domicile - Des murs
Conception du chauffage, de la ventilation et de l'approvisionnement en eau de l'école. Système de chauffage d'une école, d'un jardin d'enfants, d'établissements d'enseignement - organisation et reconstruction avec toutes les approbations Système de chauffage dans les écoles

Système de chauffage d'une école, crèche, collège, université : une gamme de services de notre société

  • le développement de projets système de chauffage interne des établissements d'enseignement;
  • calcul thermique et hydrauliqueécole de chaudronnerie, Jardin d'enfants, université;
  • reconstruction et modernisation du système de chauffage;
  • installation de réseaux internes et équipement de chauffage ;
  • sélection et installation de chaudière systèmes de chauffage pour établissements d'enseignement et pour enfants;
  • calcul, sélection et installation systèmes de chauffage au sol;
  • entretien et réparationéquipements de chauffage et chaudières;
  • harmonisation avec les autorités de tutelle.

Pour les établissements d'enseignement situés dans des zones où la température de l'air extérieur est estimée à -40 ° C et moins, il est permis d'utiliser de l'eau avec des additifs qui l'empêchent de geler (les substances nocives des 1ère et 2ème classes de danger selon GOST 12.1.005 ne doivent pas être utilisé comme additif), et dans les bâtiments des établissements préscolaires, il est interdit d'utiliser un liquide de refroidissement avec des additifs substances dangereuses 1-4e classes de danger.

Conception et installation de chaufferies autonomes et de systèmes de chauffage dans les écoles, les établissements préscolaires et éducatifs

Le système de chauffage d'une école, d'un jardin d'enfants et d'autres établissements pour enfants et établissements d'enseignement (universités, écoles professionnelles, collèges) dans les villes est raccordé au système central de chauffage et de production d'eau chaude, qui est alimenté par la centrale thermique de la ville ou sa propre chaufferie. Dans les zones rurales, ils utilisent un schéma autonome, plaçant leur propre chaufferie dans une pièce spéciale. Dans le cas d'une zone gazéifiée, la chaudière est alimentée au gaz naturel; dans les petites écoles et les établissements préscolaires, des chaudières sont utilisées batterie faible travaillant sur solide ou combustible liquide ou l'électricité.

Lors de la conception d'un système de chauffage interne, il convient de prendre en compte les normes microclimatiques pour la température de l'air dans les salles de classe, cours d'école, cantines, gymnases, piscines et autres locaux. Divers par but technique les zones de construction doivent avoir leurs propres réseaux de chauffage avec compteurs d'eau et de chaleur.

Pour le chauffage des gymnases, avec le système d'eau, un système de chauffage à air est utilisé, combiné avec ventilation d'alimentation et travaillant à partir de la même chaufferie. Un dispositif de chauffage par le sol à eau peut être présent dans les vestiaires, salles de bains, douches, piscines et autres pièces, le cas échéant. Sur le groupes d'entrée en majeur les établissements d'enseignement installer des rideaux thermiques.

Le système de chauffage d'un jardin d'enfants, d'une école, d'un établissement d'enseignement - une liste de travaux sur l'organisation et la reconstruction du système de chauffage:

  • identification du besoin lors de la création d'un projet ou schéma de croquis apport de chaleur ;
  • choix chemins et lieux installation de canalisations;
  • sélection équipements et matériels qualité appropriée;
  • calcul thermique et hydraulique de la chaufferie, définition de la technologie et sa vérification pour les exigences du SNiP ;
  • la possibilité d'augmenter la productivité, lien équipement supplémentaire (si besoin);
  • calcul de charge et performances du système de chauffage dans son ensemble et en termes de surface de locaux chauffés;
  • lors de la reconstruction de l'objet - préparation du chantier, fondation et murs pour une installation ultérieure ;
  • faire défection sections du système de chauffage du bâtiment ;
  • calcul des termes et des coûts travaux et équipements, coordination des devis ;
  • fourniture de matériel et l'exécution des travaux dans les délais selon un devis convenu à l'avance.

Pour appareils de chauffage et des canalisations dans les jardins d'enfants, cages d'escalier et vestibules, il est nécessaire de prévoir des clôtures de protection et une isolation thermique des canalisations.

Introduction

une partie commune

Caractéristique de l'objet

Détermination du nombre de consommateurs de chaleur. Graphique de la consommation annuelle de chaleur

Schéma du système et du circuit d'alimentation en chaleur

Calcul du schéma thermique de la chaufferie

Sélection d'équipements de chaufferie

Sélection et placement de l'équipement principal et auxiliaire

Calcul thermique du bloc chaudière

Calcul aérodynamique du conduit de chaleur

Partie spéciale.

2. Développement d'un système de blocs de chauffage.

2.1 Approvisionnement en eau de base

2.2 Sélection d'un plan de traitement de l'eau

2.3 Calcul de l'équipement de l'installation de chauffage de l'eau

2.4 Calcul de l'installation du réseau

3. Volet technique et économique

3.1 Données initiales

3.2 Calcul du coût contractuel des travaux de construction et d'installation

3.3 Détermination des coûts annuels d'exploitation

3.4 Détermination de l'effet économique annuel

Installation de chauffe-eau sectionnels

5. Automatisation

Régulation automatique et contrôle thermique de la chaudière KE-25-14s

6. Protection du travail dans la construction

6.1 Protection du travail lors de l'installation d'équipements électriques et technologiques dans la chaufferie

6.2 Analyse et prévention des dangers potentiels

6.3 Calcul de l'élingue

7. Organisation, planification et gestion de la construction

7.1 Installation des chaudières

7.2 Conditions de démarrage des travaux

7.3 Coût de production de la main-d'œuvre et des salaires

7.4 Calcul des paramètres du programme

7.5 Organisation du plan de construction

7.6 Calcul des indicateurs techniques et économiques

8. Organisation du fonctionnement et économie d'énergie

Liste de la littérature utilisée

Introduction.

En notre temps difficile, avec une économie de crise malade, la construction de nouvelles installations industrielles se heurte à de grandes difficultés, si la construction est possible. Mais à tout moment, dans n'importe quelle situation économique, il existe un certain nombre d'industries sans le développement desquelles le fonctionnement normal de l'économie nationale est impossible, il est impossible de fournir les conditions sanitaires et hygiéniques nécessaires à la population. Ces industries comprennent l'énergie, qui offre des conditions de vie confortables à la population, tant à la maison qu'au travail.

Des études récentes ont montré la faisabilité économique du maintien d'une part significative de la participation des grandes chaufferies à la couverture de la consommation totale d'énergie thermique.

Parallèlement aux grandes chaufferies de production, de production et de chauffage d'une capacité de centaines de tonnes de vapeur par heure ou de centaines de MW de charge thermique, un grand nombre de chaudières jusqu'à 1 MW et fonctionnant avec presque tous les types de combustibles ont été installées .

Cependant, le carburant est le plus gros problème. Pour les combustibles liquides et gazeux, les consommateurs n'ont souvent pas assez d'argent pour payer. Il est donc nécessaire d'utiliser les ressources locales.

Dans ce projet de fin d'études, la reconstruction de la chaufferie de production et de chauffage de l'usine RSC Energia est en cours de développement, qui utilise du charbon extrait localement comme combustible. À l'avenir, il est prévu de transférer les chaudières à la combustion du gaz provenant du dégazage des émissions de gaz de la mine, située sur le territoire de l'usine de traitement. La chaufferie existante comprend deux chaudières à vapeur KE‑25‑14, qui servaient à fournir de la vapeur aux entreprises de l'usine RSC Energia, et chaudières à eau chaude TVG-8 (2 chaudières) pour le chauffage, la ventilation et l'alimentation en eau chaude des bâtiments administratifs et d'un village résidentiel.

En raison de la réduction de la production de charbon, la capacité de production de l'entreprise minière a diminué, ce qui a entraîné une réduction des besoins en vapeur. Cela a entraîné la reconstruction de la chaufferie, qui consiste en l'utilisation de chaudières à vapeur KE-25 non seulement à des fins de production, mais également pour la production de eau chaude pour le chauffage, la ventilation et l'alimentation en eau chaude dans des échangeurs de chaleur spéciaux.

1. GÉNÉRAL

1.1. CARACTÉRISTIQUES DE L'OBJET

La chaufferie conçue est située sur le territoire de l'usine RSC Energia

L'aménagement, le placement des bâtiments et des structures sur le site industriel de l'usine de traitement sont réalisés conformément aux exigences du SNiP.

La superficie du site industriel à l'intérieur des limites des clôtures est de 12,66 hectares, la superficie du bâtiment est de 52194 m 2 .

Le réseau de transport de la zone de construction est représenté par les chemins de fer publics et les routes locales.

Le terrain est plat, avec de légères montées, le limon prédomine dans le sol.

La source d'approvisionnement en eau est la station de filtration et le canal Seversky Donets-Donbass. La duplication du conduit d'eau est prévue.

1.3. Détermination du nombre de consommateurs de chaleur. Graphique de la consommation annuelle de chaleur.

La consommation de chaleur estimée des entreprises industrielles est déterminée selon les normes spécifiques de consommation de chaleur par unité de production ou par caloporteur fonctionnant par type (eau, vapeur). Les coûts de chauffage pour le chauffage, la ventilation et les besoins technologiques sont présentés dans le tableau 1.2. charges thermiques.

Le graphique annuel de la consommation de chaleur est construit en fonction de la durée des températures extérieures debout, ce qui est reflété dans le tableau 1.2. ce projet de fin d'études.

L'ordonnée maximale du graphique de la consommation de chaleur annuelle correspond à la consommation de chaleur à température extérieure air -23 С.

La zone délimitée par la courbe et les ordonnées donne la consommation de chaleur totale pour la période de chauffage, et le rectangle à droite du graphique montre la consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude en été.

Sur la base des données du tableau 1.2. nous calculons les coûts de chauffage pour les consommateurs pour 4 modes : maximum hiver (t r. o. = -23C ;) ; à la température extérieure moyenne de la période de chauffe ; à une température extérieure de +8C ; pendant la période estivale.

Nous effectuons le calcul du tableau 1.3. selon les formules :

Charge thermique pour le chauffage et la ventilation, MW

Q OB \u003d Q R OV * (t ext -t n) / (t ext -t r.o.)

Charge calorifique sur la production d'eau chaude en été, MW

Q L GV \u003d Q R GV * (t g -t chl) / (t g -t xs) * 

où : Q R OV - charge calorifique hivernale calculée pour le chauffage et la ventilation à la température extérieure calculée pour la conception d'un système de chauffage. Nous acceptons selon le tableau. 1.2.

t VN - température de l'air intérieur dans la pièce chauffée, t VN = 18С

Q R GW - charge calorifique hivernale calculée sur l'alimentation en eau chaude (tableau 1.2);

t n - température extérieure actuelle, ° С;

t r.o. - température de chauffage calculée de l'air extérieur,

t g - température de l'eau chaude dans le système d'alimentation en eau chaude, t g \u003d 65 ° С

t chl, t xs - température eau froide en été et en hiver, t chl =15°С, t xs =5°С;

 - facteur de correction pour la période estivale, =0,85

Tableau 1.2

Charges thermiques

Type de thermique

Consommation de charge thermique, MW

Caractéristique

Charges

liquide de refroidissement

1.Chauffage

et aération

Eau 150/70 С

Vapeur Р=1,4 MPa

2. Approvisionnement en eau chaude

Par calcul

3.Besoins technologiques

Vapeur Р=1.44MPa

Tableau 1.3.

Calcul des charges thermiques annuelles

Type de charge

La désignation

Valeur de charge thermique à la température MW

t r.o \u003d -23 С

t cf r.p. \u003d -1.8С

Chauffage et ventilation

Approvisionnement en eau chaude

Technologie

Selon le tableau. 1.1. et 1.3. nous construisons un graphique des coûts annuels de la charge thermique, présenté à la Fig. 1.1.

1.4. SYSTÈME D'ALIMENTATION EN CHALEUR ET SCHÉMA PRINCIPAL

La source d'approvisionnement en chaleur est la chaufferie reconstruite de la mine. Le caloporteur est la vapeur et l'eau surchauffée. Boire de l'eau utilisé uniquement pour les systèmes d'eau chaude. Pour les besoins technologiques, de la vapeur P = 0,6 MPa est utilisée. Pour la préparation d'eau surchauffée à une température de 150-70С, une installation de réseau est prévue, pour la préparation d'eau à t=65°С - une installation d'alimentation en eau chaude.

Le système de chauffage est fermé. En raison de l'absence de prise d'eau directe et d'une légère fuite de liquide de refroidissement à travers les raccords non étanches des tuyaux et des équipements, les systèmes fermés se caractérisent par une grande constance de la quantité et de la qualité de l'eau du réseau qui y circule.

Dans les systèmes de chauffage à eau fermés, l'eau des réseaux de chauffage est utilisée uniquement comme fluide caloporteur pour chauffer l'eau du robinet dans les appareils de chauffage de surface, qui pénètre ensuite dans le système local d'alimentation en eau chaude. Dans les systèmes de chauffage à eau ouverte, l'eau chaude aux robinets du système local d'alimentation en eau chaude provient directement des réseaux de chauffage.

Sur le site industriel, les canalisations d'alimentation en chaleur sont posées le long des ponts et des galeries et partiellement dans des caniveaux infranchissables de type Kl. Les canalisations sont posées avec un dispositif de compensation en raison des angles de virage du tracé et des compensateurs en forme de U.

Les conduites sont constituées de tubes en acier soudés électriquement avec un dispositif d'isolation thermique.

La planche 1 de la partie graphique du projet de fin d'études montre l'aménagement général du site industriel avec la distribution des réseaux de chaleur aux objets de consommation.

1.5. CALCUL DU SCHEMA THERMIQUE DE LA CHAUFFERIE

Le schéma thermique principal caractérise l'essentiel du processus technologique principal de conversion d'énergie et d'utilisation de la chaleur du fluide de travail dans l'installation. Il s'agit d'une image graphique conditionnelle de l'équipement principal et auxiliaire, unie par des conduites de fluide de travail conformément à la séquence de son mouvement dans l'installation.

Le but principal du calcul du schéma thermique de la chaufferie est:

Détermination des charges thermiques totales, constituées des charges externes et de la consommation de chaleur pour les besoins propres, et la répartition de ces charges entre les parties eau chaude et vapeur de la chaufferie pour justifier le choix de l'équipement principal ;

Détermination de tous les flux de chaleur et de masse nécessaires pour sélectionner les équipements auxiliaires et déterminer les diamètres des canalisations et des raccords ;

Détermination des données initiales pour les calculs techniques et économiques ultérieurs (production annuelle de chaleur, consommation annuelle de carburant, etc.).

Le calcul du schéma thermique vous permet de déterminer la puissance calorifique totale de la chaudière pour plusieurs modes de fonctionnement.

Le schéma thermique de la chaufferie est présenté sur la planche 2 de la partie graphique du projet de fin d'études.

Les données initiales pour le calcul du schéma thermique de la chaufferie sont données dans le tableau 1.4, et le calcul du schéma thermique lui-même est donné dans le tableau 1.5.

Tableau 1.4

Données initiales pour le calcul du schéma thermique d'une chaufferie de chauffage et de production avec chaudières à vapeur KE-25-14s pour un système de chauffage fermé.

Nom

Modes de conception

Noter

pos. Exode. Les données

Hiver maximal

A la température de l'air extérieur au point de rupture du graphique de température

Température extérieure

Température de l'air à l'intérieur des bâtiments chauffés

Température maximale de l'eau de chauffage direct

Température minimale de l'eau de chauffage direct au point de rupture de la courbe de température

Température maximale de l'eau de retour

Température de l'eau désaérée après dégazeur

Enthalpie de l'eau désaérée

D'après les tables de vapeur saturée et d'eau à une pression de 1,2 MPa

Température eau naturelleà l'entrée de la chaufferie

Température de l'eau brute avant traitement chimique de l'eau

Volume spécifique d'eau dans le système d'approvisionnement en chaleur et en eau, en tonnes par 1 MW d'approvisionnement total en chaleur pour le chauffage, la ventilation et l'approvisionnement en eau chaude

Pour entreprises industrielles

Paramètres de la vapeur générée par les chaudières (avant usine de réduction)

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 1,4 MPa

Paramètres vapeur après usine de réduction :

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 0,7 MPa

Paramètres de la vapeur générée dans le séparateur de production continue :

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 0,17 MPa

Paramètres de la vapeur entrant dans le refroidisseur de vapeur depuis le dégazeur :

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 0,12 MPa

Paramètres du condenseur après le refroidisseur de vapeur :

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 0,12 MPa

Paramètres de l'eau de purge à l'entrée du séparateur de purge continue :

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 1,4 MPa

Paramètres de l'eau de purge en sortie du séparateur de purge continue :

Pression

Des tables nasy-

Température

chiot vapeur et

Enthalpie

eau à une pression de 0,17 MPa

Température de l'eau de purge après refroidissement de l'eau de purge

Température des condensats du bloc de chauffe-eau du réseau

accepté

Température du condensat après le réchauffeur de vapeur d'eau brute

accepté

Enthalpie du condensat après chauffe-eau à vapeur d'eau brute

À partir de tableaux de vapeur saturée et d'eau à une pression de 0,7 MPa

Température des condensats de retour de production

Quantité de purge continue

Accepté du calcul du traitement chimique de l'eau

Pertes spécifiques de vapeur avec la vapeur du dégazeur d'eau d'alimentation en t pour 1 t d'eau dégazée

Coefficient des besoins auxiliaires du traitement chimique de l'eau

Coefficient de perte de vapeur

accepté

Estimation de l'apport de chaleur de la chaufferie pour le chauffage et la ventilation

Estimation de l'apport de chaleur pour l'alimentation en eau chaude pour le jour où la consommation d'eau est la plus élevée

Fourniture de chaleur aux consommateurs industriels sous forme de vapeur

Retour des condensats des consommateurs industriels (80%)

Tableau 1.5

Calcul du schéma thermique d'une chaufferie de chauffage et de production avec chaudières à vapeur KE-25-14s pour un système d'alimentation en chaleur fermé.

Nom

Estimé

Modes de conception

pos. Exode. Les données

Hiver maximal

A la température moyenne de la période la plus froide

A la température de l'air extérieur au point de rupture de la courbe de température d'eau du réseau.

Température de l'air extérieur au point de rupture de la courbe de température de l'eau de chauffage

t vn -0,354 (t vn - t r.o.)

18-0,354* *(18+24)= =3,486

Le coefficient de réduction de la consommation de chaleur pour le chauffage et la ventilation, en fonction de la température extérieure

(t vn - t "n) / (t vn - t p.o)

(18-(-10))/(18-(-23))=0,67

(18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354

Estimation de l'apport de chaleur pour le chauffage et la ventilation

Q max s *K s

15,86*0,67= 10,62

La valeur du coefficient K ov à la puissance 0,8

La température de l'eau du réseau direct en sortie de chaufferie

18+64,5* *K 0,8 ov +64,5*K ov

18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3

Température de l'eau de retour

Apport total de chaleur pour le chauffage, la ventilation et l'alimentation en eau chaude en mode hiver

Q ov + Q cf gv

Estimation de la consommation d'eau du réseau en modes d'hiver

Q ov + gv * 10 3 / (t 1 -t 2) * C

Alimentation en chaleur pour l'alimentation en eau chaude été

Estimation de la consommation d'eau du réseau en mode été

Q l gv * 10 3 / (t 1 -t 2) * C

Le volume d'eau du réseau dans le système d'approvisionnement en eau

q système *Q d max

Consommation d'eau d'appoint pour combler les fuites du réseau de chauffage

0,005*G système *1/3,60

Quantité d'eau du réseau de retour

Réseau G.

G set - G ut

Température de l'eau du réseau de retour devant les pompes du réseau

t 2 *G set.arr + T*G ut / G set

Consommation de vapeur pour les chauffe-eau du réseau

G set *(t 1 -t 3) / (i 2 /4.19-t kb) * 0.98

Quantité de condensat des chauffe-eau du réseau

Charge de vapeur sur la chaufferie, diminuée de la consommation de vapeur pour le dégazage et pour le chauffage de l'eau brute, adoucie pour alimenter les chaudières, et sans tenir compte des pertes intra-chaudières

D consommation + D b + D maz

4,98+7,14= 12,12

4,98+9,13= 14,11

4,98+2,93= 7,91

0,53+0,43= 0,96

Quantité de condensat provenant des chauffe-eau du réseau et de la production

G b + G contre

7,19+3,98= 11,12

9,13+3,98= 13,11

2,93+3,98= 6,91

0,43+0,42= 0,85

0,148*0,6= 0,089

0,148*0,70= 0,104

0,148*0,39= 0,060

0,148*0,05= 0,007

Quantité d'eau de purge à la sortie du séparateur de purge continue

G "pr - D pr

0,6-0,089= 0,511

0,70-0,104= 0,596

0,32-0,060= 0,33

0,05-0,007= 0,043

Pertes de vapeur de la chaudière

0,02*1212* 0,24

0,02*14,11= 0,28

0,02*7,91= 0,16

0,02*0,96= 0,02

D + G pr + P ut

Évaporation du dégazeur

0,002*13,44= 0,027

0,002*15,53= 0,03

0,002*9,02= 0,018

0,002*2,07= 0,004

La quantité d'eau adoucie entrant dans le désaérateur

(D cont -G cont) + + G "pr + D sueur + D ex + G ut

À s.n. queue *G queue

G St * (T 3 -T 1) * C / (i 2 -i 6) * 0,98

La quantité de condensat des chauffe-eau bruts entrant dans le dégazeur

Le poids total des flux entrant dans le dégazeur (hors vapeur de chauffage)

G à + G queue + G s + D pr -D vy

La part des condensats des chauffe-eau du réseau et de la production dans le poids total des flux entrant dans le dégazeur

Consommation de vapeur pour le dégazeur d'eau d'alimentation et le chauffage de l'eau brute

0,75+0,13= 0,88

0,82+0,13= 0,95

0,56+0,12= 0,88

0,15+0,024= 0,179

D+(D g + D s)

12,12+0,88= 13,00

14,11+0,9= 15,06

7,91+0,68= 8,59

0,96+0,179= 1,13

Pertes de vapeur de la chaudière

D "* (pot K / (pot 1-K))

Quantité d'eau de purge entrant dans le séparateur de purge continue

La quantité de vapeur à la sortie du séparateur à purge continue

G pr * (i 7 * 0,98-i 8) / (i 3 -i 8)

La quantité d'eau de purge à la sortie de leur séparateur de purge continue

La quantité d'eau pour alimenter les chaudières

D somme + G pr

La quantité d'eau sortant du désaérateur

G pit + Gut

Évaporation du dégazeur

La quantité d'eau adoucie entrant dans le désaérateur

(D cont -G cont) -G "pr + D sueur + D ex + G ut

La quantité d'eau brute entrant dans le traitement chimique de l'eau

K s.n. queue *G queue

Consommation de vapeur pour le chauffage de l'eau brute

G s. dans. *(T 3 -T 1) * C / (i 2 -i 8) * 0,98

La quantité de condensat entrant dans le dégazeur des chauffe-eau bruts

Le poids total des flux entrant dans le dégazeur (hors vapeur de chauffage)

Sol k + Sol queue + Sol c + Ré pr -D vy

Part des condensats des réchauffeurs

11,12/13,90= 0,797

13,11/16,04= 0,82

Consommation spécifique de vapeur par désaérateur

Débit de vapeur absolu vers le dégazeur

Consommation de vapeur pour la désaération de l'eau d'alimentation et le chauffage de l'eau brute

Charge de vapeur sur la chaufferie sans prise en compte des pertes intra-chaudière

12,12+0,87= 12,9

14,11+0,87= 15,07

7,91+0,67= 8,58

0,96+0,17= 1,13

Pourcentage de consommation de vapeur pour les besoins auxiliaires de la chaufferie (dégazage chauffage eau brute)

(D g + D s) / D somme * 100

Nombre de chaudières en fonctionnement

D somme / D à nom

Pourcentage de charge des chaudières à vapeur en fonctionnement

D somme / D à nom * N k.r. * *100%

La quantité d'eau passée en plus des chauffe-eau du réseau (à travers le cavalier entre les canalisations d'eau du réseau direct et de retour)

G set *(t max 1 -t 1)/ /(t max 1 -t 3)

La quantité d'eau passée à travers les chauffe-eau du réseau

G set - G set.p.

94,13-40,22= 53,91

66,56-49,52= 17,04

9,20-7,03= 2,17

La température de l'eau du réseau à l'entrée des chauffe-eau vapeur

/ (i 2 - t k. b. s.)

Température de l'eau douce à la sortie du refroidisseur d'eau de purge

T 3 + G "pr / G queue * (i 8 / c --t pr)

La température de l'eau adoucie entrant dans le dégazeur depuis le refroidisseur de vapeur

T 4 + D issue / G queue * (i 4 -i 5) / c

Calcul du schéma thermique.

Le schéma thermique principal indique les principaux équipements (chaudières, pompes, dégazeurs, réchauffeurs) et les principales canalisations.

1. Description du schéma thermique.

La vapeur saturée des chaudières avec une pression de service de P = 0,8 MPa entre dans la ligne de vapeur commune de la chaufferie, à partir de laquelle une partie de la vapeur est acheminée vers les équipements installés dans la chaufferie, à savoir : chauffe-eau réseau ; chauffe-eau; désaérateur. L'autre partie de la vapeur est dirigée vers les besoins de production de l'entreprise.

Les condensats du consommateur de production retournent par gravité, à hauteur de 30% à une température de 80°C, au collecteur de condensats puis sont envoyés au ballon d'eau chaude par une pompe à condensats.

Le chauffage de l'eau du réseau, ainsi que le chauffage de l'eau chaude, est effectué par la vapeur dans deux réchauffeurs connectés en série, tandis que les réchauffeurs fonctionnent sans purgeurs de vapeur, le condensat d'échappement est envoyé au dégazeur.

Le dégazeur reçoit également de l'eau purifiée chimiquement du HVO, ce qui compense la perte de condensat.

La pompe à eau brute envoie l'eau de l'approvisionnement en eau de la ville au HVO et au réservoir d'eau chaude.

L'eau désaérée à une température d'environ 104 ° C est pompée dans les économiseurs par une pompe d'alimentation, puis pénètre dans les chaudières.

L'eau d'appoint pour le système de chauffage est prélevée par la pompe d'appoint du ballon d'eau chaude.

Le but principal du calcul du schéma thermique est:

    détermination des charges thermiques totales, constituées des charges externes et de la consommation de vapeur pour ses propres besoins,

    détermination de tous les flux thermiques et massiques nécessaires au choix des équipements,

    détermination des données initiales pour les calculs technico-économiques ultérieurs (production annuelle de chaleur, de fioul, etc.).

Le calcul du schéma thermique vous permet de déterminer la production totale de vapeur de la chaudière dans plusieurs modes de fonctionnement. Le calcul est fait pour 3 modes caractéristiques :

    hiver maximal

    le mois le plus froid

2. Données initiales pour le calcul du schéma thermique.

Quantité physique

La désignation

Raisonnement

La valeur de la valeur pour les modes de fonctionnement caractéristiques de la chaufferie.

Maximum - hiver

Le mois le plus froid

été

Consommation de chaleur pour les besoins de production, Gcal/h.

Consommation de chaleur pour les besoins de chauffage et de ventilation, Gcal/h.

Consommation d'eau pour l'alimentation en eau chaude, t/h.

Température de l'eau chaude, o C

SNiP 2.04.07-86.

Température extérieure estimée pour la ville de Iakoutsk, o C :

– lors du calcul du système de chauffage :

– lors du calcul du système de ventilation :

Retour de condensat par consommateur industriel, %

Enthalpie de la vapeur saturée avec une pression de 0,8 MPa, Gcal/t.

Tableau vapeur d'eau

Enthalpie de l'eau de chaudière, Gcal/t.

Enthalpie de l'eau d'alimentation, Gcal/t.

Enthalpie du condensat à t= 80 o C, Gcal/t.

Enthalpie du condensat avec vapeur "volante", Gcal/t.

Température du condensat renvoyé de la production, o C

Température de l'eau brute, o C

Purge périodique, %

Perte d'eau en milieu clos système de chauffage, %

Consommation de vapeur pour les besoins auxiliaires de la chaufferie, %

Pertes de vapeur dans la chaufferie et chez le consommateur, %

Coefficient de consommation d'eau brute pour les besoins propres du HVO.

Ñîäåðæàíèå

Introduction

Calcul du chauffage, de la ventilation et de l'alimentation en eau chaude d'une école pour 90 élèves

1.1 une brève description deécoles

2 Détermination de la perte de chaleur à travers les clôtures extérieures du garage

3 Calcul de la surface de chauffe et sélection appareils de chauffage systèmes de chauffage central

4 Calcul du renouvellement d'air de l'école

5 Sélection des radiateurs

6 Calcul de la consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude d'une école

Calcul du chauffage et de la ventilation d'autres objets selon le schéma donné n ° 1 avec apport de chaleur centralisé et local

2.1 Calcul de la consommation de chaleur pour le chauffage et la ventilation selon les normes agrégées pour les installations résidentielles et publiques

2.2 Calcul de la consommation de chaleur pour l'approvisionnement en eau chaude pour les bâtiments publiques

3. Construction du programme annuel de charge thermique et sélection des chaudières

1 Construire un graphique annuel de la charge thermique

3.2 Choix du fluide caloporteur

3 Sélection chaudière

3.4 Construction d'un calendrier annuel de régulation de l'alimentation d'une chaufferie thermique

Bibliographie

Introduction

Le complexe agro-industriel est une branche énergivore de l'économie nationale. Une grande quantité d'énergie est dépensée pour chauffer les bâtiments industriels, résidentiels et publics, créer un microclimat artificiel dans les bâtiments d'élevage et les structures de sol protectrices, sécher les produits agricoles, produire des produits, obtenir du froid artificiel et à de nombreuses autres fins. Par conséquent, l'approvisionnement énergétique des entreprises agricoles comprend un large éventail de tâches associées à la production, à la transmission et à l'utilisation d'énergie thermique et électrique à l'aide de sources d'énergie traditionnelles et non traditionnelles.

Ce projet de cours propose une variante d'approvisionnement énergétique intégré localité:

· pour un schéma donné d'objets complexes agro-industriels, une analyse des besoins en énergie thermique, électricité, gaz et eau froide est réalisée ;

Calcul des charges de chauffage, de ventilation et d'alimentation en eau chaude ;

· la puissance nécessaire de la chaufferie est déterminée, ce qui pourrait répondre aux besoins de l'économie en chaleur ;

Les chaudières sont sélectionnées.

calcul de la consommation de gaz,

1. Calcul du chauffage, de la ventilation et de l'alimentation en eau chaude d'une école pour 90 élèves

1.1 Brève description de l'école

Dimension 43.350x12x2.7.

Le volume de la pièce V = 1709,34 m 3.

Les murs longitudinaux externes - porteurs, sont constitués de briques de parement et de finition épaissies de la marque KP-U100 / 25 conformément à GOST 530-95 sur le ciment - mortier de sable M 50, 250 et 120 mm d'épaisseur et 140 mm d'isolant - polystyrène expansé entre eux.

Murs internes - sont faits de creux, épaissis brique en céramique marque KP-U100/15 selon GOST 530-95, sur la solution M50.

Cloisons - sont en brique KP-U75/15 selon GOST 530-95, sur mortier M 50.

Toiture - feutre de toiture (3 couches), chape ciment-sable 20mm, polystyrène expansé 40mm, feutre de toiture en 1 couche, chape ciment-sable 20mm et dalle en béton armé;

Sols - béton M300 et sol compacté avec de la pierre concassée.

Les fenêtres sont doubles avec une reliure en bois jumelée, la taille des fenêtres est de 2940x3000 (22 pièces) et 1800x1760 (4 pièces).

Portes simples extérieures en bois 1770x2300 (6 pcs)

Paramètres de conception de l'air extérieur tn = - 25 0 С.

Estimation de la température de l'air extérieur en hiver tn.a. = - 16 0 С.

Température estimée de l'air intérieur tv = 16 0 С.

La zone d'humidité de la zone est normalement sèche.

Pression barométrique 99,3 kPa.

1.2 Calcul de l'école d'échange d'air

Le processus d'apprentissage se déroule à l'école. Il se caractérise par un long séjour d'un grand nombre d'étudiants. Il n'y a pas d'émissions nocives. Le coefficient de changement d'air pour l'école sera de 0,95…2.

K ∙ Vp,

où Q - échange d'air, m³/h ; Vp - volume de la pièce, m³ ; K - la fréquence d'échange d'air est acceptée = 1.

Fig. 1. Dimensions de la pièce.

Volume de la pièce : \u003d 1709,34 m 3 .= 1 ∙ 1709,34 \u003d 1709,34 m 3 / h.

Dans la pièce, nous organisons une ventilation générale combinée au chauffage. Nous organisons une ventilation par aspiration naturelle sous la forme de puits d'échappement, la section F des puits d'échappement est trouvée par la formule: F = Q / (3600 ∙ ν k.in) . , ayant préalablement déterminé la vitesse de l'air dans le puits d'échappement avec une hauteur h = 2,7 m

ν k.in. =

ν k.in. = \u003d 1,23 m / s \u003d 1709,34 ∙ / (3600 ∙ 1,23) \u003d 0,38 m²

Nombre d'arbres d'échappement vsh \u003d F / 0,04 \u003d 0,38 / 0,04 \u003d 9,5≈ 10

Nous acceptons 10 conduits d'extraction de 2 m de haut avec une section habitable de 0,04 m² (avec des dimensions de 200 x 200 mm).

1.3 Détermination des déperditions thermiques à travers les enveloppes extérieures du local

Les déperditions thermiques par les enveloppes internes des locaux ne sont pas prises en compte car la différence de température dans les pièces communes ne dépasse pas 5 0 C. Nous déterminons la résistance au transfert de chaleur des structures enveloppantes. Résistance au transfert de chaleur mur extérieur(Fig. 1) nous trouvons par la formule, en utilisant les données du tableau. 1 sachant que résistance thermique perception de la chaleur surface intérieure clôtures Rv \u003d 0,115 m 2 ∙ 0 C / W

,

où Rv - résistance thermique à l'absorption de chaleur de la surface intérieure de la clôture, m² ºС / W; - la somme des résistances thermiques de la conductivité thermique des couches individuelles de m - clôture en couches d'une épaisseur de δi (m), constituée de matériaux à conductivité thermique λi, W / (m ºС), les valeurs de λ sont données dans Tableau 1; Rn - résistance thermique au transfert de chaleur de la surface extérieure de la clôture Rn = 0,043 m 2 ∙ 0 C / W (pour les murs extérieurs et les sols nus).

Fig.1 Structure des matériaux muraux.

Tableau 1 Conductivité thermique et largeur des matériaux muraux.


Résistance au transfert de chaleur du mur extérieur :

R 01 \u003d m² ºС / W.

) Résistance au transfert de chaleur des fenêtres Ro.ok \u003d 0,34 m 2 ∙ 0 C / W (on trouve dans le tableau de la p. 8)

Résistance au transfert de chaleur des portes et portails extérieurs 0,215 m 2 ∙ 0 C / W (à trouver dans le tableau à la p. 8)

) Résistance au transfert de chaleur du plafond pour un sol sans grenier (Rv \u003d 0,115 m 2 ∙ 0 C / W, Rn \u003d 0,043 m 2 ∙ 0 C / W).

Calcul des pertes de chaleur par les planchers :

Fig.2 structure du plafond.

Tableau 2 Conductivité thermique et largeur des matériaux de plancher


Résistance au transfert de chaleur au plafond

m 2 ∙ 0 C / O.

) Les pertes de chaleur à travers les sols sont calculées par zones - bandes de 2 m de large, parallèles aux murs extérieurs (Fig. 3).

Les surfaces des zones de plancher moins la surface du sous-sol: \u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \u003d 142 m 2

F1 \u003d 12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 \u003d 48 m 2, \u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \u003d 148 m 2

F2 \u003d 12 ∙ 2 + 12 ∙ 2 \u003d 48 m 2, \u003d 43 ∙ 2 + 28 ∙ 2 \u003d 142 m 2

F3 \u003d 6 ∙ 0,5 + 12 ∙ 2 \u003d 27 m 2

Superficies des zones de sous-sol: = 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \u003d 60 m 2

F1 \u003d 6 ∙ 2 + 6 ∙ 2 \u003d 24 m 2, \u003d 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \u003d 60 m 2

F2 \u003d 6 ∙ 2 \u003d 12 m 2

F1 \u003d 15 ∙ 2 + 15 ∙ 2 \u003d 60 m 2

Les sols situés directement sur le sol sont considérés comme non isolés s'ils sont constitués de plusieurs couches de matériaux dont la conductivité thermique de chacune est λ≥1,16 W / (m 2 ∙ 0 C). Les sols sont considérés comme isolés si leur couche isolante a λ<1,16 Вт/м 2 ∙ 0 С.

La résistance au transfert de chaleur (m 2 ∙ 0 C / W) pour chaque zone est déterminée comme pour les sols non isolés, car conductivité thermique de chaque couche λ≥1,16 W / m 2 ∙ 0 C. Ainsi, la résistance au transfert de chaleur Ro \u003d Rn.p. pour la première zone est de 2,15, pour la seconde - 4,3, pour la troisième - 8,6, le reste - 14,2 m 2 ∙ 0 C / W.

) La surface totale des ouvertures de fenêtres : ok \u003d 2,94 ∙ 3 ∙ 22 + 1,8 ∙ 1,76 ∙ 6 \u003d 213 m 2.

La superficie totale des portes extérieures: dv \u003d 1,77 ∙ 2,3 ∙ 6 \u003d 34,43 m 2.

La superficie du mur extérieur moins les ouvertures des fenêtres et des portes: n.s. = 42,85 ∙ 2,7 + 29,5 ∙ 2,7 + 11,5 ∙ 2,7 + 14,5 ∙ 2,7 + 3 ∙ 2,7 + 8,5 ∙ 2,7 - 213-34 ,43 \u003d 62 m 2.

Surface du mur du sous-sol : n.s.p = 14,5∙2,7+5,5∙2,7-4,1=50

) Superficie du plafond: sueur \u003d 42,85 ∙ 12 + 3 ∙ 8,5 \u003d 539,7 m 2,

,

où F est la surface de la clôture (m²), qui est calculée avec une précision de 0,1 m² (les dimensions linéaires des structures enveloppantes sont déterminées avec une précision de 0,1 m, en respectant les règles de mesure); tv et tn - températures de conception de l'air intérieur et extérieur, ºС (app. 1 ... 3); R 0 - résistance totale au transfert de chaleur, m 2 ∙ 0 C / W; n - coefficient dépendant de la position de la surface extérieure de la clôture par rapport à l'air extérieur, nous prendrons les valeurs du coefficient n \u003d 1 (pour les murs extérieurs, les revêtements non mansardés, les sols des combles avec toiture acier, tuile ou fibrociment le long d'une caisse clairsemée, planchers au sol)

Perte de chaleur à travers les murs extérieurs :

Fns = 601,1 W.

Perte de chaleur par les murs extérieurs du sous-sol :

Fn.s.p = 130.1W.

∑F n.s. =F n.s. + F n.s.p. \u003d 601,1 + 130,1 \u003d 731,2 W.

Perte de chaleur par les fenêtres :

fok = 25685W.

Perte de chaleur par les portes :

Fdv = 6565,72 W.

Perte de chaleur par le plafond :

Fpot = = 13093,3 O.

Perte de chaleur par le sol :

Fpol = 6240,5W.

Perte de chaleur par le plancher du sous-sol :

Fpol.p = 100W.

∑F étage \u003d F étage. + Ф pol.p. \u003d 6240,5 + 100 \u003d 6340,5 W.

Les pertes de chaleur supplémentaires par les murs, les portes et les fenêtres extérieurs verticaux et inclinés (projection verticale) dépendent de divers facteurs. Les valeurs de Fdob sont calculées en pourcentage des principales pertes de chaleur. La perte de chaleur supplémentaire à travers le mur extérieur et les fenêtres orientées au nord, à l'est, au nord-ouest et au nord-est est de 10%, sud-est et ouest - 5%.

Les pertes supplémentaires par infiltration d'air extérieur pour les bâtiments industriels sont prises à hauteur de 30% des pertes principales à travers l'ensemble des clôtures :

Finf \u003d 0,3 (Fn.s. + Focal. + Fpot. + Fdv + Fpol.) \u003d 0,3 (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) \u003d 15724, 7 W

Ainsi, la perte totale de chaleur est déterminée par la formule :

1.4 Calcul de la surface de chauffe et choix des radiateurs pour chauffage central

Les appareils de chauffage les plus courants et les plus polyvalents utilisés sont les radiateurs en fonte. Ils sont installés dans des bâtiments résidentiels, publics et divers bâtiments industriels. Nous utilisons des tuyaux en acier comme appareils de chauffage dans des locaux industriels.

Déterminons d'abord le flux de chaleur des canalisations du système de chauffage. Le flux de chaleur dégagé dans la pièce par des canalisations non isolées posées à l'air libre est déterminé par la formule 3:

Фfr = Ftr ∙ ktr (tfr - tv) ∙ η,

où Ftr \u003d π ∙ d l est l'aire de la surface extérieure du tuyau, m²; d et l - diamètre extérieur et longueur de la canalisation, m (les diamètres des canalisations principales sont généralement de 25 ... 50 mm, les colonnes montantes de 20 ... 32 mm, les raccordements aux appareils de chauffage de 15 ... 20 mm); ktr - le coefficient de transfert de chaleur du tuyau W / (m 2 ∙ 0 С) est déterminé selon le tableau 4 en fonction de la différence de température et du type de liquide de refroidissement dans le pipeline, ºС; η - coefficient égal à la conduite d'alimentation située sous le plafond, 0,25, pour les colonnes montantes verticales - 0,5, pour la conduite de retour située au-dessus du sol - 0,75, pour les raccordements au dispositif de chauffage - 1,0

Pipeline d'approvisionnement :

Diamètre-50 mm : 50 mm = 3,14 ∙ 73,4 ∙ 0,05 = 11,52 m² ;

Diamètre 32 mm : 32 mm = 3,14 ∙ 35,4 ∙ 0,032 = 3,56 m² ;

Diamètre-25 mm : 25 mm = 3,14 ∙ 14,45 ∙ 0,025 = 1,45 m² ;

Diamètre-20:20mm = 3,14∙32,1∙0,02=2,02 m² ;

Pipeline de retour :

Diamètre-25 mm : 25 mm = 3,14 ∙ 73,4 ∙ 0,025 = 5,76 m² ;

Diamètre-40 mm : 40 mm = 3,14 ∙ 35,4 ∙ 0,04 = 4,45 m² ;

Diamètre-50 mm : 50 mm = 3,14 ∙ 46,55 ∙ 0,05 = 7,31 m² ;

Le coefficient de transfert de chaleur des tuyaux pour la différence moyenne entre la température de l'eau dans l'appareil et la température de l'air dans la pièce (95 + 70) / 2 - 15 \u003d 67,5 ºС est pris égal à 9,2 W / (m² ∙ ºС). conformément aux données du tableau 4 .

Caloduc direct :

Ф p1.50mm = 11.52 ∙ 9.2 (95 - 16) ∙ 1 = 8478.72 W;

Ф p1,32 mm \u003d 3,56 ∙ 9,2 (95 - 16) ∙ 1 \u003d 2620,16 W;

Ф p1,25 mm \u003d 1,45 ∙ 9,2 (95 - 16) ∙ 1 \u003d 1067,2 W;

Ф p1,20 mm \u003d 2,02 ∙ 9,2 (95 - 16) ∙ 1 \u003d 1486,72 W;

Caloduc retour :

Ф p2,25 mm \u003d 5,76 ∙ 9,2 (70 - 16) ∙ 1 \u003d 2914,56 W;

Ф p2,40 mm \u003d 4,45 ∙ 9,2 (70 - 16) ∙ 1 \u003d 2251,7 W;

Ф p2,50 mm \u003d 7,31 ∙ 9,2 (70 - 16) ∙ 1 \u003d 3698,86 W;

Flux de chaleur total de toutes les canalisations :

F tr \u003d 8478,72 + 2620,16 + 1067,16 + 1486,72 + 2914,56 + 2251,17 + 3698,86 \u003d 22517,65 W

La surface de chauffe nécessaire (m²) des appareils est approximativement déterminée par la formule 4 :

,

où Fogr-Ftr - transfert de chaleur des appareils de chauffage, W; Фfr - transfert de chaleur des canalisations ouvertes situées dans la même pièce avec des appareils de chauffage, W; pr - coefficient de transfert de chaleur de l'appareil, W / (m 2 ∙ 0 С). pour le chauffage de l'eau tpr \u003d (tg + tо) / 2; tg et t® - température de conception de l'eau chaude et réfrigérée dans l'appareil ; pour le chauffage à la vapeur basse pression prendre tpr = 100 ºС, dans les systèmes à haute pression, tpr est égal à la température de la vapeur devant l'appareil à sa pression correspondante; tv - température de l'air de conception dans la pièce, ºС; β 1 - facteur de correction tenant compte de la méthode d'installation de l'appareil de chauffage. Avec une installation libre contre un mur ou dans une niche d'une profondeur de 130 mm, β 1 = 1 ; dans d'autres cas, les valeurs de β 1 sont prises sur la base des données suivantes: a) l'appareil est installé contre un mur sans niche et est recouvert d'une planche en forme d'étagère avec une distance entre la planche et le réchauffeur de 40 ... 100 mm, le coefficient β 1 = 1,05 ... 1,02; b) l'appareil est installé dans une niche murale d'une profondeur supérieure à 130 mm avec une distance entre le panneau et l'appareil de chauffage de 40 ... 100 mm, le coefficient β 1 = 1,11 ... 1,06; c) l'appareil est installé dans un mur sans niche et fermé par une armoire en bois avec des fentes dans le panneau supérieur et dans le mur avant près du sol avec une distance entre le panneau et l'appareil de chauffage égale à 150, 180, 220 et 260 mm, le coefficient β 1 est respectivement égal à 1,25 ; 1.19 ; 1.13 et 1.12 ; β 1 - facteur de correction β 2 - facteur de correction qui prend en compte le refroidissement de l'eau dans les canalisations. Avec la pose à ciel ouvert de canalisations de chauffage de l'eau et avec le chauffage à la vapeur, β 2 =1. pour une canalisation de pose cachée, avec circulation de pompe β 2 \u003d 1,04 (systèmes monotubes) et β 2 \u003d 1,05 (systèmes bitubes avec câblage supérieur); en circulation naturelle, en raison de l'augmentation du refroidissement de l'eau dans les canalisations, les valeurs de β 2 doivent être multipliées par un facteur de 1,04.pr \u003d 96 m²;

Le nombre requis de sections de radiateurs en fonte pour la pièce calculée est déterminé par la formule:

Fpr / fsection,

où fsection est la surface de chauffe d'une section, m² (tableau 2).= 96 / 0,31 = 309.

La valeur résultante de n est approximative. Si nécessaire, il est divisé en plusieurs appareils et, en introduisant le facteur de correction β 3, qui tient compte de l'évolution du coefficient de transfert de chaleur moyen de l'appareil en fonction du nombre de sections qu'il contient, le nombre de sections acceptées pour l'installation dans chaque appareil de chauffage se trouve :

bouche \u003d n β 3;

bouche = 309 1,05 = 325.

Nous installons 27 radiateurs dans 12 sections.

chauffage approvisionnement en eau école ventilation

1.5 Sélection des réchauffeurs

Les appareils de chauffage sont utilisés comme appareils de chauffage pour augmenter la température de l'air fourni à la pièce.

La sélection des appareils de chauffage est déterminée dans l'ordre suivant :

Nous déterminons le flux de chaleur (W) qui va chauffer l'air :

Phv = 0,278 ∙ Q ∙ ρ ∙ c ∙ (tv - tn), (10)

où Q est le débit d'air volumétrique, m³/h ; ρ - densité de l'air à la température tk, kg/m³ ; ср = 1 kJ/ (kg ∙ ºС) - capacité calorifique isobare spécifique de l'air ; tk - température de l'air après le réchauffeur, ºС; tn - température initiale de l'air entrant dans le réchauffeur, ºС

Densité de l'air:

p = 346/(273+18) 99,3/99,3 = 1,19 ;

Fw = 0,278 ∙ 1709,34 ∙ 1,19 ∙ 1 ∙ (16- (-16)) = 18095,48 W.

,

La vitesse de l'air massique estimée est de 4 à 12 kg/s∙m².

m².

3. Ensuite, selon le tableau 7, nous sélectionnons le modèle et le numéro de l'aérotherme avec une zone d'air libre proche de celle calculée. Avec une installation parallèle (dans l'air) de plusieurs appareils de chauffage, leur surface totale de la section sous tension est prise en compte. On choisit 1 K4PP n°2 avec une surface d'air libre de 0,115 m² et une surface de chauffe de 12,7 m²

4. Pour l'appareil de chauffage sélectionné, calculez la vitesse réelle de l'air massique

= 4,12 m/s.

Après cela, selon le graphique (Fig. 10) pour le modèle de réchauffeur adopté, nous trouvons le coefficient de transfert de chaleur k en fonction du type de liquide de refroidissement, de sa vitesse et de la valeur de νρ. Selon le calendrier, le coefficient de transfert de chaleur k \u003d 16 W / (m 2 0 C)

Nous déterminons le flux de chaleur réel (W) transféré par l'unité calorifique à l'air chauffé :

Фк = k ∙ F ∙ (t´av - tav),

où k est le coefficient de transfert de chaleur, W / (m 2 ∙ 0 С); F - surface de chauffage de l'aérotherme, m²; t´av - température moyenne du liquide de refroidissement, ºС, pour le liquide de refroidissement - vapeur - t´av = 95 ºС; tav - température moyenne de l'air chauffé t´av = (tk + tn) /2

Fk \u003d 16 ∙ 12,7 ∙ (95 - (16-16) / 2) \u003d 46451 ∙ 2 \u003d 92902 O.

le radiateur à plaques KZPP n ° 7 fournit un flux de chaleur de 92902 W et le besoin est de 83789,85 W. Par conséquent, le transfert de chaleur est entièrement assuré.

La marge de transfert de chaleur est =6%.

1.6 Calcul de la consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude de l'école

L'école a besoin d'eau chaude pour les besoins sanitaires. L'école de 90 places consomme 5 litres d'eau chaude par jour. Total : 50 litres. Par conséquent, nous plaçons 2 colonnes montantes avec un débit d'eau de 60 l / h chacune (soit un total de 120 l / h). En tenant compte du fait qu'en moyenne l'eau chaude pour les besoins sanitaires est utilisée pendant environ 7 heures pendant la journée, on trouve la quantité d'eau chaude - 840 l / jour. L'école consomme 0,35 m³/h par heure

Ensuite, le flux de chaleur vers l'alimentation en eau sera

FGV. \u003d 0,278 0,35 983 4,19 (55 - 5) \u003d 20038 W

Le nombre de cabines de douche pour l'école est de 2. La consommation horaire d'eau chaude par une cabine est Q = 250 l/h, nous supposons qu'en moyenne la douche fonctionne 2 heures par jour.

Ensuite, la consommation totale d'eau chaude: Q \u003d 3 2 250 10 -3 \u003d 1m 3

FGV. \u003d 0,278 1 983 4,19 (55 - 5) \u003d 57250 W.

∑ F année \u003d 20038 + 57250 \u003d 77288 W.

2. Calcul de la charge thermique pour le chauffage urbain

Le flux de chaleur maximal (W) consommé pour le chauffage des bâtiments résidentiels et publics du village, inclus dans le réseau de chauffage urbain, peut être déterminé par des indicateurs agrégés en fonction de la surface habitable à l'aide des formules suivantes :

Photographier = φ ∙ F,

Photo.l.=0.25∙Photo.l., (19)

où φ est un indicateur agrégé du flux thermique spécifique maximum consommé pour chauffer 1 m² de surface habitable, W/m². Les valeurs de φ sont déterminées en fonction de la température hivernale calculée de l'air extérieur selon le programme (Fig. 62); F - surface habitable, m².

1. Pour treize immeubles de 16 appartements d'une superficie de 720 m 2 on obtient :

Photographier \u003d 13 170 720 \u003d 1591200 W.

Pour onze immeubles de 8 appartements d'une superficie de 360 ​​m 2 on obtient :

Photographier = 8 ∙ 170 ∙ 360 = 489600 W.

Pour le miel. points de dimensions 6x6x2,4 on obtient :

Photototal=0.25∙170∙6∙6=1530 W;

Pour un bureau de dimensions 6x12 m :

Photo commune = 0,25 ∙ 170 ∙ 6 12 = 3060W,

Pour les bâtiments résidentiels, publics et industriels individuels, les flux de chaleur maximaux (W) consommés pour le chauffage et le chauffage de l'air dans le système de ventilation d'alimentation sont approximativement déterminés par les formules :

Phot \u003d qot Vn (tv - tn) un,

Fv \u003d qv Vn (tv - tn.v.),

où q de et q dans - caractéristiques spécifiques de chauffage et de ventilation du bâtiment, W / (m 3 0 C), prises selon le tableau 20; V n - le volume du bâtiment selon la mesure extérieure sans sous-sol, m 3, est pris selon des conceptions standard ou est déterminé en multipliant sa longueur par sa largeur et sa hauteur depuis la marque de planification de la terre jusqu'au sommet de la avant-toits ; t in = température moyenne de l'air de conception, typique pour la plupart des pièces du bâtiment, 0 С ; t n \u003d température hivernale calculée de l'air extérieur, - 25 0 С; t N.V. - température de ventilation hivernale calculée de l'air extérieur, - 16 0 С; a est un facteur de correction qui prend en compte l'impact sur la caractéristique thermique spécifique des conditions climatiques locales à tn=25 0 С a = 1,05

Phot \u003d 0,7 ∙ 18 ∙ 36 ∙ 4,2 ∙ (10 - (- 25)) ∙ 1,05 \u003d 5000,91W,

Fv.tot.=0.4∙5000.91=2000W.

Maison de brigade :

Phot \u003d 0,5 ∙ 1944 ∙ (18 - (- 25)) ∙ 1,05 \u003d 5511,2 W,

Atelier scolaire :

Phot \u003d 0,6 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 25)) 1,05 \u003d 47981,8 W,

Fv \u003d 0,2 ∙ 1814,4 ∙ (15 - (- 16)) ∙ \u003d 11249,28 W,

2.2 Calcul de la consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude des bâtiments résidentiels et publics

Le flux de chaleur moyen (W) consommé pendant la période de chauffage pour l'alimentation en eau chaude des bâtiments est obtenu par la formule :

F = q an. · nf,

En fonction du taux de consommation d'eau à une température de 55 0 C, l'indicateur agrégé du flux de chaleur moyen (W) dépensé pour l'alimentation en eau chaude d'une personne sera égal à: est de 407 watts.

Pour 16 immeubles d'habitation de 60 habitants, le flux de chaleur pour l'alimentation en eau chaude sera de : \u003d 407 60 \u003d 24420W,

pour treize de ces maisons - F g.v. \u003d 24420 13 \u003d 317460 W.

Consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude de 8 immeubles de 16 logements de 60 habitants en été

F g.w.l. = 0,65 F g.w. = 0,65 317460 = 206349W

Pour 8 immeubles d'habitation de 30 habitants, le flux de chaleur pour l'alimentation en eau chaude sera de :

F \u003d 407 30 \u003d 12210W,

pour onze de ces maisons - F g.v. \u003d 12210 11 \u003d 97680 W.

Consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude de onze immeubles de 8 logements de 30 habitants en été

F g.w.l. = 0,65 F g.w. \u003d 0,65 97680 \u003d 63492 O.

Ensuite, le flux de chaleur vers l'alimentation en eau du bureau sera :

FGV. = 0,278 ∙ 0,833 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 47690 W

Consommation de chaleur pour l'alimentation en eau chaude des bureaux en été :

F g.w.l. = 0,65 ∙ F g.c. = 0,65 ∙ 47690 = 31000W

Flux de chaleur pour le miel d'approvisionnement en eau. point sera :

FGV. = 0,278 ∙ 0,23 ∙ 983 ∙ 4,19 ∙ (55 - 5) = 13167 W

Consommation de chaleur pour le miel d'approvisionnement en eau chaude. pointes en été :

F g.w.l. = 0,65 ∙ F g.c. = 0,65 ∙ 13167 = 8559 W

Dans les ateliers, l'eau chaude est également nécessaire pour les besoins sanitaires.

L'atelier accueille 2 colonnes montantes avec un débit d'eau de 30 l/h chacune (soit un total de 60 l/h). Considérant qu'en moyenne, l'eau chaude pour les besoins sanitaires est utilisée pendant environ 3 heures pendant la journée, nous trouvons la quantité d'eau chaude - 180 l / jour

FGV. \u003d 0,278 0,68 983 4,19 (55 - 5) \u003d 38930W

Le flux de chaleur consommé pour l'alimentation en eau chaude de l'atelier de l'école en été :

Fgw.l \u003d 38930 0,65 \u003d 25304,5 W

Tableau récapitulatif des flux de chaleur

Flux de chaleur estimés, W

Nom

Chauffage

Ventilation

Besoins techniques

Ecole pour 90 élèves

Maison de 16 m²

Mon chéri. paragraphe

Immeuble de 8 appartements

atelier scolaire





∑Ф total =Ф de +Ф à +Ф g.v. \u003d 2147318 + 13243 + 737078 \u003d 2897638 W.

3. Construction d'un programme annuel de charge thermique et sélection des chaudières

.1 Construire une courbe de charge thermique annuelle

La consommation annuelle pour tous les types de consommation de chaleur peut être calculée à l'aide de formules analytiques, mais il est plus pratique de la déterminer graphiquement à partir du programme annuel de charge thermique, qui est également nécessaire pour établir les modes de fonctionnement de la chaufferie tout au long de l'année. Un tel programme est construit en fonction de la durée des différentes températures dans une zone donnée, qui est déterminée par l'annexe 3.

Sur la fig. 3 montre le programme de charge annuel de la chaufferie desservant la zone résidentielle du village et un ensemble de bâtiments industriels. Le graphe est construit comme suit. Sur le côté droit, le long de l'axe des abscisses, la durée de fonctionnement de la chaufferie en heures est tracée, sur le côté gauche - la température de l'air extérieur ; la consommation de chaleur est tracée le long de l'axe y.

Tout d'abord, un graphique est tracé pour modifier la consommation de chaleur pour le chauffage des bâtiments résidentiels et publics, en fonction de la température extérieure. Pour ce faire, le flux de chaleur maximal total dépensé pour le chauffage de ces bâtiments est tracé sur l'axe des y, et le point trouvé est relié par une ligne droite au point correspondant à la température de l'air extérieur, qui est égale à la température de conception moyenne de bâtiments résidentiels ; bâtiments publics et industriels tv = 18 °C. Comme le début de la saison de chauffe est pris à une température de 8 °C, la ligne 1 du graphique jusqu'à cette température est représentée par une ligne pointillée.

La consommation de chaleur pour le chauffage et la ventilation des bâtiments publics dans la fonction tn est une droite inclinée 3 allant de tv = 18 °C à la température de ventilation calculée tn.v. pour cette région climatique. À des températures plus basses, l'air ambiant est mélangé à l'air soufflé, c'est-à-dire la recirculation se produit et la consommation de chaleur reste inchangée (le graphique est parallèle à l'axe des abscisses). De la même manière, des graphiques de consommation de chaleur pour le chauffage et la ventilation de divers bâtiments industriels sont construits. La température moyenne des bâtiments industriels tv = 16 °C. La figure montre la consommation totale de chaleur pour le chauffage et la ventilation pour ce groupe d'objets (lignes 2 et 4 à partir d'une température de 16 °C). La consommation de chaleur pour l'approvisionnement en eau chaude et les besoins technologiques ne dépendent pas de tn. Le graphique général de ces pertes de chaleur est représenté par la droite 5.

Le graphique total de la consommation de chaleur en fonction de la température extérieure est représenté par une ligne brisée 6 (le point d'arrêt correspond à tn.a.), coupant en ordonnée un segment égal au flux de chaleur maximum consommé pour tous les types de consommation (∑Fot + ∑Fv + ∑Fg. in. + ∑Ft) à la température extérieure de conception tn.

Ajout de la charge totale reçue 2.9W.

A droite de l'axe des abscisses, pour chaque température extérieure, est porté le nombre d'heures de la saison de chauffage (sur un total cumulé) pendant lesquelles la température a été maintenue égale ou inférieure à celle pour laquelle la construction est réalisée ( Annexe 3). Et à travers ces points, tracez des lignes verticales. De plus, des ordonnées sont projetées sur ces lignes à partir du graphique de consommation de chaleur totale, correspondant à la consommation de chaleur maximale aux mêmes températures extérieures. Les points obtenus sont reliés par une courbe lisse 7, qui est un graphique de la charge thermique pour la période de chauffage.

La zone délimitée par les axes de coordonnées, courbe 7 et ligne horizontale 8, montrant la charge estivale totale, exprime la consommation annuelle de chaleur (GJ/an) :

année = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ F ∙ m Q ∙ m n ,

où F est la surface du programme annuel de charge thermique, mm²; m Q et m n - échelles de consommation de chaleur et de temps de fonctionnement de la chaufferie, respectivement W/mm et h/mm.an = 3,6 ∙ 10 -6 ∙ 9871,74 ∙ 23548 ∙ 47,8 = 40001,67J/an

Dont la part de la période de chauffe est de 31681,32 J/an soit 79,2%, pour l'été 6589,72 J/an soit 20,8%.

3.2 Choix du fluide caloporteur

Nous utilisons l'eau comme caloporteur. Étant donné que la charge de conception thermique Fr est ≈ 2,9 MW, ce qui est inférieur à la condition (Fr ≤ 5,8 MW), il est permis d'utiliser de l'eau à une température de 105 ºС dans la conduite d'alimentation et la température de l'eau dans la conduite de retour est supposé être de 70 ºС. Dans le même temps, nous tenons compte du fait que la chute de température dans le réseau du consommateur peut atteindre jusqu'à 10 %.

L'utilisation d'eau surchauffée comme caloporteur permet de réaliser de plus grandes économies de métal dans les tuyaux en raison d'une diminution de leur diamètre, réduit la consommation d'énergie des pompes du réseau, car la quantité totale d'eau circulant dans le système est réduite.

Étant donné que pour certains consommateurs, la vapeur est nécessaire à des fins techniques, des échangeurs de chaleur supplémentaires doivent être installés chez les consommateurs.

3.3 Sélection de la chaudière

Les chaudières de chauffage et industrielles, selon le type de chaudières qui y sont installées, peuvent être à eau chaude, à vapeur ou combinées - avec des chaudières à vapeur et à eau chaude.

Le choix de chaudières en fonte conventionnelles avec un fluide caloporteur à basse température simplifie et réduit le coût de l'approvisionnement local en énergie. Pour l'alimentation en chaleur, nous acceptons trois chaudières à eau en fonte "Tula-3" d'une puissance thermique de 779 kW chacune au gaz combustible avec les caractéristiques suivantes :

Puissance estimée Fr = 2128 kW

Puissance installée Fu = 2337 kW

Surface de chauffage - 40,6 m²

Nombre de sections - 26

Dimensions 2249×2300×2361mm

Température maximale de chauffage de l'eau - 115 ºС

Efficacité lors du fonctionnement au gaz η k.a. = 0,8

Lors du fonctionnement en mode vapeur, surpression de vapeur - 68,7 kPa

.4 Construction d'un calendrier annuel de régulation de l'alimentation d'une chaufferie thermique

En raison du fait que la charge thermique des consommateurs varie en fonction de la température extérieure, du mode de fonctionnement du système de ventilation et de climatisation, du débit d'eau pour l'alimentation en eau chaude et des besoins technologiques, des modes économiques de génération de chaleur dans la chaufferie doit être assuré par la régulation centrale de l'approvisionnement en chaleur.

Dans les réseaux de chauffage à eau, une régulation de haute qualité de l'apport de chaleur est utilisée, réalisée en modifiant la température du liquide de refroidissement à un débit constant.

Les graphiques des températures de l'eau dans le réseau de chauffage sont tp = f (tn, ºС), tо = f (tн, ºС). Ayant construit un graphique selon la méthode donnée dans le travail pour tн = 95 ºС ; to = 70 ºС pour le chauffage (il est pris en compte que la température du caloporteur dans le réseau d'alimentation en eau chaude ne doit pas descendre en dessous de 70 ºС), tpv = 90 ºС; tov = 55 ºС - pour la ventilation, nous déterminons les plages de variation de la température du liquide de refroidissement dans les réseaux de chauffage et de ventilation. Sur l'axe des abscisses, les valeurs de la température extérieure sont portées, sur l'axe des ordonnées - la température de l'eau du réseau. L'origine des coordonnées coïncide avec la température interne calculée pour les bâtiments résidentiels et publics (18 ºС) et la température du liquide de refroidissement, également égale à 18 ºС. A l'intersection des perpendiculaires restituées aux axes de coordonnées aux points correspondant aux températures tp = 95 ºС, tн = -25 ºС, on trouve le point A, et en traçant une droite horizontale à partir de la température de l'eau de retour de 70 ºС, le point B. En reliant les points A et B aux coordonnées de départ, nous obtenons un graphique de l'évolution de la température de l'eau directe et de retour dans le réseau de chauffage, en fonction de la température extérieure. En présence d'une charge d'alimentation en eau chaude, la température du liquide de refroidissement dans la ligne d'alimentation d'un réseau de type ouvert ne doit pas descendre en dessous de 70 ° C, donc le graphique de température de l'eau d'alimentation a un point de rupture C, à gauche de qui τ p =const. L'apport de chaleur pour le chauffage à température constante est régulé en modifiant le débit du liquide de refroidissement. La température minimale de l'eau de retour est déterminée en traçant une ligne verticale passant par le point C jusqu'à ce qu'elle croise la courbe de l'eau de retour. La projection du point D sur l'axe des ordonnées montre la plus petite valeur de τо. La perpendiculaire, reconstruite à partir du point correspondant à la température extérieure calculée (-16 ºС), coupe les droites AC et BD aux points E et F, indiquant les températures maximales d'alimentation et de retour d'eau pour les systèmes de ventilation. Autrement dit, les températures sont respectivement de 91 ºС et 47 ºС, qui restent inchangées dans la plage de tn.v et tn (lignes EK et FL). Dans cette plage de températures d'air extérieur, les appareils de ventilation fonctionnent avec une recirculation dont le degré est régulé de manière à ce que la température de l'air entrant dans les aérothermes reste constante.

Le graphique des températures de l'eau dans le réseau de chauffage est présenté à la Fig.4.

Fig.4. Graphique des températures d'eau du réseau de chauffage.

Bibliographie

1. Efendiev AM Conception de l'approvisionnement énergétique pour les entreprises complexes agro-industrielles. Boîte à outils. Saratov 2009.

Zakharov A.A. Atelier sur l'utilisation de la chaleur en agriculture. Deuxième édition, revue et augmentée. Moscou Agropromizdat 1985.

Zakharov A.A. L'utilisation de la chaleur dans l'agriculture. Moscou Kolos 1980.

Kiryushatov A.I. Centrales thermiques pour la production agricole. Saratov 1989.

SNiP 2.10.02-84 Bâtiments et locaux de stockage et de transformation des produits agricoles.



 


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