Розрахунок енергозберігаючих заходів

Ввід=0,23*Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6(4.2)

Для мазуту і газу

Ввід=0,20*Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6(4.3)

де Ввід - норма відпуску палива, т.у.п.

Будівлі з опаленням на твердому паливі.

Норму витрати палива, т.у.п., для будівель з пічним опаленням за визначаємий період розраховують за формулою

Ввід=5,5*Vбуд * τдоб * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * 10-6 (4.4)

де Vбуд - зовнішній об'єм будівлі, м3 ;

τдоб - тривалість періоду, для якого розраховується норма витрати палива, діб.

Додаткові витрати теплоти на опалення для виробничих будівель пов’язаних з регулярним введенням і виведенням рухомого складу.

Витрата теплоти, ГДж, або Гкал. на зігрівання рухомого складу визначають відповідно до планової кількості постановок у приміщення цеху(депо) кожного локомотива (вагона) за період нормування і його повної теплоємності, яка залежить від тривалості перебування в приміщенні

Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР) * 10-6(4.5)

де n - число постановок секцій локомотивів (одиниць вагонів) у депо (цех), яке враховує тип і тривалість перебування їх в депо;

qp.c - кількість теплоти, яка необхідна для зігрівання секції локомотива чи вагона за час перебування в приміщенні і віднесена до однієї секції (вагона) та до одного градуса різниці внутрішньої і зовнішньої температур;

m - число секцій в обліковій одиниці рухомого складу.

Значення qp.c, виражене в ккал/секц*°С (кДж/секц*°С), або ккал/ваг.*°С (кДж/ваг.*°С) приймають за [2], в залежності від роду і типу локомотива (вагона) і тривалості його перебування в приміщенні.

Для локомотивів (вагонів) серій і типів, не зазначених у цих додатках значення qp.c приймають виходячи з паспортних даних конкретної одиниці з перерахуванням пропорційно їх ваги.

Витрата теплоти, Гкал (ГДж), на відновлення температурного режиму в приміщенні, що порушується відкриванням воріт для введення і виведення рухомого складу, розраховують на одну постановку локомотива (вагона) в депо, а потім множать на кількість постановок за період.

Витрати теплоти, Гкал (ГДж), на відновлення температурного режиму, віднесені до однієї постановки локомотива або вагона (вхід і вихід), тобто для дворазового відкривання воріт визначаються за формулою

Qвід.≈600*∑n*(tВП-tСПСЕР) * 10-6(4.6)

де ∑n - число постановок у приміщення секцій локомотивів або вагонів різних видів і типів.

Кількість теплоти, що витрачається на теплові завіси, встановлені на вхідних і вихідних воротах, чисельно дорівнює кількості теплоти, яке витрачається на відновлення температурного режиму.

Розрахунок норм витрати теплоти на вентиляцію будівель.

Норму витрати теплоти, Гкал (ГДж), для визначеного періоду на вентиляцію будівлі з центральним опаленням при централізованому теплопостачанні підраховують за формулою:

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6(4.7)

де qвент - питома вентиляційна характеристика будівлі, ккал/год*м *°С (кДж/год*м3*0С). Значення qвент приймають за [2].

τвент - щодобова кількість годин дії вентиляції, яка враховує добовий режим її експлуатації. Величина τвент не може бути більше офіційно встановленої кількості годин роботи. Для житлових будівель τвент =24 год/доб.

Для будівлі з центральним опаленням при індивідуальній котельні, а також для будівлі з пічним опаленням норму витрати палива в умовному обчисленні, т.у.п., на вентиляцію на період визначають за наступними формулами:

Для твердого палива

Ввент=5,5*Vбуд * τдоб * (tВП-tСПСЕР)* qвент * (τвент/24) * 10-6(4.8)

Для мазуту і газу

Ввент=4,8*Vбуд * τдоб * (tВП-tСПСЕР)* qвент * (τвент/24) * 10-6(4.9)

Таким чином згідно формул які наведені вище ми розраховуємо необхідну кількість тепла на опалення ремонтно-виробничих цехів депо.

4.3.1 Цех періодичного ремонту

Дані для розрахунку:

Кількість поверхів-1;

Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;

Внутрішня температура будівлі – 16 оС;

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1618 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 13800м3;

Середня висота – 8,5м;

Зовнішній периметр будівлі – 189м; Відносний периметр будівлі – 0,12

Число годин роботі вентустановки – 6,4год;

Число заходів локомотивів за опалювальний період і час їхнього перебування в будівлі:

Електровози ЧС2 – 6 заходів по 48 час;

ЧС7 – 3 -//-//-//- 96час;

118 -//-//- 24час;

118 -//-//- 12час;

Кліматичні данні по Харківському вузлу:

τ=189діб; tСПСЕР=-5,2оС; tН=-23оС;υсрветра=3,0 м/сек.; qвід=0,447; kекс=1,34;kсут=0,7[2].

Згідно формули (4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення:

Qвід=Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6=

=13800*189*(16-(-5,2))*0,447*1,34*0,7*10-6=23,2 Гкал

Таблиця 4.2 Кількість заходів електровозів в зимовий період на ремонт в цех

Розраховуємо згідно формули (4.5)

Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР) * 10-6 = (6*1*12350 + 3*2*22230 + 57*1*12350 + 61*2*22230+59*1*10520+59*2*18936) =(16-(-5,2))*10-6=137,35 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.6)

Qвос.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=600*490*21,2*10-6=6,23 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.7)

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6=

13800*0,1(21,2)*189*6,4*10-6=35,4 Гкал

Загальна кількість тепла:

Qзаг= Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=

23,2+137,35+6,23+35,4=202,18 Гкал

4.3.2 Підйомний цех

Дані для розрахунку:

Кількість поверх.-1; Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;

Внутрішня температура будівлі – 18 оС;

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1508 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 17643м3;

Середня висота – 11,7м;

Зовнішній периметр будівлі – 164м; Відносний периметр будівлі – 0,10

Площа віконних прорізів – 240м2; Ступінь засклонованості w=0.15

Число годин роботи вентустановки – 12,8год;

Кліматичні данні по Харківському вузлу:

τ=189діб; tСПСЕР=-5,2оС (табл.Д.23); tН=-23оС; υсрветра=3,0 м/сек.; qвід=0,269; kекс=1,37; kсут=0,85 [2];

Згідно формули (4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення:

Qвід=Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6=

=17643*189*(18-(-5.2))*0.269*1.37*0.85*10-6=24,2 Гкал

Таблиця 4.3 Кількість заходів електровозів в зимовий період на ремонт в цех:

Розраховуємо згідно формули (4.5)

Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

6*1*12350+7*2*22230(18-(-5,2))*10-6=8,9 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.6)

Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

600*26*(18-(-5,2))*10-6=0,36 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.7)

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6=

17643*0,1*(18-(-5,2))*189*12,8*10-6=99 Гкал

Загальна кількість тепла:

Qзаг= Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=

24,2+8,9+0,36+99=132,46 Гкал

4.3.3 Електромашинний відділ

Дані для розрахунку:

Кількість поверх.-1; Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;

Внутрішня температура будівлі – 18 оС;

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1706,25 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 17062,5м3;

Середня висота – 10м;

Зовнішній периметр будівлі – 165,5м; Відносний периметр будівлі – 0,097

Площа віконних прорізів – 240м2;Ступінь засклонованості w=0.1

Число годин роботи вентустановки – 6,4год;

Кліматичні данні по Харківському вузлу:

τ=189діб;tСПСЕР=-5,2оС;tН=-23оС;υсрветра=3,0м/сек.;qвід=0,391;kекс=1,34;

kсут=0,8;

Згідно формули (4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення

Qвід=Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6=

=17062,5*189*(18-(-5,2))*0,39*1,34*0,8*10-6=31,3 Гкал

Кількість заходів електровозів ЧС2, ЧС7 в зимовий період на ремонт в цех:

n=70 електровозів m=1 qп.с=7560ккал/секц*град.

