Потребители тепловой энергии графики тепловых нагрузок реферат

Обновлено: 08.07.2024

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Основные организационные и технические требования по эксплуатации систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, систем горячего водоснабжения, источников СЦТ, тепловых сетей, тепловых пунктов, а также установок технологического теплопотребления (далее - потребители) определены в приоритетном нормативно-техническом документе .

ПРИЕМКА ПОДГОТОВЛЕННЫХ К ЗИМЕ ТЕПЛОВЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК

Приемка подготовленных к работе котельных должна производиться с оформлением акта, утверждаемого руководителем теплоснабжающей организации, на балансе которой находится котельная. Приемка подготовленных к .

РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Потребители теплоты по надежности теплоснабжения делятся на три категории: первая категория - потребители, не допускающие перерывов в подаче расчетного количества теплоты и снижения температуры воздуха в .

ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПЕРИОДА

Организационно-методические рекомендации по подготовке к проведению отопительного периода и повышению надежности систем коммунального теплоснабжения в городах и населенных пунктах Российской Федерации регламентированы для ПТС системы Минэнерго России .

РАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ УСТРАНЕНИЯ АВАРИИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Повышение уровня централизации теплоснабжения (что характерно для крупных городов) сопровождается двумя опасными рисками - риском серьезного аварийного нарушения процесса теплоснабжения и риском затяжного (сверх .

ТЕПЛОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЗДАНИЙ И НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Под теплоустойчивостью зданий (помещений) понимают его свойство поддерживать относительное постоянство температуры при изменяющихся тепловых воздействиях. Как было сказано выше, в настоящее время не имеется общей.

ТЕПЛОВЫЕ РЕЖИМЫ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ

Рассматривая тепловые нагрузки систем коммунального теплоснабжения (раздел Расчет режимов отопления), установлена их непосредственная индивидуальная связь-зависимость с параметрами окружающей природной среды - температурой и .

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ

Общие принципы гидравлического расчета трубопроводов систем водяного отопления подробно изложены в разделе Системы водяного отопления. Они же применимы и для расчета теплопроводов тепловых сетей, но с .

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При эксплуатации, ремонте, новом строительстве часто приходится сталкиваться с проблемами поиска или уточнения трасс ранее проложенных коммуникаций - тепловых, водопроводных, газовых сетей, .

ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

В современном сложном производственном процессе СЦТ необходимым эксплуатационным элементом - звеном, является организация круглосуточного оперативно-диспетчерского управления им (ОДУ). В соответствии с ПТЭ оно организуется в системах СЦТ с мощностью от 10 МВт (10 .

Основными потребителями тепловой энергии являются промышленные предприятия и коммунальное хозяйство.

В ЖКХ основными потребителями теплоты являются системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Тепловую нагрузку можно разделить на сезонную и круглогодичную.

Сезонная нагрузка главным образом зависит от климатических условий – температуры наружного воздуха, его влажности, скорости ветра, солнечной радиации и т.п. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой. К сезонной нагрузке относят нагрузки отопления, вентиляции (зимние нагрузки), кондиционирования (летняя нагрузка).

Цель отопления – поддержание температуры внутреннего воздуха в помещении на заданном уровне. Температура воздуха в помещении зависит от назначения помещения, а в промышленных зданиях от характера выполняемых работ. Значения температуры воздуха в помещениях принимаются согласно СНиП и СанПин. В частности: - для жилых зданий - от 18 до 20 0 С; - для промышленных зданий - от 16 до 20 0 С; - для общественных зданий - от 14 до 25 0 С.

Под вентиляционной нагрузкой понимают потребность в тепле для подогрева воздуха, подаваемого извне в помещения. В жилых зданиях без специальной приточной системы вентиляции расход тепла Q_в = 0.

Рис. График теплопотребления сезонной нагрузки: А- годовой, Б- суточный.

К круглогодичной нагрузке относятся нагрузка горячего водоснабжения (ГВС) и технологическая нагрузка. График технологической нагрузки зависит от характера производства. График нагрузки ГВС зависит от благоустройства зданий, состава населения, графика рабочего дня, режима работы коммунальных предприятий. Технологическая и нагрузка ГВС слабо зависят от времени года.

Технологическая нагрузка задается технологами и зависит от вида производства.

Нагрузка ГВС имеет существенно неравномерный характер как в течение суток, так и по дням недели. Наибольший расход горячей воды наблюдается в утренние и вечерние часы, из дней недели – в субботу.

Рис. График теплопотребления круглогодичной нагрузки: А- годовой, Б- суточный.

