Технико-экономические расчеты при проектировании тепловой сети

     Потребление тепла на технологические нужды  по пару производственных параметров промышленными предприятиями , ГДж/год и , ГДж/час рассчитывается по формулам: 

                                              

                                    (1.3)

                                              

,                                   (1.4) 

где q^техн – норма удельного расхода тепла на технологические нужды промышленных предприятий (единицу продукции), ГДж/ед. [1];

      П – объем производства определенного  вида продукции (в натуральном  или денежном выражении);

      – годовое число часов использования максимальной технологической нагрузки по пару производственных параметров, ч/год [1].

      Расчеты сводятся в Таблицу 2.

Хлебозавод:

Трубопрокатный  завод:

 

      Таблица 2 – Потребность в технологическом  тепле и максимальные нагрузки промышленных потребителей.

 

      Аналогично  ведется подсчет потребности  в тепле на отопление промышленных предприятий , ГДж/год и , ГДж/час :

                                                                                    (1.5)

                                              ,                                        (1.6)  

где q^отоп – норма удельного расхода тепла на отопительные нужды промышленных предприятий (единицу продукции), ГДж/ед. [1];

      П – объем производства определенного  вида продукции (в натуральном  или денежном выражении);

      – годовое число часов использования максимальной отопительной нагрузки по пару отопительных параметров, ч/год [1].

      Расчеты сводятся в Таблицу 3.

Хлебозавод:

Завод сельскохозяйственных машин:

Трубопрокатный завод:

      Суммарные годовой и часовой расходы  тепла потребителями определяется суммированием расходов теплоэнергии по отдельным потребителям , ГДж/год и , ГДж/час : 

                           

, Гкал/год                                   (1.7)

                           

, Гкал/час,                                   (1.8) 

где , – годовые/часовые расходы тепла на отопление коммунально-бытовых предприятий, технологическое теплопотребление по пару производственных параметров и на отопление промышленных предприятий, ГДж/год , ГДж/час. 

 

      Таблица 3 – Потребность в тепле на отопление и максимальные нагрузки промышленных потребителей.

 

      По  результатам расчетов составляется сводная таблица теплопотребления промышленного района. 
 
 
 
 

Таблица 8 – Показатели расходной части  баланса тепла промышленного  района

 
 

       2 Гидравлический расчет тепловых сетей

     2.1 Гидравлический расчет водяных тепловых сетей

В качестве исходных данных для гидравлического расчета тепловых сетей являются план-схема района с тепловыми сетями (рис. 1), максимальная, тепловая нагрузка каждого потребителя Q_i, Вт приведена в таблице 9.

                900                 400           300         500         250             1250

                                      500         200            550       200 

Рис. 1  Рисунок водяных тепловых сетей.

1. Хлебозавод:

 Q₁ = 95532+79610= 175142 ГДж/год  = 5553,72 кВт; 

2. Посёлок:

Q₂ = 263166  ГДж/год = 8344,94  кВт; 

3. Завод сельскохозяйственных машин:

Q₃ = 15000  ГДж/год = 475,65 кВт; 

4. Трубопрокатный завод:

  Q₄ = 20560+80448= 101008 ГДж/год = 3202,94 кВт. 

Тепловая  нагрузка всех потребителей , кВт: 

= 5553,72+475,65+3202,94+8344,94=17577,25 

       Суммарный расход теплоносителя для потребителей G_мах, кг/с рассчитывается   по формуле:

                                                    

                                                  (2.1) 

где – теплоемкость воды,

       Δt - расчетный температурный перепад в тепловых сетях, . 

 

                  Расход теплоносителя для каждого потребителя G_i, кг/с рассчитывается   по формуле:

        (2.2) 
 

1. Хлебозавод:

G₁=

;

2. Посёлок:

G₂=

;

3. Завод сельскохозяйственных  машин:

G₃=

;

4. Трубопрокатный  завод:

G₄=

. 

    Определяем  расходы воды на участках , используя первый закон Кирхгофа.

 

    Задаемся  перепадом давлений на главной магистрали. Согласно рекомендациям источник [1] 200000 Па.

    Определяем  коэффициенты местных потерь для каждого участка по формуле: 

                                                             (2.3) 

где – расход теплоносителя в начале магистрали, кг/с;

 – эмпирический коэффициент  (для воды  ). 

 

Определяем приведенную  длину каждого участка  по формуле: 

                                                       (2.4) 

где – коэффициент местных потерь;

        – длина трубопровода неизменного диаметра, м. 

    

    

    

    

 

    Определяем  удельные линейные потери на главной  магистрали по формуле:

                       (2.5) 

 

    Расчет  участка А-В

    Рассчитываем  внутренние диаметры трубопроводов  , м на всех участках по формуле:

           , (2.6) 

где G_i - расход воды на участке, кг/с;

- удельные   линейные   потери   давления   на  участке, Па/м. 

= . 

     Полученные  значения округляем до ближайших  стандартных диаметров, используя таблицу 1 приложение 4 [2]: мм.

     Для полученного стандартного диаметра определяем линейные потери давления на трение по формуле: 

                                   (2.7)

     

 

     Определяем  действительные падения давления на участках главной магистрали

                                                   _(2.8) 

Для всех остальных  участков расчет проводим аналогично. Результаты расчетов сведены в Таблицу 9. 

 

Таблица 9 – Результаты гидравлического расчета водяной  тепловой сети