CC BY
14Выбор эффективных элементов системы отопления главного корпуса золотоизвлекательной фабрики (ЗИФ)
Айзенберг Илья Иделевич,
кандидат технических наук, доцент, Иркутский национально-исследовательский технический университет, eizenberg@mail.ru
Подбельская Дарья Николаевна,
аспирант кафедры инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения Института архитектуры, строительства и дизайна Иркутского национального исследовательского технического университета, Tdn90@bk.ru
В статье рассмотрены проблемы поиска оптимального проектного решения для систем отопления цехов промышленных предприятий на примере отделения участка измельчения и сорбционного выщелачивания главного корпуса золотоизвлекательной фабрики горно-обогатительного предприятия Аме-тистовое.При современном многообразии отопительных агрегатов выбор наиболее эффективных отопительных приборов является залогом оптимальных параметров микроклимата при изменении параметров теплоносителя и температурного графика. Для выбора необходимо задастся, необходимым количеством тепловой энергии исходя из условия компенсации теп-лопотерь рассматриваемого здания. В том числе для более точного расчета был составлен тепловой баланс учитывающий теплопоступления от технологического процесс и других видов вредностей. Для получения оптимального проектного решения для системы отопления был использован теплотехнический расчет по укрупненным показателям и анализ тепловой эффективности различных типов отопительных приборов, применяемых в отоплении промышленных зданий. Также учтены факторы стоимости различных типов отопительных агрегатов. В результате расчетов и анализа тепловой эффективности был выявлен наиболее эффективный вариант отопительного прибора по техническим и экономическим параметрам. На основании полного анализа предложенных вариантов был выбран оптимальный вариант системы отопления отделения участка измельчения и сорбционного выщелачивания. Данный пример может быть использован для определения наиболее эффективной системы отопления промышленных объектов в районах с экстремально низкими наружными температурами. Ключевые слова: отопление, отопительный прибор, теплопроводность, тепловые потери, особые условия строительства, микроклимат, энергоэффективность.
Введение
Эффективно работающая система отопления на промышленных предприятиях является важной составляющей для поддержания комфортного микроклимата в помещениях и осуществления технологического процесса. Выбор системы отопления тесно связан с выбором теплоносителя для этой системы. В промышленных зданиях в качестве теплоносителя чаще всего применяют воду или пар. В данной статье в качестве примера рассматривается ГОП Аметистовое. На стадии разработки проектной документации приняты следующие оптимальные инженерные решения. На горно-обогатительном предприятии Аметистовое в качестве теплового источника используется модульная дизельная электростанция (ДЭС) с котлами утилизаторами и центральным тепловым пунктом. Система теплоснабжения закрытая, присоединение системы отопления осуществляется по зависимой схеме. В качестве теплоносителя используется вода. Параметры теплоносителя 95/70. Давление в системе Р1/Р2 (0,6/0,4 Мпа). ГОП Аметистовое находится в особых условиях строительства. К особым условиям в данном случае можно отнести - много-летнемерзлые грунты, географическую удаленность от крупных населенных пунктов. Территориально объект находится в Пенжинском районе Камчатского края. Административным центром Пенжинского района является село Каменское. До краевого центра-Петропавлов-ска-Камчатского можно добраться лишь воздушным транспортом. Расстояние составляет 1300 км.
Удалённость предприятий горно рудной промышленности от административных центров накладывает дополнительные финансовые издержки при транспортировке материалов и оборудования на место строительства. Всвязи с этим необходимы эффективные проектные решения, с целью снижения числа плановых ремонтных работ системы отопления.
Пенженский район находится в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых грунтов. Специфика строительства наружных инженерных коммуникаций в данном районе напрямую связанна с климатическими и экономическими факторами. Для оптимальных технических решений необходим подробный анализ инженерно-мерзлотных свойств и особенностей грунта. Также требуются дополнительные меры по повышению надежности систем теплоснабжения.
На данный момент (2021 год) ГОП Аметистовое введён в эксплуатацию и успешно осуществляет добычу и переработку полезных ископаемых.
X X
о
го А с.
X
го т
о
Материал и методы исследования
Территориально объект находится Камчатском крае, вблизи села Каменское. Ниже представлены климатические характеристики данного региона:
Холодный период года (параметры Б) [2]. 1) Температура наиболее холодной пятидневки (0,92) - (-39) градусов
ю
2 О
м
см
0 см
сч
01
о ш т
X
<
т О X X
2) Средняя температура за отопительный период -(-12) градусов
3) Продолжительность отопительного периода - 276 суток
4) Средняя скорость ветра - 4,5 м/с
Опираясь на данные значения, произведен расчет тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции. На основе теплопотерь и теплопоступлений составлена таблица теплового баланса. Определено расчетное количество необходимого тепла с учетом теп-лопоступлений от солнечной радиации, людей и работающих двигателей технологического оборудования. Далее приведен анализ наиболее эффективных отопительных приборов необходимой тепловой мощности.
Главный корпус ЗИФ представляет собой 2 х этажное здание с высотой +13,900 метров. Длинна здания 84 метра, а ширина 36 метров. Шаг пролетов 9 метров. Шаг колонн 6 метров. Объёмно-планировочные решение здания главного корпуса обеспечивает безопасность эвакуации людей при пожаре и в других не стандартных ситуациях через эвакуационные выходы.
Категории помещений по пожарной опасности В1, В3, Д. Для производственных помещений принята температура + 17 градусов. В качестве источника теплоснабжения используется модульная дизельная электростанция (ДЭС) с котлами утилизаторами и центральным тепловым пунктом. Система теплоснабжения закрытая, присоединение системы отопления осуществляется по зависимой схеме. Параметры теплоносителя 95/70. Давление в системе Р1/Р2 (0,6/0,4 Мпа).
В здании главного корпуса золотоизвлекательной фабрики производят измельчение и обогащение руды.
В качестве объекта исследования рассматривается помещение 1 общей площадью 2215,2 м2.В помещении 1 располагается участок измельчения и участок сорбци-онного выщелачивания.
На участке измельчения и сорбционного выщелачивания производят сорбционное выщелачивание золота с совмещением процесса цианирования и сорбции. Сорбционное выщелачивание представляет собой процесс растворение благородных металлов и сорбция их на ионит или активный уголь.
Только после предварительного цианирования в процессе сорбции в присутствии сорбента протекает процесс до растворения золота.
Перед выводом насыщенного сорбента из процесса он должен контактировать с цианистой пульпой, в растворе которой имеется достаточно высокая концентрация золота.
Перед процессом выщелачивания руду подвергают операции предварительного цианирования. При этом технологическом процессе часть золота из твердой фазы переходит в раствор при максимальной концентрации его в жидкой фазе. Далее пульпа с помощью сорбционного выщелачивания проходит процесс до растворения золота.
Процесс растворения золота происходит в диффузионной области и скорость растворения напрямую зависит от скорости диффузии растворителей и продуктов реакции. В случае, если скорость диффузии растворителей, больше чем скорость диффузии продуктов реакции, то введённый в сорбент способствует ускоренному отводу из реакционной зоны цианистых анионов золота.
Каждое рабочее место оборудуется системой местных отсосов, задача которых поддерживать воздух рабочей зоны в рамках предельно допустимых параметров
воздуха. Также для защиты работников от паров синильной кислоты применяются средства индивидуальной защиты-противогазы ГП-5. Помещение цеха относится к помещениям с пониженным тепловыделением, физические работы относятся к работам средней тяжести. Проблема запыленности цеха решается периодическим орошением рабочего пространства. [5]
Теплопоступления от вентиляционного оборудования принимаются в размере 10% от мощности системы. Стоит отметить, что все емкости с вредностями обслуживает один радиальный вентилятор ВР-85-77ВК. Суммарные теплопоступления от вентиляционного оборудования составляют 2,25 кВт.
Остальная часть тепловыделений поступает за счет солнечной радиации и людей, работающих в отделении.
Теплопоступления от людей определяются теплопродукцией, зависящей от тяжести выполняемой работы, температурой и влажностью окружающего воздуха, его подвижностью, теплоизолирующими свойствами одежды и ее паропроницаемостью, особенностями терморегуляции самого человека. Теплопродукция человека и его способность к терморегуляции зависят от пола и возраста. [1]
Явные теплопоступления от людей в периоды - холодный рабочий и переходный, равны. В теплый период температуру внутреннего воздуха принимаем на 3°С больше температуры наружного воздуха. В холодный нерабочий период теплопоступлений от людей нет (т.к. людей нет в помещениях).
Количество полного тепла, поступающего от одного человека, определяют также, как и количество явного тепла.
Явные теплопоступления
В данном отделении работает 25 человек. Характер работы определяется как положение стоя или легкое движение.
Qя =100*25=2500 Вт. (1)
Полные теплопоступления
Qпол = 133*25 = 3325 Вт . (2)
Максимальные теплопоступления от солнечной радиации через окна, фонари, витражи, остекленные части балконных и входных дверей в здание Qcp, кДж/ч, происходят в периоды максимального солнечного облучения наружной поверхности соответствующего ограждения. Основное тепло от солнечной радиации поступает в помещение через световые проемы (остекления). Величина теплопоступлений зависит от географической широты местности, от ориентации, от конструкции оконных проемов и степени загрязненности окон. Тепловые потоки от солнечной радиации учитываются только в теплый период.
Количество тепла Qс.р., Вт через световые проемы находим по формуле:
Qс.р. = Fост ^ост -Аост -кзгде Fост - площадь поверхности остекления, м2; (3)
qост - тепловой поток, поступающий через 1 м2 поверхности остекления
Аост - коэффициент, зависящий от вида остекления: для двойного остекления с раздельными переплетами он равен 1.0, для двойного остекления со спаренными переплетами - 1.15, для одинарного остекления - 1.45;
кз - коэффициент затенения остекления: обычное загрязнение 0,8; сильное загрязнение 0,7, забелка стекла 0,6, внешнее зашторивание 0,25, остекление матовыми стеклами 0,7.
Qост(ориентация юг) =72 *145*0,8 = 8352 Вт (4)
Для составления таблицы теплового баланса помещения необходимо вычислить тепловые потери в отделении дробления и сорбции. Для определения тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции в первую очередь необходимо осуществить теплотехнический расчет. Теплотехнический расчет основан на нормативных значениях коэффициента теплопередачи. Коэффициент теплопередачи зависит от значения гра-дуса-суток отопительного периода,
Где, tвн -внутренняя температура воздуха для расчетного периода, °С; ^т -температура отопительного периода, °С;
zо.п - продолжительность отопительного периода, сутки
Таблица 1
Расчет приведенного сопротивления теплопередаче
Наименование ограждения Формула Приведенное сопротивление теплопередачи, (м2 * °С)/Вт Коэффициент теплопередачи, Вт/*(м2 * °С)
Стена 1,2+0,0003*ГСОП 3,6 0,27
Дверь 0,6* (1,2+0,0003*ГСОП) 2,76 0,36
Окно 0,2+0,00005*ГСОП 0,6 1,66
Потолок 1,6+0,0004*ГСОП 4,8 0,20
Пол первого этажа находится на грунте всвязи с этим, расчёт приведенного сопротивления теплопередачи через пол основан на разбивке пола на зоны. Каждая зона — это полоса шириной 2 метра, параллельная наружным стенам. Чем ближе полоса расположена к наружной стене, тем меньшее термическое сопротивление теплопередаче она имеет. Участок полов располагающийся у углов наружных стен считается дважды, по направлению обоих стен составляющих угол. Таблица 2
Тепловой баланс помещения_
Вся площадь пола разбивается на 4 зоны, каждой из которых присваивается определенное значение сопротивления теплопередачи [4].:
1-я зона:
R = 2,1 (м2*°С)/Вт, к = 0,476 Вт/(м2 * С).
2-я зона:
R = 4,3 (м2*°С)/Вт, к = 0,232 Вт/(м2 * С).
3-я зона:
R = 8,6 (м2*°С)/Вт, к = 0,116 Вт/(м2 * С).
4-я зона:
R = 14,3 (м2*°С)/Вт, к = 0,07 Вт/(м2 * С).
Общие теплопотери через наружные ограждающие конструкции определяются укрупненно по формуле:
Q = 1Л6*G0*V3д*(Tm- ТНар )Вт, (5)
1,163- коэффициент перевода из килокалорий • ч в ватты; qo - ориентировочные удельные расходы тепла на отопление и вентиляцию, ккал/м3 • ч • °С,); Vзд -отапливаемая кубатура здания, м3; tвн и ^ар - внутренняя и наружная температура воздуха для расчетного периода, °С; Q помещения = 1,16*0,1*30791,2(17+39) = 200 019 Вт = 200,019кВт (6)
При составлении теплового баланса учтены тепловые потери на нагрев ввозимого материала. По технологическому заданию дробильное отделение перерабатывает 4000 тонн руды в час. Самосвалы привозят руду с карьера и засыпают в движущийся конвейер, далее руда поступает на первичное дробление.
Теплопотери на нагревание ввозимой руды определяются следующей формулой [10]:
Qмат. = = 400000*420*41*0,4/3600 = 76 533 Вт = 76,5 кВт
(7)
Итого общее количество теплопотерь на участке измельчения и сорбции:
Qобщ = 200,19+76,5 - 2,25 = 276,69 = 274,45 Квт. (8)
На основе всех расчетов составляется таблица теплового баланса помещения
Наименование помещения Период года Расчетная температура внутр. воздуха °С Упом, м3 Теплопотери, Вт Теплопоступления, Вт О
ограждения инфильтрация на нагрев материала всего от эл.дви-гателей от солнеч. радиации Всего
Отделение дробления и сорбции Теплый 21 30791,2 0 0 0 0 2250 8352 10602 -10602
Переходн. 17 140000 60000 76500 276500 2250 0 2250 274250
Холодный рабочий 17 140000 60000 76500 276500 2250 0 2250 274250
Холодный нерабочий 5 109900 47100 76500 157000 2250 0 2250 154750
Вредности, выделяемые в рабочей зоне отделения дробления и сорбционного выщелачивания, не влияют на выбор системы отопления цеха. Оптимальное проектное решение производится исходя из технических и экономических характеристик. Для дальнейшего выбора системы отопления необходимо произвести расчет тепловой мощности системы отопления. Необходимая тепловая мощность эквивалентна тепловым потерям через наружные ограждающие конструкции и инфильтрацию
Для производственных помещений большой площади оптимальным вариантом прокладки системы отопления является двухтрубная, так как она имеет ряд преимуществ в отличии однотрубной разводки с точки зрения надежности и эффективности.
1) Возможность регулирования каждого отопительного прибора
2) Минимальные потери давления в системе.
3) Высокая надежность системы.
4) Возможность проведения ремонтных работ на отдельных участках сети, без остановки системы. [15]
Далее рассматривается проблема выбора оптимальной конструкции отопительного агрегата. Температура и особенности технологического процесса вызывают большие потери. Для компенсации тепловых потерь эффективным проектным решением будет применение отопительных агрегатов большой мощности. При водяной системы отопления применяются следующие типы отопительных приборов:
1) Регистры
2) Радиаторы
3) Конвекторы
4) Агрегаты воздушного отопления
см
0 см
см
01
о ш т
X
3
А
т О X X
Конструкция системы отопления применяется двухтрубная с нижней разводкой. Трубы применяются стальные, электросварные, прямошовные. Основные диаметры :32-50 мм. Общая трубопроводов систем 285 метров.
Трубопроводы окрашены масляной краской ПФ-115 на 2 раза и грунтом ГФ-21[6] В качестве теплоизоляционного материала используются цилиндры теплоизоляционные покрытые алюминиевой фольгой производителя ЗАО Минеральная вата.
Уклон системы отопления выполнен в сторону теплового пункта для опорожнения системы в случае необходимости. Опорожнение системы производится в систему канализации.
Однако подходят не все типы отопительных приборов для производственных помещений большой площади. Отопление радиаторами малой мощности предусматривается в административных помещениях и комнатах отдыха.
Поэтому для участка измельчения и сорбционного выщелачивания рассматриваются два варианта оптимального решения: отопление помещений агрегатами воздушного отопления отечественной фирмы Веза и применение гладкотрубных регистров в несколько рядов.
Рассмотрим оба варианта более подробно. В первом случае в качестве отопительных приборов применяются агрегаты воздушного отопления (АВО).
Принимаем модель АВО-42 с мощностью 12 кВт. Расход теплоносителя составляет 500 кг/час. Температура нагретого воздуха 40 °С. Потери давления 3 кПа. Расход воздуха у данной модели составляет 1400 м3/час. Дальность выброса 6 м. Вес данного прибора 21 кг. Количество агрегатов определяется по формуле исходя из мощности:
N аг = ^ общ
Q агр
(9)
Где^общ - необходимая тепловая мощность системы отопления, кВт
Qагр - производительность одного вентагрегата,кВт N аг = 274 250/12 = 22,8 = 23 шт (10) Для участка измельчения и участка сорбционного выщелачивания необходимо предусмотреть 23 агрегат воздушного отопления. В комплекте с ними необходим монтаж запорно регулирующей арматуры в виде:2-х ходового регулирующего шарового крана с электроприводом, шарового крана под приварку и воздухоотводчика. Расстановка приборов осуществляется таким образом, чтобы длинна струи каждого агрегата обеспечивала тепловую зону отапливаемого помещения.
Во втором случае предусматривается применение стальных гладкотрубных регистров. Предполагается соединение регистров в виде колонки, тем самым обеспечивая параллельное движение теплоносителя.
Конструкция регистров из 3 гладких труб диаметров 133x4 и длинной 4 метра. Мощность такого прибора 3252 Вт. Установка и подбор приборов осуществляется по ГОСТ 8732-78* Трубы стальные бесшовные горяче-деформированные. Максимальное рабочее давление 1 мпа. Масса одного регистра 184,7 кг. В комплекте с ними необходим монтаж запорно регулирующей арматуры в виде: клапан терморегулятора прямой, запорно-присо-единительный клапан, спускной кран со шланговой насадкой, кран шаровой полнопроходной со спускным элементом, воздухоотводчик латунный.
Необходимое количество отопительных приборов:
N аг = 274 250/3,252 = 84 шт. (11)
Для участка измельчения и участка сорбционного выщелачивания необходимо предусмотреть 84 регистра. Расстановка отопительных приборов осуществляется у наружных стен и в нишах под окнами. Расстановка должна обеспечивать единое тепловое поле по всему помещению.
Результаты и их обсуждение
Анализ двух вариантов системы отопления с экономической точки зрения показал:
Стоимость одного прибора АВО-42 составляет 11753 рубля. Общая стоимость 23 агрегатов составит 270319 рублей.
Стоимость 1 кг регистра составляет 85 руб. Вес одного регистра 184,7 кг, таким образом его стоимость составит 15 640 руб. Общая стоимость на 84 регистра 1 313 760 рублей. Таким образом стоимость системы с гладкотрубными регистрами в 5 раз дороже системы отопления с агрегатами воздушного отопления.
Затраты на монтаж оборудования и пусконаладоч-ные работы составляют:
Стоимость монтажа системы отопления составляет:
1) Прокладка трубопроводов - 100 руб/п.м
2) Установка отопительного прибора - 1500 руб/шт
3) Монтаж запорной арматуры - 200 руб/шт Стоимость прокладки трубопроводов системы отопления составит:
С тр = 100*285 = 28500 руб (13)
Стоимость установки отопительных агрегатов составит:
С аво-42 = 1500*23 = 34500 руб (14)
С регистр. = 1500*84 = 126 000 руб (15)
Для полного понимания ситуации необходимо свести в общую таблицу все характеристики предложенных отопительных приборов.
Таблица 3
Характеристики отопительных приборов
Отопи- Мощ- Коли- Темпе-
тель- ность, че- ратура
ный аг- Вт ство, нагре-
регат шт ваемого
воз-
духа, °С
АВО-42 12 000 23 40
Гладко- 3252 84 17
труб-
ный ре-
гистр
Вес, кг
21
184
Стоимость, руб
270319
1 313 760
Стоимость мон-тажа,руб
63 000
154500
Итого
333319
1468260
Выводы
На основе анализа всех технических и экономических характеристик двух предложенных решений проектирования системы отопления участка измельчения и сорбционного выщелачивания главного корпуса ЗИФ ГОП Аметистовое предполагается следующее заключение. Наиболее эффективным и экономически целесообразным решением является применение в качестве отопительных приборов агрегатов воздушного отопления модели АВО-42.
Это решение реализовано в процессе строительства ГОП Аместистовый и на данный момент (2021) успешно эксплуатируется.
Однако для улучшения эффективности системы возможно применение более мощных моделей - АВО-52 с мощностью 24 кВт. Существенным преимуществом дан-
ного решения является уменьшение количества приборов, но дальность теплового потока данной модели ниже, что может влиять на образование холодных зон внутри помещения. Для снижения этого негативного эффекта рекомендуется чередовать модели АВО-52 и АВО-42 для достижения максимальной эффективности системы отопления. Данное проектное решение позволит создать нормируемый микроклимат в производственных помещениях с учетом всех технических особенностей применяемых отопительных агрегатов. В том числе существенным преимуществом применения АВО в качестве отопительного агрегата является экономия времени на монтаже отопительной систем. Регистры, как альтернативный отопительный агрегат в данном случае является более трудоемким технологическим оборудованием поскольку не являются заводским изделием.
Литература
1. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / Госстрой России. - М.: ЦНИИ промздание, 2012. -81с.
2. СП 131.13330.2012 Строительная климатология / Госстрой России. - М.: ЦНИИ промздание, 2012. -138с.
3. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений/ Госстрой России. - М.: ЦНИИ промздание, 1996-10с.
4. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий / Госстрой России. - М.: ЦНИИ промздание, 2012. -113с.
5. СП 56.13330.2010 Производственные здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001 (с Изменением N 1 / Госстрой России. - М.: ЦНИИ промздание, 2010-22с.
6. ГОСТ 8732-78* Трубы стальные бесшовные горя-чедеформированные/ Стандартинформ.-М. ЦНИИ промздание,2007-58с.
7. Внутренние санитарно - технические устройства: В 3 ч. / В. Н. Богословский и др.; Под ред. Н. Н. Павлова. Ю. И. Шиллера; Ю. Н. Саргин, В. Н. Богословский Ч.1:Отопление: М.: Стройиздат, 1990. - 343с
8. Богословский, В. Н. Внутренние санитарно-техни-ческие устройства. - 4-е изд., перераб. и доп.: в 3 ч. Вентиляция и кондиционирование воздуха / В. Н. Богословский, А. И. Пирумов, В. Н. Посохин и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера.- М.: Стройиздат, 1992. - Кн. 1. - 319 с.
9. Баркалов, В. Б. Внутренние санитарно-техниче-ские устройства. - 4-е изд., перераб. и доп.: в 3 ч. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Б. В. Баркалов, Н. Н. Павлов, С. С. Амирджанов и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. - М.: Стройиздат, 1992. - Кн. 2. -416 с.
10. Таурит, В. Р. Вентиляция (гражданские здания): учеб. пособие по выполнению курсового проекта для студентов специальности 2907 - теплогазоснабжение и вентиляция - всех форм обучения; Санкт-Петербург. инж.-строит. ин-т / В. Р. Таурит, Э. Г. Корнеева. - СПб., 1992. - 116 с
11. Отопление и вентиляция жилого здания. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция» /В. И. Баранов, А.В. Выгонец. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. - 60с.
12. Xiaojie Lin,Sibin Liu,Shuowei Lu,et al.A study on operation control of urban centralized heating system based on cyber-phsical systems,Energy 191(2020)
13. Kuosa M, Kontu K, et al. Static study of traditional and ring networks and the use of mass flow control in district heating applications[J]. Applied Thermal Engineering, 2013,54(2):450-459.
14. Jian Liu,Zhang Lin.Energy and Exergy Performances of Floor,Ceiling,Wall radiator and Stratum ventilation heating Systems for Recidential Buildings.Energy and Buildings,Volume 220(1 August 2020)
15. Wei Zhong,Jiaying Chen,Yi Zhou,et al.Network flexibility study of urban centralized heating system: Concept,modeling and evalution.Energy,Volume 177(15 June 2019)
Selection of effective elements of the heating system of the main building of the gold recovery plant (ZIF)
JEL classification: L61, L74, R53_
Eisenberg I.I., Podbelskaya D.N.
Irkutsk National Research Technical University The paper deals with the problems of finding the optimum design solution for heating systems in shops of industrial enterprises by the example of grinding and sorption leaching section of the main building of gold recovery plant of Amethystovoye mining and processing enterprise. In the modern variety of heating units the choice of the most efficient heating units is the key to optimal parameters of microclimate when changing the parameters of the coolant and the temperature schedule. For the selection it is necessary to set the required amount of heat energy on the basis of the heat loss compensation of the building in question. For a more precise calculation, a thermal balance has been drawn up which takes into account the heat input from the technological process and other types of pollutants. In order to obtain an optimum design solution for the heating system, the thermal engineering calculation and analysis of thermal efficiency of various types of heating devices used in the heating of industrial buildings was used. The cost factors of different types of heating units were also taken into account. As a result of the calculations and thermal efficiency analysis, the most efficient variant of the heater in terms of technical and economic parameters was identified. Based on a complete analysis of the proposed options, the optimal variant for the heating system of the grinding and sorption leaching section was selected. This example can be used to determine the most efficient heating system for industrial facilities in areas with extremely low outdoor temperatures. Keywords: heating, heater, thermal conductivity, heat losses,
special building conditions, microclimate, energy efficiency References
1. SP 60.13330.2012 Heating, ventilation and air conditioning / Gosstroy of Russia. - M.: TsNII promzdanie, 2012. - 81c.
2. SP 131.13330.2012 Construction Climatology / Gosstroy of Russia. - M.: TsNII promzdanie, 2012. - 138c.
3. SanPiN 2.2.4.548-96 Hygienic requirements for the microclimate of industrial premises/ Gosstroy of Russia. - M.: TsNII promzdanie, 1996-10s.
4. SP 50.13330.2012 Thermal protection of buildings / Gosstroy of Russia. - M.: TsNII promzdanie, 2012. - 113s.
5. SP 56.13330.2010 Production buildings. Updated version of SNiP 31-03-2001 (with Change N 1) / Gosstroy of Russia. - M.: TsNII promzdanie, 2010-22c.
6. GOST 8732-78* Seamless hot-formed steel pipes/ Standardinform. - M. TsNII promzdanie,2007-58s.
7. Internal sanitary and technical devices: In 3 hours / V. N. Bogoslovsky et al.; Edited by N. N. Pavlov. Yu. I. Shiller; Yu. N. Sargin, V. N. Bogoslovsky Part 1:Heating: Moscow: Stroyizdat, 1990. - 343s
8. Bogoslovsky, V. N. Internal sanitary and technical devices. - 4th ed., reprint. V. N. Bogoslovsky, A. I. Pirumov, V. N. Posokhin, etc.; ed. by N. N. Pavlov and Yu. I. Shiller. - M.: Stroyizdat, 1992. - Book 1 - - 319 p.
9. Barkalov, V. B. Internal sanitary-technical devices. - 4th ed., reprint. B. V. Barkalov, N. N. Pavlov, S. S. Amirdzhanov, and
X X О го А С.
X
го m
о
ю
2 О
м
others.; ed. by N. N. Pavlov and Yu. I. Shiller. - M.: Stroyizdat, 1992. - Book 2. - 416 p.
10. Taurit, V. R. Ventilation (civil buildings): studies. manual on the implementation of the course project for students of the specialty 2907-heat and gas supply and ventilation-all forms of training; St. Petersburg. eng. - builds. in-t / V. R. Taurit, E. G. Korneeva. - St. Petersburg, 1992 - - 116 p.
11. Heating and ventilation of a residential building. Methodological guidelines for the implementation of the course project on the discipline "Heat and gas supply and ventilation" / V. I. Baranov, A.V. Vygonets. - Irkutsk: publishing house of Irkutsk state technical University, 2007. - 60C.
12. Xiaojie Lin,Sibin Liu,Shuowei Lu,et al.A study on operation control of urban centralized heating system based on cyber-phsical systems,Energy 191(2020)
13. Kuosa M, Kontu K, et al. Static study of traditional and ring networks and the use of mass flow control in district heating applications[J]. Applied Thermal Engineering, 2013,54(2):450-459.
14. Jian Liu,Zhang Lin.Energy and Exergy Performances of Floor,Ceiling,Wall radiator and Stratum ventilation heating Systems for Recidential Buildings.Energy and Buildings,Volume 220(1 August 2020)
15. Wei Zhong,Jiaying Chen,Yi Zhou,et al.Network flexibility study of urban centralized heating system: Concept,modeling and evalution.Energy,Volume 177(15 June 2019)
CN
0 CN
CN
01
O HI
m x
<
m o x
X
