Расчет системы теплоснабжения

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственной образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

Ижевская  государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра « Электротехнология сельскохозяйственного  производства» 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

«РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ »

КР 140106 064063 ЭТ 342 ПЗ 
 
 
 

Выполнил:                                                                               студент 443 гр.                                                                                                                                                             Корепанов А. С. 
 

Проверил:  Дресвяникова Е.В.  
 
 
 
 

Ижевск 2011                        

СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание  на курсовую работу

Введение

1. Расчёт тепловых нагрузок производственных и

коммунально-бытовых  потребителей тепла.

2. Построение годового графика тепловой нагрузки.
3. Расчёт принципиальной тепловой схемы

 производственно-отопительной  котельной.

4. Составление теплового баланса котельной.
5. Выбор типа, размера и определение количества котлоагргатов.
6. Расчет теоретических и действительных объемов продуктов сгорания.
7. Определение энтальий продуктов сгорания и воздуха.
8. Тепловой баланс котельного агрегата.
9. Определение годового расхода топлива.
10. Тепловой конструктивный расчёт водного экономайзера.
11. Расчёт и подбор вспомогательного оборудования котельной.
12. Компоновка котельной.
13. Индивидуальное задание.
14. Заключение.
15. Литература.

ЗАДАНИЕ

 

      Задание на курсовую работу по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения»  для специальности 140106  
 

Студенту    Корепанов А.С.              Курс  4                         Группа 443 

Таблица 1- Задание

 
 

Таблица 2- Удельные тепловые характеристики жилых, общественных и производственных зданий при расчётной наружной температуре -32 и их внутренняя расчётная температура

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

      Высокие темпы промышленного производства и социального прогресса требуют резкого увеличения выработки тепловой энергии на базе мощного развития топливно-энергетического комплекса страны.

      Централизованные  системы теплоснабжения от тепловых электрических станций (ТЭС) наиболее эффективны. В настоящее время, централизованное теплоснабжение крупных городов осуществляется на базе мощных атомных станций теплоснабжения.

      Для небольших теплопотребителей источником теплоты служат промышленные и отопительные котельные. Удельный вес их в балансе теплоснабжения составляет значительно большую часть. Несмотря на строительство крупных тепловых электростанций, с каждым годом увеличивается выпуск и улучшаются конструкции котлоагрегатов малой и средней мощности, повышаются надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоемкость на единицу мощности, сокращаются сроки и затраты на производство строительно-монтажных работ.

      В качестве топлива для котельных  установок используют угли, торф, сланцы, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные источники тепловой энергии. При их применении упрощаются конструкция и компоновка котельных установок, повышается их экономичность, сокращаются затраты на эксплуатацию.

      Развитие  отечественной теплоэнергетики  неразрывно связано с именами русских ученых и инженеров. Основы теплотехнической науки были заложены в середине XVIII в. великим русским ученым М.В. Ломоносовым. В 1766 г. талантливый русский теплотехник И.И. Ползунов создал в Барнауле первую в мире теплосиловую установку для привода заводских механизмов, которая включала паровой котел.

           Практическое использование  паросиловых установок дало новый  источник энергии и сыграло большую  роль в развитии промышленного производства. Ряд теоретических и экспериментальных  работ по исследованию рабочих процессов котельных установок был проведен в конце XVIII и начале XI X вв. учеными В.В.Петровым и Я.Д. Захаровым. В теплоснабжении крупных городов, районных центров, поселков котельные играют важнейшую роль. Городская сеть теплоснабжения обычно разделена на районы питания по числу ТЭЦ. В системе теплоснабжения подача тепла в жилые кварталы и промышленным предприятиям осуществляется от районных тепловых станций - крупных котельных с водогрейными и паровыми котлами. 
 
 
 
 
 
 
 

1. Расчёт тепловых нагрузок производственных

  и коммунально-бытовых потребителей тепла 

      Котельной установкой называют комплекс устройств  и агрегатов, предназначенных для получения пара или горячей воды за счет сжигания топлива. По назначению различают отопительные, производственные и отопительно-производственные котельные установки. Общий случай для расчета представляют отопительно-производственные котельные,  так как они работают, как правило, круглый год.

      Тепловая  нагрузка котельной по характеру  распределения во времени классифицируется на сезонную и круглогодовую. Сезонная (расходы теплоты на  отопление и вентиляцию) зависит в основном от климатических условий и имеет сравнительно постоянный суточный  и  переменный  годовой график нагрузки. Круглогодовая (расходы теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды), практически не зависит от температуры наружного воздуха и имеет очень неравномерный суточный и сравнительно постоянный годовой график потребления теплоты.

      Расчетную тепловую  нагрузку котельной отопительно-производственного типа определяют отдельно для холодного и теплого периодов года. В зимнее время  она складывается из максимальных расходов теплоты на все виды теплопотребления

        

где  SФ_от, SФ_в,  SФ_г.в  SФ_т - максимальные потоки теплоты, расходуемой всеми потребителями системы теплоснабжения соответственно на отопление, вентиляцию,  горячее водоснабжение и технологические нужды,  Вт; k_з - коэффициент запаса, учитывающий потери теплоты в тепловых сетях, расход теплоты на собственные нужды котельной и  резерв  на  возможное увеличение теплопотребления хозяйством, k_з = 1,2.

      В летнее время нагрузку котельной  составляют максимальные расходы теплоты  на технологические нужды и горячее  водоснабжение

                                           

      Суммарные расходы теплоты на все виды теплопотребления определяют по приближенным формулам.

1.   Расход теплоты на отопление и вентиляцию

  

 Максимальный  поток теплоты, Вт, расходуемой на отопление жилых и общественных зданий  поселка,  включенных  в систему централизованного  теплоснабжения, можно определить по укрупненным показателям в  зависимости от жилой площади помещения по формулам

                                                                          (1.1)    

                                                              (1.2)

где j - укрупненный показатель максимального удельного потока теплоты, расходуемой на отопление 1 м²  жилой площади, Вт/м²; F - жилая площадь, м².

      Значения j определяются в зависимости от расчетной зимней температуры наружного воздуха (j=177,9Вт/ ).

      Максимальный  поток теплоты, Вт, расходуемой на нагрев вентиляционного воздуха общественных зданий

        

      Для отдельных жилых, общественных и  производственных зданий максимальные  потоки теплоты, Вт,  расходуемой  на отопление  и  подогрев воздуха в  приточной системе вентиляции можно определить по их удельным тепловым характеристикам 

                                                           

                                                                   

где  q_от и q_в - удельные отопительная и вентиляционная  характеристики здания, Вт/(м³×^оС); V_н  - объем здания по наружному обмеру (без подвальной части), м³; a - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на удельную тепловую характеристику местных климатических условий

 a = 0,54 + 22/(t_в – t_н).  

Гостиница:

_{а=0,54+22/(tв-tн)=0,54+22/(18-(-32))=0,98}

Мастерская:

а=0,54+22/(20-(-32))=0,963

 Фв=0,17*10000*38=64600Вт.

Детский сад:

а=0,963

Ф_от=0,39*7500*52*0,963=146500 Вт

Ф_в=0,12*7500*38=34200 Вт

Школа:

а=0,998

Ф_от=0,45*4500*48*0,998=97000 Вт

Ф_в=0,3*4500*34= 45900 Вт 
 

1.2 Расход теплоты на горячее водоснабжение

 

       Средний поток теплоты, Вт, расходуемой за отопительный период на горячее водоснабжение  жилых и общественных зданий находят  по формуле:

                                     Ф_г.в.ср.=q_г.в.n                                                                   

       где q_г.в =320 - укрупненный показатель среднего потока теплоты, Вт, расходуемой на  горячее водоснабжение одного человека с учетом общественных зданий поселка,  принимается в зависимости от средней за  отопительный период нормы потребления воды  при температуре 55 ^оС на одного человека g=85, л/сут: