Система теплоснабжения промышленно-жилого района (стр. 1 из 5)
Министерство образования РФ
Магнитогорский Государственный Технический Университет
им. Г.И. Носова
Кафедра теплотехнических и энергетических систем
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: ‘’Источники и системы теплоснабжения предприятий’’
Тема: “Система теплоснабжения промышленно-жилого района”
Выполнил: студент группы
ЭТ-01-2
Неретин А.А.
Работу принял: ст. преподаватель
Осколков С.В.
Магнитогорск
2003
Оглавление:
Условие -----------------------------------------2
1 раздел: Расчет тепловых нагрузок потребителей
района, график распределения и продолжительности
тепловых нагрузок -------------------------------3-4
2 раздел: Схема прокладки тепловых сетей с выбран-
ным оборудованием -------------------------------5
3 раздел: Расчет расходов теплоносителей по участ-
кам тепловой сети -------------------------------6
4 раздел: Гидравлический расчет тепловой сети, пье-
зометрический график (напоров) для водяной тепловой
сети, выбор сетевых и подпиточных насосов --------7-11
5 раздел: Тепловой расчет сети ------------------12-19
6 раздел: Централизованное регулирование нагрузки
водяной тепловой сети, графики регулирования ----20-21
7 раздел: Выбор и расчет принципиальной тепловой
схемы источника теплоснабжения ------------------22-26
Список литературы ------------------------------27
По заданным потребителям выполнить расчет принципиальной тепловой схемы производственно-отопительной котельной с паровыми котлами типа Е 1,6-9. Расчеты выполнять для климатических условий города Магнитогорска. Расчетно-температурный график водяных тепловых сетей 1500-700С. Пар на подогревателе сетевой воды и подогревателе сырой воды поступает с давлением 6 атм и температурой 1900С. Возврат конденсата от технических потребителей a=0,5. Деаэрация питательной воды осуществляется в атмосферном деаэраторе при температуре 1040С.
Первый потребитель Т1: чугунолитейный цех с Vстр=12000 м3;
Второй потребитель Т2: бытовые и административные здания с Vстр=8000 м3;
Производственное потребление пара П идет на производство чугуна с производительностью 2000 т/мес.
1 раздел: Расчет тепловых нагрузок потребителей района, график распределения и продолжительности тепловых нагрузок.
Т1
1.Расчет тепловой нагрузки на отопление чугунолитейного цеха:
Qo|=(tвр-tно)Vстрqo=(16+34)*12000*0,3=180000Вт=0,18МВт, (1.1.1)
где: qo=0,3Вт/(м3*К)-удельные тепловые потери через наружные ограждения отапливаемого здания, [1, стр437]
Vстр=12000м3-объем здания по наружным размерам [из задания]
tвр=160C-температура воздуха внутри помещения [4, стр25]
tно=-340С-температура наружного воздуха. [1, стр432]
Qоср=Qo|*[(tвр-tнср)/(tвр-tно)]=0,18*[(16+7,9)/(16+34)]=
=0,086МВт, (1.1.2) где: Qo|-расчетный расход тепла на отопление
tнср=-7,90С-средняя температура отопительного периода. [1, стр432]
Qогод=Qоср*n0=0,086*106*5250*3600=1,62*1012Дж=1625ГДж, (1.1.3)
где: Qоср-средний расход тепла на отопление
n0=5250ч-число часов за отопительный период. [1, стр435]
2.Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию чугунолитейного цеха:
Qв|=(tвр-tнв)Vqв=(16+22)*12000*1,2=547200Вт=0,547МВт, (1.2.1)
где: tнв=-220С-температура расчетная для вентиляции [1, стр432]
qв=1,2 Вт/(м3*К)-удельные тепловые потери здания на вентиляцию [1, стр437]
Qвср=Qв|*[(tвр-tнср)/(tвр-tнв)]=0,547*[(16+7,9)/(16+22)]=
=0,344МВт (1.2.2)
где:Qв|-расчетный расход тепла на вентиляцию.
Qвгод=Qвср*nв=0,344*106*3488*3600=4,31*1011Дж=4319ГДж, (1.2.3)
где: Qвср-средний расход тепла на вентиляцию
nв-3488ч-число часов за отопительный период с работающей вентиляцией, т.к. вентиляция работает 16 часов в сутки то,218 суток умножаем на 16 часов, получаем 3488 часов.
QSгод=Qогод+Qвгод=1625+4319=5944ГДж (1.2.4)
Т2
3.Расчет тепловой нагрузки на отопление бытовых и административных зданий:
Qо|=(tвр-tно)Vстрqo=(18+34)*8000*0,34=141440Вт=0,141МВт, (1.3.1)
где:Vстр=8000м3- объем здания по наружным размерам [из задания]
tвр=180С- температура воздуха внутри помещения [4, стр25]
qo=0,34Вт/(м3*К)-удельные тепловые потери через наружные ограждения отапливаемого здания. [1, стр437]
Qоср=Qo|*[(tвр-tнср)/(tвр-tно)]=0,141*[(18+7,9)/(18+34)]=
=0,07МВт, (1.3.2) где: Qo|-расчетный расход тепла на отопление
tнср=-7,90С-средняя температура отопительного периода. [1, стр432]
Qогод=Qоср*n0=0,07*106*5250*3600=1,32*1012Дж=1323ГДж, (1.3.3)
где: Qоср-средний расход тепла на отопление
n0=5250ч-число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха, равной и ниже данной. [1, стр435]
4.Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию бытовых и административных зданий:
Qв|=(tвр-tнв)Vqв=(18+22)*8000*0,12=38400Вт=0,038МВт, (1.4.1)
где: tнв=-220С-температура расчетная для вентиляции [1, стр432]
qв=0,12 Вт/(м3*К)-удельные тепловые потери здания на вентиляцию [1, стр437]
Qвср=Qв|*[(tвр-tнср)/(tвр-tнв)]=0,038*[(18+7,9)/(18+22)]=
=0,024МВт (1.4.2)
где:Qв|-расчетный расход тепла на вентиляцию.
