Система теплоснабжения промышленно-жилого района

где:                  (5.4.17)

Теплопотери трубопровода без изоляции:

Вт/м,                               (5.4.18)

где: м*К/Вт,               (5.4.19)

                  (5.4.20)

Коэффициент эффективности  изоляции.

                                    (5.4.21)

Q=q*l*(1+b)=32,1*500*(1+0,3)=14,6кВт,                     (5.4.22)

Q_гол=q*l=210*800=105кВт.                                   (5.4.23)

Падение температуры:

Dt=q*l*(1+b)/G₁C_в=14660/4190*0,57=4,1⁰С.                    (5.4.24) 
 
 
 
 

            
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  6 раздел: Централизованное регулирование нагрузки водяной тепловой сети, графики регулирования.

   1.Тепловая нагрузка при t=-34⁰С:

Q₁=Q_max-Q_тн=1,46-0,547=0,913МВт,                             (6.1.1)

где: Q_max=1,46МВт-тепловая нагрузка, необходимая чугунолитейному цеху и АБК,     [из графика тепловой нагрузки, 1 раздел]

      Q_тн=0,547МВт-тепловая нагрузка на технологические нужды потребителя.      [из графика тепловой нагрузки, 1 раздел]

     Тепловая нагрузка при t=+8⁰С:

Q₂=Q_max-Q_тн=0,721-0,547=0,174МВт,                            (6.1.2)

где: Q_max=0,721МВт-максимальная тепловая нагрузка, необходимая потребителям,     [из графика тепловой нагрузки, 1 раздел]

      Q_тн=0,547МВт-тепловая нагрузка на технологические нужды потребителя.      [из графика тепловой нагрузки, 1 раздел]

     Тепловая нагрузка при t выше +8⁰С:

Q₃=Q_max-Q_тн=0,585-0,547=0,012МВт,                            (6.1.3)

где: Q_max=0,559МВт-суммарная тепловая нагрузка, состоящая из технологической нагрузки и нагрузки на летнее горячее водоснабжение,     [из графика тепловой нагрузки, 1 раздел]

      Q_тн=0,547МВт-тепловая нагрузка на технологические нужды потребителя.      [из графика тепловой нагрузки, 1 раздел]

   2.Температура прямой линии трубопровода при t=-34⁰С:

t₁=Q₁/С_в*G₁+ t₂=913000/4190*2,73+70=150⁰С,                    (6.2.1)

где:  С_в=4,190кДж/кг*гр-теплоемкость воды,

     G₁=2,73кг/с-расход теплоносителя на первом участке,

      t₂=70⁰С-температура обратной линии трубопровода.

    Температура прямой линии трубопровода  при t=+8⁰С:

t₂=Q₂/С_в*G₁+ t₂=174000/4190*2,73+70=85⁰С,                      (6.2.2)

где:  С_в=4,190кДж/кг*гр-теплоемкость воды,

     G₁=2,73кг/с-расход теплоносителя на первом участке,

      t₂=70⁰С-температура обратной линии трубопровода.

    Температура прямой линии трубопровода  при t выше +8⁰С:

t₃=Q₃/С_в*G₁+ t₂=12000/4190*2,73+70=73⁰С,                       (6.2.3)

где:  С_в=4,190кДж/кг*гр-теплоемкость воды,

     G₁=2,73кг/с-расход теплоносителя на первом участке,

      t₂=70⁰С-температура обратной линии трубопровода.

   3.Тепловые нагрузки при t=-40⁰С:

     Расчет тепловой нагрузки на отопление чугунолитейного цеха:

Q_o^|=(t_вр-t)V_стрq_o=(16+40)*12000*0,3=201000Вт=0,201МВт,        (6.3.1)

где: q_o=0,3Вт/(м³*К)-удельные тепловые потери здания на отопление (1, стр437) 

     V_стр=12000м³-объем здания по наружным размерам [из задания]

     t_вр=16⁰C-температура воздуха внутри помещения [4, стр25]

     t_но=-40⁰С-температура наружного воздуха. [1, стр432]

     Тепловая нагрузка на вентиляцию  ниже t_нв=-22⁰С не изменяется, поэтому принимаем Q_в^|=0,547МВт.    

     Расчет тепловой нагрузки на отопление бытовых и административных зданий:

Q_о^|=(t_вр-t_но)V_стрq_o=(18+40)*8000*0,34=157760Вт=0,157МВт,       (6.3.2)

где:V_стр=8000м³- объем здания по наружным размерам [из задания]

    t_вр=18⁰С- температура воздуха внутри помещения (4, стр25)

    q_o=0,34Вт/(м³*К)-удельные тепловые потери здания на отопление (1, стр437)

    Тепловая нагрузка на вентиляцию  ниже t_нв=-22⁰С не изменяется, поэтому принимаем Q_в^|=0,585МВт.