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплом между греющей и. обогреваемой рабочими средами. Последние в ряде случаев называются теплоносителями.

Необходимость передачи тепла от одного теплоносителя к другому возникает во многих отраслях техники: в энергетике, в химической, металлургической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.

Тепловые процессы, происходящие в теплообменных аппаратах, могут быть самыми разнообразными: нагрев, охлаждение, испарение, кипение, конденсация, плавление, затвердевание и более сложные процессы, включающие в себя несколько из перечисленных. В процессе теплообмена может участвовать несколько теплоносителей: тепло от одного из них может передаваться нескольким и от нескольких одному.

Классификация теплообменных аппаратов:

а) по назначению: подогреватели, конденсаторы, охладители, испарители, паропреобразователи и т. п.

б) по схеме движения теплоносителя: а) прямоток, б) противоток, в) перекрестный ток, г) многократный перекрестный ток, д, е) сложные схемы.

в) по принципу действия: поверхностные и смесительные.

· смесительные (контактные) – теплообмен в них происходит при непосредственном соприкосновении и смешении теплоносителей (* элеваторы).

· поверхностные - в них теплоносители ограничены твердыми стенками (поверхностями нагрева), частично или полностью участвующими в процесс теплообмена между ними. Поверхностные делятся на: рекуперативные и регенеративные.

Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происходи через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого типа тепловой поток в каждой точке поверхности разделительной стенки сохраняет постоянное направление.

Регенеративными называются такие теплообменные аппараты, в которых два или большее число теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева. Во время соприкосновения с различными теплоносителями поверхность нагрева или получает тепло и аккумулируем его, а затем отдает, или, наоборот, сначала отдает аккумулированное тепло охлаждается, а затем нагревается.

В большинстве рекуперативных теплообменников тепло передается непрерывно через стенку от теплоносителя к другому теплоносителю. Такие теплообменники называются теплообменниками непрерывного действия.

Теплообменники, в которых периодически изменяются подача и отвод теплоносителей, называются теплообменниками периодического действия. Большинство регенеративных теплообменников работает по принципу периодического действия. Разные теплоносители поступают в них в различные периоды времени. Теплообменники такого типа могу работать и непрерывно. В этом случае вращающаяся насадка (или стенка) попеременно соприкасается с потоками разных теплоносителей и непрерывно переносит тепло из одного потока в другой.

Графики тепловых нагрузок в отличие от графиков электрических нагрузок строятся не для энергосистемы в целом, а для отдельных районов теплоснабжения или отдельных потребителей.

Выделяются следующие виды тепловых нагрузок:

технологические нужды промышленных предприятий (пар различных параметров);
отопление жилых домов и промышленных объектов;
вентиляция промышленных зданий, учреждений, объектов социально-культурного назначения;
кондиционирование воздуха на промышленных предприятиях, объектах социально-культурного назначения;
горячее водоснабжение.

По виду теплоносителя тепловое потребление делится на потребление пара и потребление горячей воды.

При отпуске тепла в виде пара графики нагрузки строятся в весовых единицах (тонны пара в час). Нагрузка в горячей воде определяется в энергетических единицах (ГДж в час или Гкал в час).

Так же как и для электрической нагрузки, имеют место суточные, недельные и годовые графики тепловых нагрузок.

Все виды тепловых нагрузок в большей или меньшей степени изменяются как в течение суток, так и в течение года. Эти изменения обусловлены следующими факторами:
— изменениями температуры наружного воздуха;
— бытовыми и производственными режимами потребителей.

3.2.1. Суточные графики тепловых нагрузок

В отличии от электрической нагрузки потребление тепловой энергии более стабильно в течение суток.

Технологические нужды промышленных предприятий

Расход тепловой энергии на технологические нужды мало зависит от температуры наружного воздуха, и поэтому конфигурация графиков технологической (обычно паровой) нагрузки в основном определяется режимом работы (количеством рабочих смен) промышленных потребителей. Для потребителей с трехсменным режимом работы конфигурация графика технологического потребления трехступенчатая (по сменам), учитывающая только соотношение величин нагрузки по сменам (рис.3.13).

Рис.3.13. График технологического потребления для трехсменного производства

Для предприятий ряда отраслей (бумажные фабрики, нефтеперегонные предприятия и ряд других) объем потребления практически не меняется в течение суток (рис.3.14).

Рис. 3.14. График технологического потребления для трехсменного непрерывного производства

При двухсменном режиме работы график технологического потребления будет, естественно, другой конфигурации (рис.3.15).

Рис.3.15. График технологического потребления для двухсменного производства

Тепловая нагрузка, обеспечиваемая горячей водой

Наиболее сложную конфигурацию имеет суточный график тепловой нагрузки горячего водоснабжения (рис.3.16). Он характеризуется малой нагрузкой ночью, наличием утреннего краткосрочного пика и более длительного вечернего.

Рис. 3.16. График нагрузки горячего водоснабжения

Тепловая нагрузка горячего водоснабжения является круглогодичной, однако летом расход тепловой энергии на горячее водоснабжение снижается до 0.75 от зимнего. Суточный коэффициент неравномерности нагрузки горячего водоснабжения, т.е. отношение максимальной величины к средней, составляет 2.0?2.2.

Расход тепловой энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха полностью определяется температурой окружающего воздуха, и поэтому эта нагрузка типично сезонная, зависящая от климатических условий.

Важной характеристикой отопительной нагрузки является ее максимальное значение, которое есть функция разницы температур

где -температура наружного воздуха, для которой необходимо определить величину отопительной нагрузки.

Так как отопление жилых домов и других объектов социально-бытового назначения производится круглосуточно, а температура наружного воздуха, определяющая величину нагрузки, как правило, в течение суток меняется мало, то график отопительной нагрузки постоянен в течение суток (рис.3.17).

Рис 3.17 Суточный график отопительной нагрузки бытовых потребителей

Отопление промышленных и других предприятий, работающих в одну или две смены, также производится круглосуточно, хотя может иметь место меньшая интенсивность в ночные часы (рис.3.18).

Рис. 3.18. Суточный график отопительной нагрузки промышленных потребителей

Конфигурация графиков вентиляционной нагрузки и кондиционирования воздуха аналогична конфигурации графиков отопительной нагрузки. При определении максимального значения вентиляционной нагрузки расчетная температура наружного воздуха принимается выше, чем для отопительной нагрузки (0.5 ?0.6 ).
Для коммунально-бытового сектора вентиляция обычно применяется только в учреждениях и предприятиях бытового обслуживания и составляет 30-60 % расчетного значения отопительной нагрузки. Вентиляционная нагрузка промышленных предприятий может значительно превышать отопительную нагрузку.

3.2.2. Годовые графики тепловых нагрузок

Ввиду зависимости тепловых нагрузок от температуры наружного воздуха годовые календарные графики могут быть достаточно точно построены только для технологической нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения.
Годовой график технологической нагрузки, также как и годовой график электрических нагрузок, фиксирует изменение максимальных нагрузок через месяц. Величина месячного максимума нагрузки рассматривается как наибольшее из значений суточных максимумов нагрузки за данный месяц (рис. 3.19, 3.20).

Для отопительной нагрузки наибольшее применение находит график годовой продолжительности тепловых нагрузок, который строится на основе двух графиков:
1. Годовой кривой стояния температур наружного воздуха (из приведенного примера (рис.3.21) видно, что температура ниже -16 °С наблюдается в течение 1000 часов, а температура ниже +8 °С соответствует всей продолжительности отопительного периода).

Рис.3.21. График продолжительности стояния температур наружного воздуха

Данному графику соответствует расчетная температура для отопления -28 °С и продолжительность отопительного периода — 5000 часов.
2. Зависимости величины отопительной нагрузки от температуры наружного воздуха (рис.3.22):

(3.7.)

Рис.3.22. Зависимость отопительной нагрузки от температуры
наружного воздуха

Совмещая эти два графика, можно получить искомую зависимость. Данный график показывает изменение отопительной нагрузки в течение отопительного периода (рис.3.23).

Рис. 3.23. График отопительной нагрузки по продолжительности

Обычно отопительный график по продолжительности совмещают с графиком нагрузки горячего водоснабжения, т.е. нагрузки, также обеспечиваемой за счет теплоносителя горячей воды. В этом случае график по продолжительности выглядит следующим образом (рис.3.24):

Рис.3.24. Совмещенный график по продолжительности нагрузки, покрываемой за счет горячей воды

Для характеристики графиков отопительной нагрузки используется показатель числа часов использования максимума отопительной нагрузки. При известных продолжительности отопительного периода и средней температуре отопительного периода его можно определить следующим образом:

Для различных климатических районов эта величина находится в пределах от 1500 до 2000 часов.

Ст, т. е линия статического давления должна быть минимум на 5 метров выше отметки рельефа и выше отметки крыши зданий. Это необходимо для обеспечения безаварийной работы системы. Потери напора в обратном трубопроводе тепловой сети (Нобр указаны на участке 4−5. Участок 5−6 напор в обратном трубопроводе в коллекторе на источнике теплоснабжения (Нподпит. Приказ Министерство Регионального… Читать ещё >

Сезонные и круглогодовые тепловые нагрузки. Пьезометрический график тепловой сети ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

1. Понятие тепловых нагрузок
- 1. 1. Сезонная нагрузка
- 1. 2. Круглогодичная нагрузка
Потери напора в обратном трубопроводе тепловой сети (Нобр указаны на участке 4−5. Участок 5−6 напор в обратном трубопроводе в коллекторе на источнике теплоснабжения (Нподпит .

Рис. 3 Схема и пьезометрический график двухтрубной тепловой сети.

Существует два вида работы тепловой сети: статический и динамический. При построении графика распределения и расчете пьезометрических напоров (недостаточности напора, переизбытке и пр.) устанавливают смесительные, подпиточные, подкачивающие, сетевые насосы.

При статическом режиме работают только подпиточные насосы, предназначенные для восполнения потерь теплоносителя (утечек) из системы теплоснабжения и обеспечивают необходимый уровень напоров. При построении пьезометрического графика при статическом режиме необходимо проверять условия:

1. Условие заполнения системы. При этом условии минимальный избыточный напор должен быть более 5 м.вод.

ст, т. е линия статического давления должна быть минимум на 5 метров выше отметки рельефа и выше отметки крыши зданий. Это необходимо для обеспечения безаварийной работы системы.

2. Условие по допустимым напорам. Максимальный избыточный напор в системе теплоснабжения не должен превышать допустимого для трубопроводов и оборудования системы. При этом максимальный избыточный напор в обратном трубопроводе не должен превышать допустимого для отопительных приборов систем отопления подключенных по зависимой схеме.

(Нтрдоп =160 м — для трубопроводов

(Нопдоп =60 м — для отопительных приборов

(Нтрдоп =160 м — для ТЭЦ При динамическом режиме работы системы работают все установленные насосы: подпиточные, сетевые (на обратном трубопроводе), подкачивающие и смесительные (если предусмотрены). График должен отвечать всем требованиям статического режима (условия 1и 2) а так же условиям:

3. Условие невскипания теплоносителя. При данном условии необходимо чтобы минимальный избыточный напор в подающем трубопроводе был как минимум на 5 метров выше давления насыщенного пара при расчетной температуре теплоносителя в подающем трубопроводе, т. е. пьезометрические линии подающего трубопровода и ТЭЦ должны проходить как минимум выше линии не вскипания на 5 м.

Линия невскипания — это геометрическое место точек в которых избыточное давление равно давлению насыщенного пара при расчетной температуре теплоносителя в подающем трубопроводе. Линия невскипания параллельна рельефу.

4. Условие обеспечения расчетной циркуляции. Необходимо чтобы располагаемый напор у абонента (здания) был больше либо равен потерям напора у абонента.

Построения графика начинается с построения главной тепломагистрали, далее строятся квартальные сети в указанной последовательности:

1. Откладывается напор подпиточного насоса, который предварительно принемяется10м. В процессе построения подпиточный напор может быть увеличен (18, "https://referat.bookap.info").

2. Пьезометрическая линия обратного трубопровода, которая проверятся по условиям 1 и 2.

3. Откладывается линия напора потерь у абонента. Величина потерь в системе отопления и ИТП определяется либо задается.

4. Строится пьезометрическая линия потерь напора в подающем трубопроводе и проверяется по условиям 1,2,3.

5. Откладывают потери напора на ТЭЦ и проверяют по всем четырем условиям. Вывод

Расчетные тепловые нагрузки играют немаловажную роль при расчете и проектировании внутрицеховых, квартальных и магистральных тепловых сетей. От размера нагрузки зависят диаметры трубопроводов, выбор схемы подключения потребителей к тепловой сети, давление (напор) в различных точках сети, капиталовложения по сооружению сетей и вспомогательного оборудования ЦТИ и ИТП, условия работы источника теплоты, теплой сети и абонентских систем и пр.

Построение пьезометрического графика позволяет наглядно иллюстрировать результаты гидравлического расчета (наладочного, поверочного, конструкторского). График показывает располагаемый напор подающего и обратного трубопровода в любой точке тепловой сети, место установки дроссельной шайбы, группы насосов и пр., что позволяет максимально точно выбрать оборудование требуемых параметров.

Список литературы

Читайте также: