Исследование влияния вида тепловых нагрузок и климатического района на годовое теплопотребление предприятия. Методические указания к лабораторной рабо

УДК 697.1.(075.03)

С797

Рецензент А.В. Севостьянов

Стерлигов В.А.

С797 Исследование влияния вида тепловых нагрузок и климатического района на годовое теплопотребление предприятия [Текст]: методические указания к лабораторной работе по изучению теплопотребления и работы оборудования предприятий в разных климатических условиях по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий»,

«Отопление» / сост.: В. А. Стерлигов, Т.Г. Мануковская. – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 14 с.

В методических указаниях приводится расчет на ЭВМ и исследование влияния сезонных и круглогодовых тепловых нагрузок, климатической зоны расположения предприятия на его годовую потребность в теплоте и выбор основного теплового оборудования.

Предназначены для студентов физико-технологического факультета специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления

«Теплоэнергетика и теплотехника» и инженерно-строительного факультета специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления

«Строительство» изучающих дисциплины «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения предприятий», «Отопление».

Табл. 1. Ил. 1. Библиогр.: 5 назв.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», 2013

Цель работы: с помощью ЭВМ изучить влияние соотношения сезонных и круглогодовых тепловых нагрузок, а также климатической зоны расположения предприятия на годовую потребность в теплоте, годовой коэффициент теплофикации, число часов использования максимума тепловой нагрузки и число часов работы пиковых источников.

Правила техники безопасности при работе на компьютере

1.Приступать к работе на компьютере можно только после разрешения преподавателя или лаборанта.

2.Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть.

3.Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается:

а) вешать что-либо на провода;

г) выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур.

4.Для исключения поражения электрическим током запрещается:

а) часто включать и выключать компьютер без необходимости;

б) прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера;

в) работать на средствах вычислительной техники мокрыми руками;

г) работать на средствах вычислительной техники, имеющих нарушения целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения питания; при наличии признаков электрического напряжения на корпусе;

д) класть на средства вычислительной техники посторонние предметы. 5. При обнаружении неисправности немедленно оповестить об этом лаборанта. Продолжение работы возможно только после устранения

неисправности.

3

6.При обнаружении оборвавшегося провода необходимо немедленно сообщить об этом лаборанту, принять меры по исключению контакта с ним людей. Прикосновение к проводу опасно для жизни.

7.После окончания работы необходимо обесточить все средства вычислительной техники.

1. Методика и алгоритм расчетов

При проектировании систем теплоснабжения для расчета годовой потребности в теплоте, выбора оборудования источников теплоснабжения и определения других показателей работы системы строят годовые графики продолжительности тепловых нагрузок [1] (рис.1).

Рис. 1. Годовые графики продолжительности тепловых нагрузок

Обычно годовые графики строятся с использованием данных о

продолжительности различных наружных температур [1, 2].

С помощью ЭВМ для анализа влияния соотношения сезонных нагрузок

теплопотребление используется приближенное аналитическое описание годового графика изменения нагрузки [3]. С этой целью вся территория страны условно разделена на несколько климатических районов, отличающихся не

4

только расчетной температурой наружного воздуха tно и продолжительностью отопительного периода nот, но и соотношением относительно «холодных» и «теплых» дней отопительного периода, что учитывается климатическими коэффициентами a, b [3] (приложение 1).

Относительная величина сезонной тепловой нагрузки с использованием климатических коэффициентов за n часов отопительного периода определяется зависимостью

нагрузки; a – коэффициент, учитывающий снижение сезонной нагрузки в конце отопительного периода; b – коэффициент, учитывающий «кривизну» годового графика сезонной нагрузки.

С учетом приведенного выше текущее значение суммарной нагрузки за n

часов отопительного периода определяется зависимостью

5

При проектировании систем теплоснабжения для выбора мощности,

типоразмера и числа теплофикационных турбин ТЭЦ и пиковых источников рекомендуется принимать оптимальное с экономической точки зрения значение

коэффициента теплофикации по нагрузке:

Годовой коэффициент теплофикации для сезонной нагрузки

6

Программа расчета составлена на основе приведенных зависимостей на языке Бейсик (GWBASIC) для персональных ЭВМ. Обозначения величин и идентификаторы приведены в приложении 2.

В программе предусмотрено определение Qс и Qs при заданной доле сезонной нагрузки с в цикле для

nот = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0

ирасчеты годовых показателей в цикле для

с = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0.

2. Порядок выполнения работы

До начала работы на ЭВМ студенты должны изучить описание лабораторной работы и получить у преподавателя исходные данные: одно значение суммарной расчетной тепловой нагрузки Qs' , МВт и 2…3 региона РФ размещения предприятия (название города). По таблицам климатических характеристик нужно найти значения tно , tнот.ср , nот , а по приложению 1 –

значения климатических коэффициентов a, b. Для расчета годовых показателей нужно задаться значением коэффициента теплофикации т по нагрузке.

Исходные данные занести в таблицу, пример которой приведен ниже.

7

На занятии в классе персональных ЭВМ после включения ЭВМ и ввода с дискеты программы «Годовое теплопотребление» («GOD») студенты приступают к выполнению расчетов вводом команды RUN. При этом студенты по указанию соответствующих операторов вводят значения кооэффициентов а, b, продолжительности отопительного периода nот (ч), суммарной расчетной тепловой нагрузки Qs' (МВт), коэффициента теплофикации т .

Вначале выполняются все расчеты для одной климатической зоны

(одного города). По окончании расчетов для одного города необходимо начать новые расчеты командой RUN с введения данных для другого города.

3. Обработка и анализ результатов

На основании полученных результатов студенты должны построить годовые графики продолжительности тепловых нагрузок для различной доли сезонной нагрузки с и каждого климатического района (города), например, как показано на рис. 1. Затем на основе данных о годовых показателях работы системы нужно построить графики зависимости годового теплопотребления

предприятия Qsгод , числа часов использования максимума нагрузки nmax , годового

коэффициента теплофикации тгод и продолжительности работы пиковых источников nпк от доли сезонной нагрузки с .

8

10.Что такое годовой коэффициент теплофикации и как он определяется по годовому графику?

11.Как и почему влияет доля сезонной нагрузки на годовой коэффициент теплофикации при т const ?

12.Как и почему влияет климат на величину годового коэффициента теплофикации?

13.От каких факторов зависит продолжительность работы пиковых источников теплоснабжения?

10