- •140100.62.3 – Промышленная теплоэнергетика
- •Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Место дисциплины в учебном процессе.
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •Введение (2 часа)
- •Раздел 1. Тэк и теплоснабжение (24 часов)
- •1.1. Назначение и структура тэк (6 часов)
- •1.2. Эффективность теплофикации (18 часов)
- •Раздел 2. Тепловое потребление (24 часа)
- •2.1. Круглогодовое теплопотребление (6 часов)
- •2.2. Сезонное теплопотребление (6 часов)
- •2.3. Интегральный график тепловых нагрузок (6 часов)
- •2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц (6 часов)
- •Раздел 3. Источники теплоснабжения предприятий (28 часов)
- •3.1. Тэц (10 часов)
- •3.2. Котельные и аст (12 часов)
- •3.3. Теплоутилизационные установки предприятий (6 часов)
- •Раздел 4. Оборудование теплоподготовительных установок (14 часа)
- •Раздел 5. Системы теплоснабжения предприятий (28 часа)
- •5.2. Водяные системы теплоснабжения (12 часов)
- •5.3. Системы дальнего теплоснабжения (4 часов)
- •Раздел 6. Регулирование отпуска теплоты (24 часов)
- •6.1. Методы регулирования отпуска теплоты (8 часов)
- •6.2. Центральное регулирование по нагрузке отопления (8 часов)
- •6.3. Центральное регулирование по совмещённой нагрузке (8 часов)
- •Раздел 7. Конструкции тепловых сетей (16 часов)
- •Раздел 8. Методы расчёта тепловых сетей (28 часов)
- •8.2. Тепловой расчёт теплопроводов (8 часов)
- •8.3. Основы расчёта на прочность тепловых сетей (8 часов)
- •Раздел 9. Эксплуатация систем теплоснабжения предприятий (28 часов)
- •9.1. Надёжность и качество теплоснабжения (12 часов)
- •9.2. Испытания в системах теплоснабжения (6 часов)
- •9.3. Служба эксплуатации системы теплоснабжения (10 часов)
- •Раздел 10. Энергосбережение и программное обеспечение (24 часа)
- •10.1. Энергосбережение в системах теплоснабжения (12 часов)
- •10.2. Программное обеспечение для систем теплоснабжения (10 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •Тематический план лекций для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно – логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Лабораторные работы
- •2.5.2. Практические занятия
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •Для допуска к экзамену необходимо набрать 60 баллов.
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект1 введение
- •Раздел 1. Тэк и теплоснабжение
- •1.1. Назначение и структура тэк
- •1.2. Энергетическая эффективность теплофикации
- •Удельные показатели тепловой экономичности тэц рао «еэс России»2
- •Вопросы для самопроверки по разделу 1
- •Раздел 2. Тепловое потребление
- •2.1. Круглогодовое теплопотребление
- •2.1.1. Технологическая нагрузка
- •Удельное теплопотребление по видам продукции
- •2.1.2. Нагрузка горячего водоснабжения.
- •2.2. Сезонное теплопотребление
- •2.2.1. Нагрузка отопления
- •2.2.2. Нагрузка вентиляции
- •Погрешность расчёта при замене t на t
- •2.3. Интегральный график тепловых нагрузок
- •2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц
- •Зависимость от
- •Вопросы для самопроверки по разделу 2
- •Раздел 3. Источники теплоснабжения предприятий
- •3.1.1. Паротурбинные тэц
- •Основные технические характеристики турбин типа пт-140/165-130/15 утз
- •3.1.2. Газотурбинные и парогазовые тэц
- •3.1.2.1. Газотурбинные тэц
- •Основные технические характеристики гту энергоблоков гт и пг тэц
- •3.1.2.2. Парогазовые тэц
- •Основные технические характеристики оборудования пгу-325
- •Основные технические характеристики гту и пгу зарубежных фирм
- •Годовые характеристики пг тэц с ку
- •3.1.3. Сопоставление основных тэп действующих тэц России
- •Основные тэп тэц России за 2005 г.
