Proiectul unui sistem de alimentare cu căldură pentru școala Koskovo din sat. Koskovo, districtul Kichmengsko-Gorodetsky. Încălzirea școlii Selectarea dispozitivelor de încălzire

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://allbest.ru/

CUdeţinere

Introducere

1. Calculul de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă pentru o școală de 90 de elevi

1.1 Scurtă descriere scoli

1.2 Determinarea pierderilor de căldură prin gardurile exterioare ale garajului

1.3 Calculul suprafeței de încălzire și selectarea dispozitivelor de încălzire pentru sistemele de încălzire centrală

1.4 Calculul schimbului de aer școlar

1.5 Selectarea încălzitoarelor

1.6 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a unei școli

2. Calculul încălzirii și ventilației altor obiecte conform schemei date nr. 1 cu alimentare centralizată și locală de căldură

2.1 Calculul consumului de căldură pentru încălzire și ventilație conform standardelor extinse pentru clădiri rezidențiale și publice

2.2 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă pentru locuințe și clădiri publice

3.Construirea unui program anual de încărcare termică și selectarea cazanelor

3.1 Construirea unui grafic anual de sarcină termică

3.2 Selectarea lichidului de răcire

3.3 Selectarea cazanelor

3.4 Construirea unui grafic anual pentru reglarea alimentării unei centrale termice

Referințe

Introducere

Complexul agroindustrial este un sector energetic al economiei naționale. Cantitate mare energia este cheltuită pentru încălzirea clădirilor industriale, rezidențiale și publice, crearea unui microclimat artificial în clădirile zootehnice și structurile de protecție a solului, uscarea produselor agricole, fabricarea produselor, obținerea frigului artificial și în multe alte scopuri. Prin urmare, furnizarea de energie a întreprinderilor agricole include o gamă largă de sarcini legate de producerea, transportul și utilizarea energiei termice și energie electrica folosind surse de energie tradiționale și netradiționale.

Acest proiect de curs oferă o opțiune pentru alimentarea integrată cu energie decontare:

· pentru o schemă dată de obiecte complexe agroindustriale, o analiză a nevoii de energie termică, electricitate, gaze și apa rece;

· se efectuează calculul sarcinilor de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă;

· se determină puterea necesară a cazanului, care ar putea satisface nevoile de căldură ale gospodăriei;

· se efectuează selecția cazanelor.

· calcularea consumului de gaz,

1. Calculul de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă pentru o școală de 90 de elevi

1 . 1 Scurtă hacaracteristicile școlii

Dimensiuni 43.350x12x2.7.

Volumul camerei V = 1709,34 m 3.

Extern pereții longitudinali- portantă, din cărămidă îngroșată și finisată, de calitate KP-U100/25 conform GOST 530-95 pe ciment - soluție de nisip M 50, grosime 250 și 120 mm și 140 mm de izolație - spumă de polistiren între ele.

Pereții interiori - din goluri, îngroșați cărămizi ceramice grad KP-U100/15 conform GOST 530-95, cu soluție M50.

Pereții despărțitori sunt realizate din cărămidă KP-U75/15 în conformitate cu GOST 530-95, cu mortar M 50.

Acoperiș - pâslă de acoperiș (3 straturi), șapă ciment-nisip 20mm, polistiren expandat 40mm, pâslă pentru acoperiș în 1 strat, șapă ciment-nisip 20mm și placa de acoperire din beton armat;

Podele - beton M300 si sol compactat cu piatra sparta.

Ferestre duble cu rame din lemn pereche, dimensiuni ferestre 2940x3000 (22 buc) și 1800x1760 (4 buc).

Uși exterioare din lemn simple 1770x2300 (6 buc)

Parametrii de proiectare ai aerului exterior tн = - 25 0 С.

Temperatura estimată de ventilație de iarnă a aerului exterior tn.v. = - 16 0 C.

Temperatura estimată a aerului intern tв = 16 0 С.

Zona de umiditate a zonei este normal uscată.

Presiune barometrică 99,3 kPa.

1.2 Calculul schimbului de aer la școală

Procesul de învățare are loc la școală. Caracterizat prin prezența pe termen lung a unui număr mare de studenți. Nu există emisii nocive. Coeficientul de schimbare a aerului pentru o școală va fi de 0,95...2.

unde Q este schimbul de aer, m?/h; Vп - volumul camerei, m?; K - rata de schimb de aer este luată = 1.

Fig.1. Dimensiunile camerei.

Volumul camerei:

V=1709,34 mc.

Q = 1 1709,34 = 1709,34 m 3 / h.

Îl aranjam în interior ventilatie generala, combinat cu incalzire. Natural ventilație de evacuareîl aranjam sub formă de arbori de evacuare, aria secțiunii transversale F a arborilor de evacuare se găsește prin formula: F = Q / (3600 ? n k.vn). , după ce s-a determinat în prealabil viteza aerului în arborele de evacuare cu o înălțime de h = 2,7 m

n k.in. = = 1,23 m/s

F = 1709,34 / (3600 1,23) = 0,38 m?

Numărul de arbori de evacuare

n wsh = F / 0,04 = 0,38 / 0,04 = 9,5? 10

Acceptăm 10 puțuri de evacuare de 2 m înălțime cu o secțiune transversală activă de 0,04 m? (cu dimensiunile 200 x 200 mm).

1.3 Determinarea pierderilor de căldură prin incintele exterioare ale încăperii

Nu ținem cont de pierderile de căldură prin incintele interioare ale încăperii, deoarece diferenţa de temperatură în încăperile separate nu depăşeşte 5 0 C. Determinăm rezistenţa la transferul de căldură a structurilor de închidere. Rezistenta la transferul de caldura perete exterior(Fig. 1) vor fi găsite folosind formula folosind datele din tabel. 1, știind că rezistenta termica percepția căldurii a suprafeței interioare a gardului Rв = 0,115 m 2 0 C/W

unde Rв este rezistența termică la absorbția de căldură a suprafeței interioare a gardului, m?·?С/W; - suma rezistențelor termice la conductivitatea termică a straturilor individuale m - gardul stratului cu grosimea di (m), realizat din materiale cu conductivitate termică li, W / (m·? C), sunt date valorile l în tabelul 1; Rн - rezistența termică la transferul de căldură a suprafeței exterioare a gardului Rн = 0,043 m 2 0 C/W (pentru pereți exteriori și podele de mansardă).

Fig.1 Structura materialelor peretelui.

Tabelul 1 Conductibilitatea termică și lățimea materialelor pereților.

Rezistența la transferul de căldură a peretelui exterior:

R01 = mA/W.

2) Rezistenta la transfer de caldura a ferestrelor Ro.ok = 0,34 m 2 0 C/W (aflam din tabelul de la pagina 8)

Rezistența la transferul de căldură a ușilor și porților exterioare este de 0,215 m 2 0 C/W (o găsim din tabelul de la pagina 8)

3) Rezistența la transferul de căldură a tavanului pentru un plafon fără acoperiș (Rв = 0,115 m 2 0 С/W, Rн = 0,043 m 2 0 С/W).

Calculul pierderilor de căldură prin tavane:

Fig.2 structura tavanului.

Tabelul 2 Conductibilitatea termică și lățimea materialelor pardoselii

Rezistenta la transferul termic al tavanului

m 2 0 C/V.

4) Pierderile de căldură prin pardoseli se calculează pe zone - benzi de 2 m lățime, paralele cu pereții exteriori (Fig. 3).

Suprafața zonelor de etaj minus suprafața subsolului:

F1 = 43 2 + 28 2 = 142 m 2

F1=12 2 + 12 2 = 48 m 2,

F2 = 43 2 + 28 2 = 148 m 2

F2=12 2 + 12 2 = 48 m 2,

F3 = 43 2 + 28 2 = 142 m 2

F3=6 0,5 + 12 2 = 27 m 2

Suprafețele suprafețelor de la subsol:

F1 = 15 2 + 15 2 = 60 m 2

F1=6 2 + 6 2 = 24 m 2,

F2 = 15 2 + 15 2 = 60 m 2

F2=6 2 = 12 m 2

F1 = 15 2 + 15 2 = 60 m 2

Pardoselile situate direct pe sol sunt considerate neizolate dacă sunt formate din mai multe straturi de materiale, conductivitatea termică a fiecăruia fiind de 1,16 W/(m 2 0 C). Podelele sunt considerate izolate dacă stratul izolator are l<1,16 Вт/м 2 0 С.

Rezistența la transferul de căldură (m 2 0 C/W) pentru fiecare zonă este determinată ca și pentru podelele neizolate, deoarece conductivitatea termică a fiecărui strat l? 1,16 W/m 2 0 C. Deci, rezistenţa la transferul de căldură Ro = Rn.p. pentru prima zonă este 2,15, pentru a doua - 4,3, pentru a treia - 8,6, restul - 14,2 m 2 0 C/W.

5) Suprafața totală a deschiderilor ferestrelor:

Fok = 2,94 3 22 + 1,8 1,76 6 = 213 m 2.

Suprafața totală a ușilor exterioare:

Fdv = 1,77 2,3 6 = 34,43 m2.

Suprafața peretelui exterior minus deschiderile ferestrelor și ușilor:

Fn.s. = 42,85 2,7 + 29,5 2,7 + 11,5 2,7 + 14,5 2,7+3 2,7+8,5 2,7 - 213-34,43 = 62 m2 .

Zona peretelui subsolului:

Fn.s.p =14,5 2,7+5,5 2,7-4,1=50

6) Zona tavanului:

Fpot = 42,85 12+3 8,5 = 539,7 m2,

unde F este aria gardului (m?), care este calculată cu o precizie de 0,1 m? (dimensiunile liniare ale structurilor de închidere se determină cu o precizie de 0,1 m, cu respectarea regulilor de măsurare); tв și tн - temperaturile calculate ale aerului interior și exterior, ?С (adăugați 1…3); R 0 - rezistența totală la transferul de căldură, m 2 0 C / W; n este un coeficient în funcție de poziția suprafeței exterioare a gardului în raport cu aerul exterior, vom lua valorile coeficientului n=1 (pentru pereți exteriori, acoperișuri fără acoperiș, podele de mansardă cu oțel, țigle). sau acoperiș din azbest-ciment peste strunguri rare, podele pe sol)

Pierderi de căldură prin pereții exteriori:

Fns = 601,1 W.

Pierderi de căldură prin pereții exteriori ai subsolului:

Fn.s.p = 130,1 W.

F n.s. =F n.s. +F n.s.p. =601,1+130,1=731,2 W.

Pierderi de căldură prin ferestre:

Focal = 25685 W.

Pierderi de căldură prin uși:

Fdv = 6565,72 W.

Pierderi de căldură prin tavan:

Fpot = = 13093,3 W.

Pierderi de căldură prin podea:

Fpol = 6240,5 W.

Pierderi de căldură prin podeaua subsolului:

Fpol.p = 100 W.

F etaj = F etaj. +F jumătate p. =6240,5+100=6340,5 W.

Pierderile suplimentare de căldură prin pereți verticali externi și înclinați (proiecție verticală), uși și ferestre depind de diverși factori. Valorile Fdob sunt calculate ca procent din principalele pierderi de căldură. Pierderea suplimentară de căldură prin peretele exterior și ferestrele orientate spre nord, est, nord-vest și nord-est este de 10%, iar spre sud-est și vest - 5%.

Pierderile suplimentare pentru infiltrarea aerului exterior pentru clădirile industriale se consideră a fi de 30% din pierderile principale prin toate gardurile:

Finf = 0,3 · (Fn.s. + Fok. + Fpot. + Fdv + Fpol.) = 0,3 · (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) = 15724, 7 W

Astfel, pierderea totală de căldură este determinată de formula:

Fogr=78698,3 W.

1.4 Calculul suprafeței de încălzire și selecțiadispozitive de încălzire pentru sistemele de încălzire centrală

Dispozitivele de încălzire cele mai comune și universal utilizate sunt caloriferele din fontă. Sunt instalate în clădiri rezidențiale, publice și diverse industriale. Folosim tevi de otel ca dispozitive de incalzire in spatii industriale.

Să determinăm mai întâi fluxul de căldură de la conductele sistemului de încălzire. Fluxul de căldură transmis camerei de conductele neizolate așezate deschis este determinat de formula 3:

Ftr = Ftr ktr · (ttr - tv) z,

unde Ftr = p? d l - aria suprafeței exterioare a țevii, m?; d și l - diametrul exterior și lungimea conductei, m (diametrele conductelor principale sunt de obicei de 25...50 mm, coloane de 20...32 mm, conexiuni la dispozitivele de încălzire 15...20 mm); ktr - coeficientul de transfer termic al conductei W/(m 2 0 C) se determină conform Tabelului 4 în funcție de presiunea temperaturii și tipul de lichid de răcire din conductă, ? z - coeficient egal cu 0,25 pentru linia de alimentare situată sub tavan, pentru coloane verticale - 0,5, pentru linia de retur situată deasupra podelei - 0,75, pentru conexiunile la dispozitivul de încălzire - 1,0

Conducta de alimentare:

Diametru - 50 mm:

F1 50mm =3,14 73,4 0,05=11,52 m?;

Diametru 32 mm:

F1 32mm =3,14 35,4 0,032=3,56 m?;

Diametru - 25 mm:

F1 25mm =3,14 14,45 0,025=1,45 m?;

Diametrul-20:

F1 20mm =3,14 32,1 0,02=2,02 m?;

Conducta de retur:

Diametru - 25 mm:

F2 25mm =3,14 73,4 0,025=5,76 m?;

Diametru - 40 mm:

F2 40mm =3,14 35,4 0,04=4,45 m?;

Diametru - 50 mm:

F2 50mm =3,14 46,55 0,05=7,31 m?;

Coeficientul de transfer de căldură al conductelor pentru diferența medie dintre temperatura apei din dispozitiv și temperatura aerului din cameră (95+70) / 2 - 15 = 67,5 °C este luat egal cu 9,2 W/(m? °C) . în conformitate cu datele din tabelul 4.

Conducerea directă a căldurii:

Ф p1,50mm = 11,52 9,2 · (95 - 16) 1 = 8478,72 W;

Ф p1,32mm =3,56 9,2 · (95 - 16) 1=2620,16 W;

Ф p1,25mm =1,45 9,2 · (95 - 16) 1=1067,2 W;

Ф p1,20mm =2,02 9,2 · (95 - 16) 1=1486,72 W;

Conducta de retur de caldura:

Ф p2,25mm =5,76 9,2 · (70 - 16) 1=2914,56 W;

Ф p2,40mm =4,45 9,2 · (70 - 16) 1=2251,7 W;

Ф p2,50mm = 7,31 9,2 · (70 - 16) 1 = 3698,86 W;

Debitul total de căldură de la toate conductele:

F tr =8478.72+2620.16+1067.16+1486.72+2914.56+2251.17+3698.86=22517.65 W

Suprafața necesară de încălzire (m?) a dispozitivelor este determinată aproximativ prin formula 4:

unde Fogr-Ftr este transferul de căldură al dispozitivelor de încălzire, W; Ftr - transfer de căldură al conductelor deschise situate în aceeași încăpere cu dispozitive de încălzire, W;

kpr - coeficientul de transfer termic al dispozitivului, W/(m 2 0 C). pentru încălzirea apei tpr = (tg+tо)/2; tg și tо - temperatura calculată a apei calde și răcite din aparat; pentru încălzirea cu abur de joasă presiune, se ia tpr = 100 °C în sistemele de înaltă presiune, tpr este egală cu temperatura aburului din fața dispozitivului la presiunea corespunzătoare; tв - temperatura de proiectare a aerului în cameră, ?С; în 1 - factor de corecție ținând cont de metoda de instalare a dispozitivului de încălzire. Când este instalat liber pe un perete sau într-o nișă de 130 mm adâncime, 1 = 1; în alte cazuri, valorile de 1 sunt luate pe baza următoarelor date: a) dispozitivul este instalat pe un perete fără nișă și acoperit cu o placă sub forma unui raft cu o distanță între placă și dispozitivul de încălzire de 40...100 mm, coeficient de 1 = 1,05...1,02; b) aparatul se instalează într-o nișă de perete cu adâncimea mai mare de 130 mm cu o distanță între placă și dispozitivul de încălzire de 40...100 mm, coeficient 1 = 1,11...1,06; c) dispozitivul este instalat într-un perete fără nișă și închis cu un dulap din lemn cu fante în placa de sus și în peretele frontal lângă podea cu o distanță între placă și dispozitivul de încălzire egală cu 150, 180, 220 și 260 mm, coeficientul lui 1 este 1,25, respectiv; 1,19; 1.13 și 1.12; în 1 - factor de corecție în 2 - factor de corecție ținând cont de răcirea apei în conducte. Cu instalarea deschisă a conductelor de încălzire a apei și cu încălzire cu abur în 2 =1. pentru o conductă ascunsă, cu circulație cu pompă la 2 = 1,04 (sisteme cu o singură conductă) și la 2 = 1,05 (sisteme cu două conducte cu distribuție aeriană); cu circulație naturală, datorită răcirii crescute a apei în conducte, valorile de 2 trebuie înmulțite cu un factor de 1,04.

Numărul necesar de secțiuni de radiatoare din fontă pentru camera calculată este determinat de formula:

n = Fpr / fsecțiune,

unde fsection este aria suprafeței de încălzire a unei secțiuni, m? (Tabelul 2).

n = 96 / 0,31 = 309.

Valoarea n rezultată este aproximativă. Dacă este necesar, se împarte în mai multe dispozitive și, prin introducerea unui factor de corecție de 3, ținând cont de modificarea coeficientului mediu de transfer termic al dispozitivului în funcție de numărul de secțiuni din acesta, numărul de secțiuni acceptate pentru instalare în fiecare dispozitiv de incalzire se gaseste:

nset = n · în 3;

nset = 309 · 1,05 = 325.

Instalăm 27 de calorifere în 12 secțiuni.

încălzire alimentare cu apă ventilație școală

1.5 Selectarea încălzitoarelor

Încălzitoarele de aer sunt folosite ca dispozitive de încălzire pentru a crește temperatura aerului furnizat încăperii.

Alegerea încălzitoarelor de aer este determinată în următoarea ordine:

1. Determinați debitul de căldură (W) utilizat pentru încălzirea aerului:

Fv = 0,278 Q ? Cu? c (tв - tн), (10)

unde Q este debitul volumetric de aer, m?/h; с - densitatea aerului la temperatura tк, kg/m?; ap = 1 kJ/ (kg ? C) - capacitatea termică izobară specifică a aerului; tk - temperatura aerului după încălzire, ? tn - temperatura inițială a aerului care intră în încălzitor, ?

Densitatea aerului:

c = 346/(273+18) 99,3/99,3 = 1,19;

Fv = 0,278 1709,34 1,19 1 (16- (-16)) = 18095,48 W.

Viteza estimată a masei aerului este de 4-12 kg/s m?.

3. Apoi, conform Tabelului 7, selectăm modelul și numărul încălzitorului cu aria secțiunii transversale în aer liber apropiată de cea calculată. La instalarea mai multor încălzitoare în paralel (de-a lungul fluxului de aer), se ia în considerare suprafața totală a secțiunii transversale deschise a acestora. Alegem 1 K4PP nr. 2 cu o secțiune transversală a aerului liber de 0,115 m? și o suprafață de încălzire de 12,7 m?

4. Pentru încălzitorul selectat, calculați viteza reală a masei aerului

5. După aceasta, conform graficului (Fig. 10) pentru modelul de încălzire adoptat, găsim coeficientul de transfer termic k în funcție de tipul de lichid de răcire, viteza acestuia și valoarea ns. Conform graficului, coeficientul de transfer termic k = 16 W/(m 2 0 C)

6. Determinați debitul de căldură real (W) transferat de unitatea de încălzire către aerul încălzit:

Фк = k F (t?ср - tср),

unde k este coeficientul de transfer termic, W/(m 2 0 C); F - suprafața de încălzire a încălzitorului, m?; t?av - temperatura medie a lichidului de răcire, ?C, pentru lichid de răcire - abur - t?av = 95?C; tav - temperatura medie a aerului încălzit t?av = (tk + tn) /2

Fk = 16 12,7 (95 -(16-16)/2) = 46451 2 = 92902 W.

2 plăci de încălzire KZPP nr. 7 asigură un flux de căldură de 92902 W, iar cel necesar este de 83789,85 W. În consecință, transferul de căldură este pe deplin asigurat.

Marja de transfer termic este = 6%.

1.6 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a unei școli

La școală este nevoie de apă caldă pentru nevoi sanitare și casnice. O școală cu 90 de locuri consumă 5 litri de apă caldă pe zi. Total: 50 litri. Asadar, asezam 2 risers cu un debit de apa de 60 l/h fiecare (adica doar 120 l/h). Avand in vedere ca in medie apa calda este folosita pentru necesitati sanitare timp de aproximativ 7 ore pe parcursul zilei, constatam ca cantitatea de apa calda este de 840 l/zi. Consumul școlar pe oră este de 0,35 m?/h

Apoi fluxul de căldură către alimentarea cu apă va fi

Fgv. = 0,278 · 0,35 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 20038 W

Numărul de cabine de duș pentru școală este de 2. Consumul orar de apă caldă pe cabină este Q = 250 l/h, să presupunem că în medie dușul funcționează 2 ore pe zi.

