Определение нагрузки на отопление

Введение

При проектировании котельной следует учитывать требования, которые предъявляют к источникам теплоснабжения – это надежность теплоснабжения; экономичность сооружения; экономичность, безопасность, удобство эксплуатации; соблюдение требований санитарных норм.

Надежность – бесперебойное теплоснабжение потребителей в соответствии с заданными параметрами и графиком тепловых нагрузок. Надежность определяется выбором типа котельной, типа и количества основного и вспомогательного оборудования, схемы коммуникаций, автоматизацией технологических процессов.

Экономичность сооружения и эксплуатации определяется минимумом приведенных затрат при высокой надежности теплоснабжения. Это достигается укрупнением тепловой мощности котельной и единичной мощности котлоагрегатов, комплексной механизацией трудоемких процессов, применением совершенных газогорелочных устройств и утилизирующего оборудования, автоматизации процессов горения.

Безопасность и удобство эксплуатации обеспечиваются соблюдением Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, Правил безопасности в газовом хозяйстве и других нормативно-технических документов.

Требования санитарных норм обеспечиваются рациональным сжиганием топлива и правильным ведением всего технологического процесса теплоснабжения, предотвращающими загрязнение окружающей среды, в том числе и тепловое загрязнение воздушного и водного бассейнов; поддержанием соответствующих климатических, служебно-бытовых, осветительных и шумовых условий в котельной, а также снижением уровня шума от работающего оборудования котельной на прилегающих территориях.

В курсовой работе в соответствии с заданным числом промышленных предприятий и числом зданий составляется план района и схема транспорта тепла по трубопроводам до объектов и предприятий. Определяются часовые расходы тепла по отдельным видам теплопотребления объектов промышленного района.

В расчете при выборе схемы присоединения абонентов следует учесть, что отопительная система присоединяется по зависимой схеме. Схема присоединения горячего водоснабжения в закрытых системах – независимая.

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества.

Определение значений тепловых нагрузок

Количество и единичную производительность котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной, следует выбирать по расчетной производительности котельной. Расчетная производительность котельной определяется суммой часовых расходов тепла на отопление и вентиляцию при максимально-зимнем режиме, расчетных расходов тепла на горячее водоснабжение, определяемых в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию горячего водоснабжения, и расчетных расходов тепла на технологические цели. При определении расчетной производительности котельной должны учитываться также расходы тепла на собственные нужды котельной и потери тепла в котельной и тепловых сетях.

Определение теплофикационных нагрузок и расходов теплоносителей.

Тепловые нагрузки для расчета и выбора оборудования котельных должны определяться для трех характерных режимов:

максимально-зимнего – при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку;

наиболее холодного месяца при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц;

летнего – при расчетной температуре наружного воздуха теплого периода (осенне-весенний) (8).

Определение нагрузки на отопление

1) Максимальная часовая нагрузка на отопление зданий:

Гкал/ч, [10, стр.18]

где V_зд – объем здания по наружному обмеру (без подвала), м³;

- удельная отопительная характеристика здания, ккал/м³ч ºС; принимается по таблицам 1.3 и 1.4 [9, с. 73], а также по прил. 4 [1, с.437], при отсутствии в таблицах соответствующего его строительному объему значения ,можно определить по формуле: , [9, с. 77, ф.1.4]

где а=1,6 ккал/м^2,83ч ºС; n=6 – для зданий строительства до 1958;

а=1,3 ккал/м^2,83ч ºС; n=8 для зданий строительства после 1958 г.;

t_вн – внутренняя температура помещения, ⁰С;

t_н.о= -27⁰С– наружная температура воздуха в наиболее холодную пятидневку для г.Магнитогорск;

α– поправочный коэффициент, учитывающий район строительства зданий, принимаем по таблице 1.2 [9, с. 73] равным 1,08.

