Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
0
Добавлен:
26.02.2023
Размер:
471.92 Кб
Скачать

2628

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра промышленной теплоэнергетики

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИДА ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК И КЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНА НА ГОДОВОЕ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕ

ПРЕДПРИЯТИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем

теплоснабжения промышленных предприятий» для специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления «Теплотехника и теплоэнергетика»,

по дисциплине «Отопление» для специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство»

Составители: В. А Стерлигов, Т.Г. Мануковская

Кадры для региона.

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра промышленной теплоэнергетики

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИДА ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК И

КЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНА НА ГОДОВОЕ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем

теплоснабжения промышленных предприятий» для специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления «Теплотехника и теплоэнергетика»,

по дисциплине «Отопление» для специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство»

Составители: В. А Стерлигов, Т.Г. Мануковская.

Утверждаю к печати

Проректор по учебной работе

Объем 0,8 печ.л.

________________Качановский Ю.П.

Тираж 50 экз.

«___»_______________2013 г.

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра промышленной теплоэнергетики

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИДА ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК И

КЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНА НА ГОДОВОЕ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем

теплоснабжения промышленных предприятий» для специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления «Теплотехника и теплоэнергетика»,

по дисциплине «Отопление» для специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство»

Составители: В. А Стерлигов, Т.Г. Мануковская.

Рукопись и графический материал

Зав.кафедрой ПТЭ

Утверждаю

________________Губарев В.Я.

Объем 0,8 печ.л.

«___»_______________2013 г.

Тираж 50 экз

 

Липецк Липецкий государственный технический университет

2013

4

УДК 697.1.(075.03)

С797

Рецензент А.В.Севостьянов

Стерлигов, В.А.

С797 Исследование влияния вида тепловых нагрузок и климатического района на годовое теплопотребление предприятия [Текст]: методические указания к лабораторной работе по изучению теплопотребления и работы оборудования предприятий в разных климатических условиях по дисциплинам «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения промышленных предприятий», «Отопление» /сост.: В. А. Стерлигов, Т.Г. Мануковская. – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 13 с.

В методических указаниях приводится расчет на ЭВМ и исследование влияния сезонных и круглогодовых тепловых нагрузок, климатической зоны расположения предприятия на его годовую потребность в теплоте и выбор основного теплового оборудования.

Предназначены для студентов физико-технологического факультета специальности «Промышленная теплоэнергетика» направления

«Теплоэнергетика и теплотехника» и инженерно-строительного факультета специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления «Строительство» изучающих дисциплины «Источники и системы теплоснабжения», «Оборудование и эксплуатация систем теплоснабжения предприятий», «Отопление».

Табл. 1. Ил. 1. Библиогр.: 5 назв.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий

государственный технический университет», 2013

5

Цель работы: с помощью ЭВМ изучить влияние соотношения сезонных и круглогодовых тепловых нагрузок, а также климатической зоны расположения предприятия на годовую потребность в теплоте, годовой коэффициент теплофикации, число часов использования максимума тепловой нагрузки и число часов работы пиковых источников.

Правила техники безопасности при работе на компьютере

1.Приступать к работе на компьютере можно только после разрешения преподавателя или лаборанта.

2.Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть.

3.Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается:

а) вешать что-либо на провода; г) выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур.

4. Для исключения поражения электрическим током запрещается: а) часто включать и выключать компьютер без необходимости; б) прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера;

в) работать на средствах вычислительной техники мокрыми руками; г) работать на средствах вычислительной техники, имеющих нарушения

целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения питания; при наличии признаков электрического напряжения на корпусе;

д) класть на средства вычислительной техники посторонние предметы. 5. При обнаружении неисправности немедленно оповестить об этом

лаборанта. Продолжение работы возможно только после устранения неисправности.

6

6.При обнаружении оборвавшегося провода необходимо немедленно сообщить об этом лаборанту, принять меры по исключению контакта с ним людей. Прикосновение к проводу опасно для жизни.

7.После окончания работы необходимо обесточить все средства вычислительной техники.

1. Методика и алгоритм расчетов

При проектировании систем теплоснабжения для расчета годовой потребности в теплоте, выбора оборудования источников теплоснабжения и определения других показателей работы системы строят годовые графики продолжительности тепловых нагрузок [1] (рис.1).

Рис. 1. Годовые графики продолжительности тепловых нагрузок

Обычно годовые графики строятся с использованием данных о продолжительности различных наружных температур [1, 2].

С помощью ЭВМ для анализа влияния соотношения сезонных нагрузок Qс (отопления Qо и вентиляции Qв) и круглогодовых нагрузок Qкг

(технологической Qт и горячего водоснабжения Qг в) на годовое теплопотребление используется приближенное аналитическое описание годового графика изменения нагрузки [3]. С этой целью вся территория страны условно разделена на несколько климатических районов, отличающихся не

7

Годовой расход теплоты снижения), ГДж:

только расчетной температурой наружного воздуха tно и продолжительностью отопительного периода nот, но и соотношением относительно «холодных» и «теплых» дней отопительного периода, что учитывается климатическими коэффициентами a, b [3] (приложение 1).

Относительная величина сезонной тепловой нагрузки с использованием климатических коэффициентов за n часов отопительного периода определяется зависимостью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

c 1 a n î ò ,

(1)

 

 

 

 

Qc

/ Qc' ; Qc Qî

Qâ

 

 

где

Qc

- текущее значение сезонной нагрузки,

МВт;

Q'

Q' Q'

-

расчетная

величина сезонной тепловой нагрузки,

МВт;

ñ

 

î

 

â

 

 

 

 

 

 

 

nî ò

 

n / nî ò

-

относительная

продолжительность использования тепловой

нагрузки; a – коэффициент, учитывающий снижение сезонной нагрузки в конце отопительного периода; b – коэффициент, учитывающий «кривизну» годового графика сезонной нагрузки.

С учетом приведенного выше текущее значение суммарной нагрузки за n часов отопительного периода определяется зависимостью

Qs Qc Qêã (1 a n î ò )Qc' Qêã' .

(2)

Годовой расход теплоты на сезонные нагрузки – отопление и вентиляцию

(ГДж) определяется зависимостью

 

Qñãî ä (1 à /(b 1))Qc' nî ò 3, 6 .

(3)

на круглогодовую нагрузку (без учета летнего

 

Qêããî ä Qêã' 8760 3, 6 ,

где Qêã' Qò'

Qãñð.ç - расчетная круглогодовая наргузка, МВт.

Суммарное годовое теплопотребление предприятия, ГДж:

Qsãî ä Qñãî ä Qêããî ä .

(4)

(5)

8

Число часов использования максимума тепловой нагрузки

nmax Qsãî ä /(Qs' 3.6) .

(6)

При проектировании систем теплоснабжения

для выбора мощности,

типоразмера и числа теплофикационных турбин ТЭЦ и пиковых источников рекомендуется принимать оптимальное с экономической точки зрения значение коэффициента теплофикации по нагрузке:

 

 

 

ò Qî' ò á / Qs' òî ï ò ,

 

 

(7)

где

Q'

 

– расчетная нагрузка из отборов турбин ТЭЦ, МВт; Q' Q'

Q'

-

 

î ò á

 

 

s

c

êã

 

суммарная расчетная нагрузка, МВт.

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальное значение ò .î ï ò

зависит от соотношения сезонных и

круглогодовых нагрузок, от климатических и экономических факторов [1, 3].

 

 

 

Для принятого значения ò

продолжительность

работы

пиковых

источников nпк и годовой расход тепла из отборов турбин Qîãîòäá определяются в

зависимости от диапазона

ò

и доли сезонной нагрузки

ñ Qc' / Qs'

и

круглогодовой нагрузки êã Qêã'

/ Qs' :

 

 

 

1)

при êã

ò

 

 

 

 

 

 

nï ê

8760 ; Qîãîòäá Qs' ò

8760 3, 6; òãî ä

ò ;

 

 

2)

при êã

ò êã (1 à) ñ

 

 

 

 

 

 

nï ê

nî ò ; Qîãîòäá [ ò nî ò

êã (8760 nî ò

)]Qs' 3.6 ;

 

 

3)

при ò

êã (1 a) c

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1/ b

nï ê

 

 

1

 

 

ò

 

êã

nî ò .

 

 

 

 

 

a

 

 

1 êã

 

 

Годовой коэффициент теплофикации для сезонной нагрузки

ñãî ä 1

b(1

ò

)(1 b) / b

;

1/ b

(1 a b)

 

a

 

Qîãîòäá ñãî äQñãî ä êãQs'

8760 3.6 .

(8)

(9)

9

Годовой коэффициент теплофикации òãî ä

для всех значений ò

находится по соотношению

 

 

 

ãî ä Qãî ä

/ Qãî ä .

(10)

ò

î ò á

s

 

Расход тепла за год из пиковых источников

 

Qãî ä Qãî ä

Qãî ä .

(11)

ï ê

s

î ò á

 

Программа расчета составлена на основе приведенных зависимостей на языке Бейсик (GWBASIC) для персональных ЭВМ. Обозначения величин и идентификаторы приведены в приложении 2.

В программе предусмотрено определение Qс и Qs при заданной доле сезонной нагрузки ñ в цикле для

nî ò = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0

ирасчеты годовых показателей в цикле для

ñ = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0.

2. Порядок выполнения работы

До начала работы на ЭВМ студенты должны изучить описание лабораторной работы и получить у преподавателя исходные данные: одно значение суммарной расчетной тепловой нагрузки Qs' , МВт и 2…3 региона РФ размещения предприятия (название города). По таблицам климатических

характеристик нужно найти значения

t

í î

,

tî ò .ñð ,

n

, а по приложению 1 –

 

 

 

í

î ò

 

значения климатических коэффициентов a, b. Для расчета годовых показателей нужно задаться значением коэффициента теплофикации ò по нагрузке.

Исходные данные занести в таблицу, пример которой приведен ниже.

На занятии в классе персональных ЭВМ после включения ЭВМ и ввода с дискеты программы «Годовое теплопотребление» («GOD») студенты приступают к выполнению расчетов вводом команды RUN. При этом студенты по указанию соответствующих операторов вводят значения кооэффициентов а,

10

b, продолжительности отопительного периода nî ò (ч), суммарной расчетной

тепловой нагрузки Qs'

(МВт), коэффициента теплофикации ò .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Город

 

tí î ,

tíî ò .ñð ,

nî ò ,

Зона

Коэффициент

Qs' ,

 

ò

 

 

п/п

 

оС

оС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

a

b

МВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Липецк

 

-27

-3,4

4848

II-В

0,77

0,5

12

 

0,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Челябинск

 

 

 

 

 

 

 

12

 

0,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Краснодар

 

 

 

 

 

 

 

12

 

0,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вначале выполняются все расчеты для одной климатической зоны (одного города). По окончании расчетов для одного города необходимо начать новые расчеты командой RUN с введения данных для другого города.

3. Обработка и анализ результатов

На основании полученных результатов студенты должны построить годовые графики продолжительности тепловых нагрузок для различной доли

сезонной нагрузки ñ и каждого климатического района (города), например, как

показано на рис. 1. Затем на основе данных о годовых показателях работы системы нужно построить графики зависимости годового теплопотребления

предприятия Qãî ä , числа часов использования максимума нагрузки n

, годового

 

s

 

 

max

 

коэффициента теплофикации òãî ä

и продолжительности работы

пиковых

источников nï ê от доли сезонной нагрузки ñ .

 

 

На

основе

полученных

зависимостей

студенты

должны

проанализировать влияние соотношения сезонной и круглогодовой нагрузок, а также климатического района на показатели работы систем теплоснабжения и объяснить причины такого влияния.

11

Соседние файлы в папке новая папка 1