Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

З дисципліни «Джерела теплопостачання промислових підприємств»

«РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ з теми:

РОЗРАХУНОК СИСТЕМ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ»

ЗАДАЧА 1


Визначити для умов міста розрахункові теплові потоки на опалення, вентиляцію й гаряче водопостачання п'яти кварталів району міста.

Розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування систем опалення t0 = –31 0С. Щільність населення Р = 400 чіл/га. Загальна площа житлового будинку на одного жителя fзаг = 18 м2/чіл. Середня за опалювальний період норма витрати гарячої води на одного жителя за добу а = 115 л/доба.

Розрахунок: Розрахунок теплових потоків зводимо в табл. 6.1. У графи 1, 2, 3 таблиці заносимо відповідно номери кварталів, їхня площа Fкв у гектарах, щільність населення Р. Кількість жителів у кварталах m, визначаємо по формулі


Розрахунок систем теплопостачання


Для кварталу №1 кількість жителів складе:

Розрахунок систем теплопостачання чол.

Загальну площу житлових будинків кварталу А визначаємо по формулі


Розрахунок систем теплопостачання


Для кварталу №1:

Розрахунок систем теплопостачання м2

Прийнявши для будинків будівлі після 1985м величину питомого показника теплового потоку на опалення житлових будинків при t 0 = -31 0С qо = 87 Вт/м2, знаходимо розрахункові теплові потоки на опалення житлових і суспільних будівель кварталів по формулі:


Для кварталу №1 при K1 = 0,25 одержимо розрахункову витрату тепла на опалення житлових і суспільних будинків:

Розрахунок систем теплопостачання

Максимальні теплові потоки на вентиляцію суспільних будинків кварталів визначаємо по формулі:


Розрахунок систем теплопостачання


Для кварталу №1 при ДО2 = 0,6 одержимо:

Розрахунок систем теплопостачання

За додатком 3 навчального посібника збільшений показник теплового потоку на гаряче водопостачання qh з врахуванням суспільних будинків при нормі на одного жителя a = 115 л/добу складе 407 Вт.

Середньодобові теплові потоки на гаряче водопостачання житлових і суспільних будинків кварталів визначаємо по формулі


Розрахунок систем теплопостачання


Для кварталу №1 ця величина складе

Розрахунок систем теплопостачання

Сумарний тепловий потік по кварталах, QS, визначаємо підсумовуванням розрахункових теплових потоків на опалення, вентиляцію й гаряче водопостачання



Для кварталу №1 сумарний тепловий потік складе

Аналогічно виконуються розрахунки теплових потоків і для інших кварталів.


Таблиця 1 - Розрахунок теплових потоків

№ кварталу Площа кварталу Fкв, га Щільність населення P чіл/га Кількість жителів m Загальна площа, А, м2 Тепловий потік, МВт





Q 0 max Q v max Q hm Q S
1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

2

3

4

5

10

15

20

10

15

400

400

400

400

400

4000

6000

8000

4000

6000

72000

108000

144000

72000

108000

7,83

11,745

15,66

7,83

11,745

0,94

1,41

1,88

0,94

1,41

1,628

2,442

3,256

1,628

2,442

10,398

15,597

20,796

10,398

15,597


е54,8 6,58 11,396 72,786

ЗАДАЧА 2


Для кліматичних умов міста виконати розрахунок і побудова графіків годинних витрат теплоти на опалення вентиляцію й гаряче водопостачання, а також річних графіків теплоспоживання по тривалості теплового навантаження й по місяцях. Розрахункові теплові потоки району міста на опалення Q 0 max = 300 МВт, на вентиляцію Q v max = 35 МВт, на гаряче водопостачання Qhm = 60 Мвт. Розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування систем опалення t0 = -31 0C.

Розрахунок: Визначимо, використовуючи формули перерахування і вартові витрати на опалення й вентиляцію при температурі зовнішнього повітря tн= +100С.

Розрахунок систем теплопостачання МВт

Розрахунок систем теплопостачанняРозрахунок систем теплопостачання МВт

Відклавши на графіку (див. рис. 2а) значення Розрахунок систем теплопостачання й Розрахунок систем теплопостачання при tн = +10 0С, а також значення Розрахунок систем теплопостачання й при tн = t0 = -31 0C і з'єднавши їх прямою, одержимо графіки Розрахунок систем теплопостачання= f (tн) і Розрахунок систем теплопостачання= f (tн). Для побудови годинного графіка витрати теплоти на гаряче водопостачання, визначимо, використовуючи формулу перерахування, середньогодинну витрату теплоти на гаряче водопостачання для неопалювального періоду Розрахунок систем теплопостачання.

Розрахунок систем теплопостачанняРозрахунок систем теплопостачання МВт

Графік середньогодинної витрати теплоти на гаряче водопостачання не залежить від температури зовнішнього повітря, і буде являти собою пряму, паралельну осі абсцис з ординатою 60 МВт для опалювального періоду і з ординатою 38,4 МВт для неопалювального періоду. Додавши ординати годинних графіків на опалення, вентиляцію й гаряче водопостачання для діапазону температур tн = +10 ё -31 0C і з'єднавши їх прямою одержимо сумарний годинний графік . Для побудови річного графіка теплоти по тривалості теплового навантаження знаходимо тривалості стояння температур зовнішнього повітря в годинниках з інтервалом 50C і тривалість опалювального періоду для міста n0 = 4920 ч. Дані зводимо в таблицю 2.


Таблиця 2 - Тривалість стояння температур зовнішнього повітря

Тривалість стояння, n, година Температура зовнішнього повітря

-40

-35

-35

-30

-30

-25

-25

-20

-20

-15

-15

-10

-10

-5

-5

0

0

+5

+5

+10

n 2 47 275 630 800 666 596 561 583 760
Температури -35 і нижче -30 і нижче -25 і нижче -20 і нижче -15 і нижче -10 і нижче -5 і нижче 0 і нижче +5 і нижче +8 і нижче
еn 2 49 324 954 1754 2420 3016 3577 4160 4920

Графік по тривалості теплового навантаження (див. рис. 1б) будується на підставі сумарного годинного графіка . Для цього із точок на осі температур (+10, 0, -10, -20, -30) відновлюємо перпендикуляри до перетинання з лінією сумарного годинного графіка й із точок перетинання проводимо горизонтальні прямі до перетинання з перпендикулярами, відновленими із точок на осі тривалості, що відповідають даним температурам. З'єднавши знайдені точок плавної кривої, одержимо графік по тривалості теплового навантаження за опалювальний період протягом 4920 годин. Потім побудуємо графік по тривалості теплового навантаження за неопалювальний період, для чого проведемо пряму, паралельну осі абсцис із ординатою рівної Розрахунок систем теплопостачання= 38,4 МВт до розрахункової тривалості роботи системи теплопостачання в році рівної 8400 годин.


Розрахунок систем теплопостачання

Рис. 1 - Графіки теплового споживання: а - годинні графіки теплового споживання; б - річний графік по тривалості теплового навантаження


Для побудови річного графіка теплового споживання по місяцях по знаходимо середньомісячні температури зовнішнього повітря. Потім, використовуючи формули перерахування і визначимо годинні витрати теплоти на опалення й вентиляцію для кожного місяця із середньомісячною температурою нижче +10 0C. Визначимо сумарні витрати теплоти для місяців опалювального періоду як суму годинних витрат на опалення, вентиляцію й гаряче водопостачання. Для місяців неопалювального періоду (з Розрахунок систем теплопостачання>+10) сумарну витрату теплоти буде дорівнює середньогодинні витраті теплоти на гаряче водопостачання Розрахунок систем теплопостачання= 38,4 Мвт. Виконаємо розрахунки для січня

МВт

Розрахунок систем теплопостачання МВт

Розрахунок систем теплопостачання МВт

Аналогічно виконуємо розрахунки й для інших місяців опалювального періоду. Використовуючи отримані дані, побудуємо річний графік теплового споживання по місяцях (див. рис. 2)


Таблиця 3 - Середньогодинні витрати теплоти по місяцях року

Середньогодинні витрати теплоти по місяцях Середньомісячні температури зовнішнього повітря

Січ Лют Берез Квіт Трав Черв Лип Серп Вер Жов Лист Груд

-22,3 -17,2 -8,5 3,1 11,1 17,4 21,1 20 13,9 4,7 -8,1 -18,5

237,1 207,1 155,9 87,6




78,2 153,5 214,7

Розрахунок систем теплопостачання

27,7 24,2 18,2 10,2




9,1 17,9 25

Розрахунок систем теплопостачання

60 60 60 60 38,4 38,4 38,4 38,4 38,4 60 60 60

Розрахунок систем теплопостачання

324,8 291,3 234,1 157,8 38,4 38,4 38,4 38,4 38,4 147,3 231,4 299,7

Розрахунок систем теплопостачання

Рис. 2 - Річний графік теплового споживання по місяцях


ЗАДАЧА 3


Побудувати для закритої системи теплопостачання графік центрального якісного регулювання відпуску теплоти по спільному навантаженню опалення й гарячого водопостачання (підвищений або скоректований температурний графік). Прийняти розрахункові температури мережної води в магістралі, що подає t1= 130 0С у зворотної магістралі t2= 70 0С, після елеватора t3= 95 0С. Розрахункова температура зовнішнього повітря для проектування опалення t0 = -31 0С. Розрахункова температура повітря усередині приміщення ti = 20 0С. Розрахункові теплові потоки прийняти з задачі 2. Q0max= 300 МВт; Qvmax = 35 МВт; Qhm = 60 Мвт. Температура гарячої води в системах гарячого водопостачання th = 60 0С, температура холодної води tс = 50С. Балансовий коефіцієнт для навантаження гарячого водопостачання aб = 1,2. Схема включення водопідігрівачів систем гарячого водопостачання двоступінчаста послідовна Розрахунок систем теплопостачання.

Розрахунок: Попередньо виконаємо розрахунок і побудову опалювально-побутового графіка температур з температурою мережної води в трубопроводі, що подає, для точки зламу = 70 0С. Значення температур мережної води для систем опалення t10; t20; t30 визначимо використовуючи розрахункові залежності для температур зовнішнього повітря tн= +10; 0; -10; -23; -31 0С


Розрахунок систем теплопостачання,

Розрахунок систем теплопостачання,

Розрахунок систем теплопостачання.


Визначимо, використовуючи формули значення величин Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Для tн = +100С значення t10, t20 ,t30 відповідно складуть:

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Аналогічно виконаємо розрахунки температур мережної води й для інших значень tн. Використовуючи розрахункові дані й прийнявши мінімальну температуру мережної води в трубопроводі, що подає, = 70 0С, побудуємо опалювально-побутовий графік температур (див. рис.4). Точці зламу температурного графіка будуть відповідати температури мережної води = 70 0С, = 45,4 0С, Розрахунок систем теплопостачання= 55,7 0С, температура зовнішнього повітря = - 0,85 0С. Отримані значення температур мережної води для опалювально-побутового графіка зведемо в таблицю. Далі приступаємо до розрахунку підвищеного температурного графіка. Задавшись величиною недогріву Dtн= 7 0С визначимо температуру водопровідної води, що Розрахунок систем теплопостачання нагріває, після водопідогрівача першого щабля

Розрахунок систем теплопостачання

Визначимо за формулою балансове навантаження гарячого водопостачання Розрахунок систем теплопостачання: Розрахунок систем теплопостачання МВт

За формулою визначимо сумарний перепад температур мережної води d в обох щаблях водопідогрівачів

Розрахунок систем теплопостачання

Визначимо по формулі перепад температур мережної води у водопідогрівачі першого щабля Розрахунок систем теплопостачання для діапазону температур зовнішнього повітря від tн= +10 0С до t'н = - 0,85 0С

Розрахунок систем теплопостачання

Визначимо для зазначеного діапазону температур зовнішнього повітря перепад температур мережної води в другому щаблі водопідогрівача Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Визначимо використовуючи формули значення величин d2 і d1 для діапазону температур зовнішнього повітря tн від t'н = - 0,85 0С до t0= -310С. Так, для tн= -10 0С ці значення складуть:

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Аналогічно виконаємо розрахунки величин d2 і d1 для значень tн = -23 0С и tн= –31 0С. Температури мережної води й у падаючому й зворотному трубопроводах для підвищеного температурного графіка визначимо по формулах.

Так, для tн= +10 0С и tн= - 0,85 0С ці значення складуть

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

для tн = -10 0С

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Аналогічно виконаємо розрахунки для значень tн = -23 0С и -31 0С. Отримані значення величин d2, d1, , зведемо в таблицю.

Для побудови графіка температури мережної води у зворотному трубопроводі після калориферів систем вентиляції Розрахунок систем теплопостачання в діапазоні температур зовнішнього повітря tн = +10 ё - 0,850С використаємо формулу


Визначимо значення t2v для tн = +10 0С. Попередньо задамося значенням Розрахунок систем теплопостачання0С. Визначимо температурні напори в калорифері й Розрахунок систем теплопостачання відповідно для tн = +10 0С і tн = - 0,85 0С

Розрахунок систем теплопостачання

Обчислимо ліві й праві частини рівняння

Ліва частина Розрахунок систем теплопостачання

Права частина Розрахунок систем теплопостачання

Оскільки чисельні значення правої й лівої частин рівняння близькі за значенням (у межах 3%), приймемо значення Розрахунок систем теплопостачання як остаточне.

Для систем вентиляції з рециркуляцією повітря визначимо, використовуючи формулу, температуру мережної води після калориферів t2v для

tн = t0 = -310C: Розрахунок систем теплопостачання

Тут значення DtРозрахунок систем теплопостачання ; tРозрахунок систем теплопостачання ; t відповідають tн = tv= - 23 0С. Оскільки даний вираз розв’язується методом підбору, попередньо задамося значенням t2v = 540С. Визначимо значення Dtк і DtРозрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Далі обчислимо ліву частину виразу

Розрахунок систем теплопостачання

Оскільки ліва частина виразу близька за значенням правої (1,003»1), прийняте попереднє значення t2v = 54 0С будемо вважати остаточним. Використовуючи дані таблиці побудуємо опалювально-побутові й підвищений температурні графіки регулювання (див. рис. 3).