2) Часовая нагрузка на отопление зданий в наиболее холодный месяц (январь):

Гкал/ч, [10, стр.18]

где V_зд – объем здания по наружному обмеру (без подвала), м³;

q_от – удельная отопительная характеристика здания, ккал/(м³ ч ⁰С) ;

t_вн – внутренняя температура помещения, ⁰С;

t_н= -11 ⁰С– наружная температура воздуха в наиболее холодный месяц

в г. Магнитогорск.

3) Часовая нагрузка на отопление зданий в осенне-весенний период:

Гкал/ч, [10, стр.18]

где V_зд – объем здания по наружному обмеру (без подвала), м³;

q_от – удельная отопительная характеристика здания, ккал/(м³ ч ⁰С) ;

t_вн – внутренняя температура помещения, ⁰С;

t_п– наружная температура воздуха теплого периода:

t_п=+8⁰С – для жилых и общественных зданий;

t_п=+4⁰С – для производственных зданий;

Пример расчета - производственного помещения здания пожарной части:

1) Максимальная часовая нагрузка на отопление:

=1,08*0,43*2540*(20-(-27))=55440ккал/ч=

=0,055Гкал/ч;

2) Часовая нагрузка отопление зданий в наиболее холодный месяц:

=1,08*0,43*2540*(20-(-11))=36566,8 ккал/ч=0,037Гкал/ч;

3) Часовая нагрузка зданий в осенне-весенний период:

=1,08*0,43*2540*(20-4)=18873,2 ккал/ч=0,019Гкал/ч.

Расчетный расход сетевой воды для теплофикационных нагрузок:

т/ч, [11, стр.89]

где Q^max - максимальный часовой расход теплоэнергии (на отопление зданий), ккал/ч;

с=1 ккал/кг ⁰С – удельная теплоемкость сетевой воды;

Δt=95-70=25 ⁰С – температурный график тепловой сети.

Пример расчета производственного помещения здания пожарной части:

Результаты расчетов сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Тепловые нагрузки на отопление

					t,⁰C	Qот,Гкал/ч
№	Наименование объекта	tвн.⁰C	Vзд,м³	qₒ, ккал/ч	tн.в	tн.	tп.	Qот, max	Qот янв	Qот перех	G, т/ч
	Производственные помещения
	Здание пожарной части			0,43	-27	-11		0,055	0,036	0,019	2,22
	Гараж пожарной части			0,6	-27	-11		0,067	0,037	0,011	2,69
	Свар. пост.			0,43	-27	-11		0,150	0,092	0,042	5,99
	Рем. участок			0,36	-27	-11		0,444	0,270	0,116	17,77
	Сауна			0,28	-27	-11		0,024	0,016	0,010	0,94
	Кузница			0,48	-27	-11		0,067	0,041	0,018	2,70
	Склад			0,55	-27	-11		0,022	0,012	0,004	0,90
	Здание котельной			0,49	-27	-11		0,053	0,032	0,014	2,13
	Произв. бытовое помещение			0,7	-27	-11		0,008	0,005	0,002	0,31
	Общепроизв.службы и помещения
	Вагончики			0,73	-27	-11		0,003	0,002	0,001	0,13
	Админ. корпус 1			0,43	-27	-11		0,082	0,053	0,021	3,27
	Админ. корпус 2			0,43	-27	-11		0,091	0,059	0,023	3,63
	Админ. корпус 3			0,43	-27	-11		0,105	0,068	0,027	4,20
	Бытовое помещение			0,55	-27	-11		0,044	0,028	0,010	1,76
	ЦНИПР админ. корпус			0,43	-27	-11		0,096	0,062	0,024	3,82
	СМЦ вагончики			0,77	-27	-11		0,002	0,001	0,001	0,09
	Столовая			0,35	-27	-11		0,022	0,013	0,004	0,86
	Гостиница			0,57	-27	-11		0,041	0,027	0,011	1,65
	Здание Банка			0,43	-27	-11		0,002	0,002	0,001	0,10
	Здание Дворца культуры			0,43	-27	-11		0,096	0,063	0,025	3,86
	Итого							1,476	0,920	0,382	59,03

Таким образом, максимальная отопительная нагрузка составляет 1,476Гкал/ч, расход теплоносителя –59,03 т/ч.