Методические указания и контрольные задания утверждены на заседании кафедры «Экономика, финансы и бухучет» 2010 г

Вид материала

3. Методические указания по выполнению курсовой работы
4.1. Расчет тепловых нагрузок потребителей
4.1.2. Расчет тепловых нагрузок жилого района.
4.1.3. Суммарные нагрузки, годовая потребность в тепловой энергии потребителей района

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

3. Методические указания по выполнению курсовой работы

Расчет экономических показателей предваряется определением тепловых нагрузок потребителей, расчетом геометрических параметров сети и расходов воды для потребителей.

4. Расчет тепловых нагрузок и геометрических параметров тепловой сети

4.1. Расчет тепловых нагрузок потребителей

4.1.1. Расчет тепловых нагрузок промышленных предприятий

а) Отопление

Максимальная тепловая нагрузка на отопление

Q_0max=q₀·V·(t_i-t₀)·(1+µ), МВт,	(4.1)

где q₀-удельные теплопотери предприятия, Вт/(м³К);

V-кубатура промышленных зданий, м³;

t_i-температура воздуха внутри помещения, для промышленных зданий принимается t_i=16^oC;

t₀-расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления,^оС;

µ-коэффициент инфильтрации, учитывающий долю расхода тепла на подогрев наружного воздуха, поступающего в помещение через не плотности ограждений.

,	(4.2)

где b-постоянная инфильтрации, при отсутствии опытных данных принимается стоящих зданий b=(35÷40)·10^-3 с/м;

g-ускорение свободного падения, g=9,81м/c²;

H-высота промышленных зданий, м;

ω-скорость ветра в холодный период года, м/с.

Подставляя численные значения в формулу (4.1), определяем нагрузки на отопление промышленных зданий обоих предприятий Q₀_max₁ и Q₀_max₂, и общую максимальную нагрузку.

Q₀_max^пром=Q₀_max₁+Q₀_max₂

(4.3)

Средняя нагрузка на отопление предприятий.

(4.4)

где t_om-средняя температура воздуха за отопительный период.

Годовая потребность в тепле на отопление промышленных предприятий:

Q₀^пром=Q_{0 ср}^пром·Tom·24·3.6

(4.5)

б) Вентиляция

Максимальная тепловая нагрузка на вентиляцию

Q_{v max}=q_v·V·(t_i-t₀), МВт,	(4.6)

где V-наружный объем вентилируемого здания, м³;

t_i-температура воздуха внутри помещения;

q_v-удельный расход теплоты на вентиляцию промышленных зданий, Вт/(м³К);

t₀-расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС.

Для каждого предприятия определяются и суммируются максимальные нагрузки на вентиляцию

Q_v_max^пром=Q_v_max₁+Q_v_max₂, МВт	(4.7)

Средняя нагрузка на вентиляцию промпредприятий

Q_v_ср^пром=Q_v_ср^пром ·, МВт	(4.8)

Годовая потребность в тепловой энергии на вентиляцию промышленных предприятий

Q_v^пром=Q_v_ср^пром ·Tom·16·3.6, ГДж

(4.9)

в) Горячее водоснабжение

Средненедельная нагрузка на ГВС

Q_h^н=m·q_h, МВт,	(4.10)

где m-число потребителей воды, чел;

q_h-удельный расход теплоты на ГВС, Вт/чел.

где V_H-нормативный объем воздуха на одного человека, м³/чел, принимается (60÷90) м³/чел;

V_i-расчетная кубатура промышленных зданий, м³.

Среднесуточная нагрузка.

Q_h^c=1.2·Q_h^H, МВт	(4.11)

Максимальная нагрузка

Q_h^max=(2.2÷2.4)·Q_h^c, МВт	(4.12)

Летняя нагрузка на ГВС

Q_h^s=Q_h^H·55-t_c^s/55-t_c,	(4.13)

где t_c_v^s-температура холодной воды, соответственно, летом и зимой, ^оС.

Определяются нагрузки на ГВС для каждого предприятия и суммарные

Q_hH^пром=Q_h₁^H+Q_h₂^H, МВт	(4.14)
Q_hs^пром=Q_hH^пром·55-t_c^s/55-t_c, МВт	(4.15)
Q_hc^пром=1,2·Q_hH^пром, МВт	(4.16)
Q_h_max^пром=(2.2÷2.4)·Q_hc^пром, МВт	(4.17)

Годовой расход тепла на ГВС

Q_h^пром=[Q_hH^пром·Tom+Q_hs^пром·(350-Tom)]·24·3.6, ГДж

(4.18)

г) Тепловая нагрузка на технологические нужды

Q_TH=G_i·(h_i-c_в·t_x)-G_k·c_в·(t_k-t_x), МВт,	(4.19)

где G_i-расход пара на предприятии, кг/с;

h_i-энтальпия пара у потребителя, кДЖ/кг;

с_в-теплоёмкость воды, кДЖ/(кг·^оС);

t_x-температура холодной воды, ^оС;

t_k-температура конденсата, ^оС;

G_k-возврат конденсата , кг/с.

Нагрузка определяется для каждого предприятия и суммарная

Q_TH=Q_TH₁+Q_TH₂, МВт	(4.20)

Годовая потребность в тепловой энергии на технологические нужды промышленных предприятий

Q_TH^пром=Q_TH*365·24·3.6_,ГДж	(4.21)

Годовая потребность в тепловой энергии промышленными предприятиями

Q_год^пром=Q₀^пром+Q_v^пром+Q_h^пром+Q_TH^пром, ГДж	(4.22)

Максимальная тепловая нагрузка промпредприятий

Q_max^пром=Q₀_max^пром+Q_vmax^пром+Q_hmax^пром+Q_TH, МВт	(4.23)

Средняя тепловая нагрузка промпредприятий

Q_ср^пром=Q_0ср^пром+Q_v_ср^пром+Q_hc^пром+Q_TH, МВт

(4.24)

4.1.2. Расчет тепловых нагрузок жилого района.

а) Отопление

Максимальный тепловой поток на отопление жилых и общественных зданий

Q₀_max^жо=Q₀_max^ж·(1+К₁), МВт,	(4.25)
Q₀_max^ж=q₀·F, МВт,	(4.26)
F=ƒ·m, м²,	(4.27)
m=n_k·S·m_k, чел.,	(4.28)

где Q₀_max^жо-максимальная тепловая нагрузка (максимальный тепловой поток) систем отопления жилых и общественных зданий, МВт;

Q₀_max^ж-максимальный тепловой поток на отопление жилых зданий, МВт;

K₁-коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий (К₁=0,25);

q₀-удельный расход тепла на отопление жилых зданий, Вт/м²;

F-общая площадь жилых зданий, м²;

ƒ-плотность жилого фонда, м²/чел (ƒ=12м²/чел);

m-количество жителей района, чел;

n_k-количества кварталов;

S-площадь каждого квартала, Га;

m_k-количество жителей на 1Га микрорайона (m_k=350÷360чел).

Средняя тепловая нагрузка на отопление жилых и общественных зданий

Q_0ср^жо=Q₀_max^жо·t_i-t_om/t_i-t₀, МВт	(4.29)

Годовая потребность в тепловой энергии на отопление жилого района

Q₀^жо=Q₀_ср^жо·Tom·24·3.6, ГДж

(4.30)

б) Горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

Средненедельная нагрузка (зимой)

Q_hH^жо=(a+в)·m·c·(t_h-t_c)/24·3600, МВт,	(4.31)

где а-норма расхода горячей воды на 1 человека в сутки, л;

в-норма расхода воды на ГВС, потребляемой в общественных зданиях, на 1 человека в сутки, л;

t_h-температура горячей воды, ^оС;

t_c-температура холодной воды в отопительный период, ^оС.

Среднесуточная тепловая нагрузка.

Q_hc^жо=1.2·Q_hH^жо, МВт

(4.32)

Летняя тепловая нагрузка

Q_hs^жо=Q_hc^жо·55-t_c^s/55-t_c·β, МВт

(4.33)

Максимальная тепловая нагрузка на ГВС

Q_hmax^ж=(2.2÷2.4)·Q_hc^жо, МВт,	(4.34)

где t_c^s-температура холодной воды в неотопительный период;

β-коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному периоду, β=(0,8÷1,5).

Годовая потребность в тепловой энергии на ГВС жилого посёлка и общественных зданий.

Q_h^жо=[Q_hc^жо·Tom+Q_hs^жо·(350-Tom)]·24·3.6, ГДж

(4.35)

в) Вентиляция общественных зданий.

Максимальная нагрузка на вентиляцию

Q⁰_vmax=k·0.25·Q^ж₀_max, МВт,	(4.36)

где k-коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий (k=0,6).

Средняя тепловая нагрузка на вентиляцию общественных зданий

Q_v_ср⁰=Q⁰_vmax·t_i-t_om/t_i-t₀, МВт	(4.37)

Годовая потребность в тепловой энергии на вентиляцию

Q_v^общ=Q_v_ср^общ·Tom·16·3.6, ГДж	(4.38)

Годовая потребность в тепловой энергии жилого посёлка (жилых и общественных зданий)

Q^ж_год=Q₀^ж+Q_v^общ+Q_h^ж, ГДж	(4.39)

Максимальная тепловая нагрузка для жилых и общественных зданий

Q^ж_max= Q^ж₀_max+Q_vmax^общ+Q^ж_hmax, МВт

(4.40)

Средняя тепловая нагрузка для жилых и общественных зданий

Q_ср^ж=Q^ж_0ср+Q_v_ср^общ+Q_hc^ж, МВт

(4.41)

4.1.3. Суммарные нагрузки, годовая потребность в тепловой энергии потребителей района

Максимальная тепловая нагрузка

Q^p_max=Q_max^пром+Q^ж_max, МВт

(4.42)

Средняя тепловая нагрузка

Q_cp^p=Q_cp^пром+Q_ср^ж, МВт	(4.43)

Годовое потребление тепловой энергии