Qвгод=Qвср*nв=0,024*106*3488*3600=3,01*1011Дж=301,4ГДж, (1.4.3)
где: Qвср-средний расход тепла на вентиляцию
nв-3488ч-число часов за отопительный период с работающей вентиляцией.
5.Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение бытовых и административных зданий:
Qгвср.н.з=[bmCв(tгв-tхв)]/nс=[20*250*4190(65-5)]/24*3600=14548Вт=
0,014МВт, (1.5.1)
где:b=20л/сутки*чел-норма расхода горячей воды для общественных зданий отнесенная к одному жителю района [1, стр440]
m=250чел-количество водопотребителей [из задания]
Св=4190Дж/кг*0С-теплоемкость воды [3, стр195]
tгв=650C-температура горячей воды [1, стр442]
tхв=50C-температура холодной воды зимой [1, стр442]
nс=24ч/сутки-расчетная длительность подачи теплоты на горячее водоснабжение [1, стр440]
Qгвср.н.л=[bmCв(tгв-tхв)]/nс=[20*250*4190(65-15)]/24*3600=12123Вт=
0,012МВт, (1.5.2)
где: tхв=150C-температура холодной воды летом [1, стр442]
Qгвгод=Qгвзno+Qгвл(n-no)=0,014*5250*3600+0,012*(8400-5250)*3600=264600+
135080=400,680ГДж, (1.5.3)
QSгод=Qогод+Qвгод+Qгвгод=1323+301,4+400,680=2025,08ГДж, (1.5.4)
6.Расчет технологической тепловой нагрузки для производства чугуна:
П
Qтн=Sqiтн*Ni=0,71*109*2000=1,42*1012Дж/мес=1420ГДж/мес=
=о,547МВт (1.6.1)
где: qi=0,71-удельный расход теплоты на технологические нужды [4, стр3]
Ni=2000т/мес-производительность предприятия по выпуску продукции (из задания).
График распределения и продолжительности тепловых нагрузок.
QоS|=QoT1|+QoT2|=0,18+0,141=0,321МВт
QвS|=QвТ1|+QвТ2|=0,547+0,038=0,585МВт
Qo(tн=80С)= QoT1|[(tвр-tн)/(tвр-tно)]+ QoT2|[(tвр-tн)/(tвр-tно)]=0,18*[16-
8)/(16+34)]+0,141*[(18-8)/(18+34)]=0,04МВт
Проверка:
Qo(tн=-150С)=0,18*[(16+15)/(16+34)]+0,141*[(18+15)/(18+34)]=0,19МВт
Qв(tн=80С)= QвT1|[(tвр-tн)/(tвр-tнв)]+ QвT2|[(tвр-tн)/(tвр-tнв)]=0,547*[16-
8)/(16+22)]+0,038*[(18-8)/(18+22)]=0,12МВт
Проверка:
Qв(tн=-150С)=0,547*[(16+15)/(16+22)]+0,038*[(18+15)/(18+22)]=0,47МВт
QS(t=-220С)=0,585+0,014+0,25+0,547=1,396МВт
Qo(t=-220C)= 0,18*[(16+22)/(16+34)]+0,141*[(18+22)/(18+34)]=0,25МВт
2 раздел: Схема прокладки тепловых сетей с выбранным оборудованием.
| ||
П К Т1
l=1000м l=1000м l=800м
l=500м |||
Т2
3 раздел: Расчет расходов теплоносителей по участкам тепловой сети.
1.П
Схема паропровода открытая двухтрубная, доля возврата конденсата a=0,5; Qтн=0,547МВт; параметры теплоносителя: Р=0,79МПа,t=3000С. [4, стр3]; Расчетно-температурный график водяных тепловых сетей 150-700С.
Qтн=D(hпп-Свtк)-aGкСв(tк-tхв), (3.1.1)
D=0,547*106/[(2768,4*103-4190*80)-0,5*4190*(80-5)]=0,24кг/с=
=0,86т/ч, (3.1.2)
где: Св=4,190кДж/кг*гр-теплоемкость воды,
hпп=2768,4кДж/кг-энтальпия пара [3, стр62]
tк=800С-температура конденсата [из задания]
tхв=50C-температура холодной воды.
2.Т1
Q=(Qo|+Qв|)=(0,18+0,547)=0,727МВт (3.2.1)
G=Q/Cв(t1-t2)=0,727*106/4190(150-70)=2,16кг/с=7,8т/ч (3.2.2)
3.Т2
Q=(Qo|+Qв|+Qгв|)=(0,141+0,038+0,014)=0,193МВт, (3.3.1)
G=Q/Cв(t1-t2)=0,193*106/4190(150-70)=0,57кг/с=2,07т/ч (3.3.2)
4 раздел: Гидравлический расчет тепловой сети, пьезометрический график (напоров) для водяной тепловой сети и выбор сетевых и подпиточных насосов.
| ||
П К Т1
l=1000м l=1000м l=800м
l=500м |||
Т2
Гидравлический расчет водопровода: