Курсовая. Курсовик Автухов-2. Расчет тепловых потоков на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию 3х девятиэтажных домов

• Название: Расчет тепловых потоков на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию 3х девятиэтажных домов
• Анкор: Курсовая
• Дата: 12.12.2022
• Размер: 277.37 Kb.
• Имя файла: Курсовик Автухов-2.docx
• Тип: Курсовая; #840689
• страница: 1 из 2

КОМИТЕТ ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Ленинградской области

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

«Сосновоборский политехнический колледж»
ЦМК технических дисциплин

Курсовая работа

по ПМ 01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения»

по разделу 6 «Теплоснабжение»

По теме: «Расчет тепловых потоков на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию 3-х девятиэтажных домов»

Исполнитель:

Автухов С.А.

студент 4 курса

403к группы

Очная форма обучения

Специальность 13.02.02

Руководитель:

Ронжина Н.П.


Сосновый Бор, 2022

Введение

Поскольку теплоснабжение в России играет высокую социальную роль, повышение его надежности, качества и экономичности является безальтернативной задачей. Любые сбои в обеспечении тепловых потребностей негативным образом воздействуют на экономику страны и усиливают социальную напряженность. Поэтому в рассматриваемой перспективе государство должно оставаться важнейшим агентом экономических отношений в отрасли.

Намечаемые уровни развитие теплоснабжения и теплофикации, коренная модернизация и техническое перевооружение отрасли потребуют значительного роста инвестиций. Основным источником капитальных вложений будут являться собственные средства предприятий отрасли, государственное (муниципальное) финансирование, заемные средства, в том числе инвестиционных и финансовых структур, привлеченные на условиях проектного финансирования.

Суровые климатические условия в России предопределяют теплоснабжение как наиболее социально значимый и в то же время наиболее топливоемкий сектор экономики: в нем потребляется почти 40% энергоресурсов, используемых в стране, а более половины этих ресурсов приходится на коммунально-бытовой сектор. Несмотря на это теплоснабжение в отличие от основных отраслей ТЭК не имеет единой технической, структурно-инвестиционной, организационной и экономической политики.

В России электроэнергетика теснейшим образом связана с теплоснабжением: на тепловых электростанциях производится более 60% электрической и почти 32% тепловой энергии, используемой в стране; при этом практически третья часть электроэнергии, производимой всеми ТЭС, вырабатывается в теплофикационном (комбинированном) цикле.

Эффективность работы ТЭЦ общего пользования и ряда федеральных ГРЭС с большими объемами отпуска тепла во многом зависит от эффективности функционирования систем централизованного теплоснабжения, в составе которых работают эти станции.

1. Расчет тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Рассчитываем тепловые потоки на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию трёх 9-ти этажных однотипных зданий. В каждом здании имеется 36 двухкомнатных и 18 трех комнатных квартир. В 2 комнатной квартире проживают 3 человека, в 3-х комнатной – 4 человека.

Источник тепла - котельная.

Температура наружного воздуха по месяцам г. Новгород:

Таблица 1.

Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Июнь	Июль	Авг.	Сен.	Окт.	Нояб.	Дек.
-2,7	-2,3	2,8	11,3	17,9	21,1	23,6	21,8	15,7	9,2	2,2	-1,6

Количественный способ регулирования отпуска теплоты

Канальная прокладка трубопровода.

Площадь отапливаемой территории 3891.6 м².

Система теплоснабжения – закрытая

Расчетные тепловые потоки района города на отопление Q_{0 max}=400MBт, на вентиляцию Q_vmax=40MBт, на горячие водоснабжения Q_hm=50MBт.

Температура наружного воздуха t_о =25°С

• 
  внутренняя температура воздуха: (t_в) = +22 ⁰С;
  
• 
  температура наиболее холодной пятидневки: (t_н) = -30 ⁰С;
  
• 
  температура отопительного периода: (t_от.пер.) = -10 ⁰С;
  
• 
  продолжительность отопительного периода: (z_от.пер.) = 200 сут;
  
• 
  максимальная скорость ветра за январь: 5 м/с;
  
• 
  расчетная температура теплоносителя в магистральной тепловой сети t - 130⁰С
  
• 
  расчетная температура теплоносителя в городской тепловой сети t – 90 ⁰С
  

Для выполнения расчетов принимает следующие данные:

водоснабжение q_h при норме на одного жителя α=115л/сутки

составит 407 Вт;

q₀= 87 ,Вт/м² - удельный показатель теплового потока на отопление жилых зданий при t₀= -30⁰С;

m=84 чел. – количество людей проживающих в доме.

- на отопление:

Q_omax=q₀·A·(1+K₁)

где K₁ – коэффициент учитывающий тепловой поток на отопление;

А – общая площадь дома.

Для дома №1 при K₁=0,25 получим:

Q_omax=87·1297·(1+0,25)=141048,75 Вт =0,14 МВт.

-на вентиляцию:

Q_vmax=K₁·K₂·q₀·A

где K₂ – коэффициент учитывающий тепловой поток на вентиляцию.

Для дома №1 при K₂=0.6 получим:

Q_vmax=0.25·0,6·87·1297=16925,85 Вт =0,01 МВт.

-на горячее водоснабжение:

Q_hm=q_h·m

Для дома №1 эта величина составит:

Q_hm=407·84=34188 Вт =0,03 МВт.

Суммарный тепловой поток по домам Q_Σ:

Q_Σ=Q_omax+Q_vmax+Q_hm

Для дома №1 суммарный тепловой поток составит:

Q_Σ=0,14+0,01+0,03=0,18 Мвт

Аналогично выполняем расчеты тепловых потоков и для других домов.

Таблица 2 – Расчет тепловых потоков.

№ дома	Количество жителей m	Общая площадь дома А, м2	Тепловой поток МВТ
			Qomax	Qvmax	Qhm	QΣ
1	84	1297	0,14	0,01	0,03	0,18
2	80	1297	0,12	0,01	0,01	0,14
3	82	1297	0,13	0,01	0,03	0,17
Сумма			0,39	0,03	0,07	0,49

1.2. Расчет часового графика теплового потребления.

На отопление:

= Q_omax∙

где, t_в – температура внутреннего воздуха, t_н – температура наружного воздуха, t_нро – температура наружного воздуха для отопления.

= 400 ∙ =51,6 (МВт).

На вентиляцию:

= Q_vmax∙

где, t_нрv , - температура наружного воздуха для вентиляции,

= 40 ∙ = 10,7 (МВт).

На горячее водоснабжение:

= y∙Q_hm∙

t_c– температура холодной воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается равной 5 ⁰С); – температура холодной воды в неотопительный период (при отсутствии данных принимается равной 15 ⁰С) γ – коэффициент, учитывающий изменения среднего расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период;

= 50∙0,8∙ = 32 (МВт).

График теплового потребления.

Q_сум. = + + = 51,6 + 10,7 + 32 = 93,4 (МВт).

Q(Мвт)

90

80

70

60

Q_сум 50

40

30

Q_от 20

Q_hm 10

Q_v

8 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 1000 2000 3000 4000 5000 час

℃ Рис. 1.

1.3. Расчет годового графика теплового потребления по месяцам.

Для месяцев неотопительного периода суммарный расход теплоты будет равен = 32 Мвт.

Январь.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 197,6 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 19 (МВт).

= + + = 197,6+19+50 = 266.6 (МВт).

Февраль.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 186,9 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 18,6 (МВт).

= + + = 186,9+18,6+50 = 255,5 (МВт).

Март.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 153 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 15,3 (МВт).

= + + = 153+15,3+50 = 217,3 (МВт).

Апрель.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 82,4 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 8,2 (МВт).

= + + = 82,4+8,2+50 = 140,6 (МВт).

Октябрь.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 98,4 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 9,8 (МВт).

= + + = 98,4+9,4+50 = 158,2 (МВт).

Ноябрь.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 152,3 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 15,2 (МВт).

= + + = 152,3+15,2+50 = 217,5 (МВт).

Декабрь.

= Q_omax∙ = 400 ∙ = 181,5 (МВт).

= Q_vmax∙ = 40 ∙ = 18,1 (МВт).

= + + = 181,5+18,5+50 = 249,6 (МВт).

Годовой график теплового потребления по месяцам.



Рис.2.

Расчет и построение графика регулирования тепловой нагрузки на отопление.

Для выполнения расчетов принимаем следующие данные:

температура сетевой воды в подающей магистрали τ₁ – 130 ⁰C; в обратной магистрали τ₂ – 60 ⁰С; после элеватора τ₃ – 90 ⁰C; температура горячей воды в системах водоснабжения τ_h – 70 ⁰С; температура холодной воды τ_c – 5 ⁰C; балансовый коэффициент для нагрузки горячего водоснабжения α_б – 1.1; примем минимальную температуру сетевой воды в падающем трубопроводе для точки излома температурного графика – 60 ⁰С.

Определим значения величин ∆t,∆τ,Θ.

∆t = – t_в = – 22 = 53 (⁰С).

∆τ = τ₁ –τ₂= 130-60=70 (⁰С).

Θ = τ₃ –τ₂= 90-60= 30 (⁰С).

Определим балансовую нагрузку горячего водоснабжения .

= α_б ∙ Q_hm = 1.1 – 50 = 55 (МВт).

Определим коэффициент отношения балансовой нагрузки на горячее водоснабжение к расчетной нагрузке на отопление ρ^б.

ρ^б= = = 0,13

Для ряда температур наружного воздуха t_н = +8⁰С; -10 ⁰С; -20 ⁰С; - 30 ⁰С, определим относительный расход теплоты на отопление , для t_н = -10 Q₀ составит:



Определим для t_н= -10 ⁰Сотносительный расход сетевой воды на отопление.



Аналогично выполним расчеты и для других значений t_н.

Определим температуры сетевой воды в подающем _1п и обратном _2п трубопроводах для скорректированного графика.

Так, для t_{н =} -10 ⁰С получим






Аналогично выполним расчеты _1п и _2п и для других значений t_н. Определим температуры сетевой воды _2v после калориферов систем вентиляции для t_н= +8 ⁰С и t_н= -30 ⁰С (при наличии рециркуляции). При значении t_н= +8 ⁰С зададимся предварительно величиной _2v= 23⁰C.

Определим значения t_к и t_к





Вычислим левую и правую части выражения



∙ =1,1; =0,7;

Поскольку численные значения левой и правой частей уравнения близки, принятое предварительно значение _2v=23⁰C ,будем считать окончательным. Определим также значения _2v при t_н= t₀= -30 ⁰C. Зададимся предварительно значением _2v= 45⁰C.



Вычислим значения t_к и :





∙ = 1,9

Полученные значения сведем в таблицу3.

Таблица 3.

tн	10	20	30	Q0	G0	1п	2п	2v
+8	60	40,4	47,5	0,2	0,61	65	40	23
1,9	60	40,4	47,5	0,3	1	65	40	40,4
-10	90	53	62,5	0,59	0,95	85,3	51	53
-20	112,7	56,3	85	0,8	1	112	54,6	56,3
-30	130	60	90	1	1,04	130	57	45

Используя данные таблицы 3, построим отопительно – бытовой, а также повышенный график.

Рис. 3. График регулирования тепловой нагрузки на отопление.