- •3.1.4. Атомные тэц
- •3.2. Котельные и аст
- •3.3. Теплоутилизационные установки предприятий
- •Использование вэр в промышленности ссср (1990 г)
- •Вопросы для самопроверки по разделу 3
- •Раздел 4. Оборудование тпу
- •4.1. Теплобменное оборудование
- •4.2. Оборудование конденсатных систем
- •4.3.Водоподготовительные установки (впу)
- •Вопросы для самопроверки по разделу 4
- •Раздел 5. Системы теплоснабжения предприятий
- •5.1. Паровые системы теплоснабжения
- •5.2. Водяные системы теплоснабжения
- •5.2.1. Закрытые водяные системы теплоснабжения
- •5.2.2. Открытые водяные системы теплоснабжения
- •5.3. Системы дальнего теплоснабжения
- •Вопросы для самопроверки по разделу 5
- •Раздел 6. Регулирование отпуска теплоты
- •6.1. Методы регулирования отпуска теплоты
- •6.1.1. Классификация методов регулирования
- •6.1.2. Тепловые характеристики теплообменных аппаратов
- •6.2. Центральное регулирование по нагрузке отопления
- •6.2.1. Центральное регулирование однородной нагрузки
- •6.2.2. Центральное регулирование разнородной нагрузки
- •6.3. Центральное регулирование по совмещённой нагрузке
- •Вопросы для самопроверки по разделу 6
- •Раздел 7. Конструкции тепловых сетей
- •7.1. Схемы тепловых сетей
- •7.2. Прокладки тепловых сетей
- •7.3. Оборудование тепловых сетей
- •Вопросы для самопроверки по разделу 7
- •Раздел 8. Методы расчёта тепловых сетей
- •8.1. Гидравлический расчёт и гидравлический режим
- •8.1.1. Задачи гидравлического расчёта
- •Теоретические основы, особенности и порядок расчёта
- •Коэффициенты местных сопротивлений
- •Примеры расчёта эквивалентных длин в водяных тс
- •Гидравлический расчёт паровой сети (Пример 8.1)
- •8.1.3. Пьезометрический график
- •8.2. Тепловой расчёт теплопроводов
- •8.2.1. Задачи и методика теплового расчёта
- •1. Бесканальные теплопроводы
- •2. Канальные теплопроводы
- •8.2.2. Тепловые потери в тепловых сетях
- •8.2.3. Охлаждение теплоносителя в тепловых сетях
- •8.2.4. Выбор толщины теплоизоляционного слоя
- •Основные требования сНиП 41-03-2003 к выбору параметров tо, τ, tп
- •8.3. Основы расчёта на прочность тепловых сетей
- •8.3.1. Задачи и расчёт на прочность
- •Характеристики стальных трубопроводов для расчёта δ
- •2. Зависимость φ от способа сварки стыковых швов
- •3. Σдоп в стальных трубопроводах, мПа
- •Рекомендуемая длина пролёта при канальной прокладке
- •R2 стали для труб
- •8.3.2. Компенсация температурных расширений
- •Вопросы для самопроверки по разделу 8
- •Раздел 9. Эксплуатация систем теплоснабжения предприятий
- •9.1. Надёжность и качество теплоснабжения
- •Оценка предельного параметра потока отказов в двухтрубных бесканальных теплопроводах в апб при сроке службы свыше 15 лет
- •Условия резервирования тс
- •9.2. Испытапия в системах теплоснабжения
- •9.3. Служба эксплуатации системы теплоснабжения
- •Вопросы для самопроверки по разделу 9
- •Раздел 10. Энергосбережение и программное обеспечение
- •10.1. Энергосбережение в системах теплоснабжения
- •10.1.1. Задачи и нормативная база энергосбережения
- •10.1.2. Направления энергосбережения
- •10.2. Программное обеспечение для систем теплоснабжения
- •10.2.1. Программное обеспечение группы компаний cSoft
- •10.2.2. Пакет прикладных программ зао «эст»
- •10.2.3. Программно-информационная система «ОптиМет»
- •10.2.4. Пакет прикладных программ «Группы энек»
- •10.2.5. Геоинформационная система Zulu компании «Политерм»
- •10.2.6. Информационно-графическая система «CityCom» ивц «Поток»
- •10.2.7. Графико-информационный комплекс «ТеплоЭксперт» нпп «Теплотэкс»1
- •Вопросы для самопроверки по разделу 10
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.4.1. Общие положения
- •Описание лабораторных установок
- •Номинальные характеристики паровых котлов типа де1
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •Приложения к лабораторным работам
- •Приложение 1 лр
- •Алгоритм расчёта паровой котельной в сто
- •Приложение 2 лр
- •Исходные данные для паровой котельной в сто (пример)
- •Приложение 3 лр
- •Алгоритм расчёта паровой котельной в стз
- •Приложение 4 лр
- •Исходные данные для паровой котельной в стз (пример)
- •3.5. Методические указания к проведению практических занятий
- •Практическое занятие 1
- •Задача 1
- •Практическое занятие 2 Задача 2
- •Практическое занятие 3
- •Задача 3
- •Практическое занятие 4
- •Задача 4
- •Практическое занятие 5
- •Задача 5
- •4.Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •Блок тестов текущего контроля.
- •Блок итогового контроля за первый семестр
- •4.2. Контрольная работа
- •4.2.1. Задание на контрольную работу
- •Исходные данные на контрольную работу
- •4.2.2. Методические указания
- •Паровые турбины для производственно-отопительных и отопительных тэц
- •Паровые котлы для производственно-отопительных и отопительных тэц
- •Водогрейные котлы заводов России
- •Сетевые подогреватели типа псв (Саратовэнергомаш)
- •Сводные данные по контрольной работе.
- •Исходные данные
- •Результаты расчёта (с пвк)
- •Результаты расчёта (с псв)
- •1. Сводные данные по тэц тгк-3 (оао «Мосэнерго») за 2008 г. И тгк-5 за 2007 гг.
- •Сводные данные по огк-1…6 за 2008 г.
- •4.3. Курсовой проект
- •4.3.1. Задание на курсовой проект
- •4.3.2. Методические указания
- •4.3.4. Приложения к кп п.1. Соотношение единиц физических величин
- •П.3. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий (5 этажей и более) qо , Вт/м2
- •П.7. Температура прямой (числитель) и обратной (знаменатель) сетевой воды.
- •Расход пара, кг/с
- •Расход воды, кг/с
- •П.13 Коэффициент k4
- •П.15. Тепловые потери от бесканального двухтрубного теплопровода в ппу-изоляции
- •П.16. Форма таблицы теплового расчета теплоизоляционной конструкции водяных тепловых сетей и конденсатопровода
- •П. 17. Сильфонный компенсатор
- •П.18. Характеристики сильфонных компенсаторов
- •П.19. Компенсирующая способность (lк, мм) и осевые силы (Рк, кН) п-образных компенсаторов * [5]
- •П.20. Расстояния между неподвижными опорами (при канальной и надземной прокладке), м
- •П.21. Характеристики 1 м стальных труб в ппу- изоляции (Альбом 313.Тс-002.000)
- •П.22. Удельная сила трения при бесканальной прокладке трубопроводов в ппу-изоляции, кН/м
- •П.23. Нагрузки на неподвижные опоры (осевые) при установке сильфонных компенсаторов
- •П.24. Неподвижные опоры.
- •4.4. Текущий контроль
- •4.4.1. Тренировочные тесты
- •4.4.2. Вопросы к зачёту
- •4.5. Итоговый контроль
- •4.5.1. Вопросы к экзамену (Часть 1).
- •4.5.2. Вопросы к экзамену (Часть 2).
- •Содержание
4.3.4. Приложения к кп п.1. Соотношение единиц физических величин
1. Сила
1 кгс = 9,807 Н 1 Н = 0,102 кгс
1 тс = 9,807 кН 1 кН = 0,102 тс
2. Давление, напряжение
1 кгс/см2 = 0,098 МПа 1 МПа = 10,2 кгс/см2
1 кгс/м2 = 9,807 Па 1 Па = 0,102 кгс/м2
1 м.вод.ст. = 9,807 кПа 1 кПа = 0,102 м.вод.ст
3. Количество теплоты
1 ккал = 4,187 кДж 1 кДж =0,239 ккал
1 Гкал = 4,187 ГДж 1 ГДж =0,239 Гкал
4. Тепловой поток, мощность
1 ккал/ч = 1,163 Вт 1 Вт =0,860 ккал/ч
1 ккал/ч = 4,187 кДж/ч 1 кДж/ч =0,239 ккал/ч
1 Гкал/ч = 4,187 ГДж/ч 1 ГДж/ч =0,239 Гкал/ч
5. Удельная теплоемкость
1 ккал/(кг К) = 4,187 кДж/(кг·К) 1 кДж/(кг·К) =0,239 ккал/(кг·К)
6. Коэффициент теплопроводности
1 ккал/(м·ч·К) = 1,163 Вт/(м·К) 1 Вт/(м·К) =0,860 ккал/(м·ч·К)
1 ккал/(м·ч·К) = 4,187 кДж/(м·ч·К) 1 кДж/(м·ч·К) =0,239 ккал/(м·ч·К)
7. Коэффициент теплопередачи, теплообмена
1 ккал/(м2·ч·К) = 1,163 Вт/(м2·К) 1 Вт/(м2·К) =0,860 ккал/(м2·ч·К)
1 ккал/(м2·ч·К) = 4,187 кДж/(м2·ч·К 1 кДж/(м2·ч·К) =0,239 ккал/(м2·ч·К)
П.2. Средние технологические нагрузки (относительные)
Месяц |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Годовое время использования максимума технологической нагрузки |
4300-4600 |
1 |
0,92 |
0,81 |
0,65 |
0,59 |
0,57 |
0,55 |
0,56 |
0,63 |
0,75 |
0,88 |
0,95 |
4700-5000 |
1 |
0,95 |
0,89 |
0,76 |
0,67 |
0,61 |
0,59 |
0,61 |
0,67 |
0,78 |
0,89 |
0,96 |
|
5000-5300 |
1 |
0,97 |
0,92 |
0,77 |
0,68 |
0,64 |
0,63 |
0,65 |
0,71 |
0,83 |
0,91 |
0,97 |
|
П.3. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий (5 этажей и более) qо , Вт/м2
Расчетная температура для отопления , оС ** |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
-55 |
СНиП 2.04.07-86* |
65 |
67 |
70 |
73 |
81 |
87 |
87 |
95 |
100 |
102 |
108 |
Корректировка с учётом требований СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003 |
39 |
40 |
42 |
44 |
49 |
52 |
52 |
57 |
60 |
61 |
65 |
* Принимать по откорректированным значениям. Для для промежуточных значений соответствующие значения qо определяются интерполяцией. |
|||||||||||
П.4. Укрупненные показатели среднего теплового потока на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий при температуре воды 55 оС qг , Вт/чел
Средняя за отопительный период суточная норма расхода воды на ГВС, л/чел |
85* |
90** |
105 |
115*** |
СНиП 2.04.07-86* |
320 |
332 |
376 |
407 |
Корректировка (с соответствущим снижением водопотребления) |
192 |
199 |
226 |
244 |
Принимать по откорректированным значениям: * в жилых зданиях с душами без ванн; ** в жилых зданиях с сидячими ваннами; *** в условиях повышенной комфортности проживания |
||||
П.5. Климатологические данные городов (по данным [4], [6])
Город |
Температура отопительного периода |
Продолжительность отопительного периода, ч |
Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой (и ниже) наружного воздуха, оС |
|||||||||||||
Расчетная для отопления |
Средняя |
-50 |
-45 |
-40 |
-35 |
-30 |
-25 |
-20 |
-15 |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
8 (10)* |
||
Абакан |
-40 |
-9,7 |
5400 |
- |
- |
26 |
104 |
276 |
591 |
1049 |
1634 |
2352 |
3080 |
3826 |
4674 |
5400 |
Арзамас |
-32 |
-4,7 |
5184 |
- |
- |
- |
2 |
25 |
97 |
274 |
668 |
1315 |
2254 |
3404 |
4505 |
5184 |
Архангельск |
-31 |
-4,4 |
6072 |
- |
- |
2 |
27 |
80 |
211 |
439 |
869 |
1570 |
2672 |
3939 |
5371 |
6072 |
Барнаул |
-39 |
-7,7 |
5304 |
- |
1 |
11 |
50 |
165 |
404 |
794 |
1397 |
2195 |
3048 |
3881 |
4633 |
5304 |
Белгород |
-23 |
-1,9 |
4584 |
- |
- |
- |
- |
1 |
11 |
58 |
254 |
680 |
1462 |
2684 |
3986 |
4584 |
Владивосток |
-24 |
-3,9 |
4704 |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
89 |
508 |
1330 |
2180 |
2997 |
3860 |
4704 |
Владимир |
-28 |
-3,5 |
5112 |
- |
- |
- |
- |
9 |
52 |
196 |
544 |
1163 |
2147 |
3387 |
4604 |
5112 |
Вологда |
-32 |
-4,1 |
5544 |
- |
- |
- |
2 |
32 |
103 |
268 |
639 |
1302 |
2291 |
3500 |
4670 |
5544 |
Воркута |
-41 |
-9,1 |
7344 |
- |
1 |
26 |
134 |
338 |
684 |
1208 |
1943 |
2878 |
3918 |
5193 |
6530 |
7344 |
Елабуга |
-34 |
-5,5 |
5160 |
- |
- |
- |
- |
19 |
103 |
318 |
766 |
1482 |
2405 |
3457 |
4341 |
5160 |
Илимск |
-45 |
-11 |
6120 |
20 |
146 |
393 |
737 |
1204 |
1758 |
2348 |
2846 |
3317 |
3827 |
4536 |
5529 |
6120 |
Калуга |
-27 |
-2,9 |
5040 |
- |
- |
- |
- |
6 |
23 |
112 |
370 |
848 |
1689 |
2939 |
4395 |
5040 |
Мурманск |
-27 |
-3,2 |
6600 |
- |
- |
- |
- |
6 |
38 |
134 |
448 |
1106 |
2253 |
3962 |
5785 |
6600 |
Надым |
-44 |
-11,6 |
6792 |
- |
7 |
71 |
206 |
485 |
921 |
1535 |
2279 |
3078 |
3923 |
4910 |
6116 |
6792 |
Новгород |
-27 |
-2,3 |
5304 |
- |
- |
- |
5 |
27 |
72 |
203 |
531 |
1188 |
2187 |
3431 |
4414 |
5304 |
Омск |
-37 |
-8,4 |
5304 |
- |
1 |
11 |
59 |
187 |
491 |
963 |
1667 |
2466 |
3268 |
3986 |
4732 |
5304 |
Оренбург |
-31 |
-6,3 |
4848 |
- |
- |
- |
5 |
35 |
165 |
494 |
1046 |
1787 |
2629 |
3554 |
4303 |
4824 |
Саратов |
-27 |
-4,3 |
4704 |
- |
- |
- |
- |
2 |
38 |
234 |
669 |
1330 |
2224 |
3295 |
4265 |
4704 |
Смоленск |
-26 |
-2,4 |
5160 |
- |
- |
- |
- |
8 |
28 |
109 |
354 |
848 |
1775 |
3135 |
4457 |
5160 |
* При ≤ -30 °C начало (конец) отопительного периода соответствует tо = 10 °C |
||||||||||||||||
П.6. Отпуск теплоты и годовое потребление топлива на ТЭЦ
Потребители |
Нагрузка |
||
Расчетная |
Годовая |
||
МВт |
Гдж/ч |
ГДж (МВт·ч) |
|
1. Технологические (пар ) |
|
|
|
2. Коммунально-бытовые |
|
|
|
2.1. Отопление |
|
|
|
2.2. Вентиляция |
|
|
|
2.3. ГВС |
|
|
|
2.4. Итого |
|
|
|
3. Сантехнические промпредприятия |
|
|
|
3.1. Отопление и вентиляция |
|
|
|
3.2. ГВС |
|
|
|
3.3. Итого |
|
|
|
4. Потребители теплоты по сетевой воде |
|
|
|