Расчет системы теплоснабжения промышленно-жилого района

  где: q^кс_в =0,13 Вт/(м³×К)  – вентиляционная характеристика компрессорной станции

   t_нв= –20 ⁰С – расчетная температура наружного воздуха для вентиляции г. Пермь

     t^р_в= 15⁰С – расчетная температура воздуха внутри помещения компрессорной станции.

             Q^ртц_в= q^тц_в ×V_тц×(t_в–t_нв)=0,5×0,3×180000×(15+20)=,0945 (МВт), (2.7)

     где: q^тц_в =0,3× q^тц_в  Вт/(м³×К)  – вентиляционная характеристика торгового станции

     t^р_в= 15⁰С – расчетная температура воздуха внутри помещения торгового центра  

  2.6 Расчетная суммарная  тепловая нагрузка  на вентиляцию  зданий. 

  Q^р_в=Q^кс_в+Q^тц_в=0,6825+0,945=1,6275 (МВт).      (2.8) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  2.7 Графики распределения  и продолжительности  тепловых нагрузок. 

  По данным, полученным при определении тепловых нагрузок и по таблице “число часов с  разной среднесуточной температурой наружного  воздуха за отопительный период”, строим графики распределения и продолжительности  тепловых нагрузок (Рис.1). 

  Для построения графиков нам потребуются как  минимум 5 характерных точек. Это  следующие точки: 

-суммарная тепловая  нагрузка на вентиляцию зданий  при температуре начала и конца             отопительного периода (t=+8⁰С): 

Q⁺⁸_в = Q^+8тц_в+Q^+8кс_в = q^тц_в ×V_тц×(t_в–t)+q^кс_в ×V_кс×(t_в–t)=0,5*0,3*180000*(15-8)+0,13*150000*(15-8) =325,5кВт                                                                                (2.9)

 

   -суммарная тепловая нагрузка на отопление зданий при температуре начала и конца              отопительного периода (t=+8⁰С): 

Q⁺⁸_от = Q^+8тц_от+Q^+8кс_от = q^тц_от ×V_тц×(t_в–t)+q^кс_от ×V_кс×(t_в–t)= 0,32×150000×(15-8)+0,5×180000×(15-8)   =966(кВт)                                                                                                                   (2.10)

 -суммарная тепловая нагрузка на вентиляцию зданий при расчётной температуре наружного воздуха для вентиляции (t=-20⁰С): 

    Q^р_в = Q^тц_в+Q^кс_в= 1627,5 (кВт)                                                                                                            (2.11)

    -суммарная тепловая нагрузка на отопление зданий при расчётной температуре наружного воздуха для вентиляции (t=-20⁰С): 

Q^-20_от = Q^-20тц_от+Q^-20кс_от = q^тц_от ×V_тц×(t_в–t)+q^кс_от ×V_кс×(t_в–t)= =0,5×180000×(15+20)+0,32×150000×(15+20)=4830(кВт)                                            (2.12) 

-суммарная тепловая  нагрузка на отопление зданий  при расчётной температуре наружного  воздуха                      для отопления (t=-34⁰С): 

Q^р_от=Q^кс_от+Q^тц_от=2352+4410=6762кВт (2.13) 

По найденным точкам строим графики отопительной и вентиляционной нагрузок.

Суммарный график распределения  нагрузок строится путём сложения значений отопительной, вентиляционной и технологической  нагрузок при соответствующих значениях  температуры наружного воздуха. 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.8 Годовые расчеты тепловых нагрузок 
 

 А). Годовая тепловая нагрузка на отопление компрессорной станции и торгового центра. 

 Q_{год о} = (n_о*Q ^‘ _о*(t_в.р.-t_н.)) / (t_в.р.-t_н.о.) 

 ,где n_о  = 226*24=5424 ч– продолжительность отопительного периода в городе Пермь        

  t^ср. _н.=-6,4 ⁰С – средняя температура воздуха отопительного периода                     

 Q ^т.ц. _{год о.} = (5424*3600*4410*1000*(15+6.4))/ (15+34) =37607.8ГДж/год

 Q ^к.с. _{год о.} = (5424*3600*2352*1000*(15+6.4))/ (15+34) =20057.5ГДж/год

 Q ^об. _{год о.} =37607,8+20057,5=57665,3 ГДж/год

 Q^тц_о=4410 (кВт), расчетная тепловая нагрузка на отопление торгового центра    

 Q_от^кс=2352(кВт), расчетная тепловая нагрузка на отопление компрессорной станции

 t_но= –34⁰C – расчетная температура наружного воздуха для отопления г. Пермь

 t^р_в= 15⁰С – расчетная температура воздуха внутри помещения компрессорной станции .

t^р_в= 15⁰С – расчетная температура воздуха внутри помещения торгового центра  
 
 

  Б). Годовая тепловая нагрузка на вентиляцию торгового центра и компрессорной станции. 

Q _{год в.}=Q^’ _в.*[n_в.+(t_в.р.-t^ср. _н.)*(n_о.-n_в.)]*[(1-n^н. _в./n_о.)]

  где n_в =504- длительность отопительного периода, если t_н.в.<t_п.в.    для города Пермь                    

   t^ср. _н.=-6,4⁰.С – средняя t наружного воздуха в интервале начала и конца отопительного периода до t_н.в.

  n_о  = 5424 ч– продолжительность отопительного периода в городе Пермь        

  n^н. _в=1808ч – длительность отопительного периода, когда вентиляция не работает для города Пермь

  Q^т.ц. _{год в}=945*1000*[504+ (15+6.4)/(15+20)*(5424-504)]*[(1-1808/5420)]*3600=7960ГДж/год

  Q^к.с. _{год в}=682,5*1000*[504+ (15+6.4)/(15+20)*(5424-504)]*[(1-1808/5420)]*3600= =5753ГДж/год

  Q^об. _{год в}=8312, 3+18986=27298, 37 ГДж/год

  Q^ртц_в=945 (кВт), расчетная нагрузка на вентиляцию торгового центра

  Q^ркс_в= 682.5 (кВт) расчетная нагрузка на вентиляцию компрессорной станции 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Выбор типа и  числа устанавливаемых  котельных агрегатов 
 
 

  3.1. Суммарная ориентировочная  тепловая нагрузка  производственно-отопительной  котельной 

  Тепловая  нагрузка котельной  складывается из технологической нагрузки , которая может удовлетворяться паром или горячей водой, нагрузки отопления и вентиляции производственных помещений , коммунальной тепловой нагрузки , потерь в тепловых сетях и технологических процессах .

  Таким образом,

  

 

  Технологическая нагрузка задается или рассчитывается по укрупненным показателям или  нормам расхода теплоты на единицу  продукции [1]. Некоторые удельные нормы  приведены в приложении 3.

  Нагрузка  отопления и вентиляции промышленных помещений может быть задана, определена по паспортным данным промышленных зданий и процессов или рассчитывается с учетом характера технологических  процессов, выделения вредностей и  т.д.

  Коммунальная  нагрузка котельной, 

  

   

  где

- расчетная тепловая нагрузка отопления жилых и общественных зданий, Вт;

   - расчетная тепловая нагрузка  вентиляции общественных зданий, Вт;

   - расчетная тепловая нагрузка  горячего водоснабжения жилых  и общественных зданий, Вт.

  Тепловая  нагрузка кондиционирования может  быть учтена увеличением расчетной  нагрузки вентиляции на 15-20 %. 

  Суммарная ориентировочная тепловая нагрузка производственно-отопительной котельной  определяется с учетом всех видов  тепловых нагрузок, коэффициента перспектив развития района ( =1,25) и коэффициента совпадения максимумов тепловых нагрузок ( =0,8) , т.е. 

  

   

  где - суммарные нагрузки отопления, вентиляции и горячего водоснабжения всех объектов, присоединенных к котельной;

   - присоединенная технологическая   тепловая нагрузка.

  Коэффициент К_к=1,2 может учитывать нагрузку кондиционирования. 
 

  Q^å_кот=к×к_к×(Q^р_от+1,2×Q^р_в +Q_тех)=0,8×1,2×(6762+1,2×1627,5+2580)=10850 (кВт),  (3.1) 

  где: Q_тех =2.58МВт – присоединенная технологическая нагрузка,

  к_к=1,2 – коэффициент, учитывает нагрузку кондиционирования,

  к=0,8 – коэффициент  совпадения максимумов тепловых нагрузок

  Q^р_от=6762(кВт)-расчетная тепловая нагрузка на отопление потребителей 

   Q^р_в = 1627,5(кВт) - расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию                                                    

  3.2. Коммунальная нагрузка 
 

  Если  технологическая нагрузка удовлетворяется  паром и в котельной устанавливаются  паровые котлы, то количество пара, необходимое для удовлетворения коммунальной нагрузки может быть определенно  по формуле 

  

,   

  где - энтальпия пара и конденсата, кДж/кг;

   - КПД сетевого подогревателя,  принимается равным 0,94-0,96;

   - КПД транспорта теплоты, принимается  равным 0,96. 
 

      (3.2) 

  где: h_п=2828,1 (кДж/кг) – энтальпия пара

  h^/_к= с_в×t_к=4,19×80=335,2 (кДж/кг) – энтальпия конденсата.

  Пар на подогреватели  сетевой воды отбирается с параметрами: Р.=0,6 МПа, t=190⁰С.

  Конденсат принимается  с температурой t_к=80⁰С (обычно в диапазоне 80–100⁰С) при давлении подачи в деаэратор Р.=0,104 МПа.

  h_то=0,95 – КПД сетевого подогревателя,

   h_тп=0,96 – КПД транспорта теплоты.