Курсовая работа по процессам и аппаратам систем теплогазоснабжения и вентиляции для ТулГУ, пример оформления

КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Процессы и аппараты систем теплогазоснабжения и вентиляции» По теме: «Расчет компрессорной холодильной машины для тепло- и холодоснабжения» Содержание: 1. Исходные данные……………………………………………………….3 2. Принципиальная схема ТНУ для холодного периода………………..4 3. Расчет компрессионного теплового насоса для системы теплоснабжения – холодный период…………………………………5 4. Список литературы……………………………………………………20 1. Исходные данные 1 Район застройки – г. Тула 2 Нагрузка на отопление Q0 =1МВт, 3 Температура оборотной воды tВЭР1 = 21С. 4 Расчетные температуры сетевой воды 95–70С. 5 Рабочее тело теплонасосной установки – Фреон-12. 6 Площадь поверхности теплообмена конденсатора FK = 122 м2, 7 Площадь поверхности теплообмена испарителя FИ = 175 м2, 8 Коэффициент теплопередачи конденсатора Кк = 600 Вт/м2∙К, 9 Коэффициент теплопередачи испарителя Ки = 500 Вт/м2∙К. 10 Температура конденсации tк = 60С 11 Расчетная температура на отопление tр.о. = -27С 2 Принципиальная схема ТНУ для холодного периода нагрева воды в конденсаторе Еи = tвэр1 – tвэр2tвэр1 – tи = 1 – е-Nи, (11) Ек = twк – 2tк – 2 = 1 – е-Nк, (12) где tи, tк – температура испарения и конденсации хладагента, tвэр2 – температура охлаждаемой воды (низкотемпературного источника тепла – ВЭР) на выходе из испарителя, twк – температура нагреваемой воды на выходе из конденсатора. Еи = 1 – е-2,6 = 0,93, Ек = 1 – е-1,8 = 0,83. Определяем температуру воды на выходе из конденсатора twк при предельно допустимой температуре конденсации tк = 60С. Как только при расчете очередного интервала температур наружного воздуха окажется, что температура twк выше требуемой температуры 1 по графику регулирования, то снижаем температуру конденсации до уровня, обеспечивающего эту температуру. В этом случае в формуле (12) принимаем twк = 1, искомой является величина tк. tк = twк – 2Ек + 2. (14) Рассчитанные значения twк и tк заносим в таблицу 3, а значение twк дополнительно наносим на график качественного регулирования (рисунок 2). Расчетную температуру для проектирования отопления принимаем равной температуре наружного воздуха tро = -27С. Теплопроизводительность установки Определяем температуру испарения хладагента tи. Используя графо-аналитический метод, по диаграмме состояния хладагента находим удельную холодопроизводительность qи. Проверяем тождественность уравнения (20). При небалансе не более 3-5% точность найденной величины tи считаем приемлемой. Невязка составляет 1,03%. На Р-h диаграмме для фреона-12 для каждого интервала температур найдем параметры узловых точек. Параметры узловых точек заносим в таблицу 1. Удельную теплопроизводительность хладагента qи заносим в таблицу 2. Находим температуру оборотной воды на выходе из испарителя tвэр2 по формуле (11). Таблица №1 Параметры узловых точек Парам. точек Интервалы температур Парам. точек Интервалы температур -20…-15 -5…0 1 а 2 4 1 а 2 4 Р,Мпа 0,52 0,52 1,40 0,52 Р,Мпа 0,362 0,362 1,2 0,362 Т,°С 33 21 84 35 Т,°С 25 4.22 73 13 h,кДж/кг 368 358 390 248 h,кДж/кг 366,5 354 390 244 v,м³/кг 0,04 — — — v,м³/кг 0,048 — — — Парам. точек Интервалы температур Парам. точек Интервалы температур -15…-10 0…+8 1 а 2 4 1 а 2 4 Р,Мпа 0,32 0,32 1,52 0,32 Р,Мпа 0,46 0,46 0,87 0,46 Т,°С 26,5 12,5 84 23 Т,°С 36,5 11,53 61 430 h,кДж/кг 376 357 394 250 h,кДж/кг 370 355,5 382 234 v,м³/кг 0,046 — — — v,м³/кг 0,043 — — — Парам. точек Интервалы температур -10…-5 1 а 2 4 Р,Мпа 0,36 0,36 1,55 0,36 Т,°С 23 8,5 86 18 h,кДж/кг 366,5 355 394 250 v,м³/кг 0,05 — — — Таблица №2 Сводная таблица результатов расчета теплового компрессионного насоса для системы теплоснабжения Величины Температуры -27 -20 -15 -10 -5 0 +8 1Продолжительность стояния температур, ч 18 70 206 456 2440 3500 4960 2 Отопительная нагрузка Qо, МВт 1 0, 844 0,717 0,609 0,5 0,391 0,222 3 Температура сетевой воды в подающем трубопроводе , оС 95 85 77,5 69,9 62,1 54 40 4 Температура сетевой воды в обратном трубопроводе , оС 70 63,8 59,2 54,4 49,3 44 35 5 Температура воды на выходе из конденсатора twk, оС – – – 68,2 59,2 52 39 6 Температура конденсации tk, оС – – – 60 60 60 49,5 7 Теплопроизводительность конденсатора Qk, мВт – – – 0,063 0,12 0,2 0,27 8 Количество тепла выработанного теплонасосной установкой Qтну, мВт∙ч – – – 36,9 137,3 413,2 778,7 9 Количество тепла, отпущенного из теплосети Qт, мВт∙ч – – – 355,7 491,9 475,2 0 10 Удельная теплопроизводительность хладагента, qk , кДж/кг – – – 142 142 142 148 11 Удельная холодопроизводительность, qи, кДж/кг – – – 117 116 114 115 12 Холодопроизводительность испарителя Qн, МВт, – – – 0,051 0,09 0,16 0,22 13 Холодопроизводительность испарителя Qи2, МВт – – – 0,05 0,093 0,17 0,24 14 Невязка, % – – – 1 1,01 1,04 1,09 15 Температура оборотной воды на выходе из испарителя tвэр2о, оС – – – 19 17,7 16 14,5 16 Температура испарения tи, оС – – – 18,5 17,3 15,7 14,95 17 Степень повышения давления – – – 2,33 2,4 2,6 2,5 18 Коэффициент подачи – – – 0,8 0,8 0,79 0,79 19 Расход хладагента через испаритель Gд, кг/ч – – – 1569 2793 5052 6886 20 Удельная адиабатическая работа компрессора Lа, кДж/кг – – – 18 20 22 12 21 Адиабатическая мощность компрессора, Nа, МВт – – – 0,008 0,016 0,03 0,02 22. Индикаторная мощность компрессора Ni , МВт – – – 0,011 0,023 0,043 0,025 23. Действительный объем, описываемый поршнями Vд компрессора, м3/ч – – – 47,07 86,58 166,7 261,7 24 Теоретический объем, описываемый поршнями Vт, м3/ч – – – 58,8 108,2 211 331,3 25 Мощность трения Nтр, МВт – – – 0,0006 0,0012 0,0023 0,004 26 Эффективная мощность компрессора Nе, МВт – – – 0,0116 0,0242 0,0453 0,029 27 Механический КПД компрессора – – – 0,95 0,95 0,95 0,86 28 Эффективный коэффициент преобразования – – – 5,43 4,9 4,4 9,3 29 Расход электроэнергии компрессором, Аком, МВт ч – – – 10,1 42 145 143 30.Расход электроэнергии насосами установки Анас.i, МВт ч – – – 2,4 4,7 8,7 13,4 31 Расход электроэнергии на ТНУ, Атну I , МВт ч – – – 12,5 46,7 153,7 156,4 Температурный график Таблица №3 Продолжительность стояния температур Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха, равной и ниже данной (для ориентировочных расчетов) Город Температура наружного воздуха, °С Ниже -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 +8 Тула ̶̶ — 2 10 24 70 206 456 2440 3500 4960 График продолжительности тепловых нагрузок г.Тула Список литературы 1. Мартыновский В. С. Тепловые насосы. — М.-Л.: Госэнергонздат, 1985.- 192 с. 2. Янтовский Е. И, Пустовалов Ю. В., Янков В. С. Теплонасосные станции в энергетике. — Теплоэнергетика, — 4, 1978, 203 с.