Розраховуємо згідно формули (4.5)

Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

70*1*7560*(18-(-5.2))*10-6=12.3 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.6)

Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

600*70*(18-(-5,2))*10-6=1.0 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.7)

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6=

17062.5*0,15*(18-(-5,2))*189*6.4*10-6=71.8 Гкал

Загальна кількість тепла:

Qзаг= Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=

=31.3+12.3+1.0+71.8=116.4 Гкал

4.3.4 Колісний цех

Дані для розрахунку:

Кількість поверх. – 1; Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;

Внутрішня температура будівлі – 16 оС;

Число годин роботи за добу – 8год;

Число відкривання воріт – 70;

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1074 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 11277м3;

Середня висота – 10,5м;

Зовнішній периметр будівлі – 147,7м; Відносний периметр будівлі – 0,14

Площа віконних прорізів – 170м2 ;Ступінь засклонованості w=0.15

Число годин роботи вентустановки – 6,4год;

Кліматичні данні по Харківському вузлу:

τ=189діб; tСПСЕР=-5,2оС; tН=-23оС; υсрветра=3,0 м/сек.; qвід=0,342; kекс=1,37; kсут=0,7;

Згідно формули (4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення

Qвід=Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6=

=11274*189*(16-(-5,2))*0,342*1,37*0,7*10-6=14,8 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.6)

Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

600*80*(16-(-5,2))*10-6=1.0 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.7)

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6=

11277*0,25*(16-(-5,2))*189*6,4*10-6=72,3 Гкал

Загальна кількість тепла:

Qзаг= Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=

=14,8+1.0+72,3=88,1 Гкал

4.3.5 Цех ПТО локомотивів

Дані для розрахунку:

Кількість поверх. – 1; Матеріал – Цегла, стінові панелі; Товщ. стін – 2цегли;

Внутрішня температура будівлі – 5 оС;

Число годин роботи за добу – 8год;

Число відкривання воріт – 70;

Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1152 м2;

Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 13248м3;

Середня висота – 11,5м;

Зовнішній периметр будівлі – 144м; Відносний периметр будівлі – 0,125

Площа віконних прорізів – 320м2; Ступінь засклонованості w=0.2

Число годин роботи вентустановки – 19,2год;

Згідно формули (4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення

Qвід=Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6=

=13248*189*(5-(-5,2))*0,256*1,37*1*10-6=8,9 Гкал

Таблиця 4.4 Кількість заходів електровозів в зимовий період на ремонт в цех

Розраховуємо згідно формули (4.5)

Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

(1770*1*2000+1950*1*8658)*(5-(-5,2))*10-6=208,3 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.6)

Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР) * 10-6=

600*3296*(5-(-5,2))*10-6=20,2 Гкал

Розраховуємо згідно формули (4.7)

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6=

13248*0,25*(5-(-5,2))*189*19,2*10-6=122,6 Гкал

Загальна кількість тепла:

Qзаг= Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=

8,9+208,3+20,2+122,6=360 Гкал

Розрахувавши всі наведені вище ремонтно-виробничі цеха ми можемо знайти загальну суму необхідного тепла для зігрівання всіх цих цехів.

Qзаг.цехів= Qзаг.період. рем.+ Qзаг.підйом.цех+ Qзаг єлектр.цех+ Qзагколісний цех+ Qзаг.ПТО=

=302,18+232,46+116.4+88,1+360=1099,14Гкал

4.4 Розрахунок споживання палива для будівлі відпочинку локомотивних бригад

Розрахунок потреби палива зроблений відповідно до "Інструкції з нормування витрати тепла й палива для стаціонарних установок залізничного транспорту", затвердженої наказом Укрзалізниці № 117-Ц від 25.04.03р.

Будівля - будинок відпочинку локомотивних бригад.

Опалювальний період - 189 діб., гаряче водопостачання - 176 діб у літній період.

tн=-230С, tнср=-5,20С, Vсрветра=3,0м;

Працює один котел НИИСТУ-5 ККД=67%.

Питома норма витрати 213,0 кг.у.п. Паливо - вугілля.

Характеристика будівлі:

Число поверхів-2, матеріал стін-цегла, товщина стін-2 цегли, система опалення-водяна.

tв=180С; τраб=24години; tводы=900С; Fзд=805м2; Нзд=8,2м; Vзд=6601м3; П=80,5; Р=0,1.

Розрахунок витрати теплової енергії на обігрів будинку згідно формули (4.1)

Qвід=Vбуд * τ * (tВП-tСПСЕР)* qвід * kекс * kдоб * 10-6=

=6601*189(18-(-5,2)*0,469*1,25*1*10-6=16,96Гкал

де qвід=0,469 ккал/год м3.

kэкс=1,25; kсут=1

Розрахунок витрати тепла на вентиляцію згідно формули (4.7)

Qвент=Vбуд * τдоб * τвент * (tВП-tСПСЕР)* qвент * 10-6=

=6601*189*24(18-(-5,2)*0,25* 10-6=173,66Гкал

де qвент=0,25 ккал/час м3 град.

Розрахунок витрати теплоти, Гкал/період (ГДж/період), за нормований період на гаряче водопостачання душових, умивальників і кранів для миття посуду визначають за формулою:

Qг.в.=n* qгод*τ=

=(4*16200*189+4*13500*176)* 10-6=21,75Гкал(4.10)

де qгод — питома норма витрати тепла на 1 годину роботи душової у ккал/година.

qгодзимова =16200 ккал/година.

qгодлітня =13500 ккал/година.

n - кількість душових сіток.

τ - тривалість роботи споживачів за період.

Знаходимо загальну витрату тепла:

Qзаг=Qвід+Qвент+Qг.в.=16,96+173,66+21,75=212,37Гкал

4.5 Доцільність переводу парового котла в водогрійний режим

У зв’язку з пошуком внутрішніх резервів економії паливно-енергетичних ресурсів і підвищення ефективності роботи установок котельних є доцільним реконструювати опалювальні котельні, обладнанні паровими котлами.

Одним із шляхів реконструкції діючих котельних є перевід парових котлів на водогрійний режим роботи. В цьому випадку котлоагрегат видає замість пари гарячу воду потрібних параметрів і може бути включений в теплову мережу як напряму, так і через систему водяних теплообмінних апаратів для підігріву мережної води.

Розширення паливно-енергетичної бази та одержання електричної і теплової енергії тісно пов’язані з загально-технічним прогресом. При цьому поряд з будівництвом нових потужних теплогенеруючих установок для покриття потреб в тепловій енергії підприємств і зростаючого житлового фонду широко використовується розширення, модернізація і реконструкція існуючих котельних установок, що дозволяє підвищити видобуток теплової енергії в необхідних межах і порівняно при невеликих витратах.

Зараз більшість промислово-опалювальних котелень малої і середньої продуктивності з тиском робочого середовища від 1,3 МПа до 2,5 МПа обладнанні двохбарабанними паровими котлами типу МЕ. За своїми техніко-економічним показникам котли МЕ відповідають сучасним вимогам.

Котлоагрегати МЕ мають наступні позитивні особливості:

1)            в них проведена уніфікація окремих елементів і вузлів, що відповідає простоті всієї конструкції, це дозволяє організувати поточне виробництво в заводських умовах серіями по продуктивності і тиску;

2)            вдало виконана компоновка парогенератора з універсальними топочними пристроями, що забезпечує можливість роботи на різних видах палива з високою економічністю при мінімальних затратах тяжкої ручної праці обслуговуючого персоналу;

3)розроблена і здійснена блочність виготовлення і транспортабельність котлів, що дозволяє постачати заказчику агрегат у зібраному вигляді або блоками в обмуровці, це дозволяє прискорити монтаж і здешевіти виробництво.

Ці особливості забезпечили умовами при яких парові котли типу МЕ отримали широке розповсюдження. Масове використання котлів МЕ в опалювальних котельнях пов’язано з тим, що в 50-60 роках не був налагоджений масовий випуск водогрійних котлів малої та середньої продуктивності. Методика реконструкції парових котлів в водогрійні в ту пору не була розроблена, внаслідок чого будували тисячі опалювальних котелень з паровими котлами. В наш час в більшості випадків теплоносієм в теплових мережах є вода з температурою 150 °С в подаючих і 70 °С в зворотних трубопроводах.

В цих умовах пара, генеруючи в котлоагрегатах, служить тільки проміжним теплоносієм, тепло яке використовується для нагріву води в спеціальних пароводяних теплообмінних апаратах. Зараз розповсюджені теплові схеми з окремими бойлерними установками. Спорудження і експлуатація бойлерних установок потребує капітальних витрат, наявності дефіцитних труб та інших матеріалів збільшує металомісткість і експлуатаційні витрати.

Доцільність такої реконструкції обумовлено тим, що переведення котлоагрегатів на водогрійний режим дає можливість без значних затрат підвищити економію палива на 20% (при роботі на газі). Знижуються витрати електроенергії на власні потреби, відпадає необхідність у живильних насосах з електричним і паровим приводом, відпадає потреба проводити безперервну продувку.

До теперішнього часу досвід експлуатації котельних установок, переобладнаних для роботи в водогрійному режимі, показує, що реконструкція котлів і переведення їх на понижені параметри роботи забезпечує високоефективну, стійку і надійну роботу, а також створює благо приємні умови для обслуговуючого персоналу.

Реконструкція парових котельних установок спрощує загальну теплову схему, приводить до зменшення собівартості одиниці відпускаємої споживачу теплоти. Досвід реконструйованих котельних агрегатів показує, що працюючи на водогрійному режимі котли типу МЕ забезпечують безперебійне одержання мережної води розрахункової температури, високу надійність в роботі, гарно тримає задані режими, при цьому в процесі експлуатації відсутні гідравлічні удари.

4.5.1 Підготовка котлів до проведення робіт по переобладнанню

При організації робіт по реконструкції парової котельні в водогрійну необхідно дотримуватися наступної послідовності виконання операцій:

1)ознайомлення з технічною документацією котельні, яка планується до переобладнання;

2) складання попереднього техніко-економічного обґрунтування;

3) вибір принципової схеми переобладнання та розробка проекту з урахуванням місцевих умов;

4) проведення зовнішнього та внутрішнього оглядів котлів, складання актів про кількість шламу та накипу, а також про виявлені механічні дефекти котлів і місцеву корозію;

5) організація очистки котлів від накипу і шламу, визначення кількості реагентів та їх доставка в котельню, проведення очистки;

6) проведення демонтажу вимірювальних приладів, арматури та трубопроводів. Демонтаж рекомендується починати з датчиків автоматичного регулювання. Потім демонтують арматуру, сепараційні щити і обв’язочні парові та дренажні трубопроводи, а також парові теплообмінники і насоси, які не будуть використовуватися при роботі в водогрійному режимі;

7) переобладнання економайзера. При цьому послідовне включення труб економайзера замінюється на паралельне включення по секціям;

8) монтаж обв’язочних (циркуляційних) трубопроводів по кожному котлу, а також мережних ділянок трубопроводів, що з’єднують допоміжне обладнання та насоси з котлами;

9) монтаж внутрішньо-барабанних перегородок;

10) монтаж спускників повітря та дренажних трубопроводів; заміна і установка на нових місцях запобіжних клапанів; монтаж вакуумного деаератора з допоміжним обладнанням, арматурою та автоматичними регуляторами; монтаж вимірювальних приладів і регуляторів, що забезпечують надійність та безпечність експлуатації котла в водогрійному режимі; промивка котла після переобладнання; гідравлічне випробовування котла на міцність та щільність; гаряче випробовування, наладка теплового режиму з перевіркою економічності роботи переобладнаного котла.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8