Министерство образования Российской Федерации

РД 40 – Россия-050-87

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина»

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

УТВЕРЖДАЮ

ЗАВ.КАФЕДРОЙ _____В.П.Созинов

«__»_______2015г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:

«Разработка системы теплоснабжения промышленного предприятия»

АВТОР ПРОЕКТА ___________________________ «__»_______ 2015 г. ___________

ОБОЗНАЧЕНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА ___________________ГРУППА____

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ________________________________________________________

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА _______________________________________________

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………………………4

1 Определение тепловых нагрузок котельной………………………………………………...5

Общие вопросы теплоснабжения…………………………………………………………..5

Определение сезонных нагрузок…………………………………………………………...6

Определение круглогодичных нагрузок……………………………………………………

Определение годового потребления тепловой энергии…………………………………

Построение графика зависимости расхода теплоты от температуры наружного воздуха

Построение графика годового потребления тепловой энергии

Расчет температурного графика

2 Гидравлический расчет тепловых сетей

ВВЕДЕНИЕ

В данном дипломном проекте предлагается проект теплоснабжения завода в селе Михалево Ивановской области от производственной котельной.

При проектировании котельной следует учитывать требования, которые предъявляют к источникам теплоснабжения – это надежность теплоснабжения, экономичность сооружения, удобство эксплуатации, соблюдение требований санитарных норм.

Надежность- бесперебойное теплоснабжение потребителей в соответствии с заданными параметрами и графиками тепловых нагрузок. Надежность определяется выбором типа котельной, типа и количества основного и вспомогательного оборудования, схемы коммуникаций, автоматизацией технологических процессов.

Экономичность сооружения и эксплуатации определяется минимумом приведенных затрат при высокой надежности теплоснабжения. Это достигается укрупнением тепловой мощности котельной и единичной мощности котлоагрегатов, комплексной механизацией трудоемких процессов, применением совершенных газогорелочных устройств и утилизирующего оборудования и автоматизацией процессов горения.

Безопасность и удобство эксплуатации обеспечиваются соблюдением Правил устройства и безопасности эксплуатации паровых и водогрейных котлов, Правил безопасности в газовом хозяйстве и других нормативно-технических документов.

Требования санитарных норм обеспечиваются рациональным сжиганием топлива и правильным ведением всего технологического процесса теплоснабжения, предотвращающими загрязнение окружающей среды, в том числе и тепловое загрязнение воздушного и водного бассейнов, поддержанием соответствующих климатических, служебно-бытовых, осветительных и шумовых условий в котельной, а также снижением уровня шума от работающего оборудования котельной на прилегающих территориях.

В данной курсовой работе

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК КОТЕЛЬНОЙ

Общие вопросы теплоснабжения

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества (т.е.теплоносителем требуемых параметров)

Поскольку теплота от рассматриваемой в проекте котельной передается потребителем по тепловым сетям, система теплоснабжения является централизованной.

Так как в районе функционирования котельной нет потребителей, требующих пар или энергию высокого потенциала, в роли теплоносителя применяется вода.

Для организации качественного обеспечения потребителей тепловой энергией предусмотрена четырех трубная система теплоснабжения.

Регулирование отпуска тепловой энергии проводится качественным методом в зависимости от наружной температуры воздуха.

Температура воды в обратном трубопроводе, согласно [1], принимается равной 70°С, а в подающем - 95°С, таким образом работа котельной происходит по температурному графику 95/70. Данное решение позволяет подключать отопительные приборы абонентов без применения смесительной аппаратуры (гидроэлеватора), которая требует для своей работы значительного запаса располагаемого напора на вводе в здание. На ГВС подается вода с температурой 60°С.

Водяные системы теплоснабжения применяются двух типов: закрытые и открытые. В закрытых системах сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается. В открытых системах сетевая вода частично(редко полностью) разбирается у абонентов для горячего водоснабжения. Для рассматриваемой котельной принята открытая система теплоснабжения – вода на горячее водоснабжение отбирается из сети.

Определение сезонных нагрузок

Для сезонного теплового потребления характерны следующие особенности:

-в течение года тепловые нагрузки изменяются в зависимости от температуры наружного воздуха;

-годовые расходы тепла, определяемые метрологическими особенностями текущего года в районе теплоснабжения(холодная или теплая зима), имеют значительные колебания;

-изменения тепловой нагрузки на отопление в течение суток в основном за счет теплоустойчивости наружных ограждений зданий незначительны;

-расходы тепловой энергии для вентиляции по часам суток могут отличаться большим разнообразием в зависимости от сменности и режимов работы предприятий;

Сезонными нагрузками являются нагрузки на отопление и вентиляцию.

Основная задача отопления заключается в поддержании внутренней температуры помещений на заданном уровне. Для этого необходимо сохранение равенства тепловых потерь здания и теплопритока.

Условие теплового равенства здания может быть выражено в виде равенства

где Q₀-тепловая нагрузка на отопление;

Q_тп-теплопотери здания через ограждающие конструкции

Q_ин-потери теплоты за счет инфильтрации

Q_тв’-внутренние тепловыделения

Учитывая современную тенденцию организовывать светопрозрачные ограждения зданий из ПВХ окон, можно исключить из баланса потери, связанные с инфильтрацией.

