равной 60 ºС так как нет точных данных)
- СВ = 4,19 кДж/(кг· ºС) -теплоемкость воды.
Определяем расчетную (максимальную) тепловую нагрузку на горячее водоснабжение зданий для отопительного периода первого жилого микрорайона по следующему выражению:
кВт
где 
- коэффициент часовой неравномерности потребления воды (принимаем из диапазона 2 
2,4)
Максимальная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение зданий первого жилого микрорайона в летний период находится по формуле:
кВт
Расчетная (максимальная) тепловая нагрузка на отопление заданий одинакова для всех микрорайонов:
.
Второй жилой микрорайон.
Средняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение для отопительного периода:
кВт.
где
- агв= 144 л/сут · чел - общая норма расхода воды (одним потребителем) в средние сутки (смену) (принимаем по [1]); а все остальные значения как и для первого микрорайона.
Средняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение для летнего периода:
кВт
Расчетная (максимальная) тепловая нагрузка на горячее водоснабжение зданий для отопительного периода первого жилого микрорайона:
кВт
Максимальная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение зданий первого жилого микрорайона в летний период:
кВт
Третий жилой микрорайон.
Для третьего микрорайона все значения тепловых нагрузок такие же, как и для первого. Так как высота этажей в первом 6, в третьем 5. Следовательно, агв - общая норма расхода воды одним потребителем в средние сутки (смену) (принимаемая по [1]) одинакова для обоих микрорайонов.
1.2 Суммарная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение для трех жилых микрорайонов.
Определение средней суммарной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение для трех жилых микрорайонов (отопительный период):
кВт
Определение средней суммарной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение для трех жилых микрорайонов в летний период:
кВт
Определение расчетной (максимальной) суммарной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение для трех жилых микрорайонов (отопительный период):
кВт
Определение расчетной (максимальной) суммарной тепловой нагрузки на горячее водоснабжение для трех жилых микрорайонов в летний период:
кВт
1.3. Суммарная расчетная (максимальная) отопительная тепловая нагрузка для трех жилых микрорайонов.
МВт
Данные по расчёту тепловых нагрузок сведены в таблицу 1.1.
Т а б л и ц а 1.1 Итоги расчета тепловых нагрузок на отопление и горячее водоснабжение.
| Наименование района | Qo,кВт | Qгвр,кВт | ΣQ, кВт | ||
| в отопительный период | в летний период | в отопительный период | в летний период | ||
| 1 микрорайон | |||||
| 2 микрорайон | |||||
| 3 микрорайон | |||||
| Всего по трем микрорайонам |
Вычисление годового расхода теплоты для всех потребителей теплоты (графическим и расчетным способом). Определение погрешности расчетного способа вычисления годового расхода теплоты (по сравнению с графическим).
2.1. Вычисление годового расхода теплоты для всех потребителей теплоты графическим способом.
Расчетная температура воздуха в помещениях жилых, общественных зданий микрорайона: 20 ˚С
Расчетная (максимальная) отопительная тепловая нагрузка жилых и общественных зданий трёх микрорайонов: 186 МВт
В соответствии со [2]:
-температура наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции
для г. Иркутск равна -38˚С
Таблица 2.1 Повторяемость температур наружного воздуха для г. Иркутск.
| Температура | Ниже -45 | -40 | -35 | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | +8 | |
| Часы | - |
Всего часов: 5780
Отопительная тепловая нагрузка при температуре наружного воздуха равной +8 ˚С:
МВт
Суммарная расчетная тепловая нагрузка на ГВС: 65740 кВт
Суммарная расчетная тепловая нагрузка на ГВС для летнего периода: 53793 кВт
Сумма тепловых нагрузок для отопительного периода при 
= -38 ˚С: 
МВт
Сумма тепловых нагрузок при 
=+8 ˚С: 
МВт
Сумма тепловых нагрузок для летнего периода:
МВт
Данные для построения графика изменения тепловых нагрузок в зависимости от изменения температур наружного воздуха приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.1 Данные для построения графика изменения тепловых нагрузок в зависимости от изменения температур наружного воздуха.
| tн | Qо, МВт | Qгв, МВт | ∑Q, МВт |
| tн = tнро= - 38 ºС | 65,74 | 251,74 | |
| tн = tно = +8 ºС | 38,48 | 65,74 | 104,22 |
| +8 ºС <tн < +20 ºС | 53,793 | 53,793 | |
| tн = tвр= +20 ºС | 53,793 | 53,793 |
Рисунок 2.1.Графики изменения тепловых нагрузок в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.
Таблица 2.2 Данные для построения графика изменения суммарной тепловой (отопление и ГВС) нагрузки от повторяемости температур наружного воздуха.
| Температура наружного воздуха, °С | Суммарная тепловая нагрузка на систему ГВС, кВт | Суммарная тепловая нагрузка на систему отопления, кВт | Суммарная тепловая нагрузка на системы ГВС, отопления, кВт |
| -38 | |||
| -35 | |||
| -30 | |||
| -25 | |||
| -20 | |||
| -15 | |||
| -10 | |||
| -5 | |||
| +8 | |||
| +8 < tн ≤+ 20 |
Рисунок 2.2.Графики изменения суммарной тепловой нагрузки от повторяемости температуры наружного воздуха (график Россандера)
Продолжительность отопительного периода: no =5780 часов.
