Содержание

Введение …………………………………………………………..3

Данные для расчета..........................................................................4

1 Расчет теплового потребления……………………………………5

1.1 Расход теплоты на отопление…………………………………….5

1.2 Расход теплоты на вентиляцию………………………………….8

1.3 Расход теплоты на горячее водоснабжение.................................8

1.4 Построение годового графика тепловой нагрузки……………..9

2 Расчет магистральной тепловой сети…………………………...13

2.1 Определение расхода сетевой воды……………………………...13

2.2 Краткий гидравлический расчет тепловой сети………………..13

2.3 Тепловой расчет теплопроводов………………………………...15

3 Выбор теплофикационного оборудования……………………...17

3.1 Выбор сетевых подогревателей………………………………….17

3.2 Выбор сетевых насосов..................................................................18

Литература………………………………………………………..19

Введение

Тбили́си — столица и крупнейший город Грузии. Расположен на берегу реки Куры. Город занимает площадь 726; в нём проживает 1171,2 тыс. человек. 

Площадь: 350 км²

Погода: 8°C, ветер СЗ, 4 м/с, влажность 87 %

Климат субтропический полусухой, с продолжительным жарким летом, короткой тёплой весной и мягкой, но относительно сухой зимой.

• Среднегодовая температура: +13,3 °C

• Среднегодовая скорость ветра: 1,5 м/с

• Среднегодовая влажность воздуха: 67 %

• Экстремальные значения температур: min. -24,4° 21.01.1883; max. +42,0° 17.07.1882.

Географическое положение

Тбилиси расположен в Тбилисской котловине, протянувшись узкой полосой почти на 30 км в долине реки Куры и по прилегающим с трёх сторон склонам гор. Высота над уровнем моря — 380—770 метров. В окрестностях Тбилиси выделены участки с 6-, 7- и 8-бальной сейсмичностью. С востока, юга и частично с запада Тбилиси граничит с Гардабанским районом, с севера и остальной части запада с Мцхетским районом^[11].

Содержание на курсовую работу

Город	Средняя скорость ветра в январе, м/с	Продолжительность отопительного периода, сут.	Температура, оС
			Расчетная для проектирования		Средняя отопит. периода
			Отопления tно	Вентиляции tнв
Тбилиси	2,9	152	-7	0	+4,2

Климатический район	Количество жителей района	Расстояние между ТЭЦ и районом теплоснабжения, км
Тбилиси	42 000	8,5

Последняя цифра зачетной книжки	Наименование промышленных предприятий	Строительный объем промпредприятия тыс.м.куб.	Расход материала промпредприя- тиями, кг/с
1	Механическийзавод	200	350

Назначение здания	Строительный объем зданий, тыс.м3	Количество людей	Удельные характеристики, Дж/(с.м3 К)
			Для отопления	Для вентиляции
Термический Кузнечный Механосборочный Склады Бытовые и административные помещения Транспортные Ремонтный	70000 40000 40000 5000 20000 5000 20000	12000 10000 10000 1000 4000 1000 4000	0,29 0,47 0,65 0,70 0,39 0,81 0,58		1,17 0,58 0,17 ___ 0,14 0,29 0.18

1 Расчет теплового потребления

В системах централизованного теплоснабжения тепло расходу­ется на отопление зданий, нагревание приточного воздуха в уста­новках вентиляции, горячее водоснабжение, а также технологичес­кие процессы промышленных предприятий. Одна из первоочередных задач при проектировании и разработке режима эксплуатации систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значе­ния и характера тепловой нагрузки. В том случае, когда при проек­тирований установок централизованного теплоснабжения отсутствует данные о расчетных расходах теплоты» основанных на проектах теплопотребляющих установок абонентов, расчет тепловой нагрузки про­водится на основе укрупненных показателей.

1.1 Расход теплоты на отопление

Расчетные (максимальные) потери теплоты промышленными здани­ями через наружные ограждения и инфильтрацией определяются по формуле

Q_т^max = (1+μ)(t_в – t_но) q_o∙V∙10^-3

Механосборочные и механические

Q_т^max = (1+0,20)(12+7) ∙0,65∙40000∙10^-3 =592,8 кВт

Кузнечный

Q_т^max = (1+0,20)(12+7) ∙0,47∙40000∙10^-3 =428,64кВт

Термический

Q_т^max = (1+0,22)(16+7) ∙0,29∙70000∙10^-3 =569,6кВт

Ремонтный

Q_т^max = (1+0,20)(12+7) ∙0,58∙20000∙10^-3 =264,48кВт

Транспортный

Q_т^max = (1+0,19)(10+7) ∙0,81∙5000∙10^-3 = 81,93кВт

Склады

Q_т^max = (1+0,19)(18+7) ∙0,70∙5000∙10^-3 =104,12 кВт

Бытовые и адменстративные помешения

Q_т^max = (1+0,19)(18+7) ∙0,39∙20000∙10^-3 =232,05 кВт

где μ - коэффициент инфильтрации;

t_но- расчетная температура наружного воздуха для расчета отопления, принимается в зависимости от климатического района (приложение В), °С;

t_в - усредненная температура внутреннего воздуха отдельных помещений здания, принимается в зависимости от назначения помещения (приложение Д), С;

q_o- удельная отопительная характеристика здания, завися­щая от строительного объема здания и его назначения (приложение Г), Дж/(с.м³.К);

V - строительный объем отдельного здания по наружному обмеру, м³.

Коэффициент инфильтрации определяется по выражению

,

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

где b - постоянная инфильтрации, для отдельно стоящих про­мышленных зданий принимается b =0,035 - 0,040 c/m,

g - ускорение свободного падения, м/с ;

L - свободная высота здания, м. Для общественных и адми­нистративных зданий принимается равной высоте этажа. Для промышленных зданий можно принимать значения L = 5-25 м.

w_в - средняя скорость ветра для наиболее холодного месяца м/с

L=20 м Т_НО=-7^оС=266К,

b =0,035 c/м

Расход теплоты на обогрев разнородных материалов, поступаю­щих в производственное помещение в холодное время года, кВт

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

_{Ремонтный}

_{Транспортный}

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

где і - количество наименований материалов;

с_і - удельная теплоёмкость материала (таблица I), қДж/(кг.град)

t_м - температура материала, ^оС. Ориентировочно принимает­ся; для металлов и металлических изделий t_м=t_но, для других несыпучих материалов t_м=t_но+10^оС для сыпучих материалов t_м=t_но+20^оС

G_мi - масса однородного материала, поступающего в цех, кг/с.

Общий расход материала промышленным предприятием, заданий в приложении Б, необходимо распределить по цехам, в соответствии с назначением цехов. Список рекомендуемых материалов приведен в таблице I.

Таблица 1 - Удельная теплоёмкость некоторых материалов

Наименование материалов	Удельная теплоемкость, кДж/(кг.град)
1 Древесина	2,721
2 Чугун	0,54
3 Сталь	0,48
4 Ковкое железо	0,46
5 Медные сплавы	0,39
6 Алюминий	0,84

Внутренние тепловыделения промышленных предприятий довольно устойчивы и составляют существенную долю расчетной отопительной нагрузки, поэтому их необходимо учитывать при разработке режима теплоснабжения. Источниками внутренних тепловыделений в производ­ственных помещениях являются; механическое и электрическое обо­рудование, нагретые поверхности аппаратов, установок и трубопро­водов, поверхности нагретых ванн, электроосвещение, работающие люди, остывающие материалы и продукты сгорания и т.д. Ниже при­ведена методика ориентировочного расчёта тепловыделений от тех­нологического оборудования, электроосвещения и работающих людей.

Общее количество внутренних тепловыделений в отдельных промышленных зданиях, кВт

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

Для горячих цехов тепловыде­ления от производственного оборудования и технологическах процес­сов, кВт

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

где q_n - удельная теплонапряженность помещения (таблица 2), кВт/м³;

V - строительный объем помещения, м³.

Таблица 2 - Удельная теплонапряженностъ горячих цехов /18/, кВт/м³

Наименование цехов	Строительный объем цеха, тыс.м3
	25	50	100	150	250
Кузнечно-прессовый	0,230	0,160	0,090	─	─
Термический	0,290	0,175	─	─	─
Стале-чугунолитейный	0,058	0,042	─	─	─
Прокатный	─	0,200	0,175	0,140	0,116
Мартеновский, конверторный	─	─	0,280	0,200	0,175

В цехах не относящихся к горячим, одним из основных видов внутренних тепловыделений, будет теплота от технологического оборудования, снабженного электроприводом. Поступление теплоты от электродвигателей механического оборудования и приводимых ими в действие машин, кВт

Поступление теплоты от электродвигателей механического оборудования и приводимых ими в действие машин, кВт

Ремонтный F=20000/20=1000

Транспортный F=5000/20=250

Склады F=5000/20=250

Бытовые и адменстративные помешения

F=20000/20=1000

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

где k_сп - коэффициент спроса на электроэнергию (таблица 3);

k_п - коэффициент, учитывавший полноту загрузки электро­двигателей k_п=0,9-1;

k_Т - коэффициент перехода теплоты в помещение, Для метал­лорежущих станков k_Т = 0,9-1; для вентиляторов и насосов

k_Т = 0,1-0,3;

η - к.п.д электродвигателя при полной его загрузке η=0,85-0,9;

q_эл - удельная плотность электрической силовой нагрузки (таблица 4), кВт/м²;

F - площадь пола помещения цеха, м² .