Apoi consumul total de apă caldă: Q = 3 2 250 10 -3 = 1m 3

Fgv. =0,278 · 1 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 57250 W.

F g.v. =20038+57250=77288 W.

2. Calculul sarcinii termice pentru încălzire centralizată

2.1 RCalculul consumului de căldură pentru încălzire și ventilație conformstandarde extinse

Debitul maxim de căldură (W) cheltuit pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și publice din sat incluse în sistemul centralizat de încălzire poate fi determinat prin indicatori agregați în funcție de suprafața de locuit folosind următoarele formule:

Fotografie = c? F,

Foto.j.=0,25 Foto.j., (19)

unde c este un indicator agregat al debitului de căldură specific maxim cheltuit pentru încălzirea a 1 m2? suprafata de locuit, W/m?. Valorile lui c sunt determinate în funcție de temperatura aerului exterior de iarnă calculată conform programului (Fig. 62); F - suprafata de locuit, m?.

1. Pentru treisprezece clădiri de 16 apartamente cu o suprafață de 720 m2, obținem:

Fotografie = 13.170.720 = 1591200 W.

2. Pentru unsprezece clădiri de 8 apartamente cu o suprafață de 360 ​​m2 obținem:

Fotografie = 8.170.360 = 489600 W.

3. Pentru miere. punct cu dimensiunile 6x6x2.4 obținem:

Fotototal=0,25 170 6 6=1530 W;

4.Pentru un birou cu dimensiunile 6x12 m:

Foto generală = 0,25 170 6 12 = 3060 W,

Pentru clădirile individuale rezidențiale, publice și industriale, debitele maxime de căldură (W) cheltuite pentru încălzire și încălzirea aerului în sistemul de ventilație de alimentare sunt determinate aproximativ de formulele:

Ph = qot Vn (tv - tn) a,

Фв = qв · Vн · (tв - tн.в.),

unde q from și q in sunt caracteristicile specifice de încălzire și ventilație ale clădirii, W/(m 3 · 0 C), luate conform Tabelului 20; V n - volumul clădirii conform măsurării exterioare fără subsol, m 3, se ia conform proiectelor standard sau se determină prin înmulțirea lungimii acesteia cu lățimea și înălțimea sa de la nivelul de planificare al terenului până la vârful cornișei ; t in = temperatura medie de proiectare a aerului, tipică pentru majoritatea încăperilor clădirii, 0 C; t n = temperatura aerului exterior calculată iarna, - 25 0 C; t n.v. - temperatura estimată de ventilare iarnă a aerului exterior, - 16 0 C; a - factor de corecție ținând cont de influența condițiilor climatice locale asupra caracteristicilor termice specifice la tn = 25 0 C a = 1,05

Ph = 0,7 18 36 4,2 (10 - (- 25)) 1,05 = 5000,91 W,

Fv.tot.=0,4 5000,91=2000 W.

Casa de brigadă:

Ph = 0,5 1944 (18 - (- 25)) 1,05 = 5511,2 W,

Atelier școlar:

Ph = 0,6 1814,4 (15 - (- 25)) 1,05 = 47981,8 W,

Fv = 0,2 1814,4 (15 - (- 16)) = 11249,28 W,

2.2 RCalculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă ptcladiri rezidentiale si publice

Debitul mediu de căldură (W) consumat în timpul perioadei de încălzire pentru alimentarea cu apă caldă a clădirilor se află după formula:

F g.v. = q g.v. n f,

În funcție de rata consumului de apă la o temperatură de 55 0 C, indicatorul agregat al debitului termic mediu (W) cheltuit pentru alimentarea cu apă caldă pentru o persoană va fi egal cu: La un consum de apă de 115 l/zi q g.w. este 407 W.

Pentru 16 blocuri de locuințe cu 60 de locuitori, debitul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă va fi: F g.w. = 407 60 = 24420 W,

pentru treisprezece astfel de case - F g.v. = 24420 · 13 = 317460 W.

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a opt blocuri de 16 apartamente cu 60 de locuitori vara

F g.v.l. = 0,65 · F g.v. = 0,65 317460 = 206349 W

Pentru 8 blocuri cu 30 de locuitori, debitul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă va fi:

F g.v. = 407 · 30 = 12210 W,

pentru unsprezece astfel de case - F g.v. = 12210 · 11 = 97680 W.

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a unsprezece blocuri de 8 apartamente cu 30 de locuitori vara

F g.v.l. = 0,65 · F g.v. = 0,65 · 97680 = 63492 W.

Apoi, fluxul de căldură către alimentarea cu apă a biroului va fi:

Fgv. = 0,278 0,833 983 4,19 (55 - 5) = 47690 W

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă de birou vara:

F g.v.l. = 0,65 F g.v. = 0,65 47690 = 31000 W

Fluxul de căldură către alimentarea cu apă medicală. punctul va fi:

Fgv. = 0,278 0,23 983 4,19 (55 - 5) = 13167 W

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă miere. articol vara:

F g.v.l. = 0,65 F g.v. = 0,65 13167 = 8559 W

În ateliere, apa caldă este necesară și pentru nevoi sanitare și menajere.

Atelierul contine 2 montante cu un debit de apa de 30 l/h fiecare (adica in total 60 l/h). Avand in vedere ca in medie apa calda pentru nevoi sanitare este folosita aproximativ 3 ore pe zi, gasim cantitatea de apa calda - 180 l/zi

Fgv. = 0,278 · 0,68 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 38930 W

Debitul de căldură consumat pentru alimentarea cu apă caldă la un atelier școlar vara:

Fgv.l = 38930 · 0,65 = 25304,5 W

Tabel rezumativ al fluxurilor de căldură

Debitele de căldură calculate, W

Nume

Încălzire

Ventilare

Nevoi tehnice

Scoala pentru 90 de elevi

casa de 16 mp

Miere. paragraf

bloc de 8 apartamente

Atelier școlar

F total =F de la +F la +F g.v. =2147318+13243+737078=2897638 W.

3. Construirea unui program anualsarcina de incalzire si selectia cazanelor

3.1 Construirea unui grafic anual de sarcină termică

Consumul anual pentru toate tipurile de consum de căldură poate fi calculat folosind formule analitice, dar este mai convenabil să-l determinăm grafic din graficul anual de încărcare termică, care este, de asemenea, necesar pentru a stabili modurile de funcționare a cazanului pe tot parcursul anului. Un astfel de grafic este construit în funcție de durata diferitelor temperaturi dintr-o zonă dată, care este determinată conform Anexei 3.

În fig. Figura 3 prezintă graficul de sarcină anuală a cazanului care deservește zona rezidențială a satului și un grup de clădiri industriale. Graficul este construit după cum urmează. În partea dreaptă, de-a lungul axei absciselor, durata de funcționare a cazanului este reprezentată în ore, în partea stângă - temperatura aerului exterior; Consumul de căldură este reprezentat de-a lungul axei ordonatelor.

În primul rând, ei construiesc un grafic al modificărilor consumului de căldură pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și publice, în funcție de temperatura exterioară. Pentru a face acest lucru, debitul maxim total de căldură cheltuit pentru încălzirea acestor clădiri este trasat pe axa ordonatelor, iar punctul găsit este legat printr-o linie dreaptă de punctul corespunzător temperaturii aerului exterior egal cu temperatura medie de proiectare a clădirilor rezidențiale; clădiri publice și industriale tв = 18 °С. Deoarece începutul sezonului de încălzire este luat la o temperatură de 8 °C, linia 1 a graficului până la această temperatură este prezentată ca o linie punctată.

Consumul de căldură pentru încălzirea și ventilarea clădirilor publice în funcția tн este o linie dreaptă înclinată 3 de la tв = 18 °С la temperatura de ventilație calculată tн.в. pentru o anumită regiune climatică. La temperaturi mai scăzute, aerul din cameră este amestecat cu aerul de alimentare din exterior, adică. are loc recirculare, iar consumul de căldură rămâne neschimbat (graficul este paralel cu axa absciselor). În mod similar, sunt construite grafice ale consumului de căldură pentru încălzirea și ventilația diferitelor clădiri industriale. Temperatura medie a clădirilor industriale tв = 16 °С. În figura este prezentat consumul total de căldură pentru încălzire și ventilație pentru acest grup de obiecte (liniile 2 și 4 pornind de la o temperatură de 16 °C). Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă și nevoile tehnologice nu depind de tn. Graficul general pentru aceste pierderi de căldură este prezentat ca linie dreaptă 5.

Graficul total al consumului de căldură în funcție de temperatura aerului exterior este prezentat prin linia întreruptă 6 (punctul de rupere corespunde tn.v.), tăind pe axa ordonatelor un segment egal cu debitul maxim de căldură consumat pentru toate tipurile de consum. (? Ph + ? Fv + ? Fg. c. + ?Ft) la temperatura exterioară calculată tн.

Adunând încărcările totale, am obținut 2,9 W.

În dreapta axei absciselor, pentru fiecare temperatură exterioară, s-a păstrat numărul de ore din sezonul de încălzire (cumulat) în care temperatura a rămas egală sau mai mică decât cea pentru care s-a realizat construcția (Anexa 3). Și linii verticale sunt trase prin aceste puncte. În continuare, ordonatele corespunzătoare consumului maxim de căldură la aceleași temperaturi exterioare sunt proiectate pe aceste linii din graficul consumului total de căldură. Punctele rezultate sunt conectate printr-o curbă netedă 7, care reprezintă un grafic al sarcinii termice în timpul perioadei de încălzire.

Aria delimitată de axele de coordonate, curba 7 și linia orizontală 8, care arată sarcina totală de vară, exprimă consumul anual de căldură (GJ/an):

Qan = 3,6 10 -6 F m Q m n,

unde F este aria graficului sarcinii termice anuale, mm?; m Q și m n sunt scara consumului de căldură și a timpului de funcționare al cazanului, W/mm, respectiv h/mm.

Qan = 3,6 10 -6 9871,74 23548 47,8 = 40001,67 J/an

Din care perioada de încălzire reprezintă 31681,32 J/an, adică 79,2%, pentru vara 6589,72 J/an, adică 20,8%.

3.2 Selectarea lichidului de răcire

Folosim apa ca lichid de racire. Deci, care este sarcina termică de proiectare Fr? 2,9 MW, care este mai mică decât condiția (Fr? 5,8 MW), este permisă utilizarea apei cu o temperatură de 105 °C în conducta de alimentare, iar în conducta de retur se presupune că temperatura apei este de 70 °C. În același timp, ținem cont că scăderea temperaturii în rețeaua de consumatori poate ajunge la 10%.

Utilizarea apei supraîncălzite ca lichid de răcire asigură economii mai mari la țevile metalice prin reducerea diametrului acestora și reduce consumul de energie al pompelor de rețea, deoarece cantitatea totală de apă care circulă în sistem este redusă.

Deoarece unii consumatori necesită abur în scopuri tehnice, consumatorii trebuie să instaleze schimbătoare de căldură suplimentare.

3.3 Alegerea cazanelor

Cazanele de incalzire si industriale, in functie de tipul de cazane instalate in ele, pot fi de apa calda, abur sau combinate - cu cazane de abur si apa calda.

Alegerea cazanelor convenționale din fontă cu lichid de răcire la temperatură joasă simplifică și reduce costul aprovizionării locale cu energie. Pentru furnizarea de căldură, acceptăm trei cazane de apă din fontă „Tula-3” cu o putere termică de 779 kW fiecare folosind combustibil gazos cu următoarele caracteristici:

Puterea estimată Фр = 2128 kW

Puterea instalată Fu = 2337 kW

Suprafata de incalzire - 40,6 m?

Număr de secțiuni - 26

Dimensiuni 2249? 2300? 2361 mm

Temperatura maximă de încălzire a apei - 115?

Eficiență la funcționarea pe gaz zk.a. = 0,8

Când funcționează în modul de abur, presiunea în exces a aburului este de 68,7 kPa

Când funcționează în modul abur, puterea este redusă cu 4 - 7%

3.4 Construirea unui grafic anual pentru reglarea alimentării unei centrale termice

Datorită faptului că sarcina termică a consumatorilor variază în funcție de temperatura aerului exterior, modul de funcționare al sistemului de ventilație și aer condiționat, consumul de apă pentru alimentarea cu apă caldă și nevoile tehnologice, modurile economice de generare a energiei termice în camera cazanului trebuie să să fie asigurată prin reglarea centrală a furnizării de căldură.

În rețelele de încălzire a apei, se utilizează o reglare de înaltă calitate a furnizării de căldură, realizată prin modificarea temperaturii lichidului de răcire la un debit constant.

Graficele temperaturilor apei din rețeaua de încălzire sunt reprezentate de tп = f (tн, ?С), tо = f (tн, ?С). După ce am construit un grafic folosind metoda dată în lucrare pentru tn = 95 C? tо = 70?С pentru încălzire (se ține cont de faptul că temperatura lichidului de răcire din rețeaua de alimentare cu apă caldă nu trebuie să scadă sub 70?С), tпв = 90?С; tov = 55? C - pentru ventilație, determinăm intervalele de schimbări de temperatură ale lichidului de răcire în rețelele de încălzire și ventilație. Valorile temperaturii exterioare sunt reprezentate de-a lungul axei absciselor, iar temperatura apei de alimentare este reprezentată de-a lungul axei ordonatelor. Originea coincide cu temperatura interioară calculată pentru clădirile rezidențiale și publice (18°C) și temperatura lichidului de răcire, de asemenea, egală cu 18°C. La intersecția perpendicularelor restabilite pe axele de coordonate în punctele corespunzătoare temperaturilor tp = 95 °С, tн = -25 °С, se găsește punctul A, iar prin trasarea unei linii orizontale de la temperatura apei de retur de 70 °С, punctul Se găsește B prin conectarea punctelor A și Cu originea coordonatelor, obținem un grafic al modificărilor temperaturii apei de retur și de retur în rețeaua de încălzire în funcție de temperatura aerului exterior. Dacă există o sarcină de alimentare cu apă caldă, temperatura lichidului de răcire în linia de alimentare a unei rețele de tip deschis nu trebuie să scadă sub 70 °C, prin urmare graficul temperaturii pentru apa de alimentare are un punct de inflexiune C, la stânga căruia f p =const. Furnizarea de căldură pentru încălzire la o temperatură constantă este controlată prin modificarea debitului lichidului de răcire. Temperatura minimă a apei de retur este determinată prin trasarea unei linii verticale prin punctul C până când aceasta se intersectează cu graficul apei de retur. Proiecția punctului D pe axa ordonatelor arată cea mai mică valoare a lui pho. Perpendiculara, restabilită din punctul corespunzător temperaturii exterioare calculate (-16? C), intersectează liniile drepte AC și BD în punctele E și F, arătând temperaturile maxime ale apei înainte și retur pentru sistemele de ventilație. Adică, temperaturile sunt de 91 °C și, respectiv, 47 °C, care rămân neschimbate în intervalul de la tн.в și tн (liniile EK și FL). În acest interval de temperaturi ale aerului exterior, unitățile de ventilație funcționează cu recirculare, gradul căruia este reglat astfel încât temperatura aerului care intră în încălzitoare să rămână constantă.

Graficul temperaturilor apei din rețeaua de încălzire este prezentat în Fig. 4.

Fig.4. Graficul temperaturii apei în rețeaua de încălzire.

Referințe

1. Efendiev A.M. Proiectarea aprovizionării cu energie pentru întreprinderile agricole. Manual metodic. Saratov 2009.

2. Zaharov A.A. Atelier despre utilizarea căldurii în agricultură. Ediția a doua, revizuită și extinsă. Agropromizdat din Moscova 1985.

3. Zaharov A.A. Aplicarea căldurii în agricultură. Moscova Kolos 1980.

4. Kiryushatov A.I. Centrale termice pentru productia agricola. Saratov 1989.

5. SNiP 2.10.02-84 Clădiri și spații pentru depozitarea și prelucrarea produselor agricole.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

    Exploatarea sistemelor de alimentare cu gaz. Caracteristicile tehnice ale dispozitivului pentru încălzire și alimentare cu apă caldă AOGV-10V. Amplasarea și instalarea dispozitivului. Determinarea consumului orar și anual de gaze naturale de către un aparat de încălzire și alimentare cu apă caldă.

    teză, adăugată la 01.09.2009

    Verificarea proprietăților de protecție împotriva căldurii ale gardurilor exterioare. Verificați dacă există condens de umezeală. Calculul puterii termice a sistemului de încălzire. Determinarea suprafeței și a numărului de dispozitive de încălzire. Calcul aerodinamic al canalelor sistemului de ventilație.

    lucrare curs, adăugată 28.12.2017

    Tipuri de sisteme de încălzire centrală și principii de funcționare a acestora. Comparația sistemelor moderne de alimentare cu căldură a unei pompe termohidrodinamice de tip TC1 și a unei pompe de căldură clasice. Sisteme moderne de încălzire și alimentare cu apă caldă în Rusia.

    rezumat, adăugat 30.03.2011

    Calcul termic al structurilor exterioare de incintă. Consumul de căldură pentru încălzirea aerului de ventilație. Selectarea sistemului de incalzire si a tipului de dispozitive de incalzire, calcul hidraulic. Cerințe de securitate la incendiu pentru proiectarea sistemelor de ventilație.

    lucrare curs, adaugat 15.10.2013

    Proiectarea și calculul unui sistem de încălzire a apei cu o singură conductă. Determinarea debitului de căldură calculat și a debitului de lichid de răcire pentru dispozitivele de încălzire. Calculul hidraulic al pierderilor de căldură în încăperi și clădiri, temperatura într-un subsol neîncălzit.

    lucrare curs, adăugată 05.06.2015

    Parametrii aerului extern și interior pentru perioadele reci și calde ale anului. Calcul termic al structurilor de împrejmuire. Calculul pierderilor de căldură a unei clădiri. Întocmirea unui bilanț termic și alegerea unui sistem de încălzire. Suprafețele dispozitivelor de încălzire.

    lucrare curs, adaugat 20.12.2015

    Calculul sarcinilor termice pentru încălzire, ventilație și apă caldă menajeră. Sarcină termică sezonieră. Calculul sarcinii pe tot parcursul anului. Calculul temperaturilor apei din rețea. Calculul consumului de apă din rețea. Calculul schemei termice a cazanului. Construirea unei scheme termice a unei camere de cazane.

    teză, adăugată 10.03.2008

    Cazană, echipament principal, principiu de funcționare. Calcul hidraulic al rețelelor de încălzire. Determinarea consumului de energie termică. Construirea unui program sporit pentru reglarea alimentării cu căldură. Procesul de înmuiere a apei de alimentare, afânare și regenerare.

    teză, adăugată 15.02.2017

    Caracteristicile complexului proiectat și alegerea tehnologiei procesului de producție. Mecanizarea alimentării cu apă și adăparea animalelor. Calculul tehnologic și selectarea echipamentelor. Sisteme de ventilație și încălzire cu aer. Calculul schimbului de aer și al iluminatului.

    lucrare de curs, adăugată 12.01.2008

    Aplicarea încălzirii radiante. Condiții de funcționare a emițătorilor de infraroșu pe gaz și electric. Proiectarea sistemelor de încălzire cu încălzitoare ITF „Elmash-micro”. Sistemul de control al temperaturii în hangar și scopul regulatorului cu două canale 2ТРМ1.

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

  • INTRODUCERE
    • 1.1 Informații generale despre clădire
    • 1.2 Date climatologice
    • 2.6 Despre programul VALTEC
    • 3.3 Date inițiale
      • 4.1.2 Instalarea dispozitivelor de încălzire
      • 4.1.3 Instalarea supapelor de închidere și a dispozitivelor de control
  • 5. AUTOMATIZAREA STAȚIEI DE încălzire
    • 5.1 Prevederi generale și cerințe pentru sistemul de automatizare
    • 5.2 Suport metrologic
      • 5.2.1 Locații de instalare pentru instrumentele de măsură
      • 5.2.2 Tipuri și caracteristici tehnice ale manometrelor
      • 5.2.3 Tipuri și caracteristici tehnice ale termometrelor
    • 5.3 Termostate radiatoare
    • 5.4 Unitate de măsurare a căldurii
      • 5.4.1 Cerințe generale pentru unitatea de măsurare și dispozitivele de măsurare
      • 5.4.2 Caracteristicile și principiul de funcționare al contorului de căldură Logic
    • 5.5 Dispecerarea si structura sistemului de management
  • 6. SECȚIUNEA TEHNICĂ ȘI ECONOMICĂ
    • 6.1 Problema alegerii unui sistem de încălzire în Rusia
    • 6.2 Principalii pași în alegerea unui sistem de încălzire
    • 7. SIGURANȚA VIEȚII
    • 7.1 Măsuri de securitate a muncii
      • 7.1.1 Măsuri de siguranță la instalarea conductelor
      • 7.1.2 Măsuri de siguranță la instalarea sistemelor de încălzire
      • 7.1.3 Reguli de siguranță la întreținerea punctelor de încălzire
    • 7.2 Lista măsurilor de protecție a mediului
  • CONCLUZIE
  • LISTA SURSELOR UTILIZATE
  • ANEXA 1 Calcule de inginerie termică
  • ANEXA 2 Calculul pierderilor de căldură
  • ANEXA 3 Calculul dispozitivelor de încălzire
  • ANEXA 4 Calculul hidraulic al sistemului de încălzire
  • ANEXA 5. Selectarea schimbătorului de căldură cu plăci
  • ANEXA 6. Date tehnice ale debitmetrului SONO 1500 CT DANFOSS
  • ANEXA 7. Caracteristicile tehnice ale contorului de căldură „Logic SPT943.1”
  • ANEXA 8. Date tehnice ale controlerului electronic ECL Comfort 210
  • ANEXA 9. Specificația echipamentului punctului de încălzire

INTRODUCERE

Consumul de energie în Rusia, precum și în întreaga lume, este în creștere constantă și, mai ales, pentru a furniza căldură sistemelor de inginerie ale clădirilor și structurilor. Se știe că mai mult de o treime din tot combustibilul organic produs în țara noastră este cheltuit pentru furnizarea de căldură a clădirilor civile și industriale.

Principalele costuri cu căldura pentru nevoile casnice din clădiri (încălzire, ventilație, aer condiționat, alimentare cu apă caldă) sunt costurile cu încălzirea. Acest lucru se explică prin condițiile de funcționare ale clădirilor în timpul sezonului de încălzire în cea mai mare parte a Rusiei. În acest moment, pierderile de căldură prin structurile exterioare de închidere depășesc semnificativ generarea de căldură internă (de la oameni, corpuri de iluminat, echipamente). Prin urmare, pentru a menține un microclimat și o temperatură normale în clădirile rezidențiale și publice, este necesară dotarea acestora cu instalații și sisteme de încălzire.

Astfel, încălzirea este încălzirea artificială a clădirii, folosind o instalație sau un sistem special, pentru a compensa pierderile de căldură și a menține parametrii de temperatură în acestea la un nivel determinat de condițiile de confort termic pentru persoanele din cameră.

Ultimul deceniu a cunoscut și o creștere constantă a costului tuturor tipurilor de combustibil. Acest lucru se datorează atât tranziției la o economie de piață, cât și complexității crescânde a extracției combustibilului în timpul dezvoltării zăcămintelor adânci în anumite regiuni ale Rusiei. În acest sens, devine din ce în ce mai important să se rezolve problemele de economisire a energiei prin creșterea rezistenței termice a anvelopei exterioare a clădirii și economisirea consumului de energie termică la diferite perioade de timp și în diferite condiții de mediu prin reglarea utilizării dispozitivelor automate.

O sarcină importantă în condițiile moderne este instrumentarea energiei termice efectiv consumate. Această problemă este fundamentală în relația dintre organizația de furnizare a energiei și consumator. Și cu cât se rezolvă mai eficient în cadrul unui sistem separat de alimentare cu încălzire a unei clădiri, cu atât eficiența aplicării măsurilor de economisire a energiei este mai rapidă și vizibilă.

Pentru a rezuma cele de mai sus, putem spune că un sistem modern de alimentare cu căldură pentru o clădire, în special una publică sau administrativă, trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Asigurarea conditiilor termice cerute in incapere. În plus, absența atât a subîncălzirii, cât și a excesului de temperatură a aerului în cameră este importantă, deoarece ambele fapte duc la o lipsă de confort. Acest lucru, la rândul său, poate duce la scăderea productivității și la sănătatea precară a ocupanților;

Capacitatea de a regla parametrii sistemului de alimentare cu căldură și, ca urmare, parametrii de temperatură din interiorul incintei, în funcție de dorințele consumatorilor, de timpul și caracteristicile de funcționare a clădirii administrative și de temperatura aerului exterior;

Independență maximă față de parametrii lichidului de răcire în rețelele de încălzire centrală și modurile de încălzire centrală;

Contabilitatea exactă a căldurii consumate efectiv pentru nevoile de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă.

Scopul acestui proiect de diplomă este proiectarea unui sistem de încălzire pentru o clădire de școală situată la adresa: regiunea Vologda, sat. Koskovo, districtul Kichmengsko-Gorodetsky.

Clădirea școlii este cu două etaje cu dimensiunile axiale 49,5x42,0, înălțimea etajului 3,6 m.

La parterul clădirii se află săli de clasă, grupuri sanitare, o cameră electrică, o sală de mese, o sală de sport, un cabinet sanitar, un birou de director, un atelier, un vestiar, un hol și coridoare.

La etajul doi se află o sală de adunări, o sală de profesor, o bibliotecă, săli de travaliu pentru fete, săli de clasă și o baie. noduri, laborator, recreere.

Proiectarea structurală a clădirii este un cadru metalic portant din stâlpi și ferme de acoperire, acoperit cu panouri sandwich Petropanel de 120 mm grosime și tablă zincată de-a lungul panelor metalice.

Furnizarea căldurii este centralizată din camera cazanelor. Punct de conectare: rețea de încălzire supraterană cu o singură conductă. Racordarea sistemului de incalzire este asigurata conform unui circuit dependent. Temperatura lichidului de răcire din sistem este de 95-70 0 C. Temperatura apei din sistemul de încălzire este de 80-60 0 C.

1. SECȚIA ARHITECTURAL ȘI CONSTRUCȚII

1.1 Informații generale despre clădire

Clădirea școlii proiectată este situată în satul Koskovo, districtul Kichmengsko-Gorodetsky, regiunea Vologda. Designul arhitectural al fațadei clădirii este dictat de clădirile existente, ținând cont de noile tehnologii și folosind materiale moderne de finisare. Soluția de planificare a clădirii a fost realizată pe baza atribuirii de proiectare și a cerințelor documentelor de reglementare.

La parter se află: o sală, un vestiar, un birou de director, un cabinet de asistent sanitar, clase ale etapei I de învățământ, un atelier combinat, toalete pentru bărbați și femei, precum și unul separat pentru persoanele cu limitare. mobilitate, recreere, o sală de mese, o sală de sport, vestiare și dușuri și o cameră electrică.

Există o rampă de acces la primul etaj.

La etajul doi se află săli de laborator, birouri pentru liceeni, recreere, o bibliotecă, o sală de profesor, o sală de adunări cu încăperi pentru decorațiuni, toalete pentru bărbați și femei, precum și una separată pentru grupuri cu mobilitate redusă.

Numărul de studenți - 150 de persoane, inclusiv:

Școala primară - 40 persoane;

Școala medie - 110 persoane.

Profesori - 18 persoane.

Lucrători la cantină - 6 persoane.

Administratie - 3 persoane.

Alți specialiști - 3 persoane.

Personal de întreținere - 3 persoane.

1.2 Date climatologice

Zona de construcție este satul Koskovo, districtul Kichmengsko-Gorodetsky, regiunea Vologda. Acceptăm caracteristicile climatice în conformitate cu cea mai apropiată zonă populată - orașul Nikolsk.

Terenul prevăzut pentru construcție capitală este situat în condiții meteorologice și climatice:

Temperatura aerului exterior din cea mai rece perioadă de cinci zile, cu o probabilitate de 0,92 - t n = - 34 0 C

Temperatura celei mai reci zile cu o probabilitate de 0,92

Temperatura medie a perioadei cu temperatura medie zilnică a aerului<8 0 C (средняя температура отопительного периода) t от = - 4,9 0 С .

Durata perioadei cu temperatura medie zilnică a aerului exterior<8 0 С (продолжительность отопительного периода) z от = 236 сут.

Viteza standard a vântului - 23 kgf/m²

Temperatura aerului interior calculată este luată în funcție de scopul funcțional al fiecărei încăperi a clădirii în conformitate cu cerințele.

Determinăm condițiile de funcționare ale structurilor de împrejmuire în funcție de condițiile de umiditate ale incintelor și zonelor de umiditate. În consecință, acceptăm condițiile de funcționare ale structurilor externe de închidere ca „B”.

1.3 Amenajarea spațiului și soluțiile structurale ale clădirii

1.3.1 Elemente de amenajare a spațiului clădirii

Clădirea școlii este cu două etaje, cu dimensiunile axiale 42,0 x 49,5, înălțimea etajului 3,6 m.

Există o unitate de încălzire la subsol.

La parterul clădirii se află săli de clasă, o sală de mese, o sală de sport, coridoare și recreere, un birou pentru lucrătorii sanitari și toalete.

La etajul doi sunt săli de clasă, săli de laborator, o bibliotecă, o sală de profesor și o sală de adunări.

Soluțiile de amenajare a spațiului sunt prezentate în Tabelul 1.1.

Tabelul 1.1

Soluții de amenajare a spațiului pentru clădire

Denumirea indicatorilor

Unitate de măsură

Indicatori

Numărul de etaje

Înălțimea subsolului

Inaltimea etajului 1

Inaltime 2 etaje

Suprafața totală a clădirii, inclusiv:

Volumul de construcție al clădirii inclusiv

partea subterană

Parte deasupra solului

Zona de constructii

1.3.2 Informații despre structurile clădirii

Schema structurală a clădirii: cadru metalic portant din stâlpi și ferme de acoperiș.

Fundații: proiectul a adoptat fundații coloane monolit din beton armat pentru stâlpii clădirii. Fundațiile sunt din clasa de beton. B15, W4, F75. Sub fundații, pregătirea betonului este prevăzută t = 100 mm din clasa betonului. B15 efectuat la prepararea nisipului compactat t = 100 mm din nisip grosier.

În decorarea spațiilor aferente sălii de mese se folosesc următoarele:

Pereți: chituirea și tencuiala, partea inferioară și superioară a pereților sunt vopsite cu vopsea rezistentă la umezeală în dispersie de apă, plăci ceramice;

Podele: gresie portelanata.

În decorarea spațiilor legate de sala de sport se folosesc următoarele:

Pereți: chituire;

Plafoane: 2 straturi de GVL vopsite cu vopsea pe baza de apa;

Pardoseala: parchet, gresie portelanata, linoleum.

Următoarele sunt utilizate în decorarea biroului lucrătorului medical, băi și dușuri:

Pereți: plăci ceramice;

Plafoane: 2 straturi de GVL vopsite cu vopsea pe baza de apa;

Podea: linoleum.

În atelier, sală, recreere, garderobă se folosesc următoarele:

Plafoane: 2 straturi de GVL vopsite cu vopsea pe baza de apa;

Podea: linoleum.

În decorarea spațiilor aferente sălii de adunări, birourilor, coridoarelor, bibliotecilor, spațiilor de laborator se folosesc următoarele:

Pereți: chituire, tencuială, vopsea acrilică lavabilă pentru lucrări de interior VD-AK-1180;

Plafoane: 2 straturi de GVL vopsite cu vopsea pe baza de apa;

Podea: linoleum.

În decorarea biroului directorului și a sălii profesorilor se folosesc următoarele:

Pereți: chituire, vopsire cu vopsea pe bază de apă, tapet pentru vopsire;

Plafoane: 2 straturi de GVL vopsite cu vopsea pe baza de apa;

Podea: laminat.

În decorarea depozitului de cărți, a încăperii de depozitare a echipamentelor și a camerei de utilitate, se folosesc

Pereti: chituiri, tencuieli, vopsire cu vopsea in ulei.

Plafoane: 2 straturi de GVL vopsite cu vopsea pe baza de apa.

Podea: linoleum.

Acoperișul clădirii este în fronton cu o pantă de 15° și acoperit cu oțel galvanizat peste pane metalice.

Pereții despărțitori din clădire sunt realizate din plăci cu lambă, iar pereții sunt, de asemenea, acoperiți cu foi de gips-carton.

Pentru a proteja structurile clădirilor împotriva distrugerii, au fost luate următoarele măsuri:

- protectia anticoroziva a structurilor metalice este asigurata in conformitate cu .

1.3.3 Soluții de amenajare și proiectare a spațiului pentru un punct de încălzire individual

Soluțiile de amenajare și proiectare a spațiului unității de încălzire trebuie să îndeplinească cerințele.

Pentru a proteja structurile clădirii de coroziune, materialele anticorozive trebuie utilizate în conformitate cu cerințele. Finisarea gardului punctelor de încălzire este asigurată din materiale durabile, rezistente la umiditate, care permit curățarea ușoară și se efectuează următoarele:

Tencuirea părții de sol a pereților de cărămidă,

Albirea tavanelor,

Pardoseli din beton sau gresie.

Pereții punctului de încălzire sunt acoperiți cu gresie sau vopsiți la o înălțime de 1,5 m de pardoseală cu ulei sau altă vopsea, peste 1,5 m de pardoseală - cu adeziv sau altă vopsea similară.

Podelele pentru scurgerea apei se realizează cu o pantă de 0,01 spre scară sau groapă de scurgere.

Punctele de încălzire individuale trebuie să fie construite în clădirile pe care le deservesc și amplasate în încăperi separate la parter, lângă pereții exteriori ai clădirii, la o distanță de cel mult 12 m de la intrarea în clădire. Este permisă amplasarea ITP în subterane tehnice sau subsoluri ale clădirilor sau structurilor.

Ușile de la punctul de încălzire ar trebui să se deschidă din camera punctului de încălzire, departe de tine. Nu este necesar să se prevadă deschideri pentru iluminarea naturală a punctului de încălzire.

Distanța minimă liberă de la structurile clădirii la conducte, fitinguri, echipamente, între suprafețele structurilor termoizolante ale conductelor adiacente, precum și lățimea trecerii dintre structurile clădirii și echipamente (în clar) se iau conform adj. 1. Distanța liberă de la suprafața structurii termoizolante a conductei la structurile clădirii sau la suprafața structurii termoizolante a unei alte conducte trebuie să fie de cel puțin 30 mm.

1.4 Sistem de încălzire proiectat

Proiectul de incalzire a fost realizat in conformitate cu specificatiile tehnice emise de client si in conformitate cu cerintele. Parametrii lichidului de răcire în sistemul de încălzire T 1 -80; T2 -60 °C.

Lichidul de răcire din sistemul de încălzire este apă cu parametri de 80-60°C.

Lichidul de răcire din sistemul de ventilație este apă cu parametri de 90-70°C.

Sistemul de încălzire este conectat la rețeaua de încălzire la punctul de încălzire folosind un circuit dependent.

Sistemul de încălzire este vertical cu o singură conductă, cu linii trasate de-a lungul podelei etajului.

Ca dispozitive de încălzire sunt folosite radiatoarele bimetalice „Rifar Base” cu termostate încorporate.

Eliminarea aerului din sistemul de încălzire se realizează prin dopurile încorporate ale supapelor de tip Mayevsky.

Pentru golirea sistemului de încălzire, robinete de scurgere sunt prevăzute în punctele cele mai de jos ale sistemului. Panta conductelor este de 0,003 spre unitatea de încălzire.

2. SECȚIA PROIECTARE ȘI TEHNOLOGIE

2.1 Concepte și elemente de bază ale sistemului

Sistemele de încălzire sunt o parte integrantă a clădirii. Prin urmare, acestea trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Aparatele de incalzire trebuie sa asigure temperatura stabilita prin standarde, indiferent de temperatura exterioara si de numarul de persoane din incapere;

Temperatura aerului din cameră trebuie să fie uniformă atât în ​​direcția orizontală, cât și în cea verticală.

Fluctuațiile zilnice de temperatură nu trebuie să depășească 2-3°C cu încălzirea centrală.

Temperatura suprafețelor interioare ale structurilor de închidere (pereți, tavane, podele) trebuie să fie apropiată de temperatura aerului interior, diferența de temperatură nu trebuie să depășească 4-5°C;

Încălzirea spațiilor trebuie să fie continuă în timpul sezonului de încălzire și să asigure reglarea calitativă și cantitativă a transferului de căldură;

Temperatura medie a dispozitivelor de încălzire nu trebuie să depășească 80°C (temperaturile mai ridicate conduc la excesul de radiație de căldură, arderea și sublimarea prafului);

Tehnic și economic (constă în asigurarea faptului că costurile de construcție și exploatare a sistemului de încălzire sunt minime);

arhitectural și de construcție (prevăd coordonarea reciprocă a tuturor elementelor sistemului de încălzire cu soluțiile arhitecturale și de planificare ale clădirii, asigurând securitatea structurilor clădirii pe toată durata de viață a clădirii);

instalarea și funcționarea (sistemul de încălzire trebuie să corespundă nivelului modern de mecanizare și industrializare a lucrărilor de instalare de achiziții, să asigure funcționarea fiabilă pe toată perioada de funcționare a acestora și să fie destul de simplu de întreținut).

Sistemul de încălzire include trei elemente principale: o sursă de căldură, conducte de căldură și dispozitive de încălzire. Se clasifică în funcție de tipul de lichid de răcire utilizat și de locația sursei de căldură.

Proiectarea sistemului de încălzire este o parte importantă a procesului de proiectare. În proiectul de diplomă a fost proiectat următorul sistem de încălzire:

după tipul de lichid de răcire - apă;

după metoda de deplasare a lichidului de răcire - cu stimulare forțată;

în funcție de locația sursei de căldură - centrală (cazană rurală);

în funcție de locația consumatorilor de căldură - verticală;

în funcție de tipul de conectare a dispozitivelor de încălzire în coloane - cu o singură conductă;

în direcția mișcării apei pe autostrăzi - o fundătură.

Astăzi, un sistem de încălzire cu o singură conductă este unul dintre cele mai comune sisteme.

Marele avantaj al unui astfel de sistem este, desigur, economisirea materialelor. Conexiunea țevilor, ascensoarelor de retur, jumperii și conexiunile la radiatoarele de încălzire - toate acestea se adaugă la o lungime suficientă a conductei, care costă o mulțime de bani. Un sistem de încălzire cu o singură conductă vă permite să evitați instalarea de țevi inutile, economisind bani serioși. În al doilea rând, arată mult mai plăcut din punct de vedere estetic.

Există, de asemenea, multe soluții tehnologice care elimină problemele care existau cu astfel de sisteme literalmente acum zece ani. Sistemele moderne de încălzire cu o singură conductă sunt echipate cu supape termostatice, regulatoare pentru radiatoare, orificii speciale de aerisire, supape de echilibrare și robinete cu bilă convenabile. În sistemele moderne de încălzire care utilizează o alimentare secvențială cu lichid de răcire, este deja posibil să se realizeze o scădere a temperaturii în radiatorul anterior fără a o reduce în cele ulterioare.

Sarcina calculului hidraulic al unei conducte de rețea de încălzire este de a selecta secțiunile optime de conducte pentru trecerea unei cantități date de apă în secțiuni individuale. În același timp, nu trebuie depășit nivelul tehnic și economic stabilit al consumului de energie operațional pentru apa în mișcare, cerințele sanitare și igienice pentru nivelul de hidrozgomot, iar consumul de metal necesar al sistemului de încălzire proiectat trebuie menținut. În plus, o rețea de conducte bine proiectată și legată hidraulic asigură o stabilitate termică și mai fiabilă în condiții de funcționare neconcepute ale sistemului de încălzire în diferite perioade ale sezonului de încălzire. Calculul se efectuează după determinarea pierderilor de căldură ale clădirii. Dar mai întâi, pentru a obține valorile necesare, se efectuează un calcul de inginerie termică a gardurilor exterioare.

2.2 Calcul termic al gardurilor exterioare

Etapa inițială a proiectării unui sistem de încălzire este calculul de inginerie termică a structurilor exterioare de închidere. Structurile de închidere includ pereți exteriori, ferestre, uși de balcon, vitralii, uși de intrare, porți etc. Scopul calculului este de a determina indicatorii tehnici termici, dintre care principalele sunt valorile rezistenței reduse la transferul de căldură a incintelor externe. Datorită acestora, se calculează pierderile de căldură estimate ale tuturor încăperilor clădirii și se întocmește un pașaport de energie termică.

Parametri meteorologici exteriori:

oraș - Nikolsk. Regiunea climatică - ;

temperatura celei mai reci perioade de cinci zile (cu securitate) -34;

temperatura celei mai reci zile (cu securitate) - ;

temperatura medie a perioadei de încălzire - ;

sezonul de încălzire - .

Soluțiile arhitecturale și de construcție pentru structurile de închidere ale clădirii proiectate trebuie să fie astfel încât rezistența totală la transfer termic termic a acestor structuri să fie egală cu rezistența la transfer termic fezabil din punct de vedere economic, determinată din condițiile pentru asigurarea celor mai mici costuri reduse, precum și să nu mai mică decât rezistența necesară la transferul de căldură, conform condițiilor sanitare și igienice.

Pentru a calcula, în funcție de condițiile sanitare și igienice, rezistența necesară la transferul de căldură a structurilor de închidere, cu excepția deschiderilor luminoase (ferestre, uși de balcon și felinare), utilizați formula (2.1):

unde este un coeficient care ia în considerare poziția structurilor de închidere în raport cu aerul exterior;

Temperatura aerului din interior, pentru o clădire de locuit, ;

Temperatura exterioară de iarnă estimată, valoarea este dată mai sus;

Diferența standard de temperatură între temperatura aerului interior și temperatura suprafeței interne a structurii de închidere, ;

Coeficientul de transfer termic al suprafeței interioare a structurii de închidere:

2.2.1 Calculul rezistenței la transferul de căldură prin pereții exteriori

unde: t in - temperatura de proiectare a aerului interior, C, acceptată conform;

t o.p. , nu. n - temperatura medie, C, și durata, zile, a perioadei cu o temperatură medie zilnică a aerului sub sau egală cu 8C, conform.

Potrivit , temperatura aerului în încăperile pentru sporturi în aer liber și în încăperile în care oamenii sunt îmbrăcați sumar (vestiare, săli de tratament, cabinete medicale) în sezonul rece ar trebui să fie între 17-19 C.

Rezistența la transferul de căldură R o pentru o structură de închidere omogenă cu un singur strat sau multistrat cu straturi omogene trebuie determinată conform formulei (2.3)

R 0 = 1/a n + d 1 /l 1 --+--...--+--d n /l n + 1/a in, m 2 * 0 C/W (2.3)

A in - luat conform tabelului 7 a in = 8,7 W/m 2 * 0 C

A n - luat conform tabelului 8 --a n = 23 W/m 2 * 0 C

Peretele exterior este format din panouri sandwich Petropanel cu grosimea d = 0,12 m;

Înlocuim toate datele în formula (2.3).

2.2.2 Calculul rezistenței la transferul de căldură prin acoperiș

În funcție de condițiile de economisire a energiei, rezistența necesară la transferul de căldură este determinată din tabel în funcție de gradul-zi al perioadei de încălzire (DHD).

GSOP este determinat de următoarea formulă:

unde: t in - temperatura de proiectare a aerului interior, C, acceptată conform;

t din.trad. , z din. BANDĂ - temperatura medie, C, si durata, zile, a perioadei cu temperatura medie zilnica a aerului sub sau egala cu 8C, conform.

Gradul-zi pentru fiecare tip de sediu este determinat separat, deoarece temperatura din camere variază de la 16 la 25C.

Conform datelor pentru sat. Koskovo:

t din.trad. = -4,9 C;

z din. BANDĂ = 236 de zile.

Înlocuiți valorile în formulă.

Rezistența la transferul de căldură R o pentru o structură de închidere omogenă cu un singur strat sau multistrat cu straturi omogene trebuie determinată conform formulei:

R 0 = 1/a n + d 1 /l 1 --+--...--+--d n /l n + 1/a in, m 2 * 0 C/W (2,5)

unde: d-----grosimea stratului izolator, m.

l-----coeficient de conductivitate termică, W/m* 0 C

a n, a b --- coeficienții de transfer de căldură ai suprafețelor exterioare și interioare ale pereților, W/m 2 * 0 C

a in - luat conform tabelului 7 a in = 8,7 W/m 2 * 0 C

a n - luat conform tabelului 8 a n = 23 W/m 2 * 0 C

Materialul pentru acoperiș este tablă zincată pe pane metalice.

În acest caz, podeaua mansardei este izolată.

2.2.3 Calculul rezistenței la transferul de căldură prin pardoseala de la primul etaj

Pentru podele izolate, calculăm valoarea rezistenței la transferul de căldură folosind următoarea formulă:

R u.p. = R n.p. + ?--d ut.sl. /--l ut.sl. (2,6)

unde: R n.p. - rezistenta la transfer termic pentru fiecare zona de pardoseala neizolata, m 2o C/W

D int.sl - grosimea stratului izolator, mm

L ut.sl. - coeficientul de conductivitate termică a stratului izolator, W/m* 0 C

Structura podelei de la primul etaj este formată din următoarele straturi:

Primul strat de linoleum PVC pe o bază termoizolantă GOST 18108-80* pe mastic adeziv d--= 0,005 m și coeficient de conductivitate termică l--= 0,33 W/m* 0 C.

Al 2-lea strat de șapă din mortar de ciment-nisip M150 d--= 0,035 m și coeficient de conductivitate termică l--= 0,93 W/m* 0 C.

Al 3-lea strat linocrom TPP d--= 0,0027 m

Al 4-lea strat, stratul de bază de beton B7,5 d=0,08 m și coeficient de conductivitate termică l--= 0,7 W/m* 0 C.

Pentru ferestrele cu geam triplu din sticlă obișnuită în canapea separate, rezistența la transferul de căldură este considerată a fi

R cca = 0,61m 2o C/W.

2.3 Determinarea pierderilor de căldură într-o clădire prin garduri exterioare

Pentru a asigura parametrii aerului interior în limite acceptabile, atunci când se calculează puterea termică a sistemului de încălzire, este necesar să se țină seama de:

pierderi de căldură prin structurile de închidere ale clădirilor și spațiilor;

consumul de căldură pentru încălzirea aerului exterior care se infiltrează în încăpere;

consumul de căldură pentru materialele de încălzire și vehiculele care intră în cameră;

afluxul de căldură care intră în mod regulat în incintă de la aparate electrice, iluminat, echipamente tehnologice și alte surse.

Pierderile de căldură estimate în incintă sunt calculate folosind ecuația:

unde: - pierderea principală de căldură a incintelor încăperii, ;

Un factor de corecție care ține cont de orientarea gardurilor exterioare pe sectoare ale orizontului, de exemplu, pentru nord, și pentru sud - ;

Pierderi de căldură estimate pentru încălzirea aerului de ventilație și pierderi de căldură pentru infiltrarea aerului exterior - , ;

Excesul de căldură menajeră în cameră, .

Principalele pierderi de căldură ale incintelor încăperii sunt calculate folosind ecuația de transfer de căldură:

unde: - coeficientul de transfer termic al gardurilor exterioare, ;

Suprafața gardului, . Regulile de măsurare a incintelor sunt luate din.

Consumul de căldură pentru încălzirea aerului scos din spațiile clădirilor rezidențiale și publice în timpul ventilației naturale cu evacuare, care nu este compensat cu aer de alimentare încălzit, este determinat de formula:

unde: - schimbul de aer standard minim, care pentru o clădire de locuit este în zona de locuit;

Densitatea aerului, ;

k este un coeficient care ia în considerare fluxul de căldură care se apropie pentru ușile și ferestrele de balcon cu canapea separată, se presupune că este de 0,8, pentru ferestrele cu o singură și două canape - 1,0.

În condiții normale, densitatea aerului este determinată de formula:

unde este temperatura aerului, .

Consumul de căldură pentru încălzirea aerului care intră în încăpere prin diverse scurgeri ale structurilor de protecție (garduri) ca urmare a vântului și a presiunii termice se determină după formula:

unde k este un coeficient care ține cont de fluxul de căldură care se apropie, pentru ușile și ferestrele de balcon cu canape separate se presupune că este 0,8, pentru ferestrele cu o singură și două canape - 1,0;

G i este debitul de aer care pătrunde (se infiltrează) prin structurile de protecție (structuri de închidere), kg/h;

Capacitatea termică a masei specifice a aerului, ;

Calculele iau cea mai mare dintre, .

Excesul de căldură menajer este determinat de formula aproximativă:

Calculul pierderilor de căldură ale clădirii a fost realizat cu ajutorul programului VALTEC. Rezultatul calculului este în Anexele 1 și 2.

2.4 Selectarea dispozitivelor de încălzire

Acceptam calorifere Rifar pentru instalare.

Compania rusă RIFAR este un producător intern al celei mai recente serii de radiatoare secționale bimetalice și din aluminiu de înaltă calitate.

Compania RIFAR produce calorifere concepute pentru a funcționa în sisteme de încălzire cu o temperatură maximă a lichidului de răcire de până la 135°C, presiune de funcționare de până la 2,1 MPa (20 atm.); și sunt testate la presiuni maxime de 3,1 MPa (30 atm.).

Compania RIFAR foloseste cele mai moderne tehnologii pentru vopsirea si testarea caloriferelor. Transferul ridicat de căldură și inerția scăzută a radiatoarelor RIFAR se realizează prin furnizarea și reglarea eficientă a volumului de lichid de răcire și prin utilizarea aripioarelor speciale din aluminiu cu cadru plat, cu conductivitate termică ridicată și transfer de căldură al suprafeței radiante. Acest lucru asigură o încălzire rapidă și de înaltă calitate a aerului, un control eficient al temperaturii și condiții confortabile de temperatură în cameră.

Radiatoarele bimetalice RIFAR au câștigat o mare popularitate pentru instalarea în sistemele de încălzire centrală din toată Rusia. Ei iau în considerare caracteristicile și cerințele funcționării sistemelor de încălzire rusești. Printre alte avantaje de proiectare inerente radiatoarelor bimetalice, trebuie remarcată metoda de etanșare a conexiunii de intersecție, care crește semnificativ fiabilitatea ansamblului dispozitivului de încălzire.

Dispozitivul său se bazează pe designul special al părților secțiunilor conectate și pe parametrii garniturii din silicon.

Radiatoarele RIFAR Base sunt prezentate în trei modele cu distanțele centrale de 500, 350 și 200 mm.

Modelul RIFAR Base 500 cu distanța dintre centrele de 500 mm este unul dintre cele mai puternice dintre caloriferele bimetalice, ceea ce îl face prioritar în alegerea caloriferelor pentru încălzirea încăperilor mari și slab izolate. Secțiunea radiatorului RIFAR constă dintr-o țeavă de oțel umplută la presiune ridicată cu un aliaj de aluminiu cu rezistență ridicată și proprietăți excelente de turnare. Produsul monolitic rezultat cu aripioare subțiri asigură un transfer eficient de căldură cu o marjă de siguranță maximă.

Pentru modelele Base 500/350/200 se poate folosi doar apa special preparata ca agent de racire, in conformitate cu clauza 4.8. SO 153-34.20.501-2003 „Reguli pentru funcționarea tehnică a centralelor și rețelelor electrice ale Federației Ruse”.

Selecția preliminară a dispozitivelor de încălzire se efectuează conform catalogului de echipamente de încălzire Rifar din Anexa 11.

2.5 Calculul hidraulic al unui sistem de încălzire a apei

Sistemul de încălzire constă din patru componente principale: conducte, dispozitive de încălzire, generator de căldură, supape de control și de închidere. Toate elementele sistemului au propriile caracteristici de rezistență hidraulică și trebuie luate în considerare la calcul. Cu toate acestea, după cum sa menționat mai sus, caracteristicile hidraulice nu sunt constante. Producătorii de echipamente și materiale de încălzire furnizează de obicei date despre caracteristicile hidraulice (pierderea de presiune specifică) pentru materialele sau echipamentele pe care le produc.

Sarcina calculului hidraulic este de a selecta diametre economice ale conductelor, ținând cont de căderile de presiune acceptate și de debitele de lichid de răcire. În același timp, alimentarea sa către toate părțile sistemului de încălzire trebuie să fie garantată pentru a asigura sarcinile termice calculate ale dispozitivelor de încălzire. Alegerea corectă a diametrelor țevilor duce și la economii de metal.

Calculele hidraulice se efectuează în următoarea ordine:

1) Se determină sarcinile termice pe coloanele individuale ale sistemului de încălzire.

2) Inelul principal de circulație este selectat. În sistemele de încălzire cu o singură conductă, acest inel este selectat prin colțul cel mai încărcat și cel mai îndepărtat de punctul de încălzire atunci când apa se mișcă într-o fundătură, sau prin colțul cel mai încărcat, dar din colțul mijlociu - când apa se mișcă de-a lungul liniilor principale. Într-un sistem cu două țevi, acest inel este selectat prin dispozitivul de încălzire inferior, în același mod ca și montantele selectate.

3) Inelul de circulație selectat este împărțit în secțiuni de-a lungul fluxului de lichid de răcire, începând de la punctul de încălzire.

O secțiune de conductă cu un debit constant de lichid de răcire este luată ca secțiune de proiectare. Pentru fiecare secțiune de proiectare, este necesar să se indice numărul de serie, lungimea L, sarcina termică Q uch și diametrul d.

Debitul lichidului de răcire

Consumul de lichid de răcire depinde direct de sarcina termică pe care trebuie să o deplaseze lichidul de răcire de la generatorul de căldură la dispozitivul de încălzire.

În special pentru calculele hidraulice, este necesar să se determine debitul de lichid de răcire într-o zonă de proiectare dată. Ce este o zonă de așezare? Secțiunea de proiectare a conductei este considerată o secțiune cu diametru constant cu un debit constant de lichid de răcire. De exemplu, dacă o ramură include zece radiatoare (condiționat, fiecare dispozitiv are o putere de 1 kW) și debitul total de lichid de răcire este proiectat pentru a transfera energie termică egală cu 10 kW de către lichidul de răcire. Apoi prima secțiune va fi secțiunea de la generatorul de căldură la primul radiator din ramură (cu condiția ca diametrul să fie constant pe toată secțiunea) cu un debit de lichid de răcire pentru transfer de 10 kW. A doua secțiune va fi amplasată între primul și al doilea radiator cu un debit pentru transferul energiei termice de 9 kW și așa mai departe până la ultimul radiator. Se calculează rezistența hidraulică atât a conductelor de alimentare, cât și a conductelor de retur.

Debitul de lichid de răcire (kg/oră) pentru zonă se calculează folosind formula:

G uch = (3,6 * Q uch) / (c * (t g - t o)), (2,13)

unde: Q uch - sarcina termică a secțiunii W., de exemplu, pentru exemplul de mai sus, sarcina termică a primei secțiuni este de 10 kW sau 1000 W.

c = 4,2 kJ/(kg °C) - capacitatea termică specifică a apei;

t g - temperatura de proiectare a lichidului de răcire fierbinte în sistemul de încălzire, °C;

t o - temperatura de proiectare a lichidului de răcire răcit în sistemul de încălzire, °C.

Debitul lichidului de răcire

Se recomandă ca pragul minim pentru viteza lichidului de răcire să fie în intervalul 0,2-0,25 m/s. La viteze mai mici, începe procesul de eliberare a excesului de aer conținut în lichidul de răcire, ceea ce poate duce la formarea de blocaje de aer și, ca urmare, la defecțiunea completă sau parțială a sistemului de încălzire. Pragul superior al vitezei lichidului de răcire se află în intervalul 0,6-1,5 m/s. Respectarea pragului superior de viteză vă permite să evitați apariția zgomotului hidraulic în conducte. În practică, intervalul optim de viteză a fost determinat a fi 0,3-0,7 m/s.

O gamă mai precisă a vitezei recomandate a lichidului de răcire depinde de materialul conductelor utilizate în sistemul de încălzire sau, mai precis, de coeficientul de rugozitate al suprafeței interioare a conductelor. De exemplu, pentru conductele din oțel este mai bine să respectați o viteză a lichidului de răcire de 0,25 până la 0,5 m/s, pentru cupru și polimer (polipropilenă, polietilenă, conducte metal-plastic) de la 0,25 până la 0,7 m/s sau să utilizați recomandările producătorului. , dacă este disponibil.

Rezistența hidraulică totală sau pierderea de presiune într-o secțiune.

Rezistența hidraulică totală sau pierderea de presiune într-o secțiune este suma pierderilor de presiune datorate frecării hidraulice și a pierderilor de presiune în rezistențele locale:

DP uch = R*l + ((s * n2) / 2) * Uzh, Pa (2,14)

unde: n - viteza lichidului de răcire, m/s;

c este densitatea lichidului de răcire transportat, kg/m3;

R - pierderea de presiune specifică în conductă, Pa/m;

l este lungimea conductei în secțiunea de proiectare a sistemului, m;

Deja este suma coeficienților locali de rezistență ai supapelor și echipamentelor de închidere și control instalate pe șantier.

Rezistența hidraulică totală a ramurii calculate a sistemului de încălzire este suma rezistențelor hidraulice ale secțiunilor.

Selectarea inelului principal de calcul (ramificație) a sistemului de încălzire.

În sistemele cu mișcare asociată a lichidului de răcire în conducte:

pentru sistemele de încălzire cu o singură conductă - un inel prin colțul cel mai încărcat.

În sistemele cu mișcarea lichidului de răcire la capătul mort:

pentru sistemele de încălzire cu o singură conductă - un inel prin cel mai încărcat dintre cele mai îndepărtate coloane;

Prin sarcină înțelegem sarcina termică.

Calculul hidraulic al sistemului de încălzire a apei a fost efectuat în programul Valtec. Rezultatul calculului este în Anexele 3 și 4.

2.6 Despre programul „VALTEC.PRG.3.1.3”

Scop și domeniu de aplicare: Programul VALTEC.PRG.3.1.3. concepute pentru a efectua calcule termo-hidraulice și hidraulice. Programul se află în domeniul public și face posibilă calcularea radiatorului de apă, încălzirea prin pardoseală și perete, determinarea necesarului de căldură a încăperii, debitul necesar de apă rece și caldă, volumul de canalizare și obținerea calculelor hidraulice ale interiorului. rețelele de alimentare cu apă și căldură ale instalației. În plus, utilizatorul are la dispoziție o selecție aranjată convenabil de materiale de referință. Datorită interfeței sale clare, puteți stăpâni programul chiar și fără a avea calificările unui inginer proiectant.

Toate calculele efectuate în program pot fi extrase în MS Excel și în format pdf.

Programul include toate tipurile de dispozitive, supape de închidere și control, fitinguri furnizate de VALTEC

Caracteristici suplimentare

În program puteți calcula:

a) Podele calde;

b) Pereți caldi;

c) Încălzirea amplasamentelor;

d) Incalzire:

e) Alimentare cu apă și canalizare;

f) Calculul aerodinamic al cosurilor de fum.

Lucrul cu programul:

Începem calculul sistemului de încălzire cu informații despre obiectul proiectat. Zona de construcție, tipul clădirii. Apoi trecem la calcularea pierderilor de căldură. Pentru a face acest lucru, trebuie să determinați temperatura aerului interior și rezistența termică a structurilor de închidere. Pentru a determina coeficienții de transfer de căldură ai structurilor, introducem compoziția structurilor externe de închidere în program. După aceasta, trecem la determinarea pierderilor de căldură pentru fiecare cameră.

După ce am calculat pierderea de căldură, trecem la calculul dispozitivelor de încălzire. Acest calcul vă permite să determinați sarcina pe fiecare ridicător și să calculați numărul necesar de secțiuni de radiator.

Următorul pas este calculul hidraulic al sistemului de încălzire. Selectam tipul de sistem: incalzire sau sanitare, tipul de racordare la reteaua de incalzire: dependent, independent si tipul de mediu transportat: apa sau solutie de glicol. Apoi trecem la calcularea ramurilor. Împărțim fiecare ramură în secțiuni și calculăm conducta pentru fiecare secțiune. Pentru a determina CMS-ul de pe site, programul conține toate tipurile necesare de fitinguri, fitinguri, instrumente și unități de conectare a coloanei.

Informațiile de referință și tehnice necesare pentru rezolvarea problemei includ sortimente de țevi, cărți de referință climatologie, km și multe altele.

Programul are și un calculator, convertor etc.

Ieșire:

Toate caracteristicile calculate ale sistemului sunt generate sub formă de tabel în mediul software MS Excel și în format pdf/

3. PROIECTARE STAȚIE TERMICA

Punctele de încălzire sunt instalații de alimentare cu încălzire a clădirilor destinate racordării la rețelele de încălzire a instalațiilor de încălzire, ventilație, aer condiționat, alimentare cu apă caldă și instalații tehnologice de utilizare a căldurii ale întreprinderilor industriale și agricole, clădirilor rezidențiale și publice.

3.1 Informații generale despre punctele de încălzire

Schemele tehnologice ale punctelor de încălzire variază în funcție de:

tipul și numărul consumatorilor de căldură conectați simultan la aceștia - sisteme de încălzire, alimentare cu apă caldă (denumită în continuare alimentare cu apă caldă), ventilație și aer condiționat (denumite în continuare ventilație);

metoda de conectare a sistemului ACM la reteaua de incalzire - sistem de alimentare cu caldura deschis sau inchis;

principiul încălzirii apei pentru alimentarea cu apă caldă cu un sistem de încălzire închis - schemă într-o etapă sau în două etape;

metoda de conectare a sistemelor de incalzire si ventilatie la reteaua de incalzire - dependenta, cu alimentarea cu lichid de racire a sistemului de consum de caldura direct din retelele de incalzire, sau independenta - prin boilerele de apa;

temperaturile lichidului de răcire în rețeaua de încălzire și în sistemele de consum de căldură (încălzire și ventilație) - aceleași sau diferite (de exemplu, sau);

graficul piezometric al sistemului de încălzire și relația acestuia cu înălțimea și înălțimea clădirii;

cerințe pentru nivelul de automatizare;

instrucțiuni private ale organizației de furnizare a căldurii și cerințe suplimentare ale clienților.

În funcție de scopul funcțional, o unitate de încălzire poate fi împărțită în unități separate, interconectate prin conducte și având mijloace de control automat separate sau, în unele cazuri, comune:

unitate de intrare a rețelei de căldură (flanșă de închidere din oțel sau fitinguri sudate la intrarea și ieșirea din clădire, sitări, sifone);

unitate de măsurare a consumului de căldură (contor de căldură conceput pentru a calcula energia termică consumată);

unitate de coordonare a presiunii în rețeaua de încălzire și sisteme de consum de căldură (un regulator de presiune conceput pentru a asigura funcționarea tuturor elementelor punctului de încălzire, a sistemelor de consum de căldură, precum și a rețelelor de încălzire într-un mod hidraulic stabil și fără probleme);

unitate de conectare a sistemului de ventilație;

Punct de conectare la instalația ACM;

unitate de conectare a sistemului de încălzire;

unitate de completare (pentru a compensa pierderile de lichid de răcire în sistemele de încălzire și apă caldă).

3.2 Calculul și selectarea echipamentelor principale

Punctele termice prevăd amplasarea echipamentelor, fitingurilor, dispozitivelor de monitorizare, control și automatizare, prin care se realizează următoarele:

transformarea tipului de lichid de răcire și a parametrilor acestuia;

controlul parametrilor lichidului de răcire;

reglarea fluxului de lichid de răcire și distribuția acestuia între sistemele de consum de căldură;

oprirea sistemelor de consum de căldură;

protecția sistemelor locale de creșterea de urgență a parametrilor lichidului de răcire;

umplerea și completarea sistemelor de consum de căldură;

contabilizarea fluxurilor de căldură și a debitelor de lichid de răcire și condens;

colectarea, racirea, returnarea condensului si controlul calitatii;

acumulare de căldură;

tratarea apei pentru sistemele de alimentare cu apă caldă.

La un punct de încălzire, în funcție de scopul acestuia și de condițiile specifice de conectare a consumatorilor, toate funcțiile enumerate sau doar o parte din ele pot fi îndeplinite.

Specificațiile echipamentului punctului de încălzire sunt prezentate în Anexa 13.

3.3 Date inițiale

Numele clădirii este o clădire publică cu două etaje.

Temperatura lichidului de răcire în rețeaua de încălzire este de .

Temperatura lichidului de răcire din sistemul de încălzire este de .

Schema de conectare a sistemelor de încălzire la rețeaua de încălzire este dependentă.

Unitatea de control termic este automatizata.

3.4 Selectarea echipamentului de schimb de căldură

Alegerea designului optim al unui schimbător de căldură este o sarcină care poate fi rezolvată printr-o comparație tehnică și economică a mai multor dimensiuni standard de dispozitive în raport cu condițiile date sau pe baza unui criteriu de optimizare.

Suprafața de schimb de căldură și ponderea costurilor de capital aferente acesteia, precum și costul de exploatare, sunt afectate de subrecuperarea căldurii. Cu cât este mai mică cantitatea de căldură subrecuperată, de ex. Cu cât este mai mică diferența de temperatură între lichidul de răcire de încălzire la intrare și lichidul de răcire încălzit la ieșire în contracurent, cu atât este mai mare suprafața de schimb de căldură, cu atât costul dispozitivului este mai mare, dar costurile de operare sunt mai mici.

Se știe, de asemenea, că odată cu creșterea numărului și lungimii țevilor dintr-un mănunchi și scăderea diametrului țevilor, costul relativ al unui metru pătrat de suprafață a unui schimbător de căldură cu manșă și tuburi scade, deoarece aceasta reduce consumul total de metal pentru aparat pe unitatea de suprafață de schimb de căldură.

Atunci când alegeți tipul de schimbător de căldură, puteți utiliza următoarele recomandări.

1. La schimbul de căldură între două lichide sau două gaze, este indicat să alegeți schimbătoare de căldură secționale (element); Dacă, datorită suprafeței mari a schimbătorului de căldură, designul se dovedește a fi voluminos, puteți instala un schimbător de căldură cu carcasă și tuburi cu mai multe treceri.

3. Pentru medii agresive din punct de vedere chimic și cu puteri termice scăzute, schimbătoarele de căldură cu manta, irigații și submersibile sunt fezabile din punct de vedere economic.

4. Dacă condițiile de schimb de căldură de pe ambele părți ale suprafeței de transfer de căldură sunt puternic diferite (gaz și lichid), trebuie recomandate schimbătoare de căldură cu aripioare sau cu aripioare tubulare.

5. Pentru instalațiile termice mobile și de transport, motoarele de aeronave și sistemele criogenice, unde eficiența ridicată a procesului necesită compactitate și greutate redusă, schimbătoarele de căldură cu aripioare și ștanțate sunt utilizate pe scară largă.

Pentru proiectul de diploma a fost selectat schimbatorul de caldura cu placi FP R-012-10-43. Anexa 12.

4. TEHNOLOGIA ŞI ORGANIZAREA PRODUCŢIEI CONSTRUCŢIILOR

4.1 Tehnologie pentru instalarea elementelor sistemului de alimentare cu căldură

4.1.1 Instalarea conductelor sistemului de încălzire

Conductele pentru sistemele de încălzire sunt așezate în mod deschis, cu excepția conductelor pentru sistemele de încălzire a apei cu elemente de încălzire și coloane montate în structurile clădirii. Instalarea ascunsă a conductelor poate fi utilizată dacă sunt justificate cerințe tehnologice, igienice, structurale sau arhitecturale. Când se așează conducte ascunse, trebuie prevăzute trape în locațiile racordurilor și fitingurilor prefabricate.

Conductele principale pentru apă, abur și condens sunt așezate cu o pantă de cel puțin 0,002, iar conductele de abur sunt așezate împotriva mișcării aburului cu o pantă de cel puțin 0,006.

Conexiunile la dispozitivele de încălzire se realizează cu o pantă pe direcția de mișcare a lichidului de răcire. Panta este luată de la 5 la 10 mm pe toată lungimea căptușelii. Când lungimea liniei este de până la 500 mm, aceasta este așezată fără pantă.

Coloanele dintre etaje sunt conectate prin coturi și sudură. Surplusurile sunt instalate la o înălțime de 300 mm față de linia de alimentare. După asamblarea coloanei și conexiunilor, trebuie să verificați cu atenție verticalitatea coloanelor, panta corectă a conexiunilor la radiatoare, rezistența fixării conductelor și radiatoarelor, acuratețea montajului - curățarea temeinică a inului. la racordurile filetate corectitudinea conductelor, curatarea mortarului de ciment pe suprafata peretilor la cleme.

Conductele din cleme, tavane și pereți trebuie așezate astfel încât să poată fi mișcate liber. Acest lucru se realizează prin realizarea clemelor cu un diametru puțin mai mare decât țevile.

Manșoanele pentru țevi sunt instalate în pereți și tavane. Manșoanele, care sunt fabricate din resturi de țevi sau oțel de acoperiș, trebuie să fie puțin mai mari decât diametrul țevii, ceea ce asigură alungirea liberă a țevilor atunci când condițiile de temperatură se schimbă. În plus, mânecile ar trebui să iasă din podea cu 20-30 mm. Când temperatura lichidului de răcire este peste 100°C, conductele trebuie să fie de asemenea învelite cu azbest. Dacă nu există izolație, atunci distanța de la conductă la structurile din lemn și alte structuri combustibile trebuie să fie de cel puțin 100 mm. Când temperatura lichidului de răcire este sub 100°C, manșoanele pot fi din foaie de azbest sau carton. Nu puteți înveli țevile cu pâslă de acoperiș, deoarece pe tavanul pe unde trece țeava vor apărea pete.

La instalarea dispozitivelor într-o nișă și la deschiderea coloanelor, conexiunile se fac direct. La instalarea dispozitivelor în nișe adânci și la așezarea ascunsă a conductelor, precum și la instalarea dispozitivelor în apropierea pereților fără nișe și la așezarea deschisă a coloanelor, căptușelile sunt instalate cu rațe. Dacă conductele sistemelor de încălzire cu două țevi sunt așezate deschis, suporturile atunci când ocolesc țevile sunt îndoite pe coloane, iar cotul trebuie îndreptat către cameră. La așezarea conductelor ascunse în sistemele de încălzire cu două țevi, nu se folosesc capse, iar în locurile în care țevile se intersectează, montantele sunt ușor deplasate în brazdă.

La instalarea fitingurilor și fitingurilor, pentru a le oferi poziția corectă, nu slăbiți filetul în direcția opusă (deșurubați); altfel poate apărea o scurgere. Pentru filete cilindrice, deșurubați fitingul sau fitingurile, înfășurați inul și înșurubați-l înapoi.

Elementele de fixare sunt instalate pe căptușeli numai dacă lungimea lor este mai mare de 1,5 m.

Conductele principale din subsol și mansardă sunt montate folosind fire și sudură în următoarea secvență: în primul rând, ele așează conductele de retur pe suporturile instalate, aliniază o jumătate a liniei principale la o pantă dată și conectează conducta folosind fire sau sudare. În continuare, folosind raclete, ridicările sunt conectate la linia principală, mai întâi uscate, apoi folosind in și plumb roșu, iar conducta este întărită pe suporturi.

Când instalați conducte principale în pod, mai întâi marcați axele principale pe suprafața structurilor clădirii și instalați umerase sau suporturi de perete de-a lungul axelor prevăzute. După aceasta, conducta principală este asamblată și fixată pe umerașe sau suporturi, liniile sunt aliniate și conducta este conectată prin filet sau sudură; apoi montantele sunt conectate la linia principală.

La așezarea conductelor principale, este necesar să se respecte panta de proiectare, dreptatea conductelor, să se instaleze colectoare de aer și coborâri în locurile specificate în proiect. Dacă proiectul nu indică panta conductelor, atunci se consideră că este de cel puțin 0,002 cu o creștere spre colectoarele de aer. Panta conductelor din poduri, canale și subsoluri este marcată cu o bandă, nivel și cordon. La locul de instalare, conform proiectului, se determină poziția oricărui punct de pe axa conductei. O linie orizontală este așezată din acest punct și cordonul este tras de-a lungul ei. Apoi, folosind o pantă dată la o anumită distanță de primul punct, se găsește al doilea punct al axei conductei. Se trage un cordon de-a lungul celor două puncte găsite, care va determina axa conductei. Nu este permisă conectarea țevilor în pereți groși și tavane, deoarece acestea nu pot fi inspectate și reparate.

Documente similare

    Calcul termic al incintelor exterioare ale clădirii. Descrierea sistemului de încălzire și alimentare cu apă adoptat. Alegerea unui contor de apă și determinarea pierderii de presiune în acesta. Intocmirea devizelor locale, a indicatorilor tehnico-economici ai lucrarilor de constructii si instalatii.

    teză, adăugată 02.07.2016

    Calcul termic al peretelui exterior multistrat al unei clădiri. Calculul consumului de căldură pentru încălzirea aerului infiltrat prin garduri. Determinarea caracteristicilor termice specifice unei clădiri. Calculul și selecția radiatoarelor pentru sistemul de încălzire al unei clădiri.

    teză, adăugată 15.02.2017

    Calcule de inginerie termică a gardului exterior, structuri de podea deasupra subsolului și subteranului, deschideri luminoase, uși exterioare. Proiectarea si alegerea unui sistem de incalzire. Selectarea echipamentelor pentru un punct de încălzire individual într-o clădire rezidențială.

    lucrare de curs, adăugată 12.02.2010

    Calcul de inginerie termică a structurilor exterioare de incintă, pierderi de căldură a clădirii, dispozitive de încălzire. Calcul hidraulic al sistemului de încălzire a clădirii. Calculul sarcinilor termice ale unei clădiri de locuit. Cerințe pentru sistemele de încălzire și funcționarea acestora.

    raport de practică, adăugat la 26.04.2014

    Cerințe pentru un sistem autonom de alimentare cu căldură. Calcul termic al structurilor exterioare de incintă. Calcul hidraulic al sistemului de încălzire, echipamente pentru acesta. Organizare și condiții de muncă sigure la locul de muncă. Costurile sistemului de incalzire.

    teză, adăugată 17.03.2012

    Caracteristicile de proiectare ale clădirii. Calculul structurilor de închidere și a pierderilor de căldură. Caracteristicile substanțelor nocive eliberate. Calculul schimbului de aer pentru trei perioade ale anului, sisteme de ventilație mecanică. Întocmirea unui bilanț termic și alegerea unui sistem de încălzire.

    lucrare curs, adăugată 06.02.2013

    Determinarea rezistenței la transferul de căldură a structurilor exterioare de închidere. Calculul pierderilor de căldură ale anvelopelor clădirii. Calcul hidraulic al sistemului de încălzire. Calculul dispozitivelor de încălzire. Automatizarea unui punct de încălzire individual.

    teză, adăugată 20.03.2017

    Calculul transferului de căldură al peretelui exterior, podelei și tavanului clădirii, puterea termică a sistemului de încălzire, pierderile de căldură și degajarea de căldură. Selectarea și calculul dispozitivelor de încălzire ale sistemului de încălzire, echipamentelor punctului de încălzire. Metode de calcul hidraulic.

    lucru curs, adăugat 03.08.2011

    Calcul termic al gardurilor exterioare. Determinarea caracteristicilor termice ale unei clădiri. Intocmirea devizelor locale. Principalii indicatori tehnici și economici ai lucrărilor de construcții și instalații. Analiza conditiilor de munca la efectuarea lucrarilor de instalatii sanitare.

    teză, adăugată 07.11.2014

    Calcul termic al gardurilor exterioare: selectarea parametrilor de proiectare, determinarea rezistenței la transferul de căldură. Putere termică și pierderi, proiectarea sistemului de încălzire. Calcul hidraulic al sistemului de încălzire. Calculul dispozitivelor de încălzire.

CALCULUL necesarului anual de căldură și combustibil folosind exemplul unei cazane a unei școli medii cu 800 de elevi, District Federal Central.

Anexa nr. 1 la scrisoarea Ministerului Economiei al Rusiei din 27 noiembrie 1992 nr. BE-261 / 25-510

LISTA datelor care trebuie depuse odata cu cererea de stabilire a tipului de combustibil pentru intreprinderi (asociatii) si instalatii consumatoare de combustibil.

1.Întrebări generale

Întrebări Răspunsuri
minister (departament)MO
Întreprinderea și locația acesteia (republică, regiune, localitate)Districtul Federal Central
Distanța obiectului până la:
a) gară
B) conductă de gaz (denumirea sa)
B) baze de produse petroliere
D) cea mai apropiată sursă de alimentare cu energie termică (centrala de cogenerare), indicând puterea, sarcina și proprietatea acesteia
B) 0,850 km
Disponibilitatea întreprinderii de a utiliza combustibil și resurse energetice (în exploatare, reconstruit, în construcție, proiectat), indicând categoria acesteiaActual
Documente, aprobări (data, număr, denumirea organizației)
A) privind utilizarea gazelor naturale, a cărbunelui și a altor tipuri de combustibil
B) privind construirea unei persoane sau extinderea unei centrale termice existente (CHP)
Pe baza ce document este proiectată, construită, extinsă sau reconstruită întreprinderea?

Sarcina MO

Tipul și cantitatea (mii, aici) de combustibil utilizat în prezent și pe baza cărui document (data, număr) se stabilește consumul (pentru combustibil solid, indicați locația și marca)
Tipul de combustibil solicitat, consumul total anual (mii aici) și anul începerii consumului
Anul în care întreprinderea și-a atins capacitatea de proiectare, consumul total anual (mii, aici) anul acesta

Gaz natural; 0,536; 2012

2012; 0,536

2. Centrale de cazane și centrale termice
A) Cererea de energie termică

Pentru ce trebuieAtașat max. sarcina termica (Gcal/h)Ore de lucru pe anCererea anuală de căldură (mii Gcal)Acoperirea cererii de căldură mii Gcal/an
SubstantivAve. incl. substantivSubstantivAve. incl. substantivCazană (CHP)Secundar resurse energeticepetreceri
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Încălzire

1,210 5160 2,895 2,895

Ventilare

0,000 0,000 0,000 0,000
0,172 2800 0,483 0,483

Nevoile tehnologice

0,000 0,000 0,000

Nevoile proprii ale centralei termice (CHP)

0,000 0,000 0,000

Pierderi în rețelele de încălzire

0,000 0,000 0,000
1,382 3,378 3,378

B) Compoziția și caracteristicile echipamentului cazanelor, tipul și consumul anual de combustibil

Tipuri de cazane pe grupeCantPutere totală Gcal/hCombustibil folositCombustibil solicitat
Tipul principal (backup)Consum specific kg.e.t/GcalConsumul anual mii t.e.Tipul principal (backup)Consum specific kg.e.t/GcalConsumul anual mii t.e.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Activ
Demontat

Cazane instalate Buderus Logano SK745-820 BAXI (820 kW)

2 1,410 Gaze naturale (nici unul) 158.667 0,536
Rezervaţie

Nota:

1. Indicați consumul total anual de combustibil pentru grupuri de cazane.

2. Precizați consumul specific de combustibil ținând cont de nevoile proprii ale centralei termice (CHP)

3. În coloanele 4 și 7, indicați metoda de ardere a combustibilului (strat, cameră, pat fluidizat).

4. Pentru centralele termice, indicați tipul și marca turbinelor, puterea lor electrică în mii kW, producția anuală și furnizarea de energie electrică în mii kWh,

furnizare anuală de căldură în Gcal., consum specific de combustibil pentru energie electrică și furnizare de căldură (kg/Gcal), consum anual de combustibil pentru energie electrică și producție de căldură în general la centrala de cogenerare.

5. Atunci când se consumă mai mult de 100 de mii de tone de combustibil echivalent pe an, trebuie prezentat bilanțul combustibil și energetic al întreprinderii (asociației).

2.1 Partea generală

Calculul necesarului anual de combustibil pentru o centrală modulară (încălzire și alimentare cu apă caldă) a unei școli secundare a fost efectuat conform instrucțiunilor din Regiunea Moscova. Consumul maxim de căldură pe oră de iarnă pentru încălzirea unei clădiri se determină folosind indicatori agregați. Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă este determinat în conformitate cu instrucțiunile clauzei 3.13 din SNiP 2.04.01-85 „Alimentarea internă cu apă și canalizarea clădirilor”. Datele climatologice sunt acceptate conform SNiP 23-01-99 „Climatologie și geofizică a construcțiilor”. Temperaturile medii calculate ale aerului interior au fost preluate din „Orientările metodologice pentru determinarea consumului de combustibil, energie electrică și apă pentru producerea de căldură prin încălzirea cazanelor ale întreprinderilor municipale de căldură și energie”. Moscova 1994

2.2 Sursa de caldura

Pentru alimentarea cu căldură (încălzire, alimentare cu apă caldă) a școlii, se preconizează instalarea a două cazane Buderus Logano SK745 (Germania) cu o capacitate de 820 kW fiecare într-o cameră de cazane special echipată. Capacitatea totală a echipamentului instalat este de 1.410 Gcal/h. Gazul natural este solicitat ca principal combustibil. Nu este necesară copierea de rezervă.

2.3 Date inițiale și calcul

Nu.IndicatoriFormula și calculul
1 2 3
1 Temperatura exterioară proiectată pentru proiectarea încălziriiT(R.O)= -26
2 Temperatura aerului exterior estimată pentru proiectarea ventilațieiT(R.V)= -26
3 Temperatura medie a aerului exterior în timpul perioadei de încălzireT(SR.O)= -2,4
4 Temperatura medie estimată a aerului interior al clădirilor încălziteT(VN.)=20,0
5 Durata sezonului de încălzireP(O)=215 zile.
6 Numărul de ore de funcționare ale sistemelor de încălzire pe anZ(O)=5160 h
7 Numărul de ore de funcționare ale sistemelor de ventilație pe anZ(V)=0 h
8 Numărul de ore de funcționare a sistemelor de alimentare cu apă caldă pe anZ(G.V)=2800 h
9 Numărul de ore de funcționare a echipamentelor tehnologice pe anZ(V)=0 h
10 Coeff. simultaneitatea acţiunii şi a utilizării. max. tehnologic încărcăturiK(T)=0,0 h
11 Coeff. zile lucrătoareKRD=5,0
12 Consumul mediu orar de căldură pentru încălzireQ(O.SR)= Q(O)*[T(VN)-T(CP.O)]/ [T(BH)-T(R.O))= 1,210* [(18,0)-( -2,4)] / [(18,0)-(-26,0)]= 0,561 Gcal/h
13 Consumul mediu orar de căldură pentru ventilațieQ(B.CP)= Q(B)*[T(BH)-T(CP.O)]/ [T(BH)-T(P.B))= 0,000* [(18,0)-( -2,4)] / [(18,0)-(-26,0)]= 0,000 Gcal/h
14 Consumul mediu orar de căldură pentru alimentarea cu apă caldă pentru încălzire. perioadăQ(G.W.SR)= Q(G.W)/2,2=0,172/2,2=0,078 Gcal/h
15 Consumul mediu orar de căldură pentru alimentarea cu apă caldă varaQ(G.V.SR.L)= (G.V.SR)*[(55-1 5)/(55-5)]*0,8= 0,078*[(55-15)/(55-5) ]*0,8=0,0499 Gcal /h
16 Consumul mediu orar de căldură pe tehnologie pe anQ(TECH.SR)= Q(T)* K(T)=0,000*0,0=0,000 Gcal/h
17 Cererea anuală de căldură pentru încălzireQ(O.YEAR)=24* P(O)* Q(O.SR)=24*215*0,561=2894,76 Gcal
18 Necesarul anual de căldură pentru ventilațieQ(V.YEAR)= ​​​​Z(V)* Q(V.SR)=0.0*0.0=0.00 Gcal
19 Cererea anuală de căldură pentru alimentarea cu apăQ(G.V.YEAR)(24* P(O)* Q(G.V.SR)+24* Q(G.V.SR.L)*)* KRD= (24* 215*0,078 +24 * 0,0499 *(350-215)) * 6/7=483,57 Gcal
20 Cererea anuală de căldură pentru tehnologieQ(T.YEAR)= ​​​​Q(TECH.CP)* Z(T)=0.000*0=0.000 Gcal
21 Cererea totală anuală de căldurăQ(AN)= ​​Q(AN.V)+ Q(AN.V.)+ Q(AN.Y.V.)+ Q(AN.T.)= ​​2894,76 + 0,000+483,57+0,000=3378,33 Gcal
TOTAL pentru clădirile existente:
Cererea anuală de căldură pt
Încălzire
Ventilare
Alimentare cu apă caldă
Tehnologie
Pierderi în t/s
Nevoile proprii ale cazanului

Q(O.YEAR)= ​​​​2894,76 Gcal
Q(V.YEAR)= ​​​​0,000 Gcal
Q(G.V.YEAR)= ​​​​483,57 Gcal
Q(T.YEAR)= ​​​​0,000 Gcal
ROTER= 0,000 Gcal
SOBS= 0,000 Gcal
TOTAL:Q(AN)=3378,33 Gcal
Consum specific de combustibil echivalentV= 142,8*100/90=158,667 KG.U.T./Gcal
Consumul anual de combustibil echivalent pentru alimentarea cu căldură a clădirilor existenteB=536,029 T.U.T

Pentru a comanda un calcul al necesarului anual de căldură și combustibil al unei întreprinderi, completați

Ñîäåðæàíèå

Introducere

Calculul de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă pentru o școală de 90 de elevi

1.1 Scurtă descriere a școlii

2 Determinarea pierderilor de căldură prin gardurile exterioare ale garajului

3 Calculul suprafeței de încălzire și selectarea dispozitivelor de încălzire pentru sistemele de încălzire centrală

4 Calculul schimbului de aer școlar

5 Selectarea radiatoarelor

6 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a unei școli

Calculul încălzirii și ventilației altor obiecte conform schemei date nr. 1 cu alimentare centralizată și locală de căldură

2.1 Calculul consumului de căldură pentru încălzire și ventilație conform standardelor extinse pentru clădiri rezidențiale și publice

2.2 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă pentru clădiri rezidențiale și publice

3.Construirea unui program anual de încărcare termică și selectarea cazanelor

1 Construirea unui grafic anual de sarcină termică

3.2 Selectarea lichidului de răcire

3 Selectarea cazanelor

3.4 Construirea unui grafic anual pentru reglarea alimentării unei centrale termice

Referințe

Introducere

Complexul agroindustrial este un sector energetic al economiei naționale. O cantitate mare de energie este cheltuită pentru încălzirea clădirilor industriale, rezidențiale și publice, crearea unui microclimat artificial în clădirile zootehnice și structurile de protecție a solului, uscarea produselor agricole, fabricarea produselor, obținerea de frig artificial și în multe alte scopuri. Prin urmare, furnizarea de energie a întreprinderilor agricole include o gamă largă de sarcini legate de producerea, transportul și utilizarea energiei termice și electrice, folosind surse de energie tradiționale și netradiționale.

Acest proiect de curs propune o opțiune pentru alimentarea integrată cu energie a unei zone populate:

· pentru o schemă dată de obiecte complexe agroindustriale se realizează o analiză a necesarului de energie termică, electricitate, gaz și apă rece;

· se efectuează calculul sarcinilor de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă;

· se determină puterea necesară a cazanului, care ar putea satisface nevoile de căldură ale gospodăriei;

· se efectuează selecția cazanelor.

· calcularea consumului de gaz,

1. Calculul de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă pentru o școală de 90 de elevi

1.1 Scurtă descriere a școlii

Dimensiuni 43.350x12x2.7.

Volumul camerei V = 1709,34 m 3.

Pereții longitudinali exteriori sunt portanți, din cărămidă îngroșată și finisată, marca KP-U100/25 în conformitate cu GOST 530-95 pe un mortar de ciment-nisip M 50, 250 și 120 mm grosime și 140 mm de izolație - spumă de polistiren între ele.

Pereții interiori sunt fabricați din cărămizi ceramice goale, îngroșate, de calitate KP-U100/15, în conformitate cu GOST 530-95, cu mortar M50.

Pereții despărțitori sunt realizate din cărămidă KP-U75/15 în conformitate cu GOST 530-95, cu mortar M 50.

Acoperiș - pâslă de acoperiș (3 straturi), șapă ciment-nisip 20mm, polistiren expandat 40mm, pâslă pentru acoperiș în 1 strat, șapă ciment-nisip 20mm și placa de acoperire din beton armat;

Podele - beton M300 si sol compactat cu piatra sparta.

Ferestre duble cu rame din lemn pereche, dimensiuni ferestre 2940x3000 (22 buc) și 1800x1760 (4 buc).

Uși exterioare din lemn simple 1770x2300 (6 buc)

Parametrii de proiectare ai aerului exterior tн = - 25 0 С.

Temperatura estimată de ventilație de iarnă a aerului exterior tn.v. = - 16 0 C.

Temperatura estimată a aerului intern tв = 16 0 С.

Zona de umiditate a zonei este normal uscată.

Presiune barometrică 99,3 kPa.

1.2 Calculul schimbului de aer școlar

Procesul de învățare are loc la școală. Caracterizat prin prezența pe termen lung a unui număr mare de studenți. Nu există emisii nocive. Coeficientul de schimbare a aerului pentru o școală va fi de 0,95...2.

K ∙ Vп,

unde Q este schimbul de aer, m³/h; Vп - volumul camerei, m³; K - rata de schimb de aer este luată = 1.

Fig.1. Dimensiunile camerei.

Volumul camerei: = 1709,34 m 3 = 1∙1709,34 = 1709,34 m 3 / h.

In camera amenajam ventilatie generala combinata cu incalzire. Aranjam ventilația naturală de evacuare sub formă de arbori de evacuare aria secțiunii transversale F a arborilor de evacuare se găsește folosind formula: F = Q / (3600 ∙ ν k.in). , după ce s-a determinat în prealabil viteza aerului în arborele de evacuare cu o înălțime de h = 2,7 m

ν k.in. =

ν k.in. = = 1,23 m/s = 1709,34∙ / (3600 ∙ 1,23) = 0,38 m²

Numărul arborilor de evacuare vsh = F / 0,04 = 0,38 / 0,04 = 9,5≈ 10

Acceptăm 10 arbori de evacuare de 2 m înălțime cu o secțiune activă de 0,04 m² (cu dimensiunile 200 x 200 mm).

1.3 Determinarea pierderilor de căldură prin incintele exterioare ale încăperii

Nu ținem cont de pierderile de căldură prin incintele interioare ale încăperii, deoarece diferenţa de temperatură în încăperile separate nu depăşeşte 5 0 C. Determinăm rezistenţa la transferul de căldură a structurilor de închidere. Vom găsi rezistența la transferul de căldură a peretelui exterior (Fig. 1) folosind formula, folosind datele din tabel. 1, știind că rezistența termică la absorbția de căldură a suprafeței interioare a gardului Rв = 0,115 m 2 ∙ 0 C/W

,

unde Rв este rezistența termică la absorbția de căldură a suprafeței interioare a gardului, m²·ºС / W; - suma rezistențelor termice ale conductivității termice ale straturilor individuale t - gardul stratului cu grosimea δi (m), realizat din materiale cu conductivitate termică λi, W / (m·ºС), valorile lui λ sunt date în tabelul 1; Rн - rezistența termică la transferul de căldură a suprafeței exterioare a gardului Rн=0,043 m 2 ∙ 0 C/W (pentru pereți exteriori și podele de mansardă).

Fig.1 Structura materialelor peretelui.

Tabelul 1 Conductibilitatea termică și lățimea materialelor pereților.


Rezistența la transferul de căldură a peretelui exterior:

R 01 = m²·ºС/W.

) Rezistența la transfer de căldură a ferestrelor Ro.ok = 0,34 m 2 ∙ 0 C/W (găsim din tabelul de la pagina 8)

Rezistența la transferul de căldură a ușilor și porților exterioare este de 0,215 m 2 ∙ 0 C/W (o găsim din tabelul de la pagina 8)

) Rezistența la transferul de căldură a tavanului pentru un plafon fără acoperiș (Rв=0,115 m 2 ∙ 0 С/W, Rн=0,043 m 2 ∙ 0 С/W).

Calculul pierderilor de căldură prin tavane:

Fig.2 structura tavanului.

Tabelul 2 Conductibilitatea termică și lățimea materialelor pardoselii


Rezistenta la transferul termic al tavanului

m 2 ∙ 0 C/W.

) Pierderile de căldură prin pardoseli se calculează pe zone - benzi de 2 m lățime, paralele cu pereții exteriori (Fig. 3).

Suprafața zonelor de etaj minus suprafața subsolului: = 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 = 142 m 2

F1=12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 = 48 m 2 ,= 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=148 m 2

F2=12 ∙ 2 + 12∙ 2 = 48 m 2 ,= 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2=142 m 2

F3=6 ∙ 0,5 + 12 ∙ 2 = 27 m 2

Suprafețele zonelor de la subsol: = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 = 60 m 2

F1=6 ∙ 2 + 6 ∙ 2 = 24 m 2 ,= 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 m 2

F2=6 ∙ 2 = 12 m 2

F1 = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2=60 m 2

Pardoselile situate direct pe sol sunt considerate neizolate dacă sunt formate din mai multe straturi de materiale, conductivitatea termică a fiecăruia fiind λ≥1,16 W/(m 2 ∙ 0 C). Podelele sunt considerate izolate dacă stratul izolator are λ<1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С.

Rezistența la transferul de căldură (m 2 ∙ 0 C/W) pentru fiecare zonă este determinată ca și pentru podelele neizolate, deoarece conductivitatea termică a fiecărui strat λ≥1,16 W/m 2 ∙ 0 C. Deci, rezistența la transferul de căldură Ro=Rн.п. pentru prima zonă este 2,15, pentru a doua - 4,3, pentru a treia - 8,6, restul - 14,2 m 2 ∙ 0 C/W.

) Suprafața totală a deschiderilor ferestrelor: aprox = 2,94∙3∙22+1,8∙1,76∙6 = 213 m2.

Suprafața totală a ușilor exterioare: dv = 1,77 ∙ 2,3 ∙ 6 = 34,43 m2.

Suprafața peretelui exterior minus deschiderile ferestrelor și ușilor: n.s. = 42,85 ∙ 2,7 + 29,5 ∙ 2,7 + 11,5 ∙ 2,7 + 14,5∙ 2,7+3∙ 2,7+8,5∙ 2,7 - 213-34 .43 = 62 m2.

Suprafața peretelui subsolului: n.s.p =14,5∙2,7+5,5∙2,7-4,1=50

) Suprafața tavanului: oală = 42,85 ∙ 12+3∙ 8,5 = 539,7 m 2 ,

,

unde F este aria gardului (m²), care este calculată cu o precizie de 0,1 m² (dimensiunile liniare ale structurilor de închidere sunt determinate cu o precizie de 0,1 m, urmând regulile de măsurare); tв și tн - temperaturile calculate ale aerului intern și extern, ºС (adăugați 1…3); R 0 - rezistența totală la transferul de căldură, m 2 ∙ 0 C / W; n este un coeficient în funcție de poziția suprafeței exterioare a gardului în raport cu aerul exterior, vom lua valorile coeficientului n=1 (pentru pereți exteriori, acoperișuri fără acoperiș, podele de mansardă cu oțel, țigle). sau acoperiș din azbest-ciment peste strunguri rare, podele pe sol)

Pierderi de căldură prin pereții exteriori:

FNS = 601,1 W.

Pierderi de căldură prin pereții exteriori ai subsolului:

Fn.s.p = 130,1 W.

∑F n.s. =F n.s. +F n.s.p. =601,1+130,1=731,2 W.

Pierderi de căldură prin ferestre:

Fock = 25685 W.

Pierderi de căldură prin uși:

FDV = 6565,72 W.

Pierderi de căldură prin tavan:

Fpot = = 13093,3 W.

Pierderi de căldură prin podea:

Fpol = 6240,5 W.

Pierderi de căldură prin podeaua subsolului:

Fpol.p = 100 W.

∑F etaj =F etaj. +F jumătate p. =6240,5+100=6340,5 W.

Pierderile suplimentare de căldură prin pereți verticali externi și înclinați (proiecție verticală), uși și ferestre depind de diverși factori. Valorile Fdob sunt calculate ca procent din principalele pierderi de căldură. Pierderea suplimentară de căldură prin peretele exterior și ferestrele orientate spre nord, est, nord-vest și nord-est este de 10%, iar spre sud-est și vest - 5%.

Pierderile suplimentare pentru infiltrarea aerului exterior pentru clădirile industriale se consideră a fi de 30% din pierderile principale prin toate gardurile:

Finf = 0,3 · (Fn.s. + Fok. + Fpot. + Fdv + Fpol.) = 0,3 · (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) = 15724, 7 W

Astfel, pierderea totală de căldură este determinată de formula:

1.4 Calculul suprafeței de încălzire și selectarea dispozitivelor de încălzire pentru sistemele de încălzire centrală

Dispozitivele de încălzire cele mai comune și universal utilizate sunt caloriferele din fontă. Sunt instalate în clădiri rezidențiale, publice și diverse industriale. Folosim tevi de otel ca dispozitive de incalzire in spatii industriale.

Să determinăm mai întâi fluxul de căldură de la conductele sistemului de încălzire. Fluxul de căldură transmis camerei de conductele neizolate așezate deschis este determinat de formula 3:

Ftr = Ftr ∙ ktr · (ttr - tv) ∙ η,

unde Ftr = π ∙ d l - aria suprafeței exterioare a țevii, m²; d și l - diametrul exterior și lungimea conductei, m (diametrele conductelor principale sunt de obicei de 25...50 mm, coloane de 20...32 mm, conexiuni la dispozitivele de încălzire 15...20 mm); ktr - coeficientul de transfer termic al conductei W/(m 2 ∙ 0 C) se determină conform Tabelului 4 în funcție de presiunea temperaturii și tipul de lichid de răcire din conductă, ºC; η - coeficient egal cu 0,25 pentru linia de alimentare situată sub tavan, pentru coloane verticale - 0,5, pentru linia de retur situată deasupra podelei - 0,75, pentru conexiunile la dispozitivul de încălzire - 1,0

Conducta de alimentare:

Diametru-50mm:50mm =3.14∙73.4∙0.05=11.52 m²;

Diametru 32mm:32mm =3.14∙35.4∙0.032=3.56 m²;

Diametru-25 mm:25mm =3,14∙14,45∙0,025=1,45 m²;

Diametru-20:20mm =3,14∙32,1∙0,02=2,02 m²;

Conducta de retur:

Diametru-25mm:25mm =3.14∙73.4∙0.025=5.76 m²;

Diametru-40mm:40mm =3.14∙35.4∙0.04=4.45 m²;

Diametru-50mm:50mm =3.14∙46.55∙0.05=7.31 m²;

Coeficientul de transfer de căldură al conductelor pentru diferența medie dintre temperatura apei din dispozitiv și temperatura aerului din cameră (95+70) / 2 - 15 = 67,5 ºС este luat egal cu 9,2 W/(m²∙ºС). în conformitate cu datele din tabelul 4.

Conducerea directă a căldurii:

Ф p1,50mm = 11,52 ∙ 9,2 · (95 - 16) ∙ 1 = 8478,72 W;

Ф p1,32mm =3,56∙9,2 · (95 - 16)∙1=2620,16 W;

Ф p1,25mm =1,45∙9,2 · (95 - 16)∙1=1067,2 W;

Ф p1,20mm =2,02∙9,2 · (95 - 16)∙1=1486,72 W;

Conducta de retur de caldura:

Ф p2,25mm =5,76∙9,2 · (70 - 16)∙1=2914,56 W;

Ф p2,40mm =4,45∙9,2 · (70 - 16)∙1=2251,7 W;

Ф p2,50mm =7,31∙9,2 · (70 - 16)∙1=3698,86 W;

Debitul total de căldură de la toate conductele:

F tr =8478.72+2620.16+1067.16+1486.72+2914.56+2251.17+3698.86=22517.65 W

Suprafața necesară de încălzire (m²) a dispozitivelor este determinată aproximativ prin formula 4:

,

unde Fogr-Ftr este transferul de căldură al dispozitivelor de încălzire, W; Ftr - transferul de căldură al conductelor deschise situate în aceeași încăpere cu dispozitive de încălzire, W pr - coeficientul de transfer de căldură al dispozitivului, W/(m 2 ∙ 0 C); pentru încălzirea apei tpr = (tg+tо)/2; tg și tо - temperatura calculată a apei calde și răcite din aparat; pentru încălzirea cu abur de joasă presiune, se ia tpr=100 ºС în sistemele de înaltă presiune, tpr este egal cu temperatura aburului din fața dispozitivului la presiunea corespunzătoare; tв - temperatura estimată a aerului în cameră, ºС; β 1 - factor de corecție ținând cont de metoda de instalare a dispozitivului de încălzire. Când este instalat liber pe un perete sau într-o nișă de 130 mm adâncime, β 1 = 1; în alte cazuri, valorile lui β 1 sunt luate pe baza următoarelor date: a) dispozitivul este instalat pe un perete fără nișă și acoperit cu o placă sub forma unui raft cu o distanță între placă și dispozitiv de încălzire de 40...100 mm, coeficient β 1 = 1,05...1,02; b) aparatul se instalează într-o nișă de perete cu adâncimea mai mare de 130 mm cu o distanță între placă și dispozitivul de încălzire de 40...100 mm, coeficient β 1 = 1,11...1,06; c) dispozitivul este instalat într-un perete fără nișă și acoperit cu un dulap din lemn cu fante în placa de sus și în peretele frontal lângă podea, cu o distanță între placă și dispozitivul de încălzire egală cu 150, 180, 220 și 260 mm, coeficientul β 1 este, respectiv, egal cu 1,25; 1,19; 1.13 și 1.12; β 1 - factor de corecție β 2 - factor de corecție ținând cont de răcirea apei în conducte. Cu instalarea deschisă a conductelor de încălzire a apei și cu încălzire cu abur β 2 =1. pentru o conductă ascunsă, cu circulație cu pompă β 2 = 1,04 (sisteme cu o singură conductă) și β 2 = 1,05 (sisteme cu două conducte cu distribuție aeriană); în timpul circulației naturale, datorită răcirii crescute a apei în conducte, valorile lui β 2 trebuie înmulțite cu un coeficient de 1,04.pr= 96 m²;

Numărul necesar de secțiuni de radiatoare din fontă pentru camera calculată este determinat de formula:

Fpr / fsecțiune,

unde fsection este aria suprafeței de încălzire a unei secțiuni, m² (Tabelul 2 = 96 / 0,31 = 309).

Valoarea n rezultată este aproximativă. Dacă este necesar, se împarte în mai multe dispozitive și, prin introducerea unui factor de corecție β 3, care ia în considerare modificarea coeficientului mediu de transfer termic al dispozitivului în funcție de numărul de secțiuni din acesta, numărul de secțiuni acceptate pentru instalare. in fiecare dispozitiv de incalzire se gaseste:

gura = n · β 3 ;

gura = 309 · 1,05 = 325.

Instalăm 27 de calorifere în 12 secțiuni.

încălzire alimentare cu apă ventilație școală

1.5 Selectarea încălzitoarelor

Încălzitoarele de aer sunt folosite ca dispozitive de încălzire pentru a crește temperatura aerului furnizat încăperii.

Alegerea încălzitoarelor de aer este determinată în următoarea ordine:

Determinăm debitul de căldură (W) utilizat pentru încălzirea aerului:

Фв = 0,278 ∙ Q ∙ ρ ∙ c ∙ (tв - tн), (10)

unde Q este debitul volumetric de aer, m³/h; ρ - densitatea aerului la temperatura tк, kg/m³; ср = 1 kJ/ (kg∙ ºС) - capacitatea termică specifică izobară a aerului; tk - temperatura aerului după încălzitor, ºС; tn - temperatura inițială a aerului care intră în încălzitor, ºС

Densitatea aerului:

ρ = 346/(273+18) 99,3/99,3 = 1,19;

Fv = 0,278 ∙ 1709,34 ∙ 1,19 ∙ 1 ∙ (16- (-16)) = 18095,48 W.

,

Viteza estimată a masei aerului este de 4-12 kg/s∙ m².

m².

3. Apoi, conform Tabelului 7, selectăm modelul și numărul încălzitorului cu aria secțiunii transversale în aer liber apropiată de cea calculată. La instalarea mai multor încălzitoare în paralel (de-a lungul fluxului de aer), se ia în considerare suprafața totală a secțiunii transversale deschise a acestora. Selectăm 1 K4PP nr. 2 cu o secțiune transversală a aerului curat de 0,115 m² și o suprafață de încălzire de 12,7 m²

4. Pentru încălzitorul selectat, calculați viteza reală a masei aerului

= 4,12 m/s.

După aceasta, conform graficului (Fig. 10) pentru modelul de încălzire adoptat, găsim coeficientul de transfer de căldură k în funcție de tipul de lichid de răcire, viteza acestuia și valoarea lui νρ. Conform graficului, coeficientul de transfer termic k = 16 W/(m 2 0 C)

Determinăm debitul de căldură real (W) transferat de unitatea de încălzire către aerul încălzit:

Фк = k ∙ F ∙ (t´ср - tср),

unde k este coeficientul de transfer termic, W/(m 2 ∙ 0 C); F - suprafața de încălzire a încălzitorului, m²; t´av - temperatura medie a lichidului de răcire, ºС, pentru lichid de răcire - abur - t´av = 95 ºС; tср - temperatura medie a aerului încălzit t´ср = (tк + tн) /2

Fk = 16 ∙ 12,7 ∙ (95 -(16-16)/2) = 46451∙2=92902 W.

încălzitoarele cu plăci KZPP nr. 7 asigură un flux de căldură de 92902 W, iar cel necesar este de 83789,85 W. În consecință, transferul de căldură este pe deplin asigurat.

Marja de transfer de căldură este =6%.

1.6 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a unei școli

La școală este nevoie de apă caldă pentru nevoi sanitare și casnice. O școală cu 90 de locuri consumă 5 litri de apă caldă pe zi. Total: 50 litri. Asadar, asezam 2 risers cu un debit de apa de 60 l/h fiecare (adica doar 120 l/h). Avand in vedere ca in medie apa calda este folosita pentru necesitati sanitare timp de aproximativ 7 ore pe parcursul zilei, constatam ca cantitatea de apa calda este de 840 l/zi. Consumul școlar pe oră este de 0,35 m³/h

Apoi fluxul de căldură către alimentarea cu apă va fi

Fgv. = 0,278 · 0,35 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 20038 W

Numărul de cabine de duș pentru școală este de 2. Consumul orar de apă caldă pe cabină este Q = 250 l/h, să presupunem că în medie dușul funcționează 2 ore pe zi.

Apoi consumul total de apă caldă: Q = 3 2 250 10 -3 = 1m 3

Fgv. =0,278 · 1 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 57250 W.

∑F g.v. =20038+57250=77288 W.

2. Calculul sarcinii termice pentru încălzire centralizată

Debitul maxim de căldură (W) cheltuit pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și publice din sat incluse în sistemul centralizat de încălzire poate fi determinat prin indicatori agregați în funcție de suprafața de locuit folosind următoarele formule:

Fotografie = φ ∙ F,

Foto.j.=0,25∙Fot.j., (19)

unde φ este un indicator agregat al fluxului de căldură specific maxim cheltuit pentru încălzirea a 1 m² de spațiu de locuit, W/m². Valorile lui φ sunt determinate în funcție de temperatura aerului exterior de iarnă calculată conform programului (Fig. 62); F - suprafață de locuit, m².

1. Pentru treisprezece clădiri de 16 apartamente cu o suprafață de 720 m2, obținem:

Fotografie = 13 ∙ 170 ∙ 720 = 1591200 W.

Pentru unsprezece blocuri de 8 apartamente cu o suprafață de 360 ​​m2 obținem:

Fotografie = 8 ∙ 170 ∙ 360 = 489600 W.

Pentru miere punct cu dimensiunile 6x6x2.4 obținem:

Fotototal=0,25∙170∙6∙6=1530 W;

Pentru un birou cu dimensiunile 6x12 m:

Foto generală = 0,25 ∙ 170∙ 6 12 = 3060 W,

Pentru clădirile individuale rezidențiale, publice și industriale, debitele maxime de căldură (W) cheltuite pentru încălzire și încălzirea aerului în sistemul de ventilație de alimentare sunt determinate aproximativ de formulele:

Ph = qot Vn (tv - tn) a,

Фв = qв · Vн · (tв - tн.в.),

unde q from și q in sunt caracteristicile specifice de încălzire și ventilație ale clădirii, W/(m 3 · 0 C), luate conform Tabelului 20; V n - volumul clădirii conform măsurării exterioare fără subsol, m 3, se ia conform proiectelor standard sau se determină prin înmulțirea lungimii acesteia cu lățimea și înălțimea sa de la nivelul de planificare al terenului până la vârful cornișei ; t in = temperatura medie de proiectare a aerului, tipică pentru majoritatea încăperilor clădirii, 0 C; t n = temperatura aerului exterior calculată iarna, - 25 0 C; t n.v. - temperatura estimată de ventilare iarnă a aerului exterior, - 16 0 C; a - factor de corecție ținând cont de influența condițiilor climatice locale asupra caracteristicilor termice specifice la tn = 25 0 C a = 1,05

Ph = 0,7 ∙ 18∙36∙4,2 ∙ (10 - (- 25)) ∙ 1,05 = 5000,91 W,

Fv.tot.=0,4∙5000,91=2000 W.

Casa de brigadă:

Ph = 0,5∙ 1944 ∙ (18 - (- 25)) ∙ 1,05 = 5511,2 W,

Atelier școlar:

Ph = 0,6 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 25)) 1,05 = 47981,8 W,

Fv = 0,2 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 16)) ∙ = 11249,28 W,

2.2 Calculul consumului de căldură pentru alimentarea cu apă caldă pentru clădiri rezidențiale și publice

Debitul mediu de căldură (W) consumat în timpul perioadei de încălzire pentru alimentarea cu apă caldă a clădirilor se află după formula:

F g.v. = q g.v. n f,

În funcție de rata consumului de apă la o temperatură de 55 0 C, indicatorul agregat al debitului termic mediu (W) cheltuit pentru alimentarea cu apă caldă pentru o persoană va fi egal cu: La un consum de apă de 115 l/zi q g.w. este 407 W.

Pentru 16 blocuri de locuințe cu 60 de locuitori, debitul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă va fi: F g.w. = 407 60 = 24420 W,

pentru treisprezece astfel de case - F g.v. = 24420 · 13 = 317460 W.

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a opt blocuri de 16 apartamente cu 60 de locuitori vara

F g.v.l. = 0,65 · F g.v. = 0,65 317460 = 206349 W

Pentru 8 blocuri cu 30 de locuitori, debitul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă va fi:

F g.v. = 407 · 30 = 12210 W,

pentru unsprezece astfel de case - F g.v. = 12210 · 11 = 97680 W.

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă a unsprezece blocuri de 8 apartamente cu 30 de locuitori vara

F g.v.l. = 0,65 · F g.v. = 0,65 · 97680 = 63492 W.

Apoi, fluxul de căldură către alimentarea cu apă a biroului va fi:

Fgv. = 0,278 ∙ 0,833 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 47690 W

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă de birou vara:

F g.v.l. = 0,65 ∙ F g.v. = 0,65 ∙ 47690 = 31000 W

Fluxul de căldură către alimentarea cu apă medicală. punctul va fi:

Fgv. = 0,278 ∙ 0,23 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 13167 W

Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă miere. articol vara:

F g.v.l. = 0,65 ∙ F g.v. = 0,65 ∙ 13167 = 8559 W

În ateliere, apa caldă este necesară și pentru nevoi sanitare și menajere.

Atelierul contine 2 montante cu un debit de apa de 30 l/h fiecare (adica in total 60 l/h). Avand in vedere ca in medie apa calda pentru nevoi sanitare este folosita aproximativ 3 ore pe zi, gasim cantitatea de apa calda - 180 l/zi

Fgv. = 0,278 · 0,68 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 38930 W

Debitul de căldură consumat pentru alimentarea cu apă caldă la un atelier școlar vara:

Fgv.l = 38930 · 0,65 = 25304,5 W

Tabel rezumativ al fluxurilor de căldură

Debitele de căldură calculate, W

Nume

Încălzire

Ventilare

Nevoi tehnice

Scoala pentru 90 de elevi

casa de 16 mp

Miere. paragraf

bloc de 8 apartamente

Atelier școlar





∑Ф total =Ф de la +Ф la +Ф g.v. =2147318+13243+737078=2897638 W.

3. Construirea unui program anual de încărcare termică și selectarea cazanelor

.1 Construirea unui grafic anual de sarcină termică

Consumul anual pentru toate tipurile de consum de căldură poate fi calculat folosind formule analitice, dar este mai convenabil să-l determinăm grafic din graficul anual de încărcare termică, care este, de asemenea, necesar pentru a stabili modurile de funcționare a cazanului pe tot parcursul anului. Un astfel de grafic este construit în funcție de durata diferitelor temperaturi dintr-o zonă dată, care este determinată conform Anexei 3.

În fig. Figura 3 prezintă graficul de sarcină anuală a cazanului care deservește zona rezidențială a satului și un grup de clădiri industriale. Graficul este construit după cum urmează. În partea dreaptă, de-a lungul axei absciselor, durata de funcționare a cazanului este reprezentată în ore, în partea stângă - temperatura aerului exterior; Consumul de căldură este reprezentat de-a lungul axei ordonatelor.

În primul rând, ei construiesc un grafic al modificărilor consumului de căldură pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și publice, în funcție de temperatura exterioară. Pentru a face acest lucru, debitul maxim total de căldură cheltuit pentru încălzirea acestor clădiri este trasat pe axa ordonatelor, iar punctul găsit este legat printr-o linie dreaptă de punctul corespunzător temperaturii aerului exterior egal cu temperatura medie de proiectare a clădirilor rezidențiale; clădiri publice și industriale tв = 18 °С. Deoarece începutul sezonului de încălzire este luat la o temperatură de 8 °C, linia 1 a graficului până la această temperatură este prezentată ca o linie punctată.

Consumul de căldură pentru încălzirea și ventilarea clădirilor publice în funcția tн este o linie dreaptă înclinată 3 de la tв = 18 °С la temperatura de ventilație calculată tн.в. pentru o anumită regiune climatică. La temperaturi mai scăzute, aerul din cameră este amestecat cu aerul de alimentare din exterior, adică. are loc recirculare, iar consumul de căldură rămâne neschimbat (graficul este paralel cu axa absciselor). În mod similar, sunt construite grafice ale consumului de căldură pentru încălzirea și ventilația diferitelor clădiri industriale. Temperatura medie a clădirilor industriale tв = 16 °С. În figura este prezentat consumul total de căldură pentru încălzire și ventilație pentru acest grup de obiecte (liniile 2 și 4 pornind de la o temperatură de 16 °C). Consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă și nevoile tehnologice nu depind de tn. Graficul general pentru aceste pierderi de căldură este prezentat ca linie dreaptă 5.

Graficul total al consumului de căldură în funcție de temperatura aerului exterior este prezentat prin linia întreruptă 6 (punctul de rupere corespunde tn.v.), tăind pe axa ordonatelor un segment egal cu debitul maxim de căldură consumat pentru toate tipurile de consum. (∑Fotografie + ∑Fv + ∑Fg. c. + ∑Ft) la temperatura exterioară calculată tн.

Adunând încărcările totale, am obținut 2,9 W.

În dreapta axei absciselor, pentru fiecare temperatură exterioară, s-a păstrat numărul de ore din sezonul de încălzire (cumulat) în care temperatura a rămas egală sau mai mică decât cea pentru care s-a realizat construcția (Anexa 3). Și linii verticale sunt trase prin aceste puncte. În continuare, ordonatele corespunzătoare consumului maxim de căldură la aceleași temperaturi exterioare sunt proiectate pe aceste linii din graficul consumului total de căldură. Punctele rezultate sunt conectate printr-o curbă netedă 7, care reprezintă un grafic al sarcinii termice în timpul perioadei de încălzire.

Aria delimitată de axele de coordonate, curba 7 și linia orizontală 8, care arată sarcina totală de vară, exprimă consumul anual de căldură (GJ/an):

an = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ F ∙ m Q ∙ m n,

unde F este aria graficului anual de încărcare termică, mm²; m Q și m n sunt scalele consumului de căldură și timpului de funcționare al cazanului, respectiv W/mm și h/mm.an = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ 9871,74 ∙ 23548 ∙ 47,8 = 40001,67 J/an

Din care perioada de încălzire reprezintă 31681,32 J/an, adică 79,2%, pentru vara 6589,72 J/an, adică 20,8%.

3.2 Selectarea lichidului de răcire

Folosim apa ca lichid de racire. Deoarece sarcina termică de proiectare Фр este ≈ 2,9 MW, care este mai mică decât condiția (Фр ≤ 5,8 MW), este permisă utilizarea apei cu o temperatură de 105 ºС în conducta de alimentare, iar în conducta de retur temperatura apei este se presupune a fi 70 ºС. În același timp, ținem cont că scăderea temperaturii în rețeaua de consumatori poate ajunge la 10%.

Utilizarea apei supraîncălzite ca lichid de răcire asigură economii mai mari la țevile metalice prin reducerea diametrului acestora și reduce consumul de energie al pompelor de rețea, deoarece cantitatea totală de apă care circulă în sistem este redusă.

Deoarece unii consumatori necesită abur în scopuri tehnice, consumatorii trebuie să instaleze schimbătoare de căldură suplimentare.

3.3 Selectarea cazanelor

Cazanele de incalzire si industriale, in functie de tipul de cazane instalate in ele, pot fi de apa calda, abur sau combinate - cu cazane de abur si apa calda.

Alegerea cazanelor convenționale din fontă cu lichid de răcire la temperatură joasă simplifică și reduce costul aprovizionării locale cu energie. Pentru furnizarea de căldură, acceptăm trei cazane de apă din fontă „Tula-3” cu o putere termică de 779 kW fiecare folosind combustibil gazos cu următoarele caracteristici:

Puterea estimată Фр = 2128 kW

Puterea instalată Fu = 2337 kW

Suprafata de incalzire - 40,6 m²

Număr de secțiuni - 26

Dimensiuni 2249×2300×2361 mm

Temperatura maximă de încălzire a apei - 115 ºС

Eficiență la funcționarea pe gaz η a.a. = 0,8

Când funcționează în modul de abur, presiunea în exces a aburului este de 68,7 kPa

.4 Construirea unui grafic anual pentru reglarea alimentării unei centrale termice

Datorită faptului că sarcina termică a consumatorilor variază în funcție de temperatura aerului exterior, modul de funcționare al sistemului de ventilație și aer condiționat, consumul de apă pentru alimentarea cu apă caldă și nevoile tehnologice, modurile economice de generare a energiei termice în camera cazanului trebuie să să fie asigurată prin reglarea centrală a furnizării de căldură.

În rețelele de încălzire a apei, se utilizează o reglare de înaltă calitate a furnizării de căldură, realizată prin modificarea temperaturii lichidului de răcire la un debit constant.

Graficele temperaturilor apei din rețeaua de încălzire sunt reprezentate de tп = f (tн, ºС), tо = f (tн, ºС). După ce am construit un grafic folosind metoda dată în lucrare pentru tн = 95 ºС; tо = 70 ºС pentru încălzire (se ține cont de faptul că temperatura lichidului de răcire din rețeaua de alimentare cu apă caldă nu trebuie să scadă sub 70 ºС), tпв = 90 ºС; tov = 55 ºС - pentru ventilație, determinăm intervalele de schimbare a temperaturii lichidului de răcire în rețelele de încălzire și ventilație. Valorile temperaturii exterioare sunt reprezentate de-a lungul axei absciselor, iar temperatura apei de alimentare este reprezentată de-a lungul axei ordonatelor. Originea coincide cu temperatura internă calculată pentru clădirile rezidențiale și publice (18 ºС) și temperatura lichidului de răcire, de asemenea, egală cu 18 ºС. La intersecția perpendicularelor restabilite pe axele de coordonate în punctele corespunzătoare temperaturilor tp = 95 ºС, tн = -25 ºС, se găsește punctul A, iar prin trasarea unei linii orizontale de la temperatura apei de retur de 70 ºС se găsește punctul B. Conectând punctele A și B cu coordonatele de început, obținem un grafic al modificărilor temperaturii apei de retur și retur în rețeaua de încălzire în funcție de temperatura aerului exterior. Dacă există o sarcină de alimentare cu apă caldă, temperatura lichidului de răcire în linia de alimentare a unei rețele de tip deschis nu trebuie să scadă sub 70 °C, prin urmare graficul temperaturii pentru apa de alimentare are un punct de inflexiune C, la stânga căruia τ p =const. Furnizarea de căldură pentru încălzire la o temperatură constantă este controlată prin modificarea debitului lichidului de răcire. Temperatura minimă a apei de retur este determinată prin trasarea unei linii verticale prin punctul C până când aceasta se intersectează cu graficul apei de retur. Proiecția punctului D pe axa ordonatelor arată cea mai mică valoare a lui τto. Perpendiculara, restabilită din punctul corespunzător temperaturii exterioare calculate (-16 ºС), intersectează liniile drepte AC și BD în punctele E și F, arătând temperaturile maxime ale apei de retur și de retur pentru sistemele de ventilație. Adică, temperaturile sunt de 91 °С și, respectiv, 47 °С, care rămân neschimbate în intervalul de la tн.в și tн (liniile EK și FL). În acest interval de temperaturi ale aerului exterior, unitățile de ventilație funcționează cu recirculare, gradul căruia este reglat astfel încât temperatura aerului care intră în încălzitoare să rămână constantă.

Graficul temperaturilor apei din rețeaua de încălzire este prezentat în Fig. 4.

Fig.4. Graficul temperaturii apei în rețeaua de încălzire.

Referințe

1. Efendiev A.M. Proiectarea aprovizionării cu energie pentru întreprinderile agricole. Manual metodic. Saratov 2009.

Zaharov A.A. Atelier despre utilizarea căldurii în agricultură. Ediția a doua, revizuită și extinsă. Agropromizdat din Moscova 1985.

Zaharov A.A. Aplicarea căldurii în agricultură. Moscova Kolos 1980.

Kiryushatov A.I. Centrale termice pentru productia agricola. Saratov 1989.

SNiP 2.10.02-84 Clădiri și spații pentru depozitarea și prelucrarea produselor agricole.

Introducere

Partea generala

Caracteristicile obiectului

Determinarea numărului de consumatori de căldură. Graficul consumului anual de căldură

Sistem de alimentare cu căldură și diagramă schematică

Calculul schemei termice a cazanului

Alegerea echipamentului cazanelor

Selectarea și amplasarea echipamentelor principale și auxiliare

Calculul termic al unității cazanului

Calcul aerodinamic al traseului de suflare a căldurii

Unitate specială.

2. Dezvoltarea unui sistem de încălzire bloc.

2.1 Date inițiale de alimentare cu apă

2.2 Selectarea unei scheme de preparare a apei

2.3 Calculul echipamentului instalației de încălzire a apei

2.4 Calculul instalării rețelei

3. Partea tehnica si economica

3.1 Date inițiale

3.2 Calculul costului contractual al lucrărilor de construcție și instalare

3.3 Determinarea costurilor anuale de exploatare

3.4 Determinarea efectului economic anual

Instalarea boilerelor secţionale

5. Automatizare

Reglarea automată și controlul termic al centralei KE-25-14s

6. Protectia muncii in constructii

6.1 Securitatea muncii în timpul instalării echipamentelor energetice și tehnologice în camera cazanelor

6.2 Analiza și prevenirea pericolelor potențiale

6.3 Calculul slingurilor

7. Organizarea, planificarea și managementul construcției

7.1 Instalarea cazanelor

7.2 Condiții de începere a lucrului

7.3 Costul de producție al costurilor forței de muncă și al salariilor

7.4 Calculul parametrilor de program

7.5 Organizarea planului de construcție

7.6 Calculul indicatorilor tehnici și economici

8. Organizarea funcționării și economisirea energiei

Lista literaturii folosite

Introducere.

În vremurile noastre grele, cu o economie de criză bolnavă, construcția de noi instalații industriale este plină de mari dificultăți, dacă construcția este deloc posibilă. Dar oricând, în orice situație economică, există o serie de industrii, fără a căror dezvoltare este imposibilă funcționarea normală a economiei naționale și este imposibil să se asigure populației condițiile sanitare și igienice necesare. Astfel de industrii includ energia, care oferă populației condiții confortabile de viață atât acasă, cât și la locul de muncă.

Studii recente au arătat fezabilitatea economică a menținerii unei ponderi semnificative a participării centralelor mari de cazane de încălzire la acoperirea consumului total de energie termică.

Alături de cazane mari industriale, de producție și de încălzire, cu o capacitate de sute de tone de abur pe oră sau sute de MW de sarcină termică, au fost instalate un număr mare de unități de cazane de până la 1 MW și care funcționează cu aproape toate tipurile de combustibil. .

Cu toate acestea, cea mai mare problemă este cu combustibilul. Consumatorii de multe ori nu au suficienți bani pentru a plăti combustibilii lichizi și gazoși. Prin urmare, este necesară utilizarea resurselor locale.

În acest proiect de teză se dezvoltă reconstrucția cazanului de producție și încălzire a centralei RSC Energia, care folosește ca combustibil cărbune extras local. În viitor, este planificată transferul unităților de cazane pentru a arde gazele din emisiile de gaze de degazare din mină, care se află pe teritoriul uzinei de îmbogățire. În cazanul existent s-au instalat două unități de cazane de abur KE-25-14, care au servit la alimentarea cu abur întreprinderii centralei RSC Energia, și cazane de apă caldă TVG-8 (2 cazane) pentru încălzire, ventilație și apă caldă. aprovizionare cu clădiri administrative și un sat rezidențial.

Datorită reducerii producției de cărbune, capacitatea de producție a întreprinderii miniere de cărbune a scăzut, ceea ce a dus la reducerea nevoii de abur. Acest lucru a determinat reconstrucția cazanului, care constă în utilizarea cazanelor cu abur KE-25 nu numai în scopuri de producție, ci și pentru producerea de apă caldă pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă în schimbătoare de căldură speciale.

1. PARTEA GENERALĂ

1.1. CARACTERISTICILE OBIECTULUI

Boilerul proiectat este situat pe teritoriul centralei RSC Energia

Amenajarea și amplasarea clădirilor și structurilor pe amplasamentul industrial al fabricii de procesare sunt realizate în conformitate cu cerințele SNiP.

Dimensiunea șantierului industrial în limitele gardului este de 12,66 hectare, suprafața clădirii este de 52.194 m2.

Rețeaua de transport a zonei de construcție este reprezentată de căi ferate publice și drumuri locale.

Terenul este plat, cu ușoare cote, iar solul este dominat de lut.

Sursa de alimentare cu apă este stația de filtrare și canalul Seversky Donets-Donbass. Este prevăzută duplicarea conductei de apă.

1.3. Determinarea cantității de consumatori de căldură. Graficul consumului anual de căldură.

Consumul estimat de căldură de către întreprinderile industriale este determinat în funcție de standardele specifice de consum de căldură per unitate de producție sau pentru un tip de lichid de răcire de lucru (apă, abur). Consumul de căldură pentru încălzire, ventilație și nevoi tehnologice este prezentat în Tabelul 1.2. sarcini termice.

Programul anual de consum de căldură este reprezentat grafic în funcție de durata temperaturilor exterioare, ceea ce este reflectat în Tabelul 1.2. a acestui proiect de absolvire.

Ordonata maximă a graficului consumului anual de căldură corespunde consumului de căldură la o temperatură a aerului exterior de –23 °C.

Aria delimitată de axele curbei și ordonatelor oferă consumul total de căldură pentru perioada de încălzire, iar dreptunghiul din partea dreaptă a graficului oferă consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă vara.

Pe baza datelor din tabelul 1.2. Calculăm consumul de căldură de către consumatori pentru 4 moduri: iarna maximă (t r.o. = -23C;); la temperatura medie exterioară în perioada de încălzire; la temperatura aerului exterior +8C; vara.

Efectuăm calculul din Tabelul 1.3. dupa formulele:

Sarcina termica pentru incalzire si ventilatie, MW

Q OB =Q R OB *(t în -t n)/(t în -t r.o.)

Sarcina termica la alimentarea cu apa calda vara, MW

Q L HW =Q R HW *(t g -t chl)/(t g -t xs)*

unde: Q R OV este sarcina termică calculată de iarnă pentru încălzire și ventilație la temperatura aerului exterior calculată pentru proiectarea sistemului de încălzire. Acceptăm conform tabelului. 1.2.

t HV - temperatura interioară a aerului în încăperea încălzită, t HV = 18С

Q Р ГВ - sarcina termică calculată de iarnă pentru alimentarea cu apă caldă (Tabelul 1.2);

t n - temperatura curentă a aerului exterior, °C;

t p.o. - temperatura calculată de încălzire a aerului exterior,

t g - temperatura apei calde în sistemul de alimentare cu apă caldă, t g = 65°C

t xl, t xs - temperatura apei reci vara și iarna, t xl = 15°C, t xs = 5°C;

 - factor de corecție pentru perioada de vară,  = 0,85

Tabelul 1.2

Sarcini termice

Tipul termic

Consumul de sarcină termică, MW

Caracteristică

Încărcături

Lichidul de răcire

1.Încălzire

si ventilatie

Apa 150/70 С

Abur Р=1,4 MPa

2. Alimentare cu apă caldă

Prin calcul

3.Nevoi tehnologice

Abur P=1,44MPa

Tabelul 1.3.

Calculul sarcinilor termice anuale

Tip de sarcină

Desemnare

Valoarea sarcinii termice la temperatura MW

t р.о =-23 С

t avg.p. =-1,8С

Incalzire si ventilatie

Alimentare cu apă caldă

Tehnologie

Conform tabelului. 1.1. și 1.3. Construim un grafic al costurilor anuale de încărcare termică, prezentat în Fig. 1.1.

1.4. SISTEMUL SI PRINCIPUL SCHEMA DE ALIMENTARE A CALDURII

Sursa de alimentare cu căldură este camera de cazane reconstruită a minei. Lichidul de răcire este abur și apă supraîncălzită. Apa potabilă este utilizată numai pentru sistemele de alimentare cu apă caldă. Pentru nevoi tehnologice se utilizează abur P = 0,6 MPa. Se prevede o instalatie de retea pentru prepararea apei supraincalzite cu temperatura de 150-70°C, iar o instalatie de alimentare cu apa calda pentru prepararea apei cu temperatura de 150-70°C.

Sistemul de alimentare cu căldură este închis. Datorită absenței alimentării directe cu apă și a scurgerilor nesemnificative de lichid de răcire prin scurgeri în conexiunile conductelor și echipamentelor, sistemele închise se caracterizează printr-o constantă ridicată a cantității și calității apei din rețea circulată în ele.

În sistemele închise de încălzire cu apă, apa din rețelele de încălzire este utilizată doar ca mediu de încălzire pentru încălzirea apei de la robinet în încălzitoarele de suprafață, care apoi intră în sistemul local de alimentare cu apă caldă. În sistemele de încălzire cu apă deschisă, apa caldă la robinetele de apă ale sistemului local de alimentare cu apă caldă provine direct din rețelele de încălzire.

La șantierul industrial, conductele de alimentare cu căldură sunt așezate de-a lungul podurilor și galeriilor și parțial în canale de tavă netrecătoare de tip Kl. Conductele sunt așezate cu un dispozitiv de compensare datorită unghiurilor de rotație ale traseului și compensatoarelor în formă de U.

Conductele sunt realizate din tevi de otel sudate electric cu izolare termica.

Fișa 1 a părții grafice a proiectului de diplomă prezintă planul general al șantierului industrial cu distribuția rețelelor de încălzire către instalațiile de consum.

1.5. CALCULUL SCHEMA TERMICĂ A CADANIEI

Schema termică principală caracterizează esența procesului tehnologic principal de conversie a energiei și utilizarea căldurii fluidului de lucru în instalație. Este o reprezentare grafică convențională a echipamentelor principale și auxiliare, unite prin linii de conducte ale fluidului de lucru în conformitate cu succesiunea mișcării acestuia în instalație.

Scopul principal al calculării diagramei termice a unei camere de cazane este:

Determinarea sarcinilor termice generale, constând în sarcini exterioare și consum de căldură pentru nevoi proprii, și repartizarea acestor sarcini între părțile de apă caldă și de abur ale camerei cazanului pentru a justifica alegerea echipamentului principal;

Determinarea tuturor fluxurilor de căldură și masă necesare pentru selectarea echipamentelor auxiliare și determinarea diametrelor conductelor și fitingurilor;

Determinarea datelor inițiale pentru calcule tehnice și economice ulterioare (putere termică anuală, consum anual de combustibil etc.).

Calculul diagramei termice vă permite să determinați capacitatea totală de încălzire a instalației cazanului în mai multe moduri de funcționare.

Schema termică a cazanului este prezentată pe foaia 2 din partea grafică a proiectului de diplomă.

Datele inițiale pentru calcularea circuitului termic al cazanului sunt date în Tabelul 1.4, iar calculul circuitului termic în sine este dat în Tabelul 1.5.

Tabelul 1.4

Date inițiale pentru calcularea schemei termice a unei centrale termice și industriale cu cazane de abur KE-25-14s pentru un sistem închis de alimentare cu căldură.

Nume

Moduri de proiectare

Nota

poziţie Exod. date

Iarna maxima

La temperatura aerului exterior la punctul de rupere a graficului de temperatură

Temperatura exterioară

Temperatura aerului în interiorul clădirilor încălzite

Temperatura maximă a apei din rețea directă

Temperatura minimă a apei din rețea directă la punctul de rupere a graficului de temperatură

Temperatura maximă a apei pe retur

Temperatura apei dezaerate după dezaerator

Entalpia apei dezaerate

Din tabele de abur saturat și apă la o presiune de 1,2 MPa

Temperatura apei brute la intrarea în camera cazanului

Temperatura apei brute înainte de tratarea chimică a apei

Volumul specific de apă din sistemul de alimentare cu apă și căldură în tone per 1 MW din totalul furnizării de căldură pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă

Pentru întreprinderile industriale

Parametrii aburului produs de cazane (înainte de unitatea de reducere)

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 1,4 MPa

Parametrii de abur după instalarea reducerii:

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 0,7 MPa

Parametrii aburului generat în separatorul continuu de produse:

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 0,17 MPa

Parametrii aburului care intră în răcitorul de vapori din dezaerator:

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 0,12 MPa

Parametrii condensatorului după răcitorul de vapori:

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 0,12 MPa

Parametrii apei de purjare la intrarea în separatorul de purjare continuă:

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 1,4 MPa

Parametrii apei de purjare la ieșirea separatorului de purjare continuă:

Presiune

Din mesele pompelor

Temperatură

pereche de catelus si

Entalpie

apă la o presiune de 0,17 MPa

Temperatura apei de purjare după răcirea apei de purjare

Temperatura condensului din blocul încălzitorului de apă din rețea

Acceptat

Temperatura condensului după încălzitorul de apă brută abur-apă

Acceptat

Entalpia condensului după încălzitorul de apă brută abur-apă

Din tabele de abur saturat și apă la o presiune de 0,7 MPa

Temperatura condensului returnat din producție

Cantitatea de purjare continuă

Acceptat pe baza tratamentului chimic al apei

Pierderi specifice de abur cu evaporarea din dezaeratorul de apă de alimentare în t per 1t de apă dezaerată

Coeficientul nevoilor proprii de tratare chimică a apei

Coeficientul de pierdere a aburului în interiorul cazanului

Acceptat

Furnizare de căldură calculată din camera cazanului pentru încălzire și ventilație

Furnizarea de căldură estimată pentru alimentarea cu apă caldă pentru ziua cu cel mai mare consum de apă

Furnizarea de căldură către consumatorii industriali sub formă de abur

Returnarea condensului de la consumatorii industriali (80%)

Tabelul 1.5

Calculul schemei termice a unei centrale termice și industriale cu cazane de abur KE-25-14s pentru un sistem închis de alimentare cu căldură.

Nume

Calculat

Moduri de proiectare

poziţie Exod. date

Iarna maxima

La temperatura medie din perioada cea mai rece

La temperatura aerului exterior la punctul de rupere a graficului temperaturii apei din rețea.

Temperatura aerului exterior la punctul de întrerupere a graficului temperaturii apei din rețea

t în -0,354 (t în - t r.o.)

18-0,354* *(18+24)= =3,486

Coeficient de reducere a consumului de căldură pentru încălzire și ventilație în funcție de temperatura aerului exterior

(t in - t" n)/ (t in - t p.o)

(18-(-10))/(18-(-23))=0,67

(18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354

Furnizare de căldură calculată pentru încălzire și ventilație

Q max ov *K ov

15,86*0,67= 10,62

Valoarea coeficientului Kov la puterea de 0,8

Temperatura apei din rețea directă la ieșirea din camera cazanului

18+64,5* *K 0,8 ov +64,5*K ov

18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3

Temperatura apei de retur

Furnizare totală de căldură pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă în condiții de iarnă

Q ov + Q avg gv

Consum estimativ de apă din rețea în condiții de iarnă

Q ov+gv *10 3 /(t 1 -t 2)*C

Degajare de căldură pentru alimentarea cu apă caldă în modul de vară

Consum estimat de apă din rețea în regim de vară

Q l gv *10 3 /(t 1 -t 2)*C

Volumul de apă din rețea în sistemul de alimentare cu apă

q sys *Q d max

Consumul de apă de completare pentru completarea scurgerilor din rețeaua de încălzire

0,005*G sistem *1/3,60

Retur cantitatea de apă din rețea

G set.rev.

G set - G ut

Revenirea temperaturii apei din rețea în fața pompelor rețelei

t 2 *G set.rev +T*G ut / G set

Consumul de abur pentru încălzirea boilerelor de apă

G set *(t 1 -t 3)/ (i 2 /4,19-t kb)* 0,98

Cantitatea de condens de la încălzitoarele de apă din rețea

Sarcina de abur în camera cazanului minus consumul de abur pentru dezaerarea și încălzirea apei brute dedurizate pentru alimentarea cazanelor și, de asemenea, fără a ține cont de pierderile din interiorul cazanului

D consum + D b + D ulei

4,98+7,14= 12,12

4,98+9,13= 14,11

4,98+2,93= 7,91

0,53+0,43= 0,96

Cantitatea de condens de la încălzitoarele de apă din rețea și din producție

G b + G consumabile

7,19+3,98= 11,12

9,13+3,98= 13,11

2,93+3,98= 6,91

0,43+0,42= 0,85

0,148*0,6= 0,089

0,148*0,70= 0,104

0,148*0,39= 0,060

0,148*0,05= 0,007

Cantitatea de apă de purjare la ieșirea separatorului de purjare continuă

G "pr - D pr

0,6-0,089= 0,511

0,70-0,104= 0,596

0,32-0,060= 0,33

0,05-0,007= 0,043

Pierderi de abur în interiorul cazanului

0,02*1212* 0,24

0,02*14,11= 0,28

0,02*7,91= 0,16

0,02*0,96= 0,02

D+ G pr + P ut

Evaporarea din dezaerator

0,002*13,44= 0,027

0,002*15,53= 0,03

0,002*9,02= 0,018

0,002*2,07= 0,004

Cantitatea de apă dedurizată care intră în dezaerator

(D consum -G consum)+ +G" pr +D transpiratie +D evacuare +G ut

La științe superioare xvo *G xvo

G St *(T 3 -T 1)*C/(i 2 -i 6)*0,98

Cantitatea de condens de la încălzitoarele de apă brută care intră în dezaerator

Greutatea totală a debitelor care intră în dezaerator (cu excepția aburului de încălzire)

G la +G coada +G s +D pr -D ex

Ponderea condensului de la încălzitoarele de apă din rețea și din producție în greutatea totală a debitelor care intră în dezaerator

Consumul de abur pentru dezaeratorul de apă de alimentare și pentru încălzirea apei brute

0,75+0,13= 0,88

0,82+0,13= 0,95

0,56+0,12= 0,88

0,15+0,024= 0,179

D+(D g +D s)

12,12+0,88= 13,00

14,11+0,9= 15,06

7,91+0,68= 8,59

0,96+0,179= 1,13

Pierderi de abur în interiorul cazanului

D" * (K transpirație / (1-K transpirație))

Cantitatea de apă de purjare care intră în separatorul de purjare continuă

Cantitatea de abur la ieșirea separatorului cu suflare continuă

G pr *(i 7 *0,98-i 8)/ (i 3 -i 8)

Cantitatea de apă de purjare la ieșirea din separatorul lor de purjare continuă

Cantitatea de apă pentru alimentarea cazanelor

D suma +G pr

Cantitatea de apă care iese din dezaerator

G groapă +G ut

Evaporarea din dezaerator

Cantitatea de apă dedurizată care intră în dezaerator

(D consum -G consum) -G" pr + D transpiratie +D evacuare +G ut

Cantitatea de apă brută furnizată pentru tratarea chimică a apei

K s.n. xvo *G xvo

Consum de abur pentru încălzirea apei brute

G s. V. *(T3-T1)*C/ (i2-i8)*0,98

Cantitatea de condens care intră în dezaerator de la încălzitoarele de apă brută

Greutatea totală a fluxurilor care intră în dezaerator (cu excepția aburului de încălzire)

G k +G coada +G c +D dreapta -D afară

Ponderea condensului de la încălzitoare

11,12/13,90= 0,797

13,11/16,04= 0,82

Consum specific de abur per dezaerator

Consum absolut de abur per dezaerator

Consum de abur pentru dezaerarea apei de alimentare și încălzirea apei brute

Încărcare cu abur în camera cazanului fără a ține cont de pierderile din interiorul cazanului

12,12+0,87= 12,9

14,11+0,87= 15,07

7,91+0,67= 8,58

0,96+0,17= 1,13

Procentul consumului de abur pentru nevoile auxiliare ale cazanului (dezaerisarea, incalzirea apei brute)

(D g +D s)/D suma *100

Numărul de cazane de lucru

D suma/D la nom

Procentul de sarcină a cazanelor de abur în funcțiune

D sum /D to nom *N k.r. * *100%

Cantitatea de apă trecută în plus față de încălzitoarele de apă din rețea (prin jumperul dintre conductele de apă din rețea directă și retur)

G set *(t max 1 -t 1)/ /(t max 1 -t 3)

Cantitatea de apă trecută prin încălzitoarele de apă din rețea

G set - G set.p.

94,13-40,22= 53,91

66,56-49,52= 17,04

9,20-7,03= 2,17

Temperatura apei din rețea la intrarea în încălzitoarele de apă cu abur

/(i 2 - t c.b.s.)

Temperatura apei moale care părăsește răcitorul cu apă de purjare

T 3 +G" pr /G coada *(i 8 /c --t pr)

Temperatura apei dedurizate care intră în dezaerator de la răcitorul de abur

T 4 +D ex /G coada *(i 4 -i 5)/c

Calculul circuitului termic.

Schema termică de bază indică echipamentele principale (cazane, pompe, dezaeratoare, încălzitoare) și conductele principale.

1. Descrierea circuitului termic.

Aburul saturat de la cazane cu presiunea de funcționare P = 0,8 MPa intră în linia comună de abur a cazanului, din care o parte din abur este dus la echipamentul instalat în camera cazanului și anume: boilerul de rețea; încălzitor de apă caldă; dezaerator. Cealaltă parte a aburului este utilizată pentru nevoile de producție ale întreprinderii.

Condensul de la consumatorul de producție este returnat gravitațional, în cantitate de 30% la o temperatură de 80 o C, la colectorul de condens și apoi trimis la rezervorul de apă caldă de către o pompă de condens.

Încălzirea apei din rețea, precum și încălzirea apei calde, se realizează cu abur în două încălzitoare conectate în serie, în timp ce încălzitoarele funcționează fără scurgeri de condens, condensul rezidual este trimis la dezaerator.

Deaeratorul primește și apă purificată chimic de la stația de tratare a apei reci, completând pierderile de condens.

Pompa de apă brută direcționează apa de la alimentarea cu apă a orașului către stația de epurare și către rezervorul de apă caldă.

Apa dezaerată cu o temperatură de aproximativ 104 o C este pompată în economizoare de către o pompă de alimentare și apoi intră în cazane.

Apa de completare pentru sistemul de încălzire este extrasă din rezervorul de apă caldă printr-o pompă de completare.

Scopul principal al calculului circuitului termic este:

    determinarea sarcinilor termice generale, constând în sarcini externe și consum de abur pentru nevoi auxiliare,

    determinarea tuturor fluxurilor de căldură și masă necesare pentru selectarea echipamentului,

    determinarea datelor inițiale pentru calcule tehnice și economice ulterioare (caldura anuală, combustibil etc.).

Calculul diagramei termice vă permite să determinați producția totală de abur a centralei cazanului în mai multe moduri de funcționare a acesteia. Calculul se face pentru 3 moduri caracteristice:

    iarna maxima,

    luna cea mai rece

2. Date inițiale pentru calculul circuitului termic.

Cantitatea fizică

Desemnare

Motivație

Valoarea cantității în condiții tipice de funcționare a cazanului.

Maxim - iarna

Luna cea mai rece

vară

Consum de căldură pentru nevoile de producție, Gcal/h.

Consum de căldură pentru nevoi de încălzire și ventilație, Gcal/h.

Consum de apa pentru alimentarea cu apa calda, t/h.

Temperatura apei calde, o C

SNiP 2.04.07-86.

Temperatura aerului exterior estimată pentru Yakutsk, o C:

– la calcularea sistemului de încălzire:

– la calcularea sistemului de ventilație:

Returul condensului de către consumatorul de producție, %

Entalpia aburului saturat la o presiune de 0,8 MPa, Gcal/t.

Tabelul vaporilor de apă

Entalpia apei cazanului, Gcal/t.

Entalpia apei de alimentare, Gcal/t.

Entalpia condensatului la t= 80 o C, Gcal/t.

Entalpia condensului cu abur „de zbor”, Gcal/t.

Temperatura condensului returnat din producție, o C

Temperatura apei brute, o C

Purjare periodică, %

Pierderi de apă într-un sistem de încălzire închis, %

Consum de abur pentru nevoile proprii ale cazanului, %

Pierderi de abur în camera cazanului și la consumator, %

Coeficient de consum de apă brută pentru nevoile proprii ale stației de tratare a apei.