Из выше сказанного, формула (1.1) примет вид:

Согласно [2], тепловые потери здания, при известном его объеме, можно определить по формуле

где β-коэффициент, учитывающий отличие расчетной температуры от -30°С, для с. Михалево, Ивановская область, расчетная температура равна -30°С [3], поэтому коэффициент составит 1;

V-объем здания, м³;

q₀-удельная отопительная характеристика здания, зависит от объема промышленного здания и расчетной температуры наружного воздуха, принимается по [1], Вт/(м³·К);

t_в-температура воздуха внутри помещения, для производственных зданий принимается равной 18°С (оптимальное значение для категории работ средней тяжести IIа

-расчетная температура наружного воздуха в расчетном режиме, составляет -30°С [].

Результаты расчета приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Нагрузки на отопление общественных зданий

№ п/п	Объект	V,м3		Q0,кВт
	Цех производства технического углерода	95 826	0,35	1 609,88
	Механический цех	70 895	0,43	1 463,27
	Цех хранения сырья	90 824	0,37	1 613,03
	Центральный склад	86 824	0,44	1 833,72
	Столовая	7 000	0,43	144,48
	Административный корпус	15 000	0,33	237,6
	Раздевалки и прачечная	13 650	0,47	307,94
	Проходная		0,75	2,52
	Центральная заводская лаборатория	7 200	0,43	148,61
	ИТОГО:			7361,02

Определение круглогодичных нагрузок

Расчет расходов теплоты на горячее водоснабжение

Тепловое потребление для целей горячего водоснабжения в течение года изменяется сравнительно мало, но отличается большой неравномерностью по часам суток. Поэтому стоит определять нагрузку на ГВС в двух режимах: теплом и холодном(отопительном).

Нагрузка на ГВС производственных зданий определяется по формуле

где а- норма расхода горячей воды на одного человека в сутки,120л;

m- количество людей, 135 человек;

-температура горячей воды, 55°С;

t_х-температура холодной воды, для холодного периода 5°С, для теплого 15°С;

С_р-изобарная теплоемкость воды,4,19 кДж/(кг·К);

По формуле 1.4 произведем расчет для цеха производства технического углерода, расчет остальных потребителей произведем аналогично.

Результаты расчета приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2 Нагрузки на ГВС общественных зданий

№ п/п	Объект	m,чел	,кВт	,кВт
	Цех производства технического углерода		15,71	12,57
	Механический цех		6,29	5,03
	Цех хранения сырья		4,19	3,35
	Центральный склад		9,07	7,26
	Столовая		1,4	1,12
	Административный корпус		8,1	6,43
	Раздевалки и прачечная		1,1	0,84
	Проходная	-	-	-
	Центральная заводская лаборатория		1,4	1,12
	ИТОГО:		47,26	37,72

1.3.2 Расчет расходов теплоты на вентиляцию

В соответствии с [], для производственных зданий расчетный расход теплоты на вентиляцию может быть определен по укрупненным ведомственным нормам, утвержденным в установленном порядке

где q_в –удельная вентиляционная характеристика для промышленных зданий, Вт/м²·К, определяем по []

V _н - объем помещения, м³

t_вр - внутренняя расчетная температура,

t_вр – наружная расчетная температура,

Средний расход теплоты на вентиляцию определяется в зависимости от средней температуры наружного воздуха за отопительный период

По формулам 1.5 и 1.6 произведем расчет для цеха производства технического углерода, где q_в =0,18 Вт/м²·К и -3,1

Расчетный расход теплоты на вентиляцию:

Средний расход теплоты на вентиляцию:

Результаты расчета сведем в таблицу 1.3

№ п/п	Объект	Расчетный расход теплоты на вентиляцию, ,Мвт	Средний расход теплоты на вентиляцию, ,Мвт
	Цех производства технического углерода	0,828	0,364
	Механический цех	0,613	0,27
	Цех хранения сырья	0,785	0,345
	Центральный склад	0,75	0,33
	Столовая	0,061	0,027
	Административный корпус	0,13	0,057
	Раздевалки и прачечная	0,118	0,052
	Проходная	0,001	0,0004
	Центральная заводская лаборатория	0,063	0,028
	ИТОГО:	3,349	1,473

В таблице 1.4 приведены суммарные нагрузки на отопление, вентиляцию и ГВС

Таблица 1.4 Сводная таблица нагрузок

Нагрузка	Период
Зимний	Летний
На отопление, кВт	7361,02
На вентиляцию, кВт
На ГВС, кВт	47,26	37,72
Общая, кВт	10 757,28	37,72

1.4 Определение годового потребления тепловой энергии

Годовой расход тепла на отопление и вентиляцию определяется по формуле:

Где

Среднюю нагрузку за отопительный период определяем

Где

Следовательно, средняя отопительная и вентиляционная нагрузка составит

Годовое потребление тепловой энергии на отопление и вентиляцию составит

Годовой расход на ГВС определяется:

Тогда

1.5 Построение графика зависимости расхода теплоты от температуры наружного воздуха

Зависимость отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха можно представить в следующем виде:

Где - расчетная нагрузка на отопление, определенная при температуре наружного воздуха -30

- температура воздуха внутри помещения, 18

-текущая температура наружного воздуха,

-расчетная температура наружного воздуха,

Ввиду того, что зависимость отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха имеет линейный характер, то для ее построения необходимо знать две точки.

Нагрузка на ГВС зависит от температуры холодной воды, которая зимний период принимается равной 5 , а в летний - 15 .

График зависимости тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха представлен на рис. 1.1.

Таблица 1.5 Тепловые нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха на отопление и вентиляцию

Нагрузка,МВт	Температура,
			-10	-20	-30
	1,533	2,76	4,3	5,82	7,36
	0,94	1,69	2,63	3,57	4,51

,кВт	47,26	47,26	47,26	47,26	47,26
	2,52	4,497	6,98	9,437	11,92

Дата добавления: 2015-09-29