4. Разность температуры =40 ºС.

5. Годовая продолжительность эксплуатации тепловой сети τ=6000 ч/год.

6. Удельная стоимость электроэнергии Сэ=58·10 руб/(Вт ч).

7. Районные замыкающие затраты на тепловую энергию Зт=76·10руб/(Вт ч).

8. Стоимостной коэффициент в=3990 руб/м².

9. Коэффициент теплопередачи трубопроводов тепловой сети К=1,25 Вт/м²к.

10. Коэффициент учитывающий теплопотери через неизолированные участки трубопровода, β=0,2.

11. Коэффициент эффективности капитальных вложений Е=0,12 1/год.

Общая длина магистрали.

l=l1+l2+l3=650+550+750=1950 м.

Гидравлическим расчетом Rо=80 кПа , получим следующие диаметры сети по участкам: d1,0=377×9 мм, d2,0=273×7 мм, d3,0=194×5мм.

Материальная характеристика сети.

Мо=0,377·650+0,273·550+0,194·750=540,7 м².

Определим долю потери давления в местных сопротивлениях: m=Z

Определим оптимальное значение удельной линейной потери давления

R

Определение оптимальной толщины тепловой изоляции трубопроводов тепловой сети.

С увеличением толщины изоляции возрастают затраты в сооружение и эксплуатацию теплоизолированного трубопровода. Вместе с тем, снижается теплопотери, а значит и годовая стоимость теряемой теплоты.

Задача сводится к минимизации функции следующего вида:

З=(Ен+φ)Киз+Итп , (1.3.1)

где Ен – коэффициент эффективности кап вложений 1/год;

φ – доля годовых отчислений на эксплуатацию тепловой изоляции 1/год;

Киз – капитальные вложения в теплоизоляцию 1/год;

Итп – стоимость теплопотерь, руб/год.

Решение задачи рассмотрим на примере двухтрубного подземного теплопровода при бесканальной прокладке.

Капитальные вложения в тепловую изоляцию 1м двухтрубного теплопровода определяется по формуле:

, (1.3.2)

где Сиз – удельная стоимость тепловой изоляции «в деле» , руб/год;

Vиз – объем тепловой изоляции, м;

d – диаметр трубопровода, м;

δиз – толщина тепловой изоляции, м.

Годовая стоимость тепла, теряемого теплопроводом, определяется по формуле

Ит.п = (qп + qо) τ Ст (1+β) , (1.3.3)

где qп , qо - удельные потери тепла 1 м подающего и обратного трубопроводов тепловой сети, Вт/м;

Ст – районные замыкающие затраты на тепловую энергию, руб/(Вт ч);

τ – годовая продолжительность эксплуатации тепловой сети, ч/год;

β - коэффициент, учитывающий теплопотери через не изолированные участки трубопровода.

Удельные теплопотери трубопроводами находятся

, (1.3.4)

, (1.3.5)

где ,-среднегодовая температура теплоносителя в подающей и обратной магистрали, ˚С;

- средняя температура грунта на глубите заложения трубопроводов, принимаются по климатическим справочникам - 5ºС;

Rп, Rо, - термическое сопротивления подающего и обратного трубопроводов тепловой сети, м К/Вт;

Rинт - дополнительное термическое сопротивление, учитывающее тепловую интерференцию теплопроводов, м К/Вт.

Термические сопротивления трубопроводов определяются по формулам:

, (1.3.6)

, (1.3.7)

где , - теплопроводность теплоизоляции и грунта, Вт/(м К);

h – глубина заложения трубопровода , м;

s – шаг между трубами, м.

Подставляя вышеприведенные выражения в целевую функцию получим (1.3.8)

Задаваясь рядом значений 1,2, …n вычислим затраты З1, З2, …Зn . Условию З=min соответствует оптимальная толщина тепловой изоляции .

Определим оптимальную толщину тепловой изоляции 2х трубного теплопровода водяной теплосети при исходных данных:

1. Прокладка трубопровода – бескональная.

2. Тип тепловой изоляции – битумоперлит.

3. Наружный диаметр трубопровода, dн = 0,219м.

4. Глубина заложения трубопровода , м.

5. Шаг между трубами, ,м.

6. Теплопроводность изоляции, λиз= 0,12 Вт/мк.

7. Теплопроводность грунта, λгр=1,7 Вт/мк.

8. средне годовая температура грунта , = 5ºС.

9. Среднегодовая температура теплоносителя, =90, =50ºС.

10. Годовое число часов работы тепловой сети , τ= 6000 ч/год.

11. Удельная стоимость тепловой изоляцию, Сиз=1330 руб/м3.

12. Удельная стоимость тепловой энергии, СТ=348·руб/(Вт ч).

13. Доля годовых отчислений на эксплуатацию теплоизоляции φ=0,093 1/год.

14. Коэффициент эффективности кап вложений Е=0,12 1/год.

Все расчеты производятся на ЭВМ и результаты заносятся в таблицу 1.