Задача №3

Условие

Определите для системы (см. рис.1) влияние на годовую потребность в условном топливе изменения КПД отдельных её элементов на 5%, если известна величина полезного энергосбережения , продолжительность работы системы и начальные КПД элементов системы .

Рис.1.

Решение.

При

потребитель тепла потребляет, Гкал/ч:

, (1.6)

источник тепла вырабатывает, Гкал/ч:

, (1.7)

источники тепла вырабатывает, Гкал/ч:

. (1.8)

Годовое потребление энергии источников тепла в условном топливе (В) составит,

т у. т/год:

(1.9)

Увеличивая на 5% только , получим новое значение годового потребления в условном топливе, т у.т/год:

Оставляя , , на увеличивая на 5% , получим, т у.т/год:

При увеличении на 5% только годовой расход топлива составит, т у.т/год:

.

Таким образом, увеличение КПД на 5% позволяет экономить 203,5 т у.т/год, соответственно 155,6 т у.т/год, соответственно 139,2 т у.т/год.

При снижении каждого из КПД на 5% годовой расход условного топлива соответственно будет составлять 240,5т у.т/год, 176,4т у.т/год, 155,6т у.т/год.

Задача №4

Исходные условия

Подлежит ли потребитель ТЭР согласно Федеральному закону «Об энергосбережении» обязательным энергетическим обследованиям, если в течении года потребляет:

природного газа ,

электроэнергии ,

тепловой энергии ,

вторичных энергоресурсов

(горючих) самого предприятия

Решение

Суммарное годовое потребление в условном топливе энергии составляет:

(1.10)

Однако

(1.11)

Примечание.

Ответ на поставленный вопрос отрицательный, поскольку, согласно Федеральному закону «Об энергосбережении», обязательным энергетическим обследованиям подлежат потребители ТЭР, потребляющие больше 6000 т у.т./год, однако без учета потребления собственных вторичных энергоресурсов.

Практическое занятие №2 Определение теплоотдачи от реальных объектов с помощью переносных приборов.

Цель занятия: Определение коэффициента теплоотдачи и количества передаваемого тепла от радиатора отопления.

1. Теоретические основы

Теплота от нагретого тела в окружающую среду (жидкость, газ) передается конвекцией и излучением.

Процесс конвективной теплоотдачи, иначе называемый конвективным теплообменом описывается с помощью уравнения Ньютона - Рихмана.

, Вт, (2.1)

где - коэффициент теплоотдачи, ;

— температура стенки, т.е. поверхности контролируемого тела, ⁰С; К; - температура окружающей среды, ⁰С;

F- площадь поверхности теплообмена, м²;

Коэффициент теплоотдачи является функцией большого числа параметров и определяется с помощью критериальных уравнений подобия.

Эти уравнения для свободной конвекции имеют вид:

, (2.2)

где = критерий (число) Нуссельта;

- критерий (число) Грасгофа;

- критерий Прандтля,

- коэффициент теплопроводности среды, ;

- коэффициент объемного расширения среды, 1/К; для газов ;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- кинематическая вязкость среды, м/с².

Различают местный и средний коэффициенты теплоотдачи. Местный коэффициент теплоотдачи ( ) – это коэффициент теплоотдачи на малом участке поверхности, на котором измеряют температуру этой поверхности . Для этого участка

, (2.3)

где - плотность теплового потока, Вт/м².

Средний по поверхности коэффициент теплоотдачи определяют из формулы:

. (2.4)

Для практических расчётов часто используют выражение

, (2.5)

где определяют расчётным путем, а величину по формуле

,

где , - местные температурные напоры в начале и в конце участка осреднения.

Определение производят по критериальным уравнениям вида (2.2), которые выбирают из справочников в зависимости от формы теплоотдающей поверхности и её ориентации в пространстве.

В данной работе можно использовать формулу для вертикальных поверхностей труб при свободно-конвективном движении воздуха

. (2.6)

Эту формулу используют при , что соответствует ламинарному режиму.