На 15 дней в году система теплоснабжения отключается для профилактических работ.
Время работы системы теплоснабжения в течение года: nцт = 24*350= 8400 часов.
Годовой расход теплоты для всех потребителей теплоты вычисленный графическим способом определяется по следующему выражению:
2.2. Вычисление годового расхода теплоты для всех потребителей теплоты расчетным способом:
Определяем отопительную тепловую нагрузку среднюю за отопительный период по следующему выражению:
МВт
где
= -8,9 ºС-температура наружного воздуха средняя за отопительный период
Вычислим годовой расход теплоты на отопление зданий по следующей формуле:
МВт*час
Находим годовой расход теплоты на горячее водоснабжение для коммунально-бытовых потребителей по формуле:
МВт*час
Определяем годовой расход теплоты всеми потребителями расчетным способом:
МВт*час 
2.3. Определение погрешности расчетного способа вычисления годового расхода теплоты (по сравнению с графическим способом):
где
- годовой расход теплоты определённый графическим методом(
= 1092 ГВт*час)
- годовой расход теплоты определённый расчётным методом ( = 1076,72 ГВт*час)
3. Расчет и построение графиков температур и расходов сетевой воды для системы теплоснабжения микрорайонов.
3.1 Расчет регулирования отпуска теплоты для систем отопления жилых и общественных зданий. Определение основных показателей качества потребления тепловой энергии.
Определение расходов сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети.
Система теплоснабжения водяная, двухтрубная, открытая, со струйным смешением, с зависимой схемой присоединения отопительных установок.
Температурный график регулирования отопительной тепловой нагрузки в расчетном режиме 
: 120/70 C.
Рассчитать температурный перепад в системе отопления в расчетном режиме:
С
Температура сетевой воды на входе в отопительные приборы жилых и общественных зданий микрорайонов в расчетном режиме 
С.
Найти разность температур сетевой воды в отопительных приборах в расчетном режиме:
С
Определить температурный напор отопительных приборов в расчетном режиме:
С
Рассчитать температуру начала “излома” температурного графика:
Температура сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети в зоне излома: τо1 = 70 ºС
Относительная отопительная тепловая нагрузка: 
С
Методом последовательных приближений найти значение: 
С
Определить температуру сетевой воды в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети и на входе в отопительные приборы в зависимости от температуры наружного воздуха:
Последовательно принимая значение tн = -38; -35; -30; -25; -20; -15; -10; -6,18; ºС, найти значения 
, τо1, τо2, τо3 и заносим их в сводную таблицу 3.1.
Таблица 3.1.1 - Значения температур сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха при центральном качественном регулировании тепловой нагрузки.
Данные, полученные в результате расчета температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети, занесены в таблицу 3.1.1.
| tн, ºС |
| Qо, МВт | τо1, ºС | τо2, ºС | τо3, ºС | Gо,кг/с | Gоз,кг/с |
| -38 | 887,83 | ||||||
| -35 | 0.948 | 176,379 | 115.46 | 68.047 | 91,754 | 887,83 | |
| -30 | 0,862 | 160,345 | 107,83 | 64,727 | 86,279 | 887,83 | |
| -25 | 0,776 | 144,31 | 100,111 | 61,318 | 80,714 | 887,83 | |
| -20 | 0,69 | 128,276 | 92,291 | 57,808 | 75,049 | 887,83 | |
| -15 | 0,603 | 112,241 | 84,354 | 54,181 | 69,268 | 887,83 | |
| -10 | 0,517 | 96,207 | 76,28 | 50,418 | 63,349 | 887,83 | |
| -6,18 | 0,451 | 83,957 | 70,00 | 47,434 | 58,718 | 887,83 |
График температур сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха представлен на рисунке 3.1.
3.1.2. Определяется относительная тепловая нагрузка для “зоны излома” температурного графика:
В “зоне излома” температурного графика регулирование отопительной тепловой нагрузки производится количественным методом. При этом методе регулирования отопительная тепловая нагрузка задается относительным расходом сетевой воды в системе отопления 0< 
<1.
Например, в точке излома:
t = -6,18˚C
При 
Расчёт температуры сетевой воды в обратном трубопроводе системы теплоснабжения:
˚С
Температура сетевой воды на входе в отопительные приборы:
°С
Расходы сетевой воды для зоны излома температурного графика:
Аналогичные расчеты температур сетевой воды и расхода для других температур наружного
воздуха приведены в таблице 3.2.
Последовательно принимая значение tн = -6; - 3; 0; 2; 5; 8 ºС, находим значения 
и τо3 и заносим их в сводную таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Сводная таблица значений температур сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха в “зоне излома” при регулировании тепловой нагрузки “местными пропусками”:
| tн, ºС |
| Qо, МВт | τо1, ºС | τо2, ºС | τо3, ºС | Gо,кг/с | Gоз,кг/с |
| -6,18 | 0.451 | 83,96 | 47.434 | 58,718 | 887,8 | ||
| -6 | 0,448 | 83,38 | 47,586 | 58,497 | 876,3 | ||
| -3 | 0,397 | 73,76 | 44,864 | 54,778 | 700,3 | ||
| 0,345 | 64,14 | 42,356 | 50,977 | 553,7 | |||
| 0,310 | 57,72 | 40,631 | 48,390 | 469,1 | |||
| 0,259 | 48,10 | 37,951 | 44,417 | 358,2 | |||
| 0,207 | 38,48 | 35,135 | 40,307 | 263,4 |
График температур сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха представлен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1
График и расхода сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха представлен на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2
3.2. Расчет местного подрегулирования отпуска теплоты для систем горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.
Определение величины расчетного расхода сетевой воды, которая поступает к водоразборным приборам:
Результат расчёта температур сетевой воды в подающем, обратном трубопроводах, а также и на входе в отопительные приборы сведён в таблицу 3.3.
Таблица 3.3. Температуры сетевой воды
| tн, ºС | τо1, ºС | τо2, ºС | τо3, ºС |
| -38 | |||
| -35 | 115.46 | 68.047 | 91,754 |
| -30 | 107,83 | 64,727 | 86,279 |
| -25 | 100,111 | 61,318 | 80,714 |
| -20 | 92,291 | 57,808 | 75,049 |
| -15 | 84,354 | 54,181 | 69,268 |
| -10 | 76,28 | 50,418 | 63,349 |
| -6,18 | 47,434 | 58,718 | |
| -6 | 47,586 | 58,497 | |
| -3 | 44,864 | 54,778 | |
| 42,356 | 50,977 | ||
| 40,631 | 48,390 | ||
| 37,951 | 44,417 | ||
| 35,135 | 40,307 |
Весь интервал наружных температур от tн = tнро = -38 ºС до tн = +8 ºС разбиваем на 2 зоны:
1) Первая зона возникает, когда 
- 55+5=60 
Во этой зоне водоразбор сетевой воды для систем горячего водоснабжения осуществляется из обратного трубопровода тепловой сети.
При этом β =0, а 1- β =1.
Определение расхода сетевой и водопроводной воды на горячее водоснабжение в первой зоне:
Расчёт проводим для 
= -38 
.
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из обратного трубопровода системы теплоснабжения:
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода системы теплоснабжения для первой зоны равен 0.
Чтобы понизить температуру сетевой воды после системы отопления зданий до уровня 
, необходимо в смесителе сетевой воды подмешивать холодную водопроводную воду.
Расход холодной водопроводной воды на горячее водоснабжение:
Суммарный расход сетевой воды, поступающей на ТП из подающего трубопровода тепловой сети:
Суммарный расход сетевой воды, поступающей из ТП в обратный трубопровод тепловой сети:
2) Вторая зона возникает, когда 
При этом 0< β 
1; 1 
1- β>0
Расчёт проводим для = -20 ºС.
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода системы теплоснабжения:
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение из обратного трубопровода системы теплоснабжения:
Суммарный расход сетевой воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода системы теплоснабжения:
Суммарный расход сетевой воды на горячее водоснабжение из обратного трубопровода системы теплоснабжения:
Результаты расчёта расходов сетевой воды приведены в таблице3.4.
Таблица 3.4. Расходы сетевой воды.
| tн, ºС | 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| -38 | 887,8 | 285,27 | 241,38 | 0,00 | 646,42 | 887,80 | 43,89 |
| -35 | 887,8 | 285,27 | 248,86 | 0,00 | 638,94 | 887,80 | 36,41 |
| -30 | 887,8 | 285,27 | 262,69 | 0,00 | 625,11 | 887,80 | 22,58 |
| -25 | 887,8 | 285,27 | 278,59 | 0,00 | 609,21 | 887,80 | 6,68 |
| -20 | 887,8 | 285,27 | 267,14 | 18,13 | 620,66 | 905,93 | |
| -15 | 887,8 | 285,27 | 230,25 | 55,02 | 657,55 | 942,82 | |
| -10 | 887,8 | 285,27 | 179,58 | 105,69 | 708,22 | 993,49 | |
| -6,18 | 887,8 | 285,27 | 126,42 | 158,85 | 761,38 | 1046,65 | |
| -6 | 876,3 | 285,27 | 127,27 | 158,00 | 749,03 | 1034,30 | |
| -3 | 700,3 | 285,27 | 113,49 | 171,78 | 586,81 | 872,08 | |
| 553,7 | 285,27 | 103,19 | 182,08 | 450,51 | 735,78 | ||
| 469,1 | 285,27 | 97,13 | 188,14 | 371,97 | 657,24 | ||
| 358,2 | 285,27 | 89,01 | 196,26 | 269,19 | 554,46 | ||
| 263,4 | 285,27 | 81,82 | 203,45 | 181,58 | 466,85 |
Рисунок 3.3
График изменения расхода сетевой воды, идущей на горячее водоснабжение и отопление.
Date: 2015-07-24; view: 1258; Нарушение авторских прав