АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1 Характеристика объекта исследования 9
1.2 Основные проблемы микроклимата в существующем здании 10
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВЫБРАННОЙ ПРОБЛЕМАТИКЕ 11
3 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 19
4 РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНОГО И ДОКУМЕНТАЛЬНОГО
ОБСЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТА 20
4.1 Климатическая характеристика района 20
4.2 Расчётные параметры внутреннего воздуха 20
4.3 Описание фактических наружных ограждений здания 21
4.4 Описание основного технологического оборудования и его тепловых
характеристик 22
4.5 Описание существующих инженерных систем здания 23
5 ОПИСАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ-ИСТОЧНИКА 25
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПОТРЕБИТЕЛЯ УТИЛИЗИРОВАННОЙ ЭНЕРГИИ . ... 27
6.1 Теплотехнический расчет наружных конструкций 27
6.1.1 Сопротивление теплопередаче наружной стены 27
6.1.2 Сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов 30
6.1.3 Сопротивление теплопередаче перекрытия (крыша) 30
6.1.4 Сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей
конструкции (пол) 31
Определение тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции 35
6.2.1 Расчет теплопотерь через окна цеха 35
6.2.2 Расчет теплопотерь через производственные ворота 36
6.2.3 Расчет теплопотерь через наружные стены цеха 37
6.2.4 Расчет теплопотерь через крышу цеха 38
6.2.5 Расчет теплопотерь через пол цеха 38
6.3 Определение тепловыделений в цехе 40
6.3.1 Определение теплопоступлений от людей в цехе 41
6.3.2 Определение теплопоступлений от искусственного освещения 41
6.3.3 Определение теплопоступлений от производственных печей,
работающих на твердом, жидком и газообразном топливе 42
6.3.4 Определение теплопоступлений от нагретых поверхностей и
материалов 42
6.4 Конструктивные решения системы воздушного отопления 44
6.5 Расчет воздухообменов в помещениях цеха 45
6.5.1 Выбор расчетного воздухообмена в помещении цеха 46
7 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА 48
7.1 Описание методики расчета 48
7.2 Расчет пластинчатого перекрестноточного теплоутилизатора 53
8 ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ 57
8.1 Подбор смесительного нагревателя 57
8.2 Выбор типоразмера и количества воздухораспределителей
воздушного отопления 59
8.3 Аэродинамический расчет системы воздушного отопления 61
9 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ
65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ПРИТОЧНОЙ СИСТЕМЫ П1
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОТВЕТВЛЕНИЯ ПРИТОЧНОЙ СИСТЕМЫ П1
ПРИЛОЖЕНИЕ В. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПРИТОЧНОЙ УСТАНОВКИ
111...............................................................................................
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ПОДОБРАННОГО ОБОРУ
ДОВАНИЯ
В настоящее время, при увеличивающемся дефиците природных ресурсов, все больше и больше встает проблема экономии этих ресурсов, и как следствие экономии электрической, а главное, тепловой энергии.
На производстве, работоспособность, комфорт и здоровье людей играют большую роль и зависят от параметров микроклимата внутреннего воздуха: температуры, влажности и скорости движения воздуха.
Исходя из этого, необходимо проектировать системы вентиляции и кондиционирования высокого качества, которые бы оснащались новейшим вентиляционным оборудованием. Применяемое оборудование должно быть надежным в работе, простым в эксплуатации и удовлетворять требованиям ремонтопригодности.
Проблема экономии ресурсов и тепловой энергии может быть решена путем применения экономичных конструктивных решений. В группу мероприятий, экономящих энергоресурсы, входят автоматизация и регулирование процессов теплопотребления, разработка новых строительных материалов, обладающих более высокими теплотехническими характеристиками, использование альтернативных источников тепловой энергии. В работе дана оценка использования метода утилизации отработанного тепла от источника вторичных энергоресурсов для выработки экономичных решений по отоплению производственного цеха.
Актуальность проблемы и задачи исследования
Вторичные энергоресурсы (ВЭР) являются крупнейшим и самым распространенным источником альтернативной тепловой энергии.
В качестве вторичных энергоресурсов наиболее часто используют продукты сгорания органического топлива, теплоту удаляемого вентиляционно
го воздуха, теплоту сточных вод.
Технические решения по использованию каждого их источников должны приниматься, исходя из комплексного анализа экономической целесообразности и выгоды внедрения мер, помогающих экономии энергии и ресурсов, основанного на общей стоимости капитальных вложений, эксплуатационных затратах и экономии определенных ресурсов и энергии.
Для использования тепла вторичных энергоресурсов применяются тепло- утилизаторы, которые подразделяются на три типа: перекрестноточные (рекуперативные) теплообменники; вращающиеся (регенеративные) теплообменники; система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.
В данной выпускной квалификационной работе целью является использование теплоты дымовых газов от шаропрокатного стана для отопления помещения цеха, с использование пластинчатого перекрестноточного теплообменника. Объектом в предлагаемой работе является рельсобалочный цех, располагающийся на территории «ЕВРАЗ НТМК» в г. Нижний Тагил.
Разработанная квалификационная работа может являться одним из практических решений для реализации задачи по энергоэффективному воздушному отоплению рельсобалочного цеха.
После экономической оценки рациональности установки пластинчатого
рекуператора, учитывая частоту работы установки и количество экономии теплоты, принимая во внимание не высокий срок окупаемости - 6,5 лет, мы пришли к выводу о целесообразности установки пластинчатого рекуператора.
Рекомендуется использовать рассчитанную установку для подогрева части приточного холодного воздуха перед смесительным воздухоподогревателем, для экономии порядка 350 кВт тепловой энергии.
Были спроектированы системы воздушного отопления высокого качества, которые оснащаются новейшим вентиляционным оборудованием. Применяемое оборудование надежно в работе, просты в эксплуатации и удовлетворяет требованиям ремонтопригодности.
В представленной выпускной квалификационной работе все поставленные задачи и расчеты были выполнены. Запроектированы системы воздушного отопления, которые являются оптимальными техническими решениями. Представлены расчеты всех систем, а также подобрано все оборудование.
Графическая часть выпускной квалификационной работы представлены чертежами формата А1.
