Проектирование системы теплоснабжения машиностроительного завода

 V = 30000м³ принимаем q_в7 = 0,12 Вт/(м³·К). Тогда расчетный расход тепла на отопление цеха равен

Расчетный расход системами вентиляции всего предприятия  составляет

Средняя за вентиляционный период нагрузка вентиляции составляет

.

Годовой расход тепла на вентиляцию всего предприятия  составляет

3. Расчет  расходов тепла на технологические нужды

 

Машиностроительный  завод относится ко второй группе потребителей тепла,[1, стр.44].

Максимальный  в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды цеха

,

где k_зс - коэффициент заполнения суточного графика теплопотребления на технологические нужды, для предприятий второй группы k_зс = 0,75,[1, стр.45]

φ_i , h_вкi - доля и энтальпия, возвращаемого с производства конденсата,

φ = 0,6 - энтальпия конденсата рассчитывается по формуле

Энтальпия потребляемого  пара определяется по его давлению p=0,6 Мпа в состоянии насыщения h_о=2754 кДж/кг, [7].

Энтальпия холодной воды составляет:

Максимальный  расход пара заготовительного цеха № 6 составляет:

где k_нм - коэффициент несовпадения максимумов потребления пара установленными в цехе агрегатами (ориентировочно k_нм = 0,8), [1, стр.44],

D_j^max – максимальный расход пара, потребляемого j-м технологическим агрегатом i-го цеха, кг/с;

m_j - число однотипных агрегатов с одинаковым паропотреблением D_j^max;

n - число типов агрегатов.

Максимальный  в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды заготовительного цеха № 6 составляет:

Максимальный  в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды сборочного цеха № 1 составляет:

Максимальный  в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды термического цеха № 2 составляет:

Максимальный  в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды механического цеха №5 составляет:

Максимальный  в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды ремонтного цеха № 7 составляет:

Максимальный  расход тепла на технологические нужды всего завода:

Среднегодовые расходы тепла на технологические нужды отдельных цехов и завода в целом при k_зг = 0,62 [1,стр.45] составляют:

Годовой расход тепла на технологические нужды  всего завода составляет:

4. Расчет  расходов тепла на горячее водоснабжение

Расход  тепла на нужды хозяйственно-бытового горячего водоснабжения в промышленных зданиях (умывальники, души, столовые и  др.) очень неравномерен как в  течение суток, так и в течение  недели.

Средний за неделю расход тепла на горячее  водоснабжение

 

где a_i - норма потребления горячей воды температурой t_ГВ = 65 °С на единицу потребления;

m_i - число потребителей;

  n_c - расчетная длительность подачи тепла на горячее водоснабжение, ч.

Тепловыделения  в цехах машиностроительного завода не превышают 84кДж/ч на 1 м³ помещения, поэтому норма расхода горячей воды на умывальники a_ум = 9,4 л/чел в смену, [1,стр.48]. Число душевых сеток принимается по принципу - 1 сетка на 10 человек с a_дс= 230 л/ч на 1 душевую сетку, [1,стр.48].

Средний за неделю расход тепла на горячее  водоснабжение всех цехов и предприятия в целом составляет:

Расчетный расход тепла равен средненедельному расходу тепла на горячее водоснабжение, так как для промышленных предприятий  коэффициенты часовой и суточной неравномерности расхода тепла  равны χ_с= χ_ч = 1.

Средненедельный расход тепла на горячее водоснабжение  летом для всего завода составляет

Годовой расход тепла на горячее водоснабжение  завода составляет

5. Суммарный график теплопотребления

Для определения  расхода топлива, разработки режимов  использования оборудования и графиков его ремонта, загрузки и отпусков обслуживающего персонала необходимо знать годовой расход тепла на теплоснабжение предприятия, а также его распределение в течение года.

Годовой расход тепла промышленного предприятия  вычисляется суммированием годовых расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее

водоснабжение и технологические нужды:

Распределение расхода тепла предприятием в  течение года определяется по годовому графику продолжительности суммарной  тепловой нагрузки. Пользуясь этим графиком, можно по заданной температуре наружного воздуха определить необходимый расход тепла.

Расходы тепла на отоплении, вентиляцию, горячее  водоснабжение и технологические  нагрузки для каждого цеха и всего  предприятия в целом сведены  в таблицу 4.

 

Таблица 4

№ цеха	Название цеха	QОР,кВт	QВР,кВт	QГВ,кВт	QТ,кВт	tнк,ºС
1	сборочный	1124,5	423,0	22,1	527,5	15
2	термический	631,6	2068,0	20,1	1582,5	2
5	механический	1124,5	423,0	22,1	1055,0	12
6	заготовительный	760,8	169,2	16,1	1055,0	11
7	ремонтный	1230,7	538,9	16,1	1898,9	11
	сумма	4872,1	3622,1	96,5	6118,8

 

 

 

 

 

 

Рис 1. Годовой график продолжительности  суммарной тепловой нагрузки

 промышленного предприятия

 

 

6. Регулирование тепловой нагрузки

машиностроительного завода

На данном предприятии применяется центральное  качественное регулирования тепловой нагрузки для калориферов вентиляции и систем воздушного отопления. Тепловая сеть работает по температурному графику 150/70. 

Расчет  ведется при температуре наружного  воздуха равной -5˚С.

Расчетный перепад  температур в системе отопления: .

Расчетный температурный  напор: .

Относительный расход тепла на отопление: .

Температура воды в подающей линии: .

Температура воды в обратной линии: .

Минимальная температура сетевой воды в обратной линии:

Для термического цеха № 2 имеющего большие тепловыделения отопительная нагрузка определяется как:

;

Относительная отопительная нагрузка термического цеха № 2:

;

Температура воды в подающей линии термического цеха № 2:

Температура воды в обратной линии термического цеха № 2:

Расчетный расход сетевой воды на отопление термического цеха № 2:

Относительный расход сетевой воды на отопление термического цеха № 2:

Расчетный расход сетевой воды на отопление для стандартных цехов:

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию:

  .

Значения  расходов и температур теплоносителя при других температурах наружного воздуха ведется аналогично  [см. приложение].

 

 

 

Рис. 2 Графики регулирования водяного отопления

 

 

7. Гидравлический  расчет

1. Гидравлический  расчет водяной тепловой сети машиностроительного завода

Исходными данными для расчета являются: схема тепловой сети, длины участков и расходы воды у потребителей. Эти данные приведены на рис. 3. Помимо задвижек и вентилей, указанных на схеме сети, на каждые 100 м трубопроводов сети в среднем установлено по одному сальниковому компенсатору и по сварному трехшовному колену.

Расходы воды у потребителей определяются тепловыми  нагрузками потребителей, температурным  графиком сети, схемой подключения  потребителей к сети и способом регулирования.

Гидравлический  расчет сети выполняется на максимальный расход сетевой воды.

 

 

 

 

 

Рис. 3 Схема водяной тепловой сети

 

Так, при  параллельном подключении к водяной  тепловой сети систем водяного отопления  и вентиляции и центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке, максимальный расход в сети G,

кг/с, будет при температуре наружного воздуха, равной расчетной температуре для вентиляции t_нв (из графиков регулирования) и определяется как

.

      Расчет расходов сетевой воды

.

.

.

.

.

 

Расчет главной  магистрали

За направление  главной магистрали выбираем направление О-5, [3].

Расчет участка Г-5:

1. Длина участка Г-5 L=100 м; расход воды G=4,6 кг/с.
2. Определение диаметра участка. Предварительная оценка диаметра участка выполняется по формуле:

,

R_л=80 Па/м - удельное падение давления, предварительно принимаем на основе рекомендаций, [6]. Ближайший стандартный внутренний диаметр d^ГОСТ=100 мм, [8].

 

 

3. Действительное удельной падение давления определяется по формуле:

4. Определение эквивалентной длины местных сопротивлений по формуле:

 где

На участке имеются, [9, стр.224,226]:

• задвижка
• вентиль
• тройник
• п-образный компенсатор
• сварное трехшовное колено

.

5. Падение давления на участке:

.

 

2. Расчет ответвлений

Ответвление Г-6

Длинна ответвления Г-6 L=50 м; расход воды G= 5,3 кг/с

1. Падение давления на ответвлении:

2. Удельное падение давления:

,

где а =l_э / l (предварительно оценивается, a=0,5).

3. Диаметр ответвления:

Ближайший стандартный внутренний диаметр d^гост=100мм.

 

 

 

 

4. Определение эквивалентной длины местных сопротивлений: