Введение. 
Расчет энергохозяйства предприятия, организации и планирования энергетического норматива

При проектировании и эксплуатации систем промышленного энергоснабжения возникает ряд вопросов, для решения которых необходимо проведение технико — экономических и плановых расчетов: определение плановой потребности предприятия в энергетических ресурсах, планирование объема ремонтных работ, расчет численности персонала, определение себестоимости энергетической продукции, уровня энергозатрат, целесообразности проведения организационно — технических мероприятий и т. п.

Целью работы является закрепление теоретических знаний по курсу «Организация и планирование производства. Управление предприятием».

В ходе выполнения курсовой работы необходимо: рассмотреть вышеперечисленные вопросы, ознакомиться с справочно — нормативными материалами и соответствующей литературой и полученную в ходе выполнения работы информацию представить в наглядных табличных формах.

Определение потребности предприятия в тепловой энергии

Расход тепла на отопление и вентиляцию.

Расчет тепловой энергии на отопление и вентиляцию проводим по каждому цеху по формулам:

— на отопление:

Qoi = qoi•Vi• (tвi — tн.ср.)•24•no•10−6,.

где: qoi — отопительная характеристика здания, ккал/м3.•ч•С; Vi — строительный объем здания, тыс. м3.; tвi — внутренняя температура здания, С; tн.ср. — наружная средняя температура за отопительный период, С; no — продолжительность отопительного периода, сут.(200 суток).

— на вентиляцию:

Qвi= qвi•Vi• (tвi — tн.ср.)•Тв•nв•10−6,.

где: qвi — вентиляционная характеристика здания, ккал/м3.•час•С; Тв — число часов использования вентиляционной нагрузки в году, час; nвпродолжительность вентиляционного периода, сут. (200 — 61 =139 суток).

Расчетный расход тепла в максимально зимний период рассчитывается по формулам:

— на отопление:

Qoрi = qoi•Vi• (tвi — tн. о)•10−6,.

— на вентиляцию:

Qврi= qвi•Vi• (tвi — tн.в.)•10−6.

Расчет приведем на примере инструментального цеха:

Qoi = 0,405•46•103•(16+1,5)•24•200•10−6 = 1564,92 Гкал/год;

Qвi = 0,160•46•103•(16+1,5)•8•139•10−6 = 143,23 Гкал/год;

Qoрi = 0,405•46•103•(16+24)•10−6 = 0,75 Гкал/час;

Qврi= 0,160•46•103•(16+12)•10−6 = 0,21 Гкал/час.

Аналогично рассчитываем остальные цеха и данные расчета оформляем в табличной форме (таблица 1):

Таблица 1 — Расход тепла на отопление и вентиляцию.

Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение.

Qгвс = Qхбн + Qдуш.,.

где: Qхбн — расход тепловой энергии на хозяйственно-бытовые нужды; Qдуш — расход тепловой энергии на душевые сетки.

— на хозяйственно-бытовые нужды:

Qхбн = gi•Чi•с•(tг — tx)•Nраб, где: gi — нормы расхода по каждой категории работников, кг/(чел•сут); Чi — количество работников, чел.; с — теплоемкость воды = 1 ккал/кг; tг — температура горячей воды, подаваемой в систему ГВС = 55 С; tx — температура холодной водопроводной воды = 5 С (1 и 4 кварталы), 15 С (2 и 3 кварталы);

Nраб — число рабочих дней в году по балансу рабочего времени (за 2012 год = 254 рабочих дня).

Исходим из условия, что 25% рабочих заняты на производстве в горячих цехах.

Таким образом:

Чппргц = Чппр•25% = 2400•25% = 600 чел. (норма расхода воды = 20 кг/(чел•сут);

Остальные рабочие:

Чппро = Чппр — Чппргц = 2400−600=1800 чел. (норма расхода по остальным рабочим = 11 кг/(чел•сут);

Численность административного персонала составляет:

Чпппа = Чппп — Чппр = 3200−2400 = 800 чел. (норма расхода воды для административного персонала = 5 кг/(чел•сут).

1 квартал:

Qхбн1 = (20•600+11•1800+5•800)•1• (55−5)•64•10−6 = 114,56 Гкал/кв.

2 квартал:

Qхбн2 = (20•600+11•1800+5•800)•1• (55−15)•62•10−6 = 88,79 Гкал/кв.

3 квартал:

Qхбн3 = (20•600+11•1800+5•800)•1•(55−15)•64•10−6 = 91,65 Гкал/кв.

4 квартал:

Qхбн4 = (20•600+11•1800+5•800)•1• (55−5)•64•10−6 = 114,56 Гкал/кв.

Qхбн = 114,56+88,79+91,65+114,56 = 409,56 Гкал/год.

— на душевые сетки:

Qдуш = gдуш•nдуш• nсм• t• (tг — tx)•Nраб, где: gдуш — норма расхода воды в душе — 270 л/час; nдуш — количество душей (60 душевых (в расчете 1 душевая на 10 рабочих)); nсм — количество смен (предприятие работает в три смены); t — время помывки одного рабочего (0,75 часа).

1 квартал:

Qдуш1 = 270•60•3•0,75•(55−5)•64•10−6 = 116,64 Гкал/кв.

2 квартал:

Qдуш2 = 270•60•3•0,75•(55−15)•62•10−6 = 90,39 Гкал/кв.

3 квартал:

Qдуш3 = 270•60•3•0,75•(55−15)•64•10−6 = 93,31 Гкал/кв.

4 квартал:

Qдуш4 = 270•60•3•0,75•(55−5)•64•10−6 = 116,64 Гкал/кв.

Qдуш = 116,64+90,39+93,31+116,64 = 416,98 Гкал/год Итого расход тепловой энергии на горячее водоснабжение:

Qгвс = 409,56 + 416,98 = 826,54 Гкал/год.

Расчет расхода тепловой энергии представлен в таблице 2.

Таблица 2 — Расход воды и расход тепловой энергии на горячее водоснабжение.

Расход тепла на технологические нужды.

Qт= (D13•(hп13- hп. в) — D13••hк /100) + (D8•(hп8- hп. в) — D8••hк /100)•TT•kн•10−3,.

где: D13, D8 — расход пара на технологические нужды из отборов 13 и 8 ата, т/ч; hп13, hп8 — энтальпия пара, отпускаемого потребителям на технологические нужды из отборов 13 и 8 соответственно, ккал/кг; hп. в — энтальпия питательной воды, ккал/кг; hк — энтальпия конденсата, возвращаемого потребителями, ккал/кг; в — возврат конденсата технологическими потребителями, в=60%; Тт — годовое число часов использования потребителями технологической нагрузки, ч/год, с учетом режима работы предприятия Тт=6000 ч/год; kн — коэффициент неравномерности суточного графика по пару, kн=0,8.

Qт = (4•(665,6−104,1)-4•0,6•80)+(4•(661,3−104,1)-4•0,6•80)•6000•0,8•10−3 = 19 635,84 Гкал/год Годовая потребность предприятия в тепле.

Годовая потребность предприятия в тепле складывается из расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды:

Qпр = (Qo+Qв+ Qгвс+Qт)/(1 — кпот),.

где: кпот — коэффициент, учитывающий процент потерь в тепловых сетях, принимается 2−5%.

Qпр = (14 954,64+7999,02+826,54+19 635,84)/(1−0,03)=44 758,80 Гкал/год.

Qпот.сетях = Qпр-(Qo+Qв+Qгвс+Qт)=44 758,80-(14 954,64+7999,02+ 826,54+19 635,84) = 1 342,76 Гкал/год.

Расчетные тепловые нагрузки:

— отопление:

Qo.р. = 7,21 Гкал/час.

— вентиляция:

Qв.р. = 4,34 Гкал/час.

— горячее водоснабжение:

Qгвс.р. = Qгвс/(24•Nраб)=826,54/(24•254)=0,14 Гкал/ч.

— технологические нужды в паре:

Qт.р.=Qт/Тт=19 635,84/6000=3,27 Гкал/ч.

Расчетная тепловая нагрузка предприятия:

Qр.пр. = (Qo.р + Qв.р. + Qгвс.р. + Qт.р.)/ (1 — кпот.).

Qр.пр. = (7,21+4,34+0,14+3,27)/(1 — 0,03)=15,42 Гкал/час.

Эквиваленты по пару:

К = hп8 — hп.в./hп13-hп.в. = 2800 — 437/2900−437 = 0,959.

Д = Д13 — Д8•К = 4 + 4•0,959 = 7,836 т/ч.

Расчетные тепловые нагрузки предприятия оформим в виде таблицы (таблица 3):

Таблица 3 — Расчетные тепловые нагрузки предприятия.

Вид нагрузки.	Обозначение.	Единица измерения.
Гкал/ч.	ГДж/ч.	МВт.	т/ч.
Отопление.	Qо.р	7,21.	30,19.	8,39.	;
Вентиляция.	Qв.р	4,34.	18,17.	5,05.	;
Горячее водоснабжение.	Qгвс.р	0,14.	0,59.	0,16.	;
Итого в горячей воде:	11,69.	48,95.	13,60.	;
Тех. нужды в паре.	Qт.р	3,27.	13,69.	3,80.	7,836.
Итого по предприятию:	Qпр.р	14,96.	62,64.	17,40.	;
Итого по предприятию с учетом потерь в сетях:	15,42.	64,57.	17,94.	7,836.

Вывод: в данном разделе определили потребности предприятия в тепловой энергии, рассчитали расход тепла на отопление (14 954,64 Гкал/год), вентиляцию (7999,02 Гкал/год), горячее водоснабжение (826,54 Гкал/год), технологические нужды (19 635,84 Гкал/год) и общую потребность предприятия в тепле (44 758,80 Гкал/год).