Расчет теплопотребления и источника теплоснабжения промышленного предприятия (стр. 4 из 6)
где q0 – удельная отопительная характеристика здания, кВт/(м3∙К);
tВН – внутренняя расчетная температура в цехе промышленного предприятия в зимний период, 0С. Можно принять равной 12 … 16 0С;
tВН=12 0С=285К
t' H – расчетная температура наружного воздуха (средняя температура самой холодной пятидневки).
t' H=-160С=257К
Удельную отопительную характеристику здания q0, кВт/(м3∙К), численно равную потерям тепла на 1 м3 здания в единицу времени при разности внутренней и наружной температур в 10С, с достаточной степенью точности можно подсчитать по эмпирической формуле ВТИ:
(3.2)где а – постоянный коэффициент, принимаемый для кирпичных зданий равным 1,9, а для железобетонных зданий – от 2,3 до 2,6.
а =2,5
кВт/(м3∙К)тогда,
кВтТепловыделениями оборудования и людей, а также поступлением тепла в цех от солнечной радиации при расчете расхода тепла на отопление можно пренебречь.
В нерабочее время отопление в цехах переключают на дежурный режим. При этом внутренняя температура в цехе принимается tBH=5 0С.
Расход тепла нерабочего времени суток при tBH=5 0С =278К определяется по формуле 3.1
кВт3.2 Расход тепла на вентиляцию
Расход тепла на подогрев в зимнее время воздуха, поступающего для вентиляции производственных цехов,
, кВт, принимают ориентировочно: 
(3.3) 
кВт3.3 Расход тепла на горячее водоснабжение
Расход тепла на горячее водоснабжение производственных цехов
, кВт, принимают ориентировочно: 
(3.4) 
кВт4 Расчет элементов тепловой схемы
4.1 Расчет потоков пара и конденсата
Прежде, чем приступить к расчету тепловой схемы, ее вычерчивают на листе формата А4, проставляют возле элементов все известные параметры теплоносителей (P, x, t, h и т. д.). При этом энтальпию воды (конденсата)
, кДж/кг, вычисляют по формуле: 
(4.1)где
– средняя массовая изобарная теплоемкость воды, кДж/(кг∙К), определяемая по [2]; 
– температура воды или конденсата, 0С.Энтальпию влажного насыщенного пара
, кДж/кг, вычисляют по формуле 
(4.2)где
– энтальпия кипящей жидкости, кДж/кг; 
– теплота парообразования, кДж/кг; 
– степень сухости.Величины h и r определяют по давлению из таблицы «Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения». Результаты расчета сводят в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Энтальпия потоков пара
| Элемент тепловой схемы | Давление Р, МПа | Степень сухости х | Энтальпия кипящей жидкости h', кДж/кг | Теплота парообразования r, кДж/кг | Энтальпия влажного насыщенного пара hx, кДж/кг |
| Котел | 1 | 0,98 | 417.5 | 2258.2 | 2630.5 |
| Расширитель | 0,15 | 0,96 | 54.7 | 2470.3 | 2461 |
| После РОУ | 0,12 | 0,96 | 29.3 | 2484.5 | 2414.4 |
| Выхлоп деаэратора | 0,12 | 0,96 | 29.3 | 2484.5 | 2414.4 |
4.2 Расчет сетевого теплообменника
Расчет тепловых схем начинают с расчета теплообменника 16, в котором вода подогревается для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производственных цехов.
Тепловой баланс пароводяного теплообменника:
(4.3)где Dсет – расход пара на подогрев сетевой воды от tобр до tпр, кг/с;
Wсет – расход сетевой воды, кг/с;
hx, hК, hпр, hобр – соответственно энтальпия греющего пара, конденсата, воды, идущей в тепловую сеть (в прямой магистрали) и воды, возвращаемой от отопительных приборов (в обратной магистрали), кДж/кг;
hисп – коэффициент, учитывающий потери тепла теплообменником в окружающую среду. Принимают равным 0,96 … 0,98.
hисп = 0,96
– максимальный расход тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственного цеха, кВт: 
, , – соответственно расходы тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственного цеха, кВт; 
кВтhx, hК, hпр, hобр определим по формуле 4.2 по температуре
Величины h и r определяют по температуре из таблицы «Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения».
hx=1,01∙394=398 кДж/кг
hК=1∙333=333 кДж/кг
hпр=1∙366=366 кДж/кг
hобр =1∙321=321 кДж/кг
Из уравнения (4.3) найдем расход пара на подогрев сетевой воды.
кг/сИз уравнения (4.3) найдем расход сетевой воды.
кг/сОпределив расход пара на подогрев сетевой воды и расход сетевой воды вычислим расход воды для восполнения безвозвратных потерь на горячее водоснабжение Wпод, кг/с:
(4.4) 
кг/с4.3 Предварительное определение полной производительности котельной
Производительность котельной «брутто» складывается из производительности «нетто» Dнтку; расходов пара на подогрев воды, циркулирующей в тепловой сети Dсет; на подогрев воды перед химводоочисткой до 30 0С для недопущения выпадения влаги из воздуха на холодных поверхностях трубопроводов и другого оборудования Dсв; на термическую деаэрацию питательной и подпиточной воды Dд и на привод резервных питательных насосов с паровым приводом Dпн.
Так как расходы Dсв, Dд и Dпн пока неизвестны, то для предварительного определения величины Dбрку необходимо задаться суммарным расходом пара на собственные нужды Sdсн в размере (8¸6)% от полной производительности котельной.
Расходом пара на привод питательных насосов в работе можно пренебречь.
Тогда на известные расходы Dнтку+Dсет будет приходиться (100-Sdсн)% от Dбрку. Решение пропорций относительно величины Dбрку, кг/с, можно представить в виде
(4.5) 
кг/с4.4 Определение потоков теплоносителей в тепловой схеме
4.4.1 Расход питательной воды Wпв, кг/с, с учетом продувок паровых котлов dпр и потерь пара внутри котельной dут:
(4.6)Суммарные потери (dпр+dут) принимают равными (4¸10)%.
(dпр+dут) =4%
кг/с4.4.2 Расход сырой воды, поступающей из системы технического водоснабжения и идущей на восполнение потерь конденсата у технологических потребителей, потерь воды в тепловой сети, утечек пара в котельной и потерь воды с продувкой Wсв, кг/с:
(4.7)где mK – суммарный процент возврата конденсата в котельную от технологических потребителей Dнтку.