Таблица 3 - Коэффициент cпроса на электроэнергию [19]

Наименование цехов	Значения kсп
Механические	0,14-0,35
Кузнечные	0,35-0,4
Сварочные	0,35-0,6
Транспортные	0,7-0,8
Древесноподготовительные	0,6-0,8
Деревообрабатывающие	0,4-0,6
Сушильные	0,5

Таблица 4 - Удельные плотности электрических нагрузок на 1м² полезной площади производственных зданий [19]

Наименование цехов	Плотность нагрузки, кВт/м2
	силовой	Осветительной при лампах накаливания
Литейные и плавильные	0,23-0,37	0,012-0,019
Механические и сборочные	0,30-0,58	0,011-0,016
Механосборочные	0,28-0,39	0,012-0,019
Электросварочные и термические	0,30-0,60	0,013-0,015
Цехи металлоконструкции	0,35-0,39	0,011-0,013
Инструментальные	0,33-0,56	0,015-0,016
Деревообрабатывающие	0,075-0,14	0,015-0,018
Блоки вспомогательных цехов	0,26-0,30	0,017-0,018
Инженерные корпуса	0,27-0,33	0,016-0,020

Количество теплоты, поступающей в помещение от источников искусственного освещения, вычисляют по удельным показателям

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

где F - площадь пола помещения, м²;

q_ос- удельная плотность электрической осветительной нагрузки (таблица 4), кВт/м².

Тепловыделения от людей определяются в зависимости от зат­рат ими энергии и температуры воздуха в помещении. Полное коли­чество теплоты, кВт

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

где m' - количество людей в помещении;

q_л -удельное количество полной теплоты, выделяемой од­ним работающим (таблица 5), кВт.

Таблица 5- Удельное полное количество теплоты, выделяемое взрослыми людьми /1/, кВт

Вид работы	Температура в помещении, оС
	10	15	20	25	30
В состоянии покоя	0,163	0,145	0,116	0,093	0,093
При легкой работе	0,180	0,157	0,151	0,145	0,145
При работе средней тяжести	0,215	0,208	0,203	0,197	0,197
При тяжелой работе	0,290	0,290	0,290	0,290	0,290

Для расчета количества работающих в здании можно воспользо­ваться приближенными формулами. Для производственных цехов коли­чество работающих в одну смену, приближенно равно

,

для административных зданий

,

где V - строительный объем цеха или здания, м³

Расчетный расход теплоты на отопление жилого района

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

По цехам

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

где q_ж - укрупненный показатель максимального расхода теп­лоты на отопление 1 м² жилой площади (таблица 6), кДж/(с.м²);

F_ж - жилая площадь, определяется исходя из 12 м² на од­ного жителя района, м² ;

k₀ - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопле­ние общественных зданий, при отсутствии фактических данных рекомендуется принимать k₀=0,25

Таблица 6 - Укрупненный показатель максимального расхода теплоты на отопление жилых зданий

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления tно , оC	qж, кДж/(с.м2)
0 -10 -20 -30 -40	0,93 1,98 1,51 1,74 1,86

1.2. Расход теплоты на вентиляцию

Для промышленных зданий расчетный (максимальный) расход теплоты на вентиляцию, кВт

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Бытовые и адменстративные помешения

где q_в - удельная вентиляционная характеристика здания, за­висящая от строительного объёма здания и его назначения (приложение Г), Дж/(м³.с.град);

t_нв - расчетная температура наружного воздуха для венти­ляции (приложение В), °С.

Для жилого района расход теплоты на вентиляцию определяется согласно по формуле

k_в-коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий, рекомендуется принимать k_в=0,4

1.3. Расход теплоты на горячее водоснабжение

Средненедельный расход теплоты на горячее водоснабжение производственных цехов, имеющих душевые, кВт

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помешения

_{где с –} теплоемкость воды (приложение Е), кДж/(кг.град)

р – количество душевых сеток в цехе;

a – норма расхода горячей воды на 1 душевую сетку, принимается a = 0,075кг/(с.душ. сетку) ;

t_г – температура горячей воды, ^оС. Температура воды, поступающей в водоразбор, принимается 65 ^оС ;

t_x – температура холодной водопроводной воды, ^оС.

При отсутствии данных о температуре холодной водопроводной воды принимают для отопительного периода t_xз =5^оС и для лет­него периода t_xл = 15^оС

Количество душевых сеток зависит от количества работающих в одну смену m^'.

Нагрузку на одну душевую сетку принимают согласно :

для производственных процессов, осуществляемых в помещениях, в которых избытки явного тепла незначительны и отсутствуют зна­чительные выделения влаги, пыли, особо загрязняющих веществ -от 6 до 15 чел;

для производственных процессов, осуществляемых при неблагопри­ятных метеорологических условиях, при значительном выделении вла­ги, пыли, особо загрязняющих веществ - от 3 до 6 чел.

Средненедельный расход теплоты на бытовое горячее водоснаб­жение жилого района при отсутствии данных о количестве и типе жилых и общественных зданий ориентировочно определяется по формуле

Расход теплоты на горячее водоснабжение в летний период определяется по отношению к расходу за отопительный период

Механосборочные и механические

Кузнечный

Термический

Ремонтный

Транспортный

Склады

Бытовые и адменстративные помещения

где 1,2 - коэффициент, учитывающий теплоотдачу в помещение от трубопроводов системы горячего водоснабжения;

m - число жителей района, чел»

a - норма расхода горячей воды для жилых зданий на I жителя, можно ориентировочно принимать равной 110 л/сут [10];

b - то же, для общественных зданий района, при отсут­ствии фактических данных можно принимать равной 25 л/сут на 1 жителя