Таблиця 4 - Розрахунок температурного графіка мережної води для закритої системи теплопостачання.

t10 t20 t30 d1 d2 t1П t2П t2V
10 70,0 45,4 55,7 5,7 8,7 75,7 36,7 18,0
-0,85 70,0 45,4 55,7 5,7 8,7 75,7 36,7 45,2
-10 88,8 53,5 68,2 3,9 10,5 92,7 43,0 53,5
-23 114,6 64,0 85,1 1,9 12,5 116,5 51,5 64,0
-31 130,0 70,0 95,0 0,4 14,0 130,4 56,0 54,0

Розрахунок систем теплопостачанняРис. 3 - Температурні графіки регулювання мережної води для закритої системи теплопостачання ( - опалювально-побутовий; -- підвищений)

ЗАДАЧА 4


Побудувати для відкритої системи теплопостачання скоректований (підвищений) графік центрального якісного регулювання. Прийняти балансовий коефіцієнт aб = 1,1. Прийняти мінімальну температуру мережної води в трубопроводі, що подає, для точки зламу температурного графіка Розрахунок систем теплопостачання 0С. Інші вихідні дані взяти із задачі 3.

Розрахунок. Спочатку будуємо графіки температур центрального якісного регулювання опалювального навантаження ; Розрахунок систем теплопостачання; Розрахунок систем теплопостачання використовуючи розрахунки по формулах. Далі побудуємо опалювально-побутовий графік, точці зламу якого відповідають значення температур мережної води Розрахунок систем теплопостачання 0С; Розрахунок систем теплопостачання 0C; 0C, і температура зовнішнього повітря Розрахунок систем теплопостачання 0C. Далі приступаємо до розрахунку скоректованого графіка. Визначимо балансове навантаження гарячого водопостачання Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання MВт

Визначимо коефіцієнт відношення балансового навантаження на гаряче водопостачання до розрахункового навантаження на опалення Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Для ряду температур зовнішнього повітря tн= +10 0С; -10 0С; -25 0С; -31 0С, визначимо відносні витрати теплоти на опалення Розрахунок систем теплопостачання по формулі. Для tн= -10 Розрахунок систем теплопостачання складе:

Розрахунок систем теплопостачанняРозрахунок систем теплопостачання

Потім прийнявши відомі із прикладу 6.3 значення tc; th; q; Dt визначимо, використовуючи формулу, для кожного значення tн відносні витрати мережної води на опалення .

Для tн = -10 0С складе:

Розрахунок систем теплопостачання

Аналогічно виконаємо розрахунки й для інших значень tн.

Температури мережної води в що подає t1п і зворотному t2п трубопроводах для скоректованого графіка визначимо по формулах.

Так, для tн = -10 0С одержимо

Розрахунок систем теплопостачання= = 0С

= 0С

Виконаємо розрахунки t1п і t2п і для інших значень tн. Визначимо, використовуючи розрахункові залежності, температури мережної води t2v після калориферів систем вентиляції для tн = +10 0С и tн = -31 0С (при наявності рециркуляції). При значенні tн = +10 0С задамося попередньо величиною

t2v = 250C.

Визначимо значення Dtк і Dtк

Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Далі обчислимо ліву й праву частини виразу



; Розрахунок систем теплопостачання

Оскільки чисельні значення лівої й правої частин рівняння близькі, прийняте раніше значення t2v = 250C ,будемо вважати остаточним. Визначимо також значення t2v при tн = t0= -31 0C. Задамося попередньо значенням t2v = 470C

Розрахунок систем теплопостачання

Обчислимо значення Dtк і Розрахунок систем теплопостачання

Розрахунок систем теплопостачання

Далі обчислимо ліву частину виразу

Розрахунок систем теплопостачання

Оскільки ліва частина виразу близька за значенням правої (1,003»1), прийняте раніше значення t2v = 54 0С будемо вважати остаточним

Отримані значення розрахункових величин зведемо в таблицю 5.


Таблиця 5 - Розрахунок підвищеного (скоректованого) графіка для відкритої системи теплопостачання.

t10 t20 t30 `Q0 `G0 t1п t2п t2v
+10 60 41,2 49,2 0,2 0,65 64,2 40,2 25
+3,6 60 41,2 49,2 0,33 0,8 64,2 40,2 40,4
-10 88,8 56.5 68,2 0,59 0,95 90,1 53,2 53,5
-23 114,6 64 85,1 0,84 1,02 113,8 64,2 64
-31 130 70 95 1 1,04 130 70 54

Використовуючи дані таблиці, побудуємо опалювально-побутовий, а також підвищений графіки температур мережної води.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: