Ю. Н. Скулина, Э. А. Ахметов, Ш. Х. Гибадуллин

Казанский государственный

энергетический университет

 

 

Ю. Н. Скулина, Э. А. Ахметов, Ш. Х. Гибадуллин

Утверждено

учебным управлением КГЭУ

в качестве методического указания для студентов

РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРЕПАДА ТЕМПЕРАТУР ДЛЯ ОТОПИТЕЛЬНОЙ ВОДЯНОЙ СЕТИ

Методические указания по курсу: Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий

 

 

Редактор М. А. Илюхин

 

Казань 2006

УДК 697

ББК 31.38

С46

 

 

ГОДОВЫЕ ПРИВЕДЕННЫЕ ЗАТРАТЫ ПО ТЕПЛОВОЙ СЕТИ.

 

Капиталовложения в тепловую сеть зависят от материальной характеристики этой сети. Для определения годовых приведенных затрат по тепловой сети вначале определяем ее материальную характеристику для каждого варианта расчетного температурного перепада . Предварительно находим материальную характеристику тепловой сети М_{0 h} для средней величины удельного падения давления в главной магистрали сети R ₀= 100 Па/м. Затем находим оптимальное значение удельного падения давления в главной магистрали R_n и путем пересчета определяем материальную характеристику тепловой сети при оптимальном значении R_n. Для определения удельной материальной характеристики тепловой сети при R ₀ =100 Па/м воспользуемся формулой для определения удельной материальной характеристики тепловой сети, которая приведена для = 80 ^оС:

 

м²/ МВт,

 

где q – теплоплотность застройки, МВт/ га,

Q – тепловая нагрузка тепловой сети, МВт.

 

 

Материальная характеристика тепловой сети при = 80 ^оС и R ₀= 100 Па/м

 

м².

 

Материальная характеристика при перепаде температур и R ₀= 100 Па/м:

 

 

Среднюю температуру воды в подающих и обратных трубопроводах для различных принимаем по температурному графику при средней температуре наружного воздуха t ^ср_н= -3,2 ^оС за отопительный период τ_ср= 0,5 (τ₁+ τ₂).

Удельные ежегодные теплопотери, отнесенные к 1 м² условной материальной характеристики тепловой сети, ГДж/(м² ·год),

 

 

Вспомогательное значение φ при различных :

 

 

Оптимальное удельное линейное падение давления для главной магистрали тепловой сети при различных значениях , Па/м,

 

 

Материальная характеристика тепловой сети при оптимальном падении давления, м²,

 

 

Ежегодные затраты по тепловой сети, руб/год,

 

 

При = 60 ^оС определяем:

 

τ_ср= 63,3 ^оС; q _т.п.= 0,0565(63,3-5)= 3,29 ГДж/(м² ·год);

 

;

 

кг/с;

 

Па/м;

м²;

руб/год.

 

Задаваясь другими значениями , определяем τ_п.ср., φ_п, q _т.п., R _п, G _п, M _п и результаты расчетов сводим в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1.

№	, оС	G п, кг/с	Моп, м2	τп.ср., оС	q т.п, Гдж/(м2·год)	φп	R п, Па/м	M п, м2	Зт.с., млн руб/год
				63,3	3,29	0,341			6,160
				68,2	3,57	0,342			5,360
				73,1	3,85	0,344			4,816
				78,1	4,13	0,345			4,400
					4,41	,347			4,088

3. ЕЖЕГОДНЫЕ РАСХОДЫ НА ПЕРЕКАЧКУ ВОДЫ.

 

Ежегодные расходы на перекачку воды по двух трубной тепловой сети без учета постоянных членов, руб/год,

 

 

При = 60 ^оС кг Па/(м ·с);

 

 

Аналогично определяем И_э при других значениях и результаты расчетов сводим в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Вариант	, 0С	GnRn, кг Па/(м ·с)	млн. руб/год
			1,218
			1,067
			0,962
			0,886
			0,827

 

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Задание

Определить оптимальный расчетный перепад температур для отопительной водяной сети с расчетной нагрузкой Q = 1000 МВт, при расчетной температуре наружного воздуха на отопление t _н.о.= -39 ^оС. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t _н^ср= -9,1 ^оС, внутренняя температура отапливаемых помещений t _в= 18 ^оС.

Климатическая зона – г. Новосибирск.

Источник теплоты – ТЭЦ. (приложение 3)

Тепловая мощность отборов турбины Q_отб= 550 МВт

Начальное давление пара Р ₀= 13 МПа

Начальная температура пара t ₀= 555 ^оС

Давление пара в теплофикационных отборах Р _отб=0,05-0,25 МПа

Внутренний относительный КПД турбины η₀₁= 0,82

Относительная выработка электроэнергии на внутреннем теплопотреблении l _т= 0,22.

Удельный расход условного топлива в энергетических котлах β_т^т= 46 кг/ГДж.

Разность удельных расходов условного топлива на выработку электроэнергии по конденсатному циклу и на тепловом потреблении b _к^э- b_т^э= 0,22 кг/ (кВт · ч)

Длительность работы в тепловой сети и насосной установки ТЭЦ n = 5000 ч/год.

КПД насосной установки η_эд= 0,65

Средняя температура среды, окружающей теплопровод t ₀= 5 ^оС.

Коэффициент теплопередачи теплопровода, отнесенный к условной площади наружней поверхности изоляции κ =0,8 Вт/ м² · ^оС.

Коэффициент местных потерь теплоты β= 0,25

Коэффициент местных потерь давления α= 0,6

Длина главной магистрали тепловой сети (подающей и обратной) l = 12000 м

Теплоплотность q = 0,8 МВт/ га

Экономические показатели: b _т.с= 400 руб/ м²;

f + Е_n = 0,2 ч/год

z _э= 0,02 руб/кВт ·ч;

z _г= 1,2 руб/ГДж;

z _топл= 40 руб/т.

Казанский государственный

энергетический университет

 

 

Ю. Н. Скулина, Э. А. Ахметов, Ш. Х. Гибадуллин

Утверждено

учебным управлением КГЭУ

в качестве методического указания для студентов