Формули та пояснення для вирішення задачі 1

Методичні вказівки

До контрольної роботи з курсу

«Промислове теплопостачання»

 

 

Дніпропетровськ

Методичні вказівки до контрольної роботи з курсу «Промислове теплопостачання» / Укладачі: Іродов В.Ф., Адегов О.В., Солод Л.В., Волошко В.М., Небрєєва О.Л. – Дніпропетровськ: ДВНЗ ПДАБА, 2013. – 14 с.

 

Методичні вказівки призначені для допомоги студентам спеціальності 7.06010107 «Теплогазопостачання і вентиляція» денної та заочної форм навчання у виконанні контрольної роботи з дисципліни «Промислове теплопостачання».

 

 

Укладачі:

Іродов В.Ф., доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА; Адегов О.В., кандидат технічних наук, доцент кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА; Солод Л.В., кандидат технічних наук, доцент кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА; Волошко В.М., асистент кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА; Небрєєва О.Л., асистент кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА.

 

 

Відповідальний за випуск: Іродов В.Ф., доктор технічних наук, професор, зав. кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА.

 

Рецензент: Петренко В.О., кандидат технічних наук, доцент кафедри опалення, вентиляції і якості повітряного середовища ДВНЗ ПДАБА

 

 

Затверджено на засіданні

кафедри теплотехніки і газопостачання ДВНЗ ПДАБА

Протокол № 4 від 13.05.13

Зав. кафедрою ТТГП Іродов В.Ф.

 

 

Затверджено на засіданні

Президії методичної ради

ДВНЗ ПДАБА

Протокол № 7 (88) від 30.05.13

ЗМІСТ

Завдання, вихідні дані, вимоги …………………………….
1. Формули та пояснення для вирішення задачі 1…...
2. Формули та пояснення для вирішення задачі 2…...
Література …………………………………………………………...
Додаток А………………………………....………………………….

Завдання, вихідні дані, вимоги

Завдання

Контрольна робота з курсу «Промислове теплопостачання» складається з вирішення 2-х задач та відповіді на 1 теоретичне питання у вигляді реферату.

Задача 1

Для складання теплового балансу визначити сумарні теплонадходження в приміщення:

1. від виробничих печей,

2. від роботи механізмів,

3. від остигаючих виробів (матеріалів),

4. від освітлювальних приладів,

5. від людей.

Нормована температура повітря в приміщенні 16^оС.

Вихідні дані для вирішення задачі 1 обираються з таблиці 1. № варіанту відповідає № студента у списку групи.

 

 

Таблиця 1

Вихідні дані для вирішення задачі 1

№ варіанту	Піч*	Механізми, що працюють в приміщенні	Остигаючі вироби (матеріали)	Освітлювальні прилади в приміщенні	Кількість працюючих людей, чол
найменування *	кількість відповідно найменуванню, шт.	найменування *	кількість, шт / потужність, Вт
		1,2,3	6/7/10	свинець		20/58
		4,5,6	10/5/8	мідь		24/40
		7,8,9	8/6/3	алюміній		20/100
		10,11,12	6/5/5	олово		15/100
		13,14,15	5/3/4	цинк		10/36
		2,3,4	7/6/9	залізо		15/36
		5,6,7	7/10/5	свинець		10/500
		8,9,10	7/3/7	мідь		10/100
		11,12,13	10/5/8	алюміній		24/58
		1,14,15	9/2/3	олово		25/40
		3,4,5	5/7/9	цинк		20/100
		6,7,8	10/8/6	залізо		25/100
		9,10,11	2/4/4	свинець		10/36
		12,13,14	5/5/2	мідь		12/36
		2,4,15	10/12/4	алюміній		30/100
		6,7,8	12/10/10	олово		10/500
		9,10,11	3/7/5	цинк		12/58
		12,13,14	6/6/3	залізо		12/40
		3,7,15	8/10/4	свинець		20/100
		1,4,5	8/8/10	мідь		8/500

* Найменування і характеристики виробничої печі, механізмів і освітлювальних приладів вказані в Додатку.

 

Задача 2

Визначити орієнтовне теплове навантаження цеху та орієнтовну продуктивність парового котла для теплопостачання цеху за таких умов:

нормована температура повітря в приміщенні 16^оС;

тиск пари 0,6 МПа, повна теплота паротворення 2086,3 кДж / кг;

коефіцієнт повернення конденсату 0,7, температура конденсату, що повертається 95^оС.

Гаряча вода подається в душові побутових приміщень на 20 сіток і в рукомийник в цеху. Система гарячого водопостачання без баків - акумуляторів.

Теплове навантаження на технологічні потреби прийняти:

для ремонтного та деревообробного цехів - 250 кВт;

для механічного цеху - 350 кВт;

для ковальського цеху - 500 кВт;

для гальванічного цеху - 400 кВт.

Кількість людей, що працюють у цеху прийняти за своїм варіантом вихідних даних до задачі 1, інші вихідні дані (кліматологічні дані, будівельні розміри цеху, тощо) обираються з Методичних вказівок до курсового проектування з курсу «Удосконалення систем ТГПВ» / Укладачі: В.Ф. Іродов, О.В. Адегов, Л.В. Солод. – Дніпропетровськ: ПДАБА, 2013. – 33 с.

 

Необхідні для вирішення задач 1, 2 довідкові та нормативні дані наведені у Додатку.

Теоретичні питання

№ питання відповідає № студента у списку групи

 

Тепловикористовуючі апарати та установки

1. Рекуперативні теплообмінні апарати безперервної дії.

2. Теплообмінні апарати змішувального типу.

3. Теплообмінні апарати періодичної дії. Апарати з киплячим шаром.

4. Випарні установки.

5. Дистиляційні і ректифікаційні установки.

6. Гідравлічний і механічний розрахунки теплообмінних апаратів.

7. Сушильні установки.

8. Використання вторинних теплових ресурсів.

9. Трансформатори теплоти.

 

Теплопостачання промислових підприємств

10. Теплове споживання.

11. Системи теплопостачання.

12. Теплопідготовчі установки.

13. Опалювально-вентиляційні споживачі теплоти.

14. Санітарно-побутові та технологічні споживачі теплоти.

15. Регулювання відпуску теплоти.

16. Будівельні і механічні конструкції теплових мереж.

17. Гідравлічний розрахунок теплових мереж.

18. Гідравлічний режим теплових мереж.

19. Розрахунки теплових втрат ізольованих трубопроводів і обладнання.

20. Обслуговування теплових мереж і теплових пунктів.

 

Вимоги

Оформлення стандартне.

Вказати № варіанту.

До задач скласти коротку умову.

У відповіді на теоретичне питання повинні бути коротко висвітлені основні моменти: принцип дії та сфера застосування апаратів і установок, цілі і основні дані для розрахунків, характеристика систем або споживачів тощо. Акцент має бути на промислове теплопостачання.

Вказати джерела інформації.

 

Формули та пояснення для вирішення задачі 1

Визначеннятеплонадходжень в виробничі приміщення

Теплонадходженнявід виробничих печей, Вт:

(1.1)

a_о – коефіцієнт тепловіддачі зовнішніх поверхонь пічі, може бути орієнтовно прийнятий 14-18 Вт/(м²К);

F – площа поверхні, що віддає тепло (теплоотдающей поверхности), м²;

t_пов – температура поверхні, що віддає тепло, ^оС;

t_в – температура повітря в приміщенні, ^оС.

Для печей на підставках або ніжках (з відкритим подом), крім тепловиділень від бокових та верхньої поверхонь, необхідно враховувати тепловиділення через підлогу.

Печі мають завантажувальні отвори, через які завантажуються і виймаються матеріали, що підлягають термічній обробці. Через ці отвори теплота надходить в приміщення, в основному у вигляді променевої енергії. Ці теплонадходження треба додати до розрахованих за формулою (1.1).

Теплонадходження через завантажувальні отвори печей, Вт:

(1.2)

l_отв – коефіцієнт діаграфмування,

для прямокутних отворів: при h/d=1 l_отв=0,6; при h/d=1,5 l_отв=0,7;

для квадратних отворів l_отв=0,5;

для круглих отворів l_отв=0,6;

h – найменший розмір отвору (звичайно висота);

d - товщина стінки пічі;

F_отв – площа отвору, м²;

С_пр – приведений коефіцієнт випромінювання, в практичних розрахунках можна прийняти 4,64 Вт/(м²К⁴);

Т_пч – температура усередині печі, К;

Z - кількість хвилин за годину, протягом яких отвір відкрито (можна прийняти 10 хв.).

 

Тепловиділення від роботи механізмів (внаслідок переходу механічної енергії в теплову), кВт:

 

(1.3)

а₁ – дослідний коефіцієнт, що враховує використання установчої потужності, завантаження, синхронність роботи механізмів, асиміляцію повітрям теплоти, що виділяється, а₁=0,15 – 0,70 (для механічних цехів а₁»0,25);

N_уст – номінальна установча потужність електродвигунів, кВт

 

Тепловиділення від освітлювальних приладів, кВт:

 

(1.4)

а₂ - коефіцієнт, що враховує використання потужності, синхронність роботи освітлювальних приладів, частку переходу електричної енергії в теплову (див. Додаток);

N_осв – потужність встановлених освітлювальних приладів, кВт.

 

Тепловиділення від людей, Вт (враховуються якщо на 1 працюючого припадає менше 40 м³ об'єму приміщення):

(1.5)

q – кількість явного тепла, що виділяється однією людиною, Вт (див. Додаток);

n – кількість людей у приміщенні.

 

Тепловиділення від остигаючих виробів (матеріалу), кВт:

 

(1.6)

 

G_м - кількість остигаючого матеріалу, кг/с;

b – коефіцієнт, що враховує інтенсивність виділення теплоти в часі (див. Додаток);

c_ж – теплоємність матеріалу в рідкому стані, кДж/(кгК);

c_т – середня теплоємність матеріалу у твердому стані (при температурі від t_пл до t_к), кДж/(кгК);

q – прихована теплота плавлення, кДж/кг;

t_поч - початкова температура матеріалу, ^оС;

t_пл – температура плавлення матеріалу, ^оС;

t_к – кінцева температура матеріалу, до якої він остигає в приміщенні, ^оС.

Значення c_ж, c_т, q, t_пл для деяких металів наведені у Додатку.

Значення G_м, t_к залежать від характеру технологічного процесу, в контрольній роботі можна прийняти довільно.