Определение тепловых потерь, или что же такое, тепловизорное

1. УРАВНЕНИЯ ПРЯМОГО И ОБРАТНОГО ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

Наиболее полную картину экономических показателей судового котла дает тепловой баланс, который показывает, сколько тепла поступает в котел, сколько используется полезно (для производства пара) и сколько теряется.

Тепловой баланс – это применение закона сохранения энергии к анализу работы котла. При анализе процесса работы котла в стационарном (или стационарном) режиме его работы тепловой баланс составляется по результатам теплотехнических испытаний. В

в общем случае уравнение теплового баланса имеет вид

я = п

QPOT = Q1 + QPOT, i

(4.1)

я = 2

где QPOD – количество тепла, подводимого к паровому котлу, кДж / кг; Q1 – полезное тепло, кДж / кг;

QPOT – тепловые потери, кДж / кг

В нормативной методике расчета, разработанной для стационарных котлов, рекомендуется учитывать все тепло, подводимое в топку от 1 кг топлива (рис. 4.1), т.е.

Q

ПОД

= Q

П

= QP + Q + Q

Б

+ Q

NS

(4,2)

Ht

где QHP – наименьшая теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж / кг;

QT, QB, QПР – количество тепла, введенного соответственно с топливом, воздухом и паром, которое подводится для распыления топлива, кЛж / кг.

Последние три величины определяются следующим образом. Физическая теплота топлива

QT

= cT tT

(4.3)

где cT – теплоемкость топлива при температуре его нагрева tT, кДж / (кг · К)

Значение QB учитывает только тепло, получаемое от воздуха вне котла, например, в паровом воздухонагревателе. В обычной схеме котла с газовым воздушным отоплением оно равно количеству тепла, введенного в топку с холодным воздухом, т.е.

QB = QXB = αV ocXBtXB = αI XB

(4.4)

где α – коэффициент избытка воздуха;

сХВ – теплоемкость холодного воздуха при температуре tXB;

I XB- Энтальпия теоретического количества воздуха V, кДж / кг

Количество тепла, подаваемого в печь вместе с паром для распыления мазута,

QPR =

Георадар

(iПР −i»)

(4.5)

BK

где ГПР – расход пара на распыление топлива ВК, кг / ч;

iПР, i »- энтальпия пара для распыления топлива и сухого насыщенного пара в дымовых газах, кДж / кг.

Значение i “в уравнении (4.5) можно принять равным 2500 кДж / кг, что соответствует парциальному давлению водяного пара в выхлопных газах pH2O 0,01 МПа.

Для судовых котлов определяющей величиной в уравнении (4.2) является QHP, поскольку сумма оставшихся членов не превышает 1% от QP. В связи с этим при составлении теплового баланса судовых котлов обычно принимают при нагреве воздуха выхлопными газами QPOD = QHP и при

нагревается паром QPOD = QHP + QB. В этом случае первое уравнение является основным, поскольку пар

Типы тепловых трат

У каждого объекта свой вид теплоотвода. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Котельная

Внутри установлен котел, преобразующий топливо и передающий тепловую энергию теплоносителю. Любой агрегат теряет часть генерируемой энергии из-за недостаточного сгорания топлива, выделения тепла через стенки котла и проблем с утечкой. В среднем используемые сегодня котлы имеют КПД 70-75%, тогда как более новые котлы обеспечат коэффициент 85%, а процент потерь у них значительно ниже.

Дальнейшее влияние на потери энергии оказывают:

  1. несвоевременная регулировка режимов котла (рост потерь 5-10%);
  2. несоответствие диаметра форсунок горелки нагрузке теплового агрегата: уменьшается теплоотдача, топливо сгорает не полностью, потери увеличиваются в среднем на 5%;
  3. недостаточно частая чистка стенок котла: появляются корки и отложения, эффективность работы снижается на 5%;
  4. отсутствие средств контроля и регулирования – счетчиков пара, счетчиков электроэнергии, датчиков тепловой нагрузки – или их неправильная настройка снижает КПД на 3-5%;
  5. трещины и повреждения стенок котла снижают КПД на 5-10%;
  6. использование устаревшего насосного оборудования снижает затраты котельной на ремонт и обслуживание.

Потери в трубопроводах

Эффективность тепловой сети определяется следующими показателями:

  1. КПД насосов, с помощью которых теплоноситель перемещается по трубам;
  2. качество и способ укладки тепловой трубы;
  3. правильная настройка тепловой сети, от которой зависит распределение тепла;
  4. длина трубопровода.

При грамотном проектировании теплового тракта нормативные потери тепла в тепловых сетях не превысят 7%, даже если энергопотребитель находится на расстоянии 2 км от места производства топлива. Фактически, сегодня на этом участке сети потери тепла могут достигать 30 и более процентов.

Потери объектов потребления

вы можете определить лишние потери энергии в отапливаемом помещении, если у вас есть счетчик или счетчик.

Причинами такого вида потерь могут быть:

  1. неравномерное распределение тепла по помещению;
  2. уровень обогрева не соответствует погодным условиям и сезону;
  3. отсутствие рециркуляции горячего водоснабжения;
  4. отсутствие датчиков контроля температуры на водогрейных котлах;
  5. грязные трубы или внутренние утечки.

Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива

Тепловой баланс котла

Составление теплового баланса котла заключается в установлении равенства между количеством тепла, подводимого к котлу, называемым доступным теплом QP, и суммой полезного тепла Q1 и тепловых потерь Q2, Q3, Q4. На основании теплового баланса рассчитывается КПД и требуемый расход топлива.

Тепловой баланс составляется применительно к установившемуся тепловому режиму котла на 1 кг (1 м3) топлива при температуре 0 ° C и давлении 101,3 кПа.

Общее уравнение теплового баланса:

QP + Qv.in = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6, кДж / м3, (2.4.1-1)

где QP – доступная теплота топлива; Qv.vn – тепло, поступающее в духовку воздухом при нагревании вне котла; Qf – тепло, вводимое в духовку струей пара (пара «сопла»); Q1 – полезное тепло использованное; Q2 – теплопотери с выхлопными газами; Q3 – теплопотери из-за химической неполноты сгорания топлива – теплопотери из-за механической неполноты сгорания топлива; Q5 – потери тепла от внешнего охлаждения; Q6 – потери отходящего тепла.

При сжигании газообразного топлива при отсутствии внешнего нагрева воздуха и паровой струи значения Qv.in, Qf, Q4, Q6 равны 0, поэтому уравнение теплового баланса будет иметь следующий вид:

QP = Q1 + Q2 + Q3 + Q5, кДж / м3. (2.4.1-2)

Отработанное тепло 1 м3 газообразного топлива:

QP = Qdi + itl, кДж / м3, (2.4.1-3)

где Qdi – наименьшая теплотворная способность газообразного топлива, кДж / м3 (см таблицу 1); itl – физическая теплота топлива, кДж / м3. Учитывается при нагреве топлива внешним источником тепла. В нашем случае этого не происходит, поэтому QP = Qdi, кДж / м3, (2.4.1-4)

QP = 36 800 кДж / м3. (2.4.1-5)

Тепловые потери и КПД котла

Тепловые потери обычно выражаются в% от доступного тепла топлива:

и так далее (2.4.2-1)

Теплопотери с отходящими газами в атмосферу определяют как разность энтальпий продуктов сгорания на выходе с последней поверхности нагрева (экономайзера) и холодного воздуха:

, (2.4.2-2)

где Iх = IН ЭК – энтальпия выхлопных газов. Определяется интерполяцией по данным таблицы 7 для заданной температуры дымовых газов tux ° С:

, кДж / м3. (2.4.2-3)

boh = bNEK – коэффициент избытка воздуха за экономайзером (см табл. 3);

I0.х.в. – энтальпия холодного воздуха,

I0.х.в = (ct) в * VH = 39,8 * VH, кДж / м3, (2.4.2-4)

где (ct) in = 39,8 кДж / м3 – энтальпия 1 м3 холодного воздуха при tx.v. = 30 ° С; VH – теоретический объем воздуха, м3 / м3 (см. Таблицу 4) = 9,74 м3 / м3.

I0.х.в = (ct) в * VH = 39,8 * 9,74 = 387,652 кДж / м3, (2.4.2-5)

По таблице параметров паровых котлов tux = 162 ° С,

, (2.4.2-6)

(2.4.2-7)

Потери тепла от неполного химического сгорания q3,% обусловлены общей теплотой сгорания продуктов неполного сгорания, оставшихся в дымовых газах (CO, H2, CH4 и др.). За спроектированный котел берем

q3 = 0,5%.

Теплопотери от внешнего охлаждения q5,% принимают по таблице 8 в зависимости от паропроизводительности котла D, кг / с,

кг / с, (2.4.2-8)

где D, т / ч – по исходным данным = 6,73 т / ч.

Таблица 8 – Теплопотери от внешнего охлаждения парового котла с хвостовыми поверхностями

Номинальная паропроизводительность котла

D, кг / с (т / ч)

Теплопотери q5 , %

1,67 (6)

2,4

2,78 (10)

1,7

4,16 (15)

1.5

5,55 (20)

1.3

6,94 (25)

1,25

Находим примерное значение q5,% для номинального расхода пара 6,73 т / ч.

(2.4.2-9)

Суммарные тепловые потери в котле:

Yq = q2 + q3 + q5 = 4,62 + 0,5 + 1,93 = 7,05% (2,4,2-10)

КПД котла (брутто):

= 100 – Уq = 100 – 7,05 = 92,95%. (2.4.2-1)

Меры по сокращению потерь теплоты с поверхности трубопроводов

Энергосбережение при транспортировке тепловой энергии в основном зависит от качества теплоизоляции. Основными энергосберегающими мероприятиями, снижающими теплопотери с поверхности труб, являются:

утепление неизолированных участков и восстановление целостности имеющейся теплоизоляции;

восстановление целостности существующей гидроизоляции;

нанесение покрытий из новых теплоизоляционных материалов или использование трубопроводов с новыми видами теплоизоляционных покрытий;

изоляция фланцев и арматуры.

Изоляция неизолированных секций является приоритетной мерой энергосбережения, поскольку потери тепла с поверхности неизолированных труб очень высоки по сравнению с потерями с поверхности изолированных труб, а стоимость применения теплоизоляции относительно невысока.

Новые виды теплоизоляционных покрытий должны обладать не только низкой теплопроводностью, но и низкой воздухо- и водопроницаемостью, а также низкой электропроводностью, что снижает электрохимическую коррозию материала труб.

При нарушении целостности слоя гидроизоляционных покрытий влажность теплоизоляции увеличивается. Поскольку теплопроводность воды в диапазоне температур тепловой сети составляет X = 0,6 -l 0,7 Вт / (м • К), а теплопроводность теплоизоляционных материалов обычно составляет A, от = 0,035 – 4-0,05 Вт. / (м • К), поэтому увлажнение материала может увеличить его теплопроводность в несколько раз (на практике более чем в 3 раза).

Влага от теплоизоляции способствует разрушению труб из-за коррозии их внешней поверхности, в результате чего срок службы трубопроводов сокращается в несколько раз. Таким образом, на металлическую поверхность трубы наносится антикоррозийное покрытие, например, в виде силикатных эмалей, утеплителя и т.д.

В настоящее время широкое распространение получили тепловые трубы типа «труба в трубе» с пенополиуретановой изоляцией в водонепроницаемой оболочке с дистанционным контролем целостности изоляции. Этот проект предусматривает предварительную изоляцию пенополиуретаном и изоляцию полиэтиленом не только труб, но и всех компонентов системы (шаровые краны, термокомпенсаторы и т.д.). Тепловые трубы этой конструкции проложены под землей без каналов и обеспечивают значительную экономию энергии благодаря сборке отдельных элементов, изолированных на заводе, и высокой непроницаемости для тепла и влажности. Для правильного функционирования предизолированных труб требуется качественный монтаж. Кроме того, они могут работать без замены до 30 лет.

Профилактическими мерами по снижению теплопотерь с поверхности труб являются: предотвращение затопления труб после установки водостоков (при их отсутствии) и поддержание их в порядке; вентиляция проходных и непроходных каналов для предотвращения попадания конденсата на поверхность утеплителя.

Еще одной мерой, снижающей теплопотери с поверхности труб, является переход системы теплоснабжения на более низкую температурную программу (с 150/70 на 115/70 или 95/70 ° C / ° C), что приводит к уменьшение перепада температур теплоносителя в подающей магистрали и в окружающей среде. Однако для этого потребуется больший поток охлаждающей жидкости через систему для передачи необходимого количества тепла потребителю. Для этого необходимо увеличить расход энергии на привод насоса. Поэтому для определения целесообразности реализации рассматриваемой меры необходим технико-экономический расчет.

Тепловой расчет топочной камеры

Используя проектные данные котла, составим проектную схему топки.

Рис. 2.1 – Схема камеры сгорания

Расчет печи представлен в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Расчетное значение

Обозначение

Измерение

Формула или логика

Оплата

Диаметр и толщина стеновых труб

правильно

мм

По рисунку

32×6

Шаг трубы

S1

мм

Также

46

Поверхности:

передняя стенка

Ff

m2

ИНЖИР. 2.1

33.3.16.32 = 543,5

задняя стенка

Fz

Также

боковая стенка

Fb

давать

F ниже

8.47.16.32 = 138.2

потолок

Fп

3.2.16.32 = 52.2

выйти в окно

Fout

(9 + 2,8 + 1,34) 16,32 = 214,4

Общая площадь стенок камеры сгорания

Fst

Ff + Fz + 2Fb + Fpod + Fp+

+ Fout

543,5 + 442,9 + 2233,5 + 138,2 + 52,2 + 214,4 = 1860

Объем камеры сгорания

Вт

м3

ИНЖИР. 2.1

233.5.16.32 = 3811

Эффективная толщина излучающего слоя

s

м

Термическое напряжение топочного объема

кВт / м3

Коэффициент избытка воздуха в топке

т

Ранее принятый

1.05

Температура горячего воздуха

тг.в.

С УЧАСТИЕМ

Установленный

333

Энтальпия горячего воздуха

кДж / м3

По таблице. 2.2

4271,6

Тепло, вносимое воздухом в очаг

Qw

кДж / м3

Полезный отвод тепла в очаге

кДж / м3

Теоретическая температура горения

а

С УЧАСТИЕМ

По таблице. 2.2

2145C

Абсолютная теоретическая температура горения

Что

К

а + 273

2418

Высота горелки

рт

м

ИНЖИР. 2.1

Высота топки (до центра выхода газа)

NT

м

Также

Движение максимальных температур над зоной горелки

нс

При использовании многоступенчатых вихревых горелок и D> 110 кг / с

0,05

Относительное положение максимальной температуры по высоте духовки

ht

Коэффициент

М

Температура газа на выходе из духовки

С УЧАСТИЕМ

Мы принимаем заранее

1350

Абсолютная температура газов, выходящих из печи

К

1623

Энтальпия газа

кДж / м3

По таблице. 2.2

23993

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vcc

кДж / (м3.К)

Давление в духовке

р

МПа

принимать

0,1

Коэффициент ослабления лучей трехатомных газов

Коэффициент теплового излучения несветящихся газов

грамм

Связь между содержанием углерода и водорода в топливе

Коэффициент ослабления лучей частицами сажи

Коэффициент затухания светового факела

k

Коэффициент теплового излучения раскаленной части горелки

с участием

Коэффициент, характеризующий долю объема топки, заполненную светящейся частью факела

м

Когда горит газ е

0,1

Коэффициент теплового излучения горелки

ж

Угол экрана

нс

Для плавниковых решеток

1

Условный коэффициент загрязнения поверхности

С газовым сжиганием и настенными мембранными экранами

0,65

Коэффициент теплового КПД экрана

экв

.NS

0,65

Температурный коэффициент

А

Для природного газа

700

Поправочный коэффициент для взаимного теплообмена газовых объемов верхней части печи и экранов

Условный коэффициент загрязнения поверхности входа в экраны

из

0,65,0,52 = 0,338

Коэффициент теплового КПД выходной поверхности

из

out.x

0,338

Средний тепловой КПД

мы б

Коэффициент теплового излучения печи

т

Значение формулы для расчетной температуры газов, выходящих из печи

Р

Расчетная температура газов на выходе из печи

С УЧАСТИЕМ

Он отличается от ранее принятого для температуры ниже 100 ° C, поэтому нет необходимости делать второе приближение

Энтальпия газа

кДж / м3

По таблице. 2.2

24590

Количество тепла, получаемого в очаге

кДж / м3

Площадь стенок духовки, занимаемая конфорками

Для

m2

С рисунка

14

Поверхность нагрева, воспринимающая излучение решеток духовки

Nl

m2

Средняя тепловая нагрузка на поверхность нагрева стенок печи

ql

кВт / м2

Классификация систем теплоснабжения

Существует классификация систем теплоснабжения по различным критериям:

  1. По мощности они различаются дальностью транспортировки тепла и количеством потребителей. Локальные системы отопления расположены в одной или смежных комнатах. Нагревание и передача тепла воздуху совмещены в одном устройстве и расположены в духовке. В централизованных системах один источник обеспечивает отопление нескольких комнат.
  2. По источнику тепла. Выделяют централизованное теплоснабжение и отопление. В первом случае источником тепла является котельная, а в случае централизованного теплоснабжения тепло вырабатывается за счет когенерации.
  3. По типу теплоносителя различают водяные и паровые системы.

Теплоноситель при нагреве в котельной или ТЭЦ передает тепло устройствам отопления и водоснабжения в зданиях и жилых домах. Системы водяного отопления бывают одно- и двухтрубными, реже – многотрубными. В многоквартирных домах часто применяется двухтрубная система, когда по одной трубе горячая вода поступает в помещение, а по другой трубе, выдав температуру, возвращается на ТЭЦ или котел. Разделите открытые и закрытые водные системы. При открытом типе теплоснабжения потребители получают горячую воду из водопроводной сети. Если вода используется полностью, используйте однотрубную систему. При закрытой подаче воды теплоноситель возвращается к источнику тепла.

Системы централизованного теплоснабжения должны соответствовать следующим требованиям:

  • санитарно-гигиенический – теплоноситель не оказывает отрицательного воздействия на состояние помещений, обеспечивая среднюю температуру отопительных приборов в районе 70-80 градусов;
  • технико-экономический – пропорциональная зависимость цены трубопровода от расхода топлива на отопление;
  • рабочий – наличие постоянного доступа для обеспечения регулирования уровня тепла в зависимости от температуры окружающей среды и времени года.

Тепловые сети прокладываются над и под землей с учетом характеристик почвы, технических условий, температурных режимов эксплуатации и бюджета проекта.

Выбирая территорию для прокладки тепловой трубы, необходимо учитывать безопасность и предусмотреть возможность быстрого выхода в сеть в случае аварии или ремонта. Для обеспечения надежности тепловые сети не прокладывают в общих каналах с газопроводами, трубами, по которым идет кислород или сжатый воздух, давление в которых превышает 1,6 МПа.Определение теплопотерь, или что такое термографическое обследование дома

1 Исходные данные

2.1.1 Источник

теплоснабжение – ТЭЦ в составе АО-энерго, входящего в состав РАО “ЕЭС России».

На балансе

АО-энерго являются основными и составными частями водораспределительных систем,

большая часть распределительных и квартальных сетей находится в эксплуатации

муниципальное предприятие; Транспортные средства для промышленных предприятий, составляющие незначительную

доля всех транспортных средств находится на балансе промышленных предприятий.

Партнер

договорная тепловая нагрузка – 1258 Гкал / ч; Включено

бытовые 1093 и промышленные 165 Ткал / ч; отопление и вентиляция

тепловая нагрузка 955 Гкал / ч, максимальная горячая нагрузка

водоснабжение (в замкнутом контуре) – 303 Гкал / ч; отопление и вентиляция

нагрузка коммунального хозяйства – 790 Гкал / ч, в том числе отопление —

650 и вентиляция – 140 Гкал / ч.

Одобренный

Температурная программа теплоснабжения АО-энерго (рисунок настоящих рекомендаций) – повышенная, расчетная

температура воды 150/70 ° C при расчетной температуре наружного воздуха tn.r = -30 ° C, с отсечкой 135 ° C, правка теплом

водоснабжение (горячее водоснабжение) 75 ° С.

2.1.2 Тепловой

двухтрубная тупиковая сеть; TS состоит в основном из водопропускных труб и

прокладка потолочная на низких опорах, другие типы прокладок (без пазов, в

проходные каналы и др.) занимают незначительный объем (по материалам

особенности). Теплоизоляция производится изделиями из минеральной ваты.

Продолжительность

отопительный период – 5808 часов, летний период – 2448 часов, период ремонта – 504 часа.

2.1.3

Материальные характеристики автомобиля в бюджете АО-энерго по направлениям представлены в

таблица настоящего

Рекомендации.

2.1.4

Среднемесячные и среднегодовые значения температуры наружного воздуха и грунта

(на средней глубине трубопроводов) по помещению

справочники метеостанции или климата, в среднем на

последние 5 лет показаны в таблице

настоящих Рекомендаций.

2.1.5

Среднемесячные значения температуры напорной и обратной воды

трубопровод по утвержденному температурному графику для теплоснабжения

среднемесячные температуры наружного воздуха и среднегодовые значения

температуры отопительной воды указаны в таблице настоящих Рекомендаций.

2.1.6 Результаты

испытания для определения тепловых потерь в виде поправочных коэффициентов на

удельные тепловые потери по нормативам составляют: в среднем

прокладка над землей – 0,91; метро – 0,87. Испытания, проведенные в 1997 г

в соответствии с РД

34.09.255-97 .

Тестовое задание

участков основной линии нет. 1 ТЭЦ ÷ ТК-1 и ТК-1 ÷ ТК-2 для наземной прокладки с наружной

диаметрами 920 и 720 мм длиной 1092 и 671 м соответственно и секциями

основная линия нет. 2 ТК-1 ÷ ТК-4 и ТК-4 ÷ ТК-6 под землей

установка в воздуховоды с внешним диаметром 920 и 720 мм и длиной

88 и 4108 м соответственно. Характеристики материалов испытанных сетей

составляет 38% от всех материальных характеристик транспортного средства на балансе АО-энерго.

2.1.7 Ожидается

(плановая) отпуск тепловой энергии, определяемый плановой экономикой

услуги энергоснабжающей организации на месяцы и на год, приведены в таблице настоящих Рекомендаций (без учета

количество тепла для промышленных предприятий).

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/vidy-poter-tepla.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: