Отпуск теплоты по сетевой воде

Сантехническая нагрузка промышленных предприятий покрывается сетевой водой и суммируется с коммунально-бытовой нагрузкой.

1. Расчетная сантехническая нагрузка, МВт и ГДж/ч

С точностью достаточной для инженерных расчетов, можно допустить, что закономерности изменения сантехнической и коммунально-бытовой нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха совпадают. Тогда годовой отпуск теплоты на сантехнические нужды, ГДж

С учетом тепловых потерь в сетях расчетная нагрузка потребителей сетевой воды составит, МВт и ГДж/ч

Годовой отпуск теплоты в сетевой воде, ГДж

где - доля тепловых потерь в тепловых сетях (принимается самостоятельно в пределах от 0,04 до 0,08).

Результаты расчета нагрузок потребителей сетевой воды обобщаются в виде графика тепловых нагрузок по продолжительности. Он совмещается с графиком изменения нагрузок от температуры наружного воздуха t_H.

В левой части графика приводятся зависимости нагрузок отопления Q₀, вентиляции Q_B и горячего водоснабжения Q_r (МВт) от t_H, а затем путем их графического суммирования получаем зависимость нагрузки коммунально-бытовых потребителей Q_K от t_H.

Далее при расчетной температуре для отопления откладывается и строится зависимость от t_H при условии, что любой t_H. ниже расчетной, соответствует численное значение разности (-, пропорциональное значению Q_K.

В правой части строится собственно график тепловых нагрузок по продолжительности, на котором по оси абсцисс приводятся продолжительность стояния температур наружного воздуха от +18°С (8400 ч) и +8°С (h₀,) до расчетной для отопления (приложение 4), а по оси ординат соответствующие им нагрузки по сетевой воде.

Весь график строится в линейном масштабе, удобном для построения и чтения (график строится на листах миллиметровой бумаги).

В заключение результаты расчета тепловых нагрузок необходимо свести в таблицу (приложение 5).

4. Практические задания для контроля и самостоятельной работы:

Задача № 1. Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Параметры начального состояния: P₁ = 20 бар, T₁ = 300°C. Давление в конденсаторе Р₂ =0.04 бара. Определить термический КПД.

Задача № 2. Паровая турбина мощностью N=12000 кВт работает при начальных параметрах р₁ = 80 бар и t₁ = 450°С. Давление в конденсаторе р₂ =0.04 бар. В котельной установке, снабжающей турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания = 25 МДж/кг. КПД котельной установки равен 0,8. Температура питательной воды t = 90°C. Определить производительность котельной установки и часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины и условий, что она работает по циклу Ренкина.

Задача № 3. Параметры пара перед паровой турбиной: p₁ = 90 бар, t₁ = 500°С. Давление в конденсаторе p₂ = 0,04 бара. Определить состояние пара после расширения в турбине, если её относительный внутренний КПД равен 0,84.

Задача № 4. На заводской ТЭЦ установлены две паровые турбины с противодавлением мощностью N = 4000 кВт каждая. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается обратно в котельную в виде конденсата при температуре насыщения. Турбины работают с полной нагрузкой при следующих параметрах пара: p₁=5бар, t₁ = 435°С, p₂=1.2 бар. Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить часовой расход топлива, если КПД котельной 0.84, а теплота сгорания топлива 28500 кДж/кг.

Задача № 5. Для условий предыдущей задачи подсчитать расход топлива в случае, если вместо комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ будет осуществлена раздельная выработка электроэнергии в конденсационной установке и теплоты в котельной низкого давления.

Конечное давление пара в конденсационной установке принять p₂ = 0,04 бар. КПД котельной низкого давления принять тот же, что для котельной высокого давления, η=0,84.

Определить для обоих случаев коэффициент использования теплоты.

Задача № 6. Определить плотность те плов ого потока q, Вт/м², проходящего через стенку котла, если толщина ее 20 мм, коэффициент теплопроводности λ₁ = 50 Вт/(м·К); стенка покрыта слоем накипи толщиной 22 мм, λ₂ = 1 Вт/(м·К). Температура на поверхности накипи 250°С, на наружной поверхности стенки 200°C. Найти температуру в плоскости соприкосновения слоев.

Задача № 7. Плоская стальная стенка толщиной δ₁ = 10 мм омывается с одной стороны газами с температурой t₁ = 310°С, а с другой изолирована от окружающего воздуха, имеющего температуру t₂ = 10°С, плотно прилегающей к ней пластиной толщиной δ₂ = 15мм.

Определить плотность теплового потока и температуры поверхностей стенок, если известно, что коэффициент теплопроводности стали λ₁ = 40 Вт/(м·К), а материала изоляционной пластины λ₂ = 0.15 Вт/(м·К). Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α₁=25 Вт/(м²·К), а от пластины к воздуху α₂ = 10 Вт/(м2·К).

Задача № 8. Через трубу диаметром d = 50 мм и длиной L = 3 м со скоростью w = 0.8 м/с протекает вода. Определить средний коэффициент теплоотдачи, если средняя температура воды t₁ = 50°С, а температур а стенки t₂ = 70°С.

Задача № 9. Определить, какое количество сухого насыщенного пара давлением 0.198 МПа сконденсируется в стальном горизонтальном трубопроводе диаметром d = 140 мм на длине L = 12 м, если он находится в кирпичном канале a·b = 0.5·0.5 м, температура стенок канала t₂ = 20°С. Коэффициент теплоотдачи при естественной конвенции в канале α=12Вт/(м²·К).

Задача № 10. В теплообменнике G₂ = 2 кг/с воды нагреваются от температуры Т₁ = 20°С до Т₂ = 210°C горячими газами, которые при этом охлаждаются от температуры t₁ = 410°C до температуры t₂ = 250°С. Определить поверхность теплообменника при включении его по схеме прямотока и противотока, если коэффициент теплопередачи k = 32 Вт/(К·м²).

Дата добавления: 2014-10-31