Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

7.4) Формула Альтшуля при турбулентном режиме, зоне смшенного трения:

(3.33)

7.5) Формула Шифринсона при турбулентном режиме, зоне квадратичного сопротивления:

(3.34)

1. Линейные потери напора по формуле Дарси:

(3.35)

где: – длина участка от калорифера до теплообменника (подающий и обратный трубопровод), м.

1. Потери напора в местных сопротивлениях при турбулентном режиме, по формуле Вейсбаха:

(3.36)

где: – безразмерный коэффициент местного сопротивления.

1. Суммарные потери давления на участке:

(3.37)

где: – гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата, м. вод. ст.;

– гидравлическое сопротивление калорифера, м. вод. ст.

1. Насос для сети подберем с запасом по напору в 15 %:

(3.38)

Произведем гидравлический расчет проектируемой сети.

1. Расчетный внутренний диаметр проводящего трубопровода:

В соответствии с [12] принимается стальная электросварная труба со следующими параметрами: наружный диаметр , толщина стенки .

1. Внутренний диаметр:

1. Скорость теплоносителя антифриз 65 в трубопроводе:

1. Критерий Рейнольдса:

При средней температуре в тепловой сети кинематическая вязкость антифриза согласно [9] имеет значение .

Так как – режим течения турбулентный.

1. Переходные числа Рейнольдса:

1. Определение зоны гидравлического сопротивления:

Таким образом было установлено что режим течения жидкости турбулентный, зона смешенного трения или гидравлически шероховатых труб. Для дальнейшего расчета гидравлического сопротивления рекомендуется формула Альтшуля.

1. Коэффициент гидравлического сопротивления по формуле Альтшуля:

1. Линейные потери напора по формуле Дарси:

1. Потери напора в местных сопротивлениях при турбулентном режиме, по формуле Вейсбаха:

Местные сопротивления на участке от теплообменника до калорифера и обратно – это 28 отводов, 5 шаровых кранов, 1 обратный клапан, 1 ФГУ. Коэффициенты местного сопротивления, согласно справочнику [13], для отводов ; для крана шарового ; для обратного клапана нормального ; для ФГУ .

С учетом ранее определенного гидравлического сопротивления в теплообменном аппарате Теплотекс-100-А – и гидравлического сопротивления калорифера КСк 4-12 при скорости равном , находим суммарные потери давления на участке.

1. Суммарные потери давления на участке:

1. Насос для сети подберем с запасом по напору в 15 %:

Таким образом для напора и при расходе , подходит одноступенчатый центробежный насос с сухим ротором компактного линейного типа WILO IPL 50/140-3/2. Характеристика насоса представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4. Характеристика насоса WILO IPL 50/140-3/2

1. Подбор изоляционного материала для трубопровода

Прокладка трубы теплообменник-калорифер – надземная, следовательно нужно подобрать теплоизоляционный материал.

Расчет теплоизоляционного слоя произведем по методике приведенной в источнике [14].

1. Уравнение определения потерь тепла при надземной прокладке имеет общий вид:

(3.39)

где: – коэффициент, учитывающий дополнительные потери тепла изолированными опорами, арматурой, фасонными частями, компенсаторами. При надземной прокладке следует принимать ;

– средняя температура теплоносителя в трубе, ;

– температура окружающей среды, ;

– протяженность тепловой сети, м;

– суммарное термическое сопротивление, .

Расчетная температура окружающей среды в зимнее время минус 31 .

1. Суммарное термическое сопротивление определяется по формуле:

(3.40)

где: – термическое сопротивление внутренней поверхности трубы, ;

– термическое сопротивление поверхности изоляционного покрытия, ;

– термическое сопротивление слоя изоляционного покрытия, ;

– термическое сопротивление поверхности изоляционного покрытия, .

Так как термическое сопротивление внутренней поверхности трубы и термическое сопротивление поверхности изоляционного слоя являются малыми величинами ими можно пренебречь.

1. Термическое сопротивление слоя изоляции определяется при помощи уравнения Фурье:

(3.41)

где: – коэффициент теплопроводности слоя изоляции и покровного слоя, ;

- наружный диаметр (диаметр тепловой изоляции), ;

– внутренний диаметр (наружный диаметр трубопровода), м.

1. Термическое сопротивление на поверхности покровного слоя изоляции:

(3.42)

где: – внутренний диаметр (наружный диаметр трубопровода), м;

– коэффициент теплоотдачи на поверхности теплоизоляционной конструкции, .

1. Следовательно, уравнение потерь тепла при надземной прокладке примет следующий вид:

(3.43)

Оптимальный диаметр тепловой изоляции определим исходя из нормы плотности теплового потока через изолированную поверхность двухтрубных тепловых сетей .

1. Тепловой поток через изолированную поверхность:

(3.44)

следовательно:

(3.45)

отсюда:

(3.46)

Подставляя уравнение нормы плотности теплового потока через изолированную поверхность двухтрубных тепловых сетей в данное уравнение, получим искомый оптимальный диаметр теплоизоляционного покрова .

1. Коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляционного покрытия вычислим приближенно по формуле (для теплопроводов на открытом воздухе):

(3.47)

где: – скорость движения воздуха, .

1. Коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляционного покрытия:

(3.48)

где: – плотность теплового потока,

1. Толщина теплоизолирующего слоя минеральной ваты:

(3.49)

Произведем расчет тепловой изоляции трубопровода.

1. Уравнение определения потерь тепла при надземной прокладке имеет общий вид:

1. Суммарное термическое сопротивление определяется по формуле:

1. Термическое сопротивление слоя изоляции определяется при помощи уравнения Фурье:

1. Термическое сопротивление на поверхности покровного слоя изоляции:

1. Следовательно, уравнение потерь тепла при надземной прокладке примет следующий вид:

Оптимальный диаметр тепловой изоляции определим исходя из нормы плотности теплового потока через изолированную поверхность двухтрубных тепловых сетей .

1. Тепловой поток через изолированную поверхность:

следовательно:

отсюда:

Подставляя уравнение нормы плотности теплового потока через изолированную поверхность двухтрубных тепловых сетей в данное уравнение, получим искомый оптимальный диаметр теплоизоляционного покрова .

1. Коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляционного покрытия вычислим приближенно по формуле (для теплопроводов на открытом воздухе):

,

Скорость движения воздуха принимаем согласно [14] максимальную из средних скоростей ветра за зимний период .

В качестве теплоизоляции принимаем минеральную вату по [16] с коэффициентом теплопроводности .

1. Коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляционного покрытия

Плотность теплового потока в соответствии с [17] , при внутреннем диаметре трубопровода и средней температуре теплоносителя в нем .

1. Толщина теплоизолирующего слоя минеральной ваты:

Для покровного слоя минеральной ваты при надземной прокладке принимаются листы из оцинкованной стали толщиной , в соответствии с ГОСТ [18].

В ходе данного раздела были рассчитаны и подобраны: калорифер марки КСк 4-12, предназначенный для установки в существующую системы подогрева приточного воздуха машинного зала; теплообменный аппарат Теплотекс-100-А, при помощи которого тепло отводимое электроприводов по системе трубопроводов направляется на калорифер приточной установки; гидравлически рассчитан трубопровод связывающий калориферную установку и теплообменник, а так же подобрана теплоизоляция для него.

1. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТА

1. Выбор методики оценки экономической эффективности проекта

Простые (статические) методы экономической оценки эффективности инвестиций оперируют «точечными», или статическими значениями исходных данных. Например, годовыми показателями работы проектируемых объектов. При использовании, не учитывая весь срок работы проекта, а также неравнозначность денежных потоков, возникающих в разные моменты времени. Эти методы достаточно широко распространены и применяются в основном для быстрой оценки проектов на предварительных стадиях разработки. Простая норма прибыли (ПНП), простая норма рентабельности определяются по характерному году расчетного периода, когда уже достигнут проектный уровень производства, но еще продолжается возврат инвестированного капитала. На этапе экономического анализа, когда источник финансирования неизвестен, ПНП определяется как отношение чистой прибыли к суммарным инвестициям. Экономический расчет эффективности проведенных мероприятий проведём с опорой на учебно-методическое пособие [19]:

1. Значение чистой прибыли численно равно балансовой прибыли за вычетом налогов на прибыль:

(4.1)

где: О_р – стоимостная оценка результатов деятельности объекта (объем реализованной продукции без налога на добавленную стоимость);

И – суммарные эксплуатационные издержки.

Простой срок окупаемости капитальных вложений представляет собой период времени, в течение которого сумма чистых доходов покрывает инвестиции. Этот показатель довольно точно свидетельствует о степени риска проекта – чем больший срок нужен для возврата инвестированных средств, тем больше вероятность неблагоприятного развития ситуации.

Характеристики

Список файлов ВКР