Курсовая работа: Технико-экономическая оптимизация систем теплогазоснабжения (ТЭО)
С изменением удельной потери давления изменяется диаметр трубопровода и ее материальная характеристика.
К´т.с = в ·М (1.2.5.)
Диаметр тепловой сети находится по формуле:
, (1.2.6.)
где К – коэффициент пропорциональности, численные значения которого определяются величиной абсолютной шероховатости внутренней поверхности трубопроводов;
G – расход теплоносителя, кг/с;
ρ - плотность теплоносителя, кг/м³;
∆P – потери давления в тепловой сети, Па.
Выразим потери давления в сети ∆P через удельную линейную потерю давления R и длину трубопровода l:
∆P = R·l· (1+m), (1.2.7.)
где m – доля потери давления в местных сопротивлениях тепловой сети:
m = Z, (1.2.8.)
где Z – коэффициент пропорциональности:
· для водяных сетей Z=0,02;
· для паровых сетей Z=0,1.
Тогда уравнение (1.2.6) примет следующий вид:
(1.2.9.)
А материальная характеристика примет вид:
(1.2.10.)
Обозначим через М0 материальную характеристику сети при некотором фиксированном значении удельной линейной потери давления R0 .
Согласно (1.2.10) можно записать при ρ0 =ρ
(1.2.11.)
Откуда
М=Мо (1.2.12.)
С учетом (1.2.5.) и (1.2.12) переменная часть капитальных вложений в тепловую сеть будет
К´т.с =в·Мо (1.2.13.)
Стоимость электроэнергии, затрачиваемой на перекачку теплоносителя равна:
, (1.2.14.)
где τ – годовая продолжительность эксплуатации тепловой сети, ч/год;
η – КПД сетевых насосов;
Сз – районные замыкающие затраты на электроэнергию, руб/(Вт ч).
Найдем стоимость тепла, теряемого трубопроводами :
Итп=Зт·τ·k·π·М0 ·(1+β) , (1.2.15.)
где Зт – районные замыкающие затраты на тепловую энергию, руб/Втч;
k – коэффициент теплопередачи трубопроводов тепловой сети, Вт/м²к. Определяется тепло техническим расчетом;
t - среднегодовая температура теплоносителя в трубопроводах, ºС;
t - средняя за период эксплуатации тепловой сети температура окружающей среды, ºС;
β – коэффициент, учитывающий теплопотери через неизолированные участки трубопровода.
Используя (1.2.1), (1.2.13), (1.2.14) и (1.2.15), запишем следующее выражение для целевой функции:
(1.2.16)