Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Централизованное теплоснабжение предприятий, поселений и городских округов. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие
.pdf
21
Для жилых зданий предусмотрена естественная вентиляция, поэтому
нв
'
вн.общ
'
в
'
в
ttVqQ
'
q
в
н.общ
V
нв
t
2350
в.общ
,q
н.жзн.общ
30 V,V
нв
'
вввн
'
ttcmnVQ
в
c
в
c
в
в
m, n
нв
t
хол.min
нв
А
нв
tt
затраты теплоты на подогрев вентилируемого воздуха при любой наружной
температуре определяют только для общественных и производственных
зданий:
для общественных зданий
где
– удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м3°С), зависит
, (15)
от назначения здания, характера вредностей и т.д. и определяется по 1, 4, 7;
– общий объем по наружному обмеру общественных зданий, м3;
–
расчетная наружная температура для проектирования систем вентиляции, °С.
При отсутствии перечня общественных зданий можно принимать для
района в целом
как –
.
Вт/(м3°С), а общий объем общественных зданий
для производственных зданий
, (16)
где m – кратность воздухообмена, с-1, n – доля вентилируемого объема здания;
– массовая теплоемкость воздуха,
воздуха,
Значения
=1,25 кг/м3.
определяются либо по результатам расчетов
=1000 Дж/(кг°С);
- плотность
воздухообмена, либо по нормативным справочным данным 12, 17.
При проектировании общеобменной вентиляции, предназначенной для
удаления избытков теплоты и влаги, в качестве расчетной наружной
температуры для вентиляции
принимается температура наиболее холодного
периода, составляющего 15% отопительного сезона 2 (расчетный параметр А)
.
При проектировании систем общеобменной вентиляции,
предназначенной для удаления токсичных вредных веществ, а также для систем
кондиционирования, воздушных душей и завес в качестве расчетной наружной
22
температуры для вентиляции
нв
t
min
н
'
но
Б
нв
ttt
г
t
ср.н
г
Q
принимается та же, что и для проектирования
систем отопления, т.е. наружная температура наиболее холодных пятидневок
(расчетный параметр Б)
.
2.2.3. Горячее водоснабжение
Горячее водоснабжение предназначено для удовлетворения санитарногигиенических и бытовых нужд персонала предприятия и населения городских
округов в горячей воде с температурой 5075 °С. Горячей водой снабжаются
жилые здания, общежития, гостиницы, больницы, поликлиники, бани,
прачечные, детские учреждения, предприятия общественного питания и т.п., а
также промышленные здания и сооружения с технологическим и санитарногигиеническим потреблением горячей воды.
В наиболее простом виде местная система горячего водоснабжения
состоит из водоподогревательной установки и трубопроводов для
транспортирования горячей воды к водоразборным приборам. Различают
системы централизованные и децентрализованные. В централизованных
системах одна подогревательная установка обслуживает как минимум одно
здание, а во многих случаях несколько зданий в пределах цеха, одного квартала
(микрорайона) или поселка. В децентрализованных системах приготовление
горячей воды происходит вблизи водоразборных приборов (на месте
потребления) и осуществляется мелкими генераторами тепла.
Горячая вода для хозяйственно-бытовых целей души, ванны,
умывальники, столовые и т.д. должна соответствовать требованиям,
предъявляемым к питьевой воде. Температура горячей воды
перед
водоразборными кранами для закрытых систем теплоснабжения должна быть
не ниже 50 °С и не ниже 60 °С для открытых систем.
Из-за резкой неравномерности потребления горячей воды в течение суток
и дней недели при проектировании систем теплоснабжения определяются три
вида тепловых нагрузок горячего водоснабжения: средненедельная
,
23
средняя за сутки наибольшего водопотребления
сут
г
Q
г
Q
max
ср.н
г
Q
г в г х
ср.н ср.н
г г в г х
c
''
''
a Nc t t
Q G c t t
n
ср.н
г
G
в
с
г
'
t
'
x
t
'
x.з
t
'
x.л
t
N
г
a
c
n
Г
a
г
'
t
''
г.раб раб в г х г.душ душ в г х
ср.н
г
c ак c
''
a N c t t a N c t t n
Q
n n n
г.раб
a
раб
N
Г.душ
a
душ
N
c
n
ак
n
, максимальная расчетная
(в часы наибольшего водопотребления)
Средненедельная нагрузка горячего водоснабжения
.
определяется по
нормам расхода горячей воды на 1-го потребителя и числу потребителей
где
– общий расход горячей воды из системы, кг/с;
теплоемкость воды;
– расчетная температура горячей воды, °С;
, (17)
=4,19 кДж/(кг К) -
–
расчетная температура холодной воды, °С; для зимнего периода принимают
=+5 °С, для летнего периода принимают
потребителей (жителей, работников, процедур и т.д.);
=+15 °С;
– средняя норма
– число
расхода горячей воды на 1 потребителя (жителя, работника, процедуру и т.д.),
кг/ч или л/ч на потребителя;
– длительность подачи горячей воды в сутки,
ч/сут; для жилых районов n= 24 ч/сут.
Нормы расхода горячей воды
температуры
=55 °С.
приведены в 1, 16 для расчетной
Для производственных цехов и их бытовых помещений общую тепловую
нагрузку горячего водоснабжения предприятий с душевыми определяют по
формуле
где
16;
– норма расхода горячей воды на 1 работающего за час, кг/(чел ч) 1,
– число работающих в цехе в смену;
, (18)
– расчетный расход
сетевой воды через душевую сетку за час, кг/ч;
цехе;
– длительность подачи горячей воды в смену, ч/см;
продолжительность зарядки водяного аккумулятора в смену, ч; n – число смен.
– число душевых сеток в
–
24
При расчете по укрупненным показателям в случае отсутствия данных о
г.ж г.общ ж в г х
ср.н
г
c
''
a a N c t t
Q
n
ж
N
Г.ж
a
г.общ
a
сут ср.н
г н г
Q k Q
н
k
н
k
н
k
сут ср.н ср.н
г г г ч н г
max
ч max
Q k Q k Q k k Q
ч
k
ч
k
ч
k
сут
г
Q
ср.н
г
Q
количестве, типе жилых и общественных зданий средненедельную нагрузку
горячего водоснабжения новых жилых районов можно определить по формуле
где
– число жителей в районе;
– средняя норма расхода горячей воды в
жилых зданиях на 1 жителя в сутки, л/(сутки чел) 1, 16;
, (19)
– норма расхода
горячей воды в общественных зданиях района на 1 жителя, л/(сутки чел).
Тепловая нагрузка горячего водоснабжения за сутки наибольшего
водопотребления определяется по формуле
где
,
– коэффициент суточной неравномерности водопотребления (по дням
(20)
недели), для жилых и общественных зданий с выходными днями можно
принимать
=1,2.
Для общественных зданий с равномерным водопотреблением в течение
недели (больниц, театров и т.д.), а также для промышленных предприятий
=
1,0.
Расчетная максимальная нагрузка горячего водоснабжения (в часы
наибольшего водопотребления) определяется по формуле
где
– коэффициент часовой неравномерности за сутки наибольшего
, (21)
водопотребления, для жилых и общественных зданий района рекомендуется
принимать 7,
можно принимать
= 1,7÷2,0. Для предприятий (без учета расхода воды в душах)
=1,0.
Для выбора источника теплоснабжения и гидравлического расчета
теплопроводов крупных систем теплоснабжения за расчетную нагрузку
горячего водоснабжения рекомендуется принимать
или
.
25
Расчет местных систем горячего водоснабжения отдельных потребителей,
max
г
Q
nqQQ
ттo
'
т
тo
Q
т
q
в частности, расчет водо-водяных подогревателей закрытых систем должен
выполняться на
.
2.2.4. Технологическое теплопотребление
При строительстве новых промышленных предприятий и реконструкции
существующих внедряются новые технологии и изменяются технологии
действующих производств, что приводит к изменению расходов тепловой
энергии не только на технологические процессы, но и на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение промышленных зданий. В связи с этим
нормы предписывают определять расходы теплоты промышленными
объектами по укрупненным показателям или по проектам аналогичных
предприятий, привязанных к данному географическому району. Во-первых,
необходимо определить раздельно тепловые нагрузки по воде и пару, а при
паровой нагрузке дополнительно подразделять нагрузку по требуемому
давлению пара. Расходы теплоты на технологию в некоторых предприятиях
значительно превышают расходы тепла на отопление, вентиляцию, составляя в
общем годовом расходе тепла до 90-97% 5.
Вид теплоносителя, его параметры, расходы и графики теплопотребления
зависят от характера технологического процесса и вида теплопотребляющего
оборудования, сменности, объема производства и т.д. Указанные сведения
могут быть получены как по данным технологов, так и на основе
соответствующих теплотехнических расчетов, либо по удельным нормам с
учетом опыта действующих предприятий. Зависимость технологической
тепловой нагрузки от количества выпускаемой продукции в общем случае
имеет вид
, (22)
где
Вт;
– расход теплоты, не зависящий от количества выпускаемой продукции,
– удельный расход теплоты на единицу выпускаемой продукции; n –
количество выпускаемой продукции.
26
Удельные нормы технологического потребления тепла относят к единице
'
п п п в х вк в вк
- - cQ D h c t G t
п
D
п
h
вк
G
вк
t
продукции. Они непрерывно изменяются в связи с постоянным
совершенствованием технологических процессов, поэтому расходы теплоты на
производственные нужды следует определять по материалам технологических
проектов или согласно ведомственным нормам проектирования.
При использовании пара для технологических целей экономически
целесообразно как можно больше конденсата возвращать на источник теплоты.
Тепловая нагрузка, которую нужно подавать от источника теплоснабжения при
использовании пара с возвратом части конденсата, определяется по формуле
где
– расчетный расход пара, кг/с;
количество возвращаемого конденсата, кг/с;
– энтальпия пара, кДж/кг;
, (23)
–
– температура возвращаемого
конденсата, °С.
2.3. Годовые расходы теплоты жилыми, общественными и
промышленными объектами
Характер изменения тепловых нагрузок в течение года определяет
годовое теплопотребление и крайне важен для расчёта расходов топлива на
источниках теплоты при эксплуатации системы теплоснабжения, а также для
технико-экономической оценки при проектировании.
Годовой расход теплоты тем или иным теплоиспользующим объектом
при её переменных часовых расходах в течение года можно определить и
аналитическим методом (по формулам), и графоаналитическим – путем
построения графика повторяемости часовых расходов тепла в течение года
(график Россандера). Такие графики необходимы для решения ряда вопросов
централизованного теплоснабжения: выбора оборудования источника теплоты,
выбора режима загрузки и графика ремонта этого оборудования, выбора
параметров теплоносителя и т.п.
27
Годовой расход теплоты на отопление
год
о
Q
' от.ср
год ср '
вн
о о о о о
''
в но
3600 3600
tt
Q Q n Q n
tt
ср
о
Q
o
n
от.ср
н
t
год
о
Q
36005,0875,0
нернерo
'
но
'
в
от.ср
н
'
в
'
о
год
о
nnn
tt
tt
QQ
нер
n
год
в
Q
' в.ср
год ' в в
вн
в в o о о
'
в нв
Q 3600
24
в
z
tt
Q n n n
tt
в
z
в
o
n
нвн
tt
в
o
n
в.ср
н
t
от.ср
н
в.ср
н
tt
год ср.н
г х.л
г г o o
г х.з
Q 0 8 3600
tt
Q n , Тn
tt
, (Дж) зданий при
круглосуточной работе, (жилые здания, часть общественных и
производственных зданий) определяется по формуле
где
– средняя отопительная нагрузка, Вт;
отопительного периода, ч;
– средняя температура наружного воздуха за
, (24)
– продолжительность
отопительный период, °С.
Если в производственных или общественных зданиях отопительная
нагрузка снижается в нерабочее время на 50% (в течение 24 часов – в выходные
дни, 6-ти часов – в ночное время), то
где
– число нерабочих часов за отопительный сезон, ч.
определяется по формуле
, (25)
Для общественных и административных зданий при продолжительности
рабочего дня 8 часов в сутки с двумя выходными в неделю, годовой расход
теплоты определяется также по формуле (25).
Годовой расход теплоты на вентиляцию
(Дж), определяется по
формуле
, (26)
где
температурой
– число часов работы вентиляции в течение суток, ч;
, при расчете вентиляции по параметру «Б» (
– число суток с
=0);
–
средняя температура наружного воздуха за период переменной нагрузки
вентиляции, при расчете вентиляции по параметру «Б»
.
Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение определяется по
формуле
, (27)
28
где Т =8400 – общее расчетное число часов работы в году для систем
год
Q
год год год год год
o в г тех
Q Q Q Q Q
теплоснабжения поселений и городских округов (с учетом остановки на ремонт
в летний период), ч; и Т=8760 ч для систем теплоснабжения промышленных
предприятий; 0,8 – коэффициент, учитывающий снижение потребления горячей
воды в жилых и общественных зданиях летом, для производственных зданий
этот коэффициент не вводится.
Общий годовой расход теплоты
(ГДж) предприятием или районом
,
определяется по формуле
. (28)
По годовому расходу теплоты определяется потребность источника
теплоснабжения в топливе.
Большое разнообразие тепловых нагрузок различных промышленных
предприятий, жилых и общественных зданий, несовпадение по времени их
максимумов приводит к необходимости построения графиков теплового
потребления, как для отдельных зданий, так и для района теплоснабжения в
целом. При наличии паровой нагрузки такие графики строят раздельно для
воды и пара.
Суммарные максимальные часовые (расчетные) и годовые расходы
теплоты по всему теплоснабжаемому району на отопление, вентиляцию и
горячее водоснабжение, а также на технологию определяются путем сложения
расходов теплоты по указанным видам теплопотребления для всех групп
абонентов. При этом выделяют расход тепловой энергии в виде пара, который в
случае необходимости подразделяют по требуемому давлению пара.
Расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию промышленных
зданий определяют по тепловым балансам, учитывающим дополнительные
потери тепла на нагревание холодных материалов и транспортных средств,
поступающих в производственные помещения, а также тепловыделения от
технологического оборудования.
29
Для предприятия, района или всей системы теплоснабжения в целом
o в ГВС
,,Q Q Q
Q
н
tfQ
нк
t
строят совместно графики зависимости отдельных тепловых нагрузок
и суммарной нагрузки
от наружной температуры и годовой
график продолжительности тепловых нагрузок (рис.1).
Рис. 1. Годовой график продолжительности тепловых нагрузок
Для построения графиков
(рис.1) используются зависимости (10,
15, 19) [13]. Начало и конец отопительного сезона для жилых районов
принимают в соответствии со СНиП 23.01.99 «Строительная климатология»
при
=+8 либо +10 °С 1, 7, 18 в зависимости от расчетной температуры
наружного воздуха.
Для построения такого графика вначале выписывают из [11] либо из
климатологических таблиц число часов стояния различных наружных
температур для географического пункта, соответствующего расположению
зданий. Выписку ведут с интервалом температур 5-10 °С, включая в интервал
30
длительность стояния данной температуры наружного воздуха и температур
год
Q
ниже ее. В первый интервал входит длительность стояния расчетной
температуры для отопления и температур ниже ее [5].
Годовые графики продолжительности тепловых нагрузок с нагрузками
отопления, вентиляции и горячего водоснабжения и годовые графики
технологического теплопотребления желательно строить отдельно. Такие
графики тепловых нагрузок используются для выбора оборудования источника
теплоснабжения, определения годового расхода теплоты
, выбора
параметров теплоносителя, метода регулирования отпуска теплоты
потребителям и т.д.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]