ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИ-ВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Теплотехника и энерго-

обеспечение предприятий»

Б3.В.1 Источники и системы теплоснабжения предприятий» Б3.В.ОД.1 «Источники и системы теплоснабжения предприятий»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям

140100 Теплоэнергетика и теплотехника Профиль подготовки

Энергообеспечение предприятий

Уфа 2012

Методические указания разработал ст. преподаватель Шамукаев С.Б.

Рекомендовано к печати кафедрой «Теплотехника и энергообеспечение

предприятий» (протокол № от « » 2012 г.) и методической

комиссией Энергетического факультета (протокол № от « » 2012 г.).

Рецензент: к.т.н., доцент Калимуллин А.М.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой, к.т.н., доцент Инсафуддинов С.З

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Практическое занятие №1 4 Практическое занятие №2 14 Практическое занятие №3 13 Практическое занятие №4 42 Практическое занятие №5 47 Приложения 53 Библиографический список 63

3

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

МЕТОДИКА РАСЧЁТА ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

При проектировании и разработке режимов эксплуатации систем тепло-снабжения, прежде всего, решается задача определения расчетной тепловой нагрузки на все виды теплового потребления.

Расчет потребления тепла по видам потребителей ведется по СНиП 2.04.07–86 "Тепловые сети" пп. 2.4; 2.5; 2.6, СНиП 2.01.08–82 "Строительная климатология и геофизика", СНиП 41–01–2003. "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

Общую тепловую мощность системы устанавливают при средней тем-пературе наиболее холодной пятидневки в регионе.

В течение большей части отопительного сезона тепловую мощность си-стемы используют частично, полностью – лишь в отдельные кратковремен-ные периоды при низкой температуре наружного воздуха.

Тепловые нагрузки для расчета и выбора оборудования котельных должны, как минимум, определяться для трех характерных режимов:

 максимально-зимнего – при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку;

 наиболее холодного месяца – при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц;

 летнего – при расчетной температуре наружного воздуха теплого пе-риода.

Как дополнение для выбора вспомогательного оборудования: • среднеотопительный режим;

• режим, характерный в точке излома температурного графика отопле-ния.

РАСХОД ТЕПЛАНАОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЮ

Для того чтобы поддерживать температуру воздуха внутри отапливае-мого помещения на требуемом уровне, необходимо обеспечить равновесие между тепловыми потерями здания и притоком теплоты. Это условие тепло-вого равновесия можно представить выражением:

Q = Q₀ + Q_тв, (1.1) где Q – суммарные тепловые потери здания; Q₀ – приток теплоты в зда-

ние через отопительную систему; Q_тв – внутренние тепловые выделения (лю-ди, осветительные приборы, газовые и электрические плиты, технологиче-ское оборудование, силовые агрегаты и т. д.).

Для жилых помещений принимается Q_тв = 0, так как эти тепловыделения относительно малы по сравнению с Q. Для промышленных предприятий Q_тв могут быть значительными, особенно в цехах, где есть мощные печи, тепло-обменные аппараты, сушилки и т.п. При расчете отопления эти тепловые вы-

4

t

деления должны учитываться.

Тепловые потери здания состоят из потерь теплоты теплопередачей через ограждающие конструкции Q_т и потерь теплоты Q_инф инфильтрацией из-за поступления холодного воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений:

Q

3

= Q_т +Q_инф = Q_т(1+μ), (1.2) где μ = Q_инф/Q_т – коэффициент инфильтрации (μ = 0,03...0,06 – для жилых и общественных зданий; μ = 0,25...0,30 – для промышленных зданий); Q_т – по-тери теплоты, Вт или кДж/ч, для здания с наружным объемом V, м .

Методика расчета излагается в последующих курсах. В проектном рас-чете расход тепла на отопление и вентиляцию определяют по укрупненным нормам на 1 м³ отапливаемых помещений.

МАКСИМАЛЬНЫЙРАСХОДТЕПЛАНАОТОПЛЕНИЕИ ВЕНТИЛЯЦИЮ

Q

i вн н

^max  q V(t^р t^р)_{, (1.3)}

где а – поправочный коэффициент, учитывающий отклонение расчетной наружной температуры воздуха в проектных условиях от среднерасчетной (– 30) °С. Принимается из нижеприведенной таблицы.

р нот	–10	–15	–20	–25	–30	–35	–40	–45	–50
	1,4	1,2	1,1	1,0	1,0	0,9	0,9	0,8	0,82

q_i – тепловая характеристика зданий, соответственно на отопление и венти-ляцию, Вт/(м³К). Принимается из СНиП или из табл. 2.1; V – объем зданий

п

р

р

о наружному обмеру, м³; t_вн – расчетная внутренняя температура помеще-

ний зданий, °С. Принимается из СНиП или табл. 2.1; t_н – расчетная темпе-ратура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции в проектируемых условиях, °С. Принимается из СНиП или табл. 2.1. Для Ке-мерово (–39) °С.

СРЕДНИЙ РАСХОД ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЮ

Q

р

t t

^ср  Q^{max ti toт} , Вт (1.4) i н

где t_i – средняя температура внутреннего воздуха помещений отапливаемых зданий. Принимается для жилых зданий равной 18 °С, для производственных ^{–16 °С, для прочих из таблиц СНиП 2.01.01–82;} t_oт ^{– средняя температура} наружного воздуха за месяц отопительного периода со среднесуточной тем-

5

пературой воздуха от +8 °С и менее. Принимается из таблиц СНиП 2.01.01– ^{82. Для Кемерово} t_oт ^{= –8,2 °С.}

РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛА

НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ

Расход тепла на горячее водоснабжение достигает 40 % суммарного от-пуска теплоты по жилому району.

Учитывая большую неравномерность потребления горячей воды, расчёт ведётся для трёх режимов.

Средненедельный расход

1

р т x

ср.н

Q  ,

,2таС (t t )

^гв T3600 ^{Вт (1.5)}

г



де т – число однотипных потребителей горячей воды; а – норма расхода го-рячей воды на одного потребителя, л/сут. Принимается из СНиП или из табл. 2.2; С_р – средняя массовая изобарная теплоемкость воды; С_р = 4190 Дж/(кг∙°С); t_т – температура горячей воды. Принимается (+55)°С; t_х – температура холодной воды в системе водоснабжения в отопительный пери-од. Принимается (+5) °С; 1,2 – коэффициент, учитывающий потери тепла в стояках; Т – фактическое время потребления воды, ч; – количество рабо-

чих смен на предприятии. Среднесуточный расход

_г

ср.с ср.н

Q Q

_.вд  К_{н г.вд} , Вт

где К_н – коэффициент недельной неравномерности расхода горячей воды, рекомендуется принимать для жилых и общественных зданий К_н = 1,2, для промышленных зданий  К_н = 1,0.

Максимально часовой

_г

ср.н

Q Q

_.вд  К_нК_{с г.вд} , Вт (1.6) ^где К_с ^{– коэффициент суточной неравномерности расхода горячей воды за} сутки наибольшего водопотребления. Рекомендуется применять для городов и населённых пунктов _Кс = 1,7±2,0, Для промышленных предприятий  _Кс = 1,0.

СРЕДНИЙ РАСХОД ТЕПЛА НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД

г

лето ср.н

Q Q

55t

.вд _ г.вд _55t_{х.л }л_{, Вт (1.7)} х.з

^где t_х.л ^{– температура холодной воды в системе водоснабжения в летний пе-}

6

^{риод, принимается (+15) °С.;} _л ^{– коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды в летний период,} _л ^{= 0,8;} t_х.з ^{– температура холод-ной воды в системе водоснабжения в отопительный период,} t_х.з ^{= (+5) °С.}

Годовой расход тепла на горячее водоснабжение

_г



год ср.н л

Q Q n n

t t

_.вд  _г.вд  ₀ _г.вд ^{t2 tх.л} n₂  ₀ ^{, Вт} 2 х.з

г

г.вд

де Q^ср.н – средненедельный расход тепла на горячее водоснабжение, Вт; n₂,

n₀ – соответственно длительность работы системы горячего водоснабжения и продолжительность отопительного периода для расчётного региона. Как пра-

в

л

ило: n₂ = 8400 ч/год, n₀ – по климатическим данным; β_г.вд – коэффици-ент снижения часового расхода воды на горячее водоснабжение в летний пе-

р

л

иод, β_г.вд = 0,8; t_г.вд, _tх.з , _tх.л  соответственно температуры горя-

чей воды, холодной воды в зимний и холодной воды летом. t_г.вд = 55÷60 ^°С; t_х.з ^{= +5 °С;} t_х.л ^{= +15 °С.}

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ОДНОТИПНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ ПО ВИДУ ПОТРЕБЛЕНИЯ