    4.Расход теплоносителя, необходимый  потребителю при t=-40⁰С:

G=Q_сум/С_в*(t₁-t₂)=1529360/4190*(150-70)=4,56кг/с,             (6.4.1)

где:  Q_сум=Q_o^|+Q_в^|+Q_о^|+Q_в^|=201000+585000+157760+585000=1529360Вт,

      С_в=4190Дж/кг*гр-теплоемкость воды,

      t₁=150⁰С и t₂=70⁰С-температуры прямой и обратной линии трубопровода. 
 
 

               
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    7 раздел: Выбор и расчет принципиальной тепловой схемы источника теплоснабжения.

      1.Выбор типа и числа устанавливаемых котельных агрегатов.

Суммарная ориентировочная тепловая нагрузка котельной.

Q^S_кот=к*к_к*(Q^р_от+1,2Q^р_в+Q^р_гв+Q_тех)=0,8*1,25*(321,4+1,2*585,6+26,7+

+547)=1596кВт,                                             (7.1.1)

где: Q_тех–присоединенная технологическая нагрузка,

     к_к=1,2 – коэффициент учитывает нагрузку кондиционирования,

     к=0,8 – коэффициент совпадения максимумов тепловых нагрузок.

Коммунальная  нагрузка.

            (7.1.2)

где: h_п=2828,1кДж/кг–энтальпия пара (3,  стр342),

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

     Пар на подогреватели сетевой воды идет с параметрами:

     Р=0,6 МПа, t=190⁰С.

     Конденсат идет 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.

     Q_ком= Q^р_о+ Q^р_в + Q^р_гв=321,4+585,6+26,7=933,7кВт.

Максимальная  часовая производительность котельной  по пару с учетом собственных нужд.

D^S_кот=к_сн*(D_ком+ D_тех)=1,05*(0,81+0,24)= 1,05кг/с,             (7.1.3)

где: к_сн=1,05– коэффициент учитывающий собственные нужды котельной   работающей на газе.

Количество  устанавливаемых агрегатов.

,                                           (7.1.4)                                          

где: D_i=0,444кг/с–паропроизводительность агрегата Е-1,6-9   (1,   стр.454).

Должно  выполняться условие: 1,1*(n–1)*D_i–D_тех>0,75D_ком

т.е. 1,1*(2–1)*0,444–0,24= 0,25 , т.е. 2 котла недостаточно.

3 котла:

1,1*(3–1)*0,444–0,24=0,73 –это больше  0,75D_ком=0,75*0,81=0,637.

К установке  принимаем 3 котла.

     2.Расчет тепловой схемы производственно–отопительной котельной.

Производительность  котельной по пару.

D_max=Sn_i*D_i=3*0,444=1,33кг/с,                                (7.2.1)

где:  n_i=3– число принятых к установке котельных агрегатов с производительностью D_i=0,444 кг/с.

Количество  конденсата, возвращаемого технологическим потребителем.

G_тк= a_к*D_тех=0,5*0,24=0,12кг/с,                              (7.2.2)

где: a_к=0,5– доля конденсата, возвращаемое технологическим потребителем,

     D_тех=0,24кг/с – расход пара технологическим потребителем.

Расход  продувочной воды.

G_пр=к_пр*D_max=0,05*1,33=0,066кг/с,                            (7.2.3)

где:  к_пр=0,05 –коэффициент, определяющий количество котловой воды, отводимой в непрерывную продувку для поддержания нормального солевого баланса котельного агрегата.

Количество  вторичного пара, отводимого из сепаратора непрерывной продувки.

                 (7.2.4)

где: h^/_кв=844,7кДж/кг – энтальпия кипящей воды при давлении в барабане котла   (3, стр.432),

     h^/_с=475,38кДж/кг – энтальпия кипящей воды при давлении в сепараторе (3,  стр.422),

     h^//_с=2696,8 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара при давлении в сепараторе (3, стр.422),

     Давление в барабане котла Р_б=10атм = 1,0МПа,

     Давление в сепараторе Р_с= 1,5 – 1,7 атм,

     h_с=0,98 – коэффициент, учитывающий потери теплоты сепаратором.

Количество  продувочной воды, сливаемой в  дренаж.

G^д_пр= G_пр-D_с=0,066–0,01=0,056кг/с.                           (7.2.5)

Количество  питательной воды, поступающей из деаэратора в котельные агрегаты.

G_пв=D_max+G_пр=1,33+0,066=1,396кг/с.                            (7.2.6)

Расход  выпара из деаэратора.

D_в=0,002*G_пв=0,002*1,396=0,003кг/с.                         (7.2.7)

Количество  добавочной воды, необходимой для  питания котельных агрегатов.