Определить суммарный расчетный расход теплоты на технологические нужды, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение промкомбината производительностью P1 = 3,5 т/час, если удельный расход теплоты на выработку продукции q1 = 1,05 ГДжт, объем отапливаемых зданий по наружному обмеру Vн = 45103 м³, объем вентилируемых зданий 75 % от
объема отапливаемых, удельная отопительная характеристика здания q0 = 0,2 Вт/(м³К), удельная вентиляционная характеристика здания qв = 0,3 Вт/(м³К), расход горячей воды на технологические и хозяйственно-бытовые нужды Gв = 10 кГ/сек, средняя температура горячей воды tгв = 50 С, температура холодной воды tхв = 10С, средняя температура воздуха внутри помещения tвн = 20С, расчетная наружная температура воздуха tнар = -25С, коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях ηв = 0,97 и теплоемкость воды cв = 4186 ДжкГ×°K .
Решение
На предприятиях теплота расходуется на технологические нужды, отопление, вентиляцию, очистку воздуха и горячее водоснабжение для технологических и хозяйственно-бытовых нужд.
2.1 Расчетный (максимальный) расход теплоты (Вт) на технологические нужды:
Qтех = 278×1000×i=1nqi×Pi ,
где qi - удельный расход теплоты на выработку i-й продукции, ; ГДжт ;
Pi - производительность предприятия при выработке i-й продукции, т/час. Отклонения от СИ учитываются коэффициентами 278 и 1000.
Qтех = 278×1000×i=1nqi×Pi = 278 × 1000× 1,05 × 3,5 = 1021650 Вт.
2.2 Расчетный (максимальный) расход теплоты (Вт) на отопление:
Qотр = q0 × Vн × (tвн - tнар),
где q0 - удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м³К);
Vн - объем отапливаемых зданий по наружному обмеру, м3;
tвн - средняя температура воздуха внутри помещения, ℃;
tнар - расчетная наружная температура воздуха, ℃.
Qотр = 0,2 × 45103 × (20 - (-25)) = 405000 Вт.
2.3 Максимальный расход теплоты (Вт) на вентиляцию:
Qвен = qв × Vв × (tвн - tнар),
где qв - удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м³К);
tвн - средняя температура воздуха внутри помещения, ℃,
tнар - расчетная наружная температура воздуха, ℃,
Vв - объем вентилируемых зданий.
Qвен = 0,3 × 0,75 × 45103 × (20 - (-25)) = 455625 Вт.
2.4 Средний расход теплоты (Вт) на горячее водоснабжение:
Qг.в.ср = Gв × св × (tг.в.ср - tх.в.)ƞв ,
где Gв - расход горячей воды на технологические и хозяйственно-бытовые нужды, кГ/сек;
св - теплоемкость воды, cв = 4186 ДжкГ×°K ;
tг.в.ср- средняя температура подготовленной горячей воды, ℃;
tх.в. - температура холодной воды, которая поступает в водоподогреватели, ℃;
ƞв - коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях, ƞв = 0,94…0,97.
Qг.в.ср = 10 × 4186 × (50 - 10)0,97 = 1726185,56 Вт.
2.5 Расчетный (максимальный) расход теплоты (Вт) на горячее водоснабжение:
Qг.в.р = 2 × Qг.в.ср;
Qг.в.р = 2 × 1726185,56 = 3452371,12 Вт.
Ответы на контрольные вопросы
Описать методы расчета расхода теплоты на технологические нужды.
Методика расчета расхода тепла на технологические нужды водоподготовительных установок (ВПУ) утверждена нормативным документом РД 153-34.1-37.530-98.
Расход воды на собственные нужды ВПУ (GСН) - это разность между количеством исходной воды, поступившей на ВПУ (GИСХ), и количеством полезно использованной (для восполнения внутристанционных потерь пара, питательной воды и конденсата, невозвращенного конденсата от потребителей пара, утечек сетевой воды) очищенной воды (GВПУ):
GСН=GИСХ-GВПУ. (1.1)
Общий расход воды на собственные нужды ВПУ равен сумме соответствующих расходов на каждую ступень очистки воды GСНi:
(1.2)
где k - число ступеней очистки воды, включая предочистку.
Нормативный расход воды на собственные нужды ВПУ () зависит от качества исходной воды, технологической схемы ВПУ, ее производительности, применяемых ионообменных материалов и температуры исходной воды и определяется по приведенным ниже формулам.
Для установки, работающей по схеме "известкование-подкисление":
(1.3)
Для установок с предварительной очисткой воды и ионированием по параллельной схеме:
(1.4)
где - нормативный расход на собственные нужды ионитной части ВПУ, м3;
- нормативное значение доли воды, расходуемой на продувку осветлителей и взрыхление механических фильтров, равное примерно 5,5% производительности ВПУ, уточняется по результатам наладочных работ на предочистке по формуле:
(1.5)
где GПР - количество осветленной воды за предочисткой, м3;
GИСХ - количество исходной воды, поступившей на предочистку, м3.
Для ионитной части ВПУ с одноступенчатым натрий-катионированием, двухступенчатым натрий-катионированием, параллельным водород-натрий-катионированием, двухступенчатым прямоточным химическим обессоливанием значение определяется по формуле
(1.6)
где l - число ступеней очистки в ионитной части ВПУ;
- нормативный удельный расход воды на одну регенерацию ионита;
- объем ионита в каждом "р"-м из "m" фильтров ступени очистки, м3;
- число регенераций за отчетный период каждого "р"-го из "m" фильтров ступени очистки.
Нормативный расход тепла на технологические нужды ВПУ [Q, ГДж (Гкал)] за рассчитываемый период (1 месяц, 1 год) определяется по формуле
(1.7)
где С - удельная теплоемкость воды, принятая равной 4,19 кДж/(кг×°С) [1 ккал/(кг×°С)];
d - плотность воды, принятая равной 1 кг/дм3;
- нормативная (предельная) температура подогретой воды на входе в ВПУ, °С;
- фактическая температура исходной воды, °С.
Фактический расход тепла на технологические нужды ВПУ [, ГДж (Гкал)] за отчетный период определяется по формуле
(1.8)
где - фактический расход исходной воды, м3;
- фактическая температура подогретой воды на входе в ВПУ, °С.
Методы определения расхода теплоты на отопление.
Комплексная и параллельная разработка всех частей проекта приводит к необходимости предварительной оценки общих теплопотерь зданиями
. При этом используют, как правило, метод приближенного расчета по укрупненным измерителям. Для трансмиссионных теплопотерь укрупнённым измерителем является удельная тепловая отопительная характеристика здания qo. Она представляет собой количество тепла, необходимое для компенсации теплопотерь одним кубическим метром здания в единицу времени при разности температур в один градус между воздухом в помещении tвн и наружным tн. Удельная характеристика qo изменяется обратно пропорционально объёму здания.
Для расчета теплопотерь от инфильтрации такого измерителя нет. На практике приближенную их величину при определении трансмиссионных теплопотерь учитывают соответствующим коэффициентом, который зависит от многих факторов: высоты и объема помещений, расположения и площади проемов, количества щелей в ограждающих конструкциях и величины их раскрытия, а также температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра. На основании практических данных указанный коэффициент может быть принят равным: для общественных здании 0,1-0,3; для промышленных зданий при наличии одинарного остекления и без специальных уплотнений притворов дверей и ворот, а также для крупных общественных зданий - 0,3-0,6; для крупных цехов, имеющих большегабаритные ворота, - 0,5-1,5 и даже 2.
Для жилых и общественных зданий максимальный расход тепла на отопление можно определить по укрупненному показателю, отнесенному к одному квадратному метру жилой площади. Этим показателем удобно пользоваться в том случае, когда известно лишь количество жилой площади, намечаемое к вводу в эксплуатацию в заданном районе. Максимальный часовой расход тепла на отопление жилых зданий, приходящийся на 1 м2 жилой площади при температурах наружного воздуха 0, -10, -20, -30, -40оС соответственно равен: 90; 130; 150; 175; 185 Вт/м2.
При этом расход тепла на отопление общественных зданий принимают в размере 25% расхода тепла для жилых.
Максимальный расчетный расход тепла Qo, Вт на отопление при установившемся тепловом режиме здания, отнесенный к его объему и разности температур, определяют по формуле
(2.1)
где β - коэффициент, учитывающий теплопотери от инфильтрации; qо - удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м3·К); α - поправочный коэффициент к отопительной характеристике на наружную температуру воздуха; с некоторым округлением можно определять по формуле ; Vн - объём здания по наружному обмеру без подвала, м3; tвн - средняя температура воздуха в отапливаемом здании, оС; tно - температура наружного воздуха, оС: при проектировании отопления принимается по климатологическим данным как средняя наиболее холодных пятидневок из восьми зим за 50-летний период.
Формулу (2.1) можно использовать для определения часового расхода тепла в любой период отопительного сезона, подставляя значение tн, соответствующее этому периоду. Так, например, начало отопительного сезона характеризуется минимальными затратами тепловой энергии. В этот момент расчетная температура наружного воздуха наиболее высокая, tн=8оС.
Годовую потребность в тепловой энергии, МВт, для отопления административных и промышленных зданий с учетом ее снижения во внерабочее время, а также в выходные и предпраздничные дни определяют по выражению:
(2.2)
где zp - число часов работы предприятия в сутки; no - число суток в отопительном периоде; в nв - сумма выходных и праздничных дней в отопительном периоде; tон.ср - температура наружного воздуха, средняя за отопительный период, оС; 24 -число часов в сутках; t'вн температура воздуха в здании в нерабочее время, оС.
Для зданий с равномерным потреблением тепла в течение суток, например, жилых и некоторых общественных с круглосуточным режимом работы, формула (2.2) упрощается, так как
(2.3)
Для обеспечения эксплуатационного режима работы теплоснабжающих устройств определяют изменение отопительной нагрузки во времени в течение всего отопительного периода.
Методы определения расхода теплоты на вентиляцию.
В системах вентиляции тепло затрачивается на подогрев свежего приточного воздуха до заданной температуры
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
