Проект опалення виробничого приміщення інфрачервоними трубчастими газовими обігрівачами

Визначення розрахункових теплових навантажень на теплопостачання об'єкту. Попередній розрахунок теплового потоку та економічного ефекту від застосування ІТГО для опалення об'єкта. Підбір і розміщення обігрівачів. Розрахунок складу газоповітряної суміші.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Міністерство освіти і науки України

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра теплотехніки і газопостачання

КурсовИЙ ПРОЕКТ

з курсу «Удосконалення систем ТГПВ»

Варіант 11

Виконала:

Маскаль Т.

Перевірила:

доц. Солод Л.В.

Дніпропетровськ, 2013

Зміст

Вступ

Вихідні дані

1. Визначення розрахункових теплових навантажень на теплопостачання об'єкта

2. Попередній розрахунок економічного ефекту від застосування ІТГО для опалення об'єкту

3. Підбір і розміщення обігрівачів

4. Розрахунок поверхневої щільності променистого теплового потоку

5. Розрахунок температурних подовжень ІТГО

6. Розрахунок теплових потоків і середньої променистої складової ІТГО

7. Розрахунок складу газоповітряної суміші

Література

Вступ

Теплопостачання виробничих приміщень завжди вважалося неординарним завданням. Завдання опалювання виробничих приміщень часто ускладнюється з причини того, що кожне виробниче приміщення створювалося під конкретний технологічний процес і на відміну від адміністративних і побутових приміщень вражає своїми розмірами і висотою. Дуже рідко можна зустріти виробниче приміщення що має в плані менше декількох тисяч квадратних метрів. Висота таких приміщень як правило складає 6-7 м, не винятком є і висота в 14-24 м. при цьому висота робочої зони, що власне і потрібно обігріти, складає всього 2 м.

Опалити традиційними способами такі будівельні монстри практично неможливо. Висока вартість обслуговування і низький ККД всієї системи зводить нанівець всі спроби опалювання виробничих приміщень. Кілометри трубопроводів схильних до електрохімічної корозії через наявність великої кількості блукаючих струмів, низька гідравлічна стійкість системи, висока інерційність просто розоряє власника такого приміщення.

Світова практика показує і доводить ефективність вживання децентралізованих систем теплопостачання. Одним з таких напрямів є використання для опалювання високих приміщень інфрачервоних обігрівачів. При використанні традиційних систем опалювання усе нагріте повітря спрямовується до перекриттів приміщення де і відбуваються втрати теплоти через верхній пояс периметра конструкцій, що захищають, не утеплену покрівлю і розбиті ліхтарі. Саме на ці тепловтрати доводиться 70-80% робіт системи теплопостачання. Інфрачервоні обігрівачі, розташовані в основному під перекриттям приміщення, працюють в інфрачервоному спектрі і не нагрівають повітря. Завдання інфрачервоних обігрівачів доставити тепло робочим і всьому що розташоване під ними шляхом випромінювання. Нагрітий випромінюючий елемент випускає нешкідливі електромагнітні хвилі які поглинаються твердими предметами, підвищуючи їх внутрішню енергію, які стають джерелами тепла безпосередньо на робочих місцях. Циркуляція повітря на висоті 2-2,5 м від рівня підлоги виключає теплообмін нагрітого повітря з холодними стінами і стелею приміщення, знижує тепловтрати і тим самим підвищує ефективність роботи системи інфрачервоного опалювання.

Система автоматичного управління, яка не вимагає постійного обслуговуючого персоналу, в сукупності з низькою інерційністю інфрачервоних обігрівачів дозволяє найефективніше підтримувати заданий температурний режим в опалювальному приміщенні і виключити перевитрату палива в нічний період, а також у вихідні дні. Надійна автоматика відстежує температуру приміщення з точністю до 0,5^оС і реагує на коливання температури зовнішнього повітря дозволяючи економити енергоресурси в найбільш теплі дні опалювального сезону.

Таким чином, ефективність заходів щодо вживання інфрачервоних обігрівачів може досягати до 65-70%, а термін окупності понижений до 2,5-3 років (у енергетиці цей термін складає 7 років).

тепловий опалення обігрівач газоповітряний

Вихідні дані

1. Кліматологічні характеристики.

Місто Івано-Франківськ

t_зр =-20 ^оС- розрахункова температура зовнішнього повітря для системи опалення (температура найхолоднішої 5-денки забезпеченістю 0,92);

t_з.сер. =0,4 ^оС- середня температура зовнішнього повітря в опалювальний період (середня температура повітря періоду з середньою добовою температурою повітря <8 ^оС).

2. Виробниче приміщення:

Гальванічний цех.

Варіант 11

Висота приміщення h=8 м

3. Питомі теплові характеристики будинку на опалення (q_о) і вентиляцію (q_в) дорівнюють:

q_о=(0,64-0,52) Вт/(м³ К)

q_в =(3,49-2,33) Вт/(м³ К),визначаються в залежності від призначення приміщення і будівельного об'єму будівлі за зовнішнім обміром (V_н).

V_н =9216 м³

4. Технічні характеристики інфрачервоних трубчастих газових обігрівачів (ІТГО), що застосовуються для опалення цеху.

ІТГО Schwank, Німеччина (U - U-образний)

Технічні параметри	60U
Номінальна теплова потужність, кВт	60
Довжина, мм	14098
Ширина, мм	584
Висота, мм	291
Вага, кг	245

Завдання. Розробити проект опалення виробничого приміщення інфрачервоними трубчастими газовими обігрівачами.

1. Визначення розрахункових теплових навантажень на теплопостачання об'єкту

Розрахункові теплові навантаження визначаються за укрупненими показниками [4].

1. Розрахункове теплове навантаження на опалення:

де а - коефіцієнт, що враховує кліматичні умови (тепловий коефіцієнт), визначається за формулою =1,3+0,01*(-20)=1,1; t_o = t_зр=-20^оС

q_о; V_н - див. вихідні дані.

t_i - розрахункова температура повітря всередині опалювального приміщення, для приміщень з інфрачервоним опаленням може бути прийнята на 2-4 ^оС нижче нормованої для виробничих приміщень (внаслідок наявності променистої складової ефективної внутрішньої температури), тобто 12-14 ^оС.

2. Розрахункове теплове навантаження на вентиляцію:

де q_в - див. вихідні дані.

3. Сумарне теплове навантаження на систему опалення об'єкту:

2. Попередній розрахунок економічного ефекту від застосування ІТГО для опалення об'єкта

Розрахунок проводиться в порівнянні з централізованим опаленням даного об'єкта.

1. Орієнтовна розрахункова витрата газу на опалення об'єкта.

Орієнтовну розрахункову витрату газу на опалення об'єкта можна визначити використовуючи співвідношення:

10кВт ? 1м³/год газу. УQ+10%=1240,8+124=1365 кВт

УQ = 1365 кВт, то V_max ? 136,5 м³/год.

Орієнтовну розрахункову витрату газу на опалення при використанні ІТГО () необхідно визначити для забезпечення сумарного теплового навантаження УQ = 1240,8 кВт, то V^ітго_max ? 124 м³/год.

2. Середня годинна витрата газу на опалення об'єкта:

- при використанні ІТГО

=124*(14-0,4)/(14+20)=49,6 м³/год (2.1)

значення t_i приймається для інфрачервоного опалення (див. п. 1.1.),

- при централізованому опаленні

=136,5*(16-0,4)/(16+20)=59,15 м³/год (2.2)

значення t_i приймається для централізованого опалення (див. п. 2.1.),

t_зр, t_з.сер. - див. вихідні дані.

3. Річна витрата газу на опалення об'єкта, м³/рік.

- при використанні ІТГО

=49,6*24*30*6=212976 м³/год (2.3)

- при централізованому опаленні

=59,15*24*30*6=255528 м³/год (2.4)

де 24 - кількість годин у добу,

30 - кількість днів місяця,

6 - кількість місяців опалювального періоду.

4. Економія газу (Е) та економічний ефект (ЕЕ).

=255528-212976=42552 м³/рік. (2.5)

Економічний ефект при комерційній ціні на газове паливо 5 грн. за 1 м3 (201...