Расчет теплоэлектроснабжения предприятий автомобильного транспорта

 

По дисциплине

«Энергообеспечение предприятий  автомобильного транспорта»

 

 

 

Курсовой проект 

Тема: «Расчет теплоэлектроснабжения предприятий

автомобильного транспорта»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск 2013

Задание на курсовую работу

Вариант 34

Автомобиль: КамАЗ-53215

Аu- 190 ед

SТО и ТР- 950

Sц.у- 360

Рто и тр-37

Рц.у- 25

L-450 м

 

Содержание

 

         Введение…………………………………………………………………....4

1. Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение предприятия……..5
2. Расчет технологического теплопотребления……………………………8
3. Расчет расхода теплоты на отопление предприятия…………………..9
4. Определение расхода теплоты на вентиляцию зданий……………….14
5. Построение годового графика тепловой нагрузки предприятия автомобильного транспорта…………………………………………………..16
6. Гидравлический расчет распределительной тепловой сети………….18
7. Тепловой расчет теплопроводов……………………………………….20
8. Электроснабжение предприятия……………………………………….22

         Заключение……………………………………………………………….28

         Список литературы………………………………………………………29

         Приложение………………………………………………………………30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Энергообеспечение предприятий  в связи с современной тенденцией развития топливно-энергетического комплекса становится все более и более актуальным. Реорганизация РАО ЕЭС сопровождается дальнейшим ростом тарифов на тепловую и электрическую энергию, что вызовет рост производственных затрат и в конечном счете рост стоимости транспортных услуг на автомобильном транспорте. Поэтому знакомство с методами расчета тепло- и электропотребления предприятий автомобильного транспорта с учетом существующих энергосберегающих технологий представляется необходимым условием минимизирования затрат при производстве товаров, услуг.

Тепловая нагрузка автотранспортного  предприятия состоит из расходов теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование (сезонное потребление), горячее водоснабжение и работу производственно-технологических систем (круглогодичное). Определение тепловых нагрузок предприятия необходимо производить по отдельным видам потребления с подразделением по теплоносителям и их параметрам.

Теплоснабжение АТП  может быть организовано от централизованной системы либо от собственного источника. В последнем случае необходимо учитывать способы доставки энергоносителей, их хранение и использование. Электрическая нагрузка автотранспортного предприятия формируется силовым и осветительным оборудованием, установленным в производственных, административно-бытовых зданиях и на прилегающих к ним территориях.

Силовое и осветительное  оборудование предприятий данного профиля работает на трехфазном и однофазном напряжениях до 1 кВ. Тепло- и электроснабжение предприятия должно быть организовано с учетом современных технологий энергосбережения, предусмотренных стратегией развития энергетики России на период до 2020 г.

 

1.Расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение предприятия

 

Определение расходов теплоты  на горячее водоснабжение сводится к определению расходов горячей воды по нормативам СНиПа по численности и категориям работающих.

1. Определяем среднечасовой расход воды q_t (м³/ч) максимального водопотребления за наиболее многочисленную смену Т (ч) производственной зоны АТП:

 

            (1)

 

где q_и = 11 л в смену – норма расхода горячей воды потребителем в смену наибольшего водопотребления; и – число потребителей (производственные рабочие); Т = 8 ч – продолжительность рабочей смены.

   

2. Определяем среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение за отопительный период производственной зоны АТП (кДж/ч):

 

                          (2)

 

где r = 1000 кг/м³ – плотность воды; с = 4,186 кДж/кг °С; = 55 °С – средняя температура водоразборных приборов системы горячего водоснабжения; t_х = 5 °С – температура холодной воды (в зимнее время), t_х = 15 °С (в летнее время), принимаем в соответствии с заданием на проектирование; b_Г = 0,1 ¸ 0,3 – коэффициент, учитывающий потери теплоты через подающий и циркуляционный трубопроводы.

3. Среднегодовой расход теплоты на горячее водоснабжение производственной зоны АТП (кДж/ч):

 

      ,                                             (3)

где Ф_ш = 1820 ч – эффективный годовой фонд времени рабочих [3, прил. 3, табл. 3].

 

4. Определяем численность персонала управления предприятием Р_у в зависимости от мощности предприятия и типа подвижного состава (прил. А, табл. 1), численность персонала эксплуатационной службы P_э (прил. А, табл. 2), численность персонала производственно-технической службы Р_Т (прил. А, табл. 3) и заносим в табл. 1.

 

Таблица 1. Численность персонала

Вид персонала	Ру	Pэ	РТ
Количество*	15	7	5

 

5. Определяем площадь административно-бытовых помещений согласно санитарным требованиям от числа работающего в них персонала (при численности персонала до 100 человек удельная площадь s_уд на одного работающего составит 15 – 20 м² [2, с. 77]:

 

           (4)

 

       .

6. Определяем расход горячей воды (м³/ч) через умывальники со смесителями, установленными в туалете, расположенном в административно-бытовом корпусе:

 

   ,              (5)

 

где =40 л/ч (СНиП 2.04.01-85); n = 1 – число точек водоразбора.

      

 

     

7. Определяем часовой расход горячей воды (м³/ч) через мойки, установленные в предприятиях общественного питания (столовая, буфет):

 

    ,           (6)

 

где = 220 л/ч (СНиП 2.04.01-85); = 2 – число точек водоразбора.

8. Определяем часовой расход горячей воды (м³/ч) в душевой, бытовых помещениях в смену наибольшего водопотребления. Количество производственных рабочих на одну душевую сетку d рекомендуется для производственных процессов, осуществляемых в помещениях, в которых избытки явного тепла незначительны и отсутствуют значительные выделения влаги, пыли, особо загрязняющих веществ, – от 6 до 16 человек.

 

  ,            (7)

 

где =270 л/сетку в смену; m = и/d – число душевых сеток, m = 62/10=6.

    

9. Определяем часовой расход теплоты на горячее водоснабжение (кДж/ч) в административно-бытовом корпусе:

 

                             (8)

 

10. Определяем среднегодовой расход теплоты на горячее водоснабжение (кДж/год) в административно-бытовом корпусе:

 

            (9)

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет Технологического теплопотребления

 

Промышленные предприятия  на технологические нужды потребляют различные количества тепла с разнообразными параметрами применяемых теплоносителей и режимами теплопотребления. Так, максимально часовые технологические нагрузки отдельных крупных предприятий составляют 10–1000 МВт и более. Давление применяемого пара изменяется от 0,2–0,3 до 3,4–3,9 МПа. На отдельных предприятиях для технологических нужд используют горячую воду. Число часов использования максимума технологической тепловой нагрузки в год на различных промышленных предприятиях составляет 500–8000.

На автотранспортных предприятиях наиболее характерным потребителем технологической теплоты являются моечные участки и установки. Для мойки автомобилей используется оборотная вода с добавлением свежей технической на ополаскивание в количестве до 10–15% от нормативного расхода. Ее температура должна находиться в пределах 5–40 °С [3]. Трудоемкости ежедневного обслуживания (ЕО) предусматривают выполнение уборочно-моечных работ с применением комплексной механизации 1 раз в рабочие сутки независимо от рабочих смен при числе дней работы в году для грузовых автомобилей – 305, для автобусов и такси – 365 и коэффициенте выпуска на линию a_в = 0,85.

1. Суточный расход оборотной воды для мойки автомобилей составит

 

  ,          (10)

 

где – норма расхода воды, м³/сут; = 0,26 м³ – легковые автомобили; = 0,3м³ – автобусы; = 1,05м³ – грузовые автомобили [3]; А_и – списочное количество автомобилей; = 0,85 – коэффициент выпуска автомобилей на линию.

 м³/сут

2. Суточный расход теплоты на нагревание оборотной воды (кДж/сут) для мойки автомобилей составит

 

    .         (11)

3. Часовой расход теплоты на нагревание оборотной воды (кДж/ч) для мойки составит:

         (12)

 

4. Годовой расход теплоты на нагревание оборотной воды (кДж/год) для мойки автомобилей составит

 

             (13)

 

где Д_р.г = 305 дней для грузовых автомобилей, Д_р.г = 365 дней для автобусов и такси.

 

 

3. Расчет расхода теплоты на отопление предприятия

 

Отопительная нагрузка составляет значительную часть в общей тепловой нагрузке многих промышленных предприятий. Так как в течение отопительного периода внутри помещения нужно поддерживать температуру более высокую, чем температура наружного воздуха, то для этого требуется приток тепла в количестве, равном тепловым потерям этого помещения в окружающую среду. Предполагается, что строительные ограждения помещения и заключенный в нем воздух уже прогреты до температуры, соответствующей установившемуся тепловому режиму. Если такой режим не достигнут, то в тепловом балансе помещения возникает расход тепла на разогрев воздуха и строительных конструкций. Максимальная расчетная потребность в тепле для отопления зданий определяется при условной расчетной температуре наружного воздуха, в качестве которой принимается регламентируемая строительными нормами и правилами средняя температура наиболее холодной пятидневки.

Расчетную тепловую нагрузку на отопление Q_O принимают по данным проектов отопления соответствующих зданий, а при отсутствии таковых рассчитывают по формуле

 

 

где – теплопотери через наружное ограждение, Вт(Дж/с); – теплопотери инфильтрацией из-за поступления холодного воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений Вт(Дж/с); – внутренние тепловыделения, Вт(Дж/с).

 

Определение теплопотерь зданиями главного производственного и административно-бытового корпуса АТП

Теплоту, теряемую зданием, можно определить, приближенно пользуясь удельной отопительной характеристикой. Удельная отопительная характеристика – это количество теплоты в кДж, теряемое 1 м³ объема здания (по наружному обмеру) за 1 ч при разности внутренней и наружной температур в 1°С.

Удельная отопительная характеристика здания зависит от конструкции наружных ограждений, а также от конфигурации и объема здания. Конструкции наружных ограждающих поверхностей промышленных зданий очень разнообразны и отличаются типом зданий, способами их соединения и зависят от расчетной наружной температуры. Чем выше последняя, тем большая теплоотдача наружных ограждений допустима по условиям предотвращения конденсации влаги на их внутренних поверхностях.

Удельная отопительная характеристика q₀ при объеме производственных зданий по наружному обмеру V_н:

V_н= 5 – 10 тыс. м³, соответствует = 2,076 – 1,730 кДж/м³ × ч × °С.

Для административно-бытовых при  объеме здания:

V_н = 0,5 – 1000 м³; = 2,076 – 1,557 кДж/м³ × ч × °С.

Для определения объема здания выбираем сетку колонн для зоны ТО и ТР и цехов и участков отдельно. Для зоны ТО и ТР наиболее предпочтительна сетка колонн 9x12 м, для цехов и участков – 6x12 м, для административно-бытового корпуса – 6x6 м. Высота помещений для цехов и участков – не ниже 2,8 м. Принимаем 4 м. Высота части здания для зоны ТО и ТР определяется маркой автомобиля и выбирается по [3, табл. 11]. Высота административно-бытового корпуса принимается 3,3 м. После выбора сетки колонн принятая площадь зоны ТО и ТР участков и цехов административно-бытового корпуса не должна отличаться от расчетной более чем на ± 10%.

Определяем объем части здания по наружному обмеру V_{ТО и ТР} (м³), где расположены цеха и зоны ТО и ТР, объем части здания V_циу (м³), где расположены цеха и участки, и объем административно-бытового корпуса V_адм (м³):

 

;

;

.

 

Теплопотери здания (кДж/ч) рассчитываются по формуле

 

   Q₀ = (1+m) × q_о × V_н × (t_в – t_н.о) ,                                 (14)

 

где Q₀ – удельная отопительная характеристика здания, кДж/м³×ч×°С; V_н – объем здания по наружному обмеру, м³; t_в – расчетная температура воздуха внутри здания, t_в = 16 С °; t_н.о – расчетная температура наружного воздуха, °С, для проектирования систем отопления (для г. Омска t_н.о = – 37 °С, прил. А, табл. 4, 6; прил. Г, табл. 1); m – коэффициент инфильтрации,

      ,                                       (15)

 

здесь b – постоянная инфильтрации, для промышленных и административных зданий b = 0,035 – 0,040 с/м; g – ускорение свободного падения, м/с²; L – свободная высота здания, м. Для общественных и административных зданий принимается равной высоте этажа (принимается максимальная высота здания, выбранная в соответствии с типом подвижного состава); W_в – средняя скорость ветра наиболее холодного месяца (прил. Г, табл. 1), для г. Омска W_в = 5,1 м/с.