Технико-экономические показатели.

Работа котельной оценивается её технико-экономическими показателями. Часовой расход топлива, кг/ч

,

где Ф_р – расчетная тепловая нагрузка котельной, q – делительная теплота сгорания топлива, кДж/кг, Ƞ_ка – КПД котельного агрегата.

 

Часовой расход условного топлива, кг/ч

Годовой расход топлива

где Q – годовой расход теплоты, ГДж/год.

Годовой расход условного топлива

Удельный расход топлива

Удельный расход условного топлива

Коэффициент использования установленной мощности котельной

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ СЕТИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

 

Общие сведения о тепловых сетях

 

Тепловыми сетями называют систему трубопроводов, поставляющих тепловую энергию потребителям. В зависимости от вида транспортируемого теплоносителя тепловые сети разделяют на водяные и паровые. Водяные системы теплоснабжения могут быть закрытыми и открытыми. В закрытой системе вся вода возвращается к источнику теплоснабжения, в открытой - часть воды из тепловой сети разбирается потребителями на горячее водоснабжение.

По числу параллельно идущих теплопроводов различают одно-, двух-, и многотрубные теплофикационные сети.

Более прогрессивна открытая двухтрубная система теплоснабжения с непосредственным разбором воды на нужды горячего водоснабжения из тепловых сетей. Затраты на строительство таких систем по сравнению с многотрубными снижаются на 40...50 %.

 

Гидравлический расчет тепловых сетей

Цель гидравлического расчета - определить диаметры теплопроводов, потери напора в них, подобрать сетевые насосы и другое оборудование, предназначенное для транспортировки теплоносителя.

Потери давления в тепловой сети вызваны трением воды или пара о стенки трубопроводов и местными сопротивлениями (котел, арматура, компенсаторы, фасонные части труб и др.)

Для участка теплопровода постоянного диаметра потери давления, Па, определяют по выражению

(3.1)

где l - длина прямого участка трубопровода, м; l_э - условная дополнительная длина прямых труб, эквивалентная по потери давления местным сопротивлениям рассматриваемого участка, м; D р - потери давления на 1 м трубы (для магистральных тепловых сетей принимают D р = 60...80 Па/м, для ответвлений от главной магистрали D р = 200...300 Па/м).

 

Значения l_э находят по формуле

(3.2)

где Sz - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке; d - внутренний диаметр трубы, м; l - коэффициент трения.

По данным профессора С. Ф. Копьева, коэффициент трения и диаметр стальных водопроводов связывает зависимость

(3.3)

Диаметр трубопровода определяют по формуле

(3.4)

где G_п - расход теплоносителя, т/ч, с учетом плотности теплоносителя – воды); r - средняя плотность теплоносителя, кг/м³.

Принимаю трубу с внутренним диаметром 150мм.

Принимаем l = 10 м.

 

Тепловой расчет сетей

 

Цель теплового расчета сетей - определить толщину тепловой изоляции и падение температуры теплоносителя на данном участке трассы.

Толщину теплоизоляционного слоя определяют по нормам удельных потерь теплоты или на основе технико-экономических расчетов. При этом толщина тепловой изоляции трубопровода данного диаметра условного прохода не должна превышать предельного значения.

Удельные потери теплоты, Вт/м, 1 м трубопровода данного диаметра определяют по формуле

(3.5)

где t₁ - расчетная температура теплоносителя, ^оС: для водяных сетей - средняя за год температура воды, для паровых сетей и сетей горячего водоснабжения - максимальная температура теплоносителя; t₂ - температура окружающей среды, ^оС: для надземной прокладки - среднегодовая температура наружного воздуха, для подземной (в непроходных каналах и бесканальной)- среднегодовая температура на глубине заложения оси трубопровода (принимают равной +5 ^оС); R - общее тепловой сопротивление, м²× ^оС /Вт.

Пренебрегая сопротивления тепловосприятию от теплоносителя к стенке трубопровода и сопротивлением теплопроводности самой стенки, общее тепловое сопротивление при надземной прокладке сети определяют по формуле

(3.6)

Сопротивление теплопроводности слоя тепловой изоляции

(3.7)

где d_н.и и d_в.и - наружный и внутренний диаметры изоляции, м; l_и - теплопроводность материала изоляции, Вт/(м²× ^оС).

Тепловое сопротивление наружной поверхности изоляции

(3.8)

Коэффициент теплоотдачи поверхности изоляции, Вт/(м² ), определяют по эмпирической формуле

(3.9)

где t_н.и - температура наружной поверхности изоляции, ^оС; u - скорость воздуха у поверхности изоляции, м/с.

Принимаем теплоизоляционный материал – вертикально-слоистый мат из минеральной ваты (λ=0,04 Вт/мК, b=0,00031 Вт/мК )

Удельные потери теплоты не превышают норму.

Падение температуры теплоносителя, , на участке трубопровода длиной l, м, находя из уравнения теплового баланса

(3.10)

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Драганов Б.Х. Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве.—М.: Агропромиздат,1991.

2.Захаров А.А. Практикум по применению теплоты и теплоснабжению в сельском хозяйстве.—М.: Колос,1995.

3.Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве.—М.: Агропромиздат,1986.

4.Лекомцев П.Л., Артамонава Л.П. Теплотехника. Методическое пособие к курсовой работе.—Ижевск.: ИжГСХА,1997.