Курсовая: Расчет тепловых нагрузок и выбор способа их покрытия
1. Расчёт тепловых нагрузок и выбор способа их покрытия.
г. Житомир.
Исходные данные :
I режим: максимально-зимний по СНИП П-А 6-72,1973г.
tнр=-22оС;
II режим: средний для наиболее холодного месяца,
tнмес=- 5,7 оС;
III режим: средне-отопительный за сезон ,
tоп = -0,8 оС;
IV режим: летний (расход тепла на отопление и вентиляцию котельной),
tнл=24,9 оС;
Qов = 0
Продолжительность отопительного сезона n0 = 19224=4608ч.
1.1. Расчет тепловых нагрузок системы водяного отопления.
Q= qот V (t вс - tнр) 10-3 =
где qот- удельная тепловая характеристика зданий Вт/(м3 оС);
qот==
где V Ц суммарный объём N зданий, м3 ;
V=Vзд N=1610414=22,4105 м3
где Vзд - суммарный строительный объём здания;
N - число промышленных зданий ;
tвс - усредненная температура внутреннего воздуха
tвс =18 оС;
tнр Ц расчетная зимняя температура наружного воздуха для систем
отопления, оС;
tнр = tвр = - 22 оС;
МВт
1.2. Определение расходов тепла на отопление при температуре tн = + 8 оС;
Q1=МВт
Таблица 1
Продолжительность отопительного периода noт=19224=4608 ч.
Строится график по продолжительности тепловой нагрузки. (рис. 1)
1.3.Расход тепла на вентиляцию производственных помещений:
МВт
где : qв=0,4 удельная вентиляционная х-ка;
=-4 расчетная
температура наружного воздуха для проектирования систем вентиляции:
1.4. Годовой расход тепла на отопление находят по формуле:
Qгод = S1 m =461620000=92,320Мвт ч
где : S1 Цплощадь, ограниченная кривой Qот=f(n) и осями координат
графика , мм2
S1=
мм2
m- массштаб площади графика , (кВт ч)/мм2:
m=m1m2=40050=20000 квт ч/мм2
где: m1 Цмассштаб оси ординат ,кВт/мм;
m1= 400 квт/мм
m2Цмассштаб оси абсцисс,ч/мм:
m2=50ч/мм
1.5.Полученное значение Qгод можно сравнить со значением Qгод
определенным по формуле:
=313600,474608=67,918 МВт
где : - среднегодовое значения отопительной нагрузки :
1.6.Средняя тепловая нагрузка за сезон.
квт/ч
1.7. Число часов использования максимума отопитьельной нагрузки:
ч
1.8. годовой отпуск тепла Ц расход тепла за год, покрываемым из отопительного
(теплофикационного)отбора турбинынаходят следующим образом.
=4163*20000=83,26 МВт
где S2- площадь графика Qот=f(n), лежащая ниже горизонтальной линии ab
ордината которой равна
S2=3378+2737+79+117+(107)/2+(1210)/2=4163 мм2
1.9.Годовой отпуск тепла из пиковых котлов :
(4616-4163)20000=9,06 МВт
где S3- площадь графика Qот=f(n), лежащая ниже горизонтальной линии ab
Составляем сводную таблицу тепловых нагрузок системы теплоснабжения:
Таблица 2
| 4 | Горячее водоснабжение предприятий | Вода t=65 С | МВт | 4,7 | 2,73 | 2,209 | 3,854 | | |
| 5 | Вентиляция промышленных и общественных предприятий | Воздух t=150/70 С | МВт | 19,712 | 11,63 | 9,26 | | | |
| 6 | Горячее водоснабжение ЖКС | Вода t=65 C | МВт | 5,2 | 3,068 | 2,44 | | | |
| 7 | Итого | | МВт | 112,1 | 66,24 | 52,659 | 9,14 | | |
| Т/ч | 171,9 | 101,6 | 80,77 | 14,02 |
2. Выбор схемы теплоснабжения.
Выбор теплосносителя и системы определяется техническими и экономическими
соображениями и зависит от теплового источника и вида тепловой энергии.
Выбираем двухтрубную закрытую систему теплоснабжения. Тепловые нагрузки
состоят из: отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Ре-
комендуется максимально упрощать систему теплоснабжения. Чем система проще,
тем надежнее в эксплуатации, при ремонте.
Принципиальная схема котельной с паровыми котлами.
Рис. 1.
На мазутохранилеще
На технические нужды
2 3 в теплосеть
1 1 1 1 4
5
6 из теплосети
9
10
7
8
12
конденсат
12
11
1. Паровые котлы:
2. Редукционная охладительная установка:
3. Регулирующий клапан:
4. Пароводяной теплообменник:
5. Конденсатоотводчик:
6. Сетевой насос:
7. Фильтр:
8. Регулятор подпитки:
9. Деаэратор:
10. Питательный насос:
11. Аппарат ХВО:
12. Подпиточный насос.
Рис. 2. Водяные системы теплоснабжения.
1.Пароводяной теплообменник; 6.ХВО подпитки;
2. Пароводяной теплообменник; 7. Система отопления здания;
3. Сетевой насос; 8. Воздушные краны;
4. Регулятор подпитки; 9. Регуляторы давления;
5. Подпиточный насос; 10. Элеватор;
а) 8 б) 8
7 7
9 10
1 9
I
2
3
II
4
6
5
Cхемы а) и б) - системы непосредственного присоединения (давления
в сети и отопления зданий совпадают).
По варианту а) отключение происходит в том случае , когда температура
поверхности нагрева приборов допускается выше 85
0С (применяется на
железнодорожных вокзалах, спортзалах и т.д.)
По варианту б) выполняются системы отопления жилых зданий Ц
Температура не более 85
0С.
Рис.3. Система горячего водоснабжения(с аккумулятором горячей воды сверху).
12. Аккумулятор горячей воды;
13. Водоразборные краны ;
14. Насос подмешивающий;
15. Пароводяной подогреватель;
16. Регулятор температуры воды поступающей всистему водоснабжения;
17. Регулятор давления;
Из водопровода 13
14
16 15
I 17
II
Рис.4. Схема системы отопления и горячего водоснабжения.
Исходные данные к расчету тепловой схемы.
1. Параметры пара на выходе из котельной установки:
Мпа;
;
кДж/кг;
2. Параметры пара после РОУ:
Мпа;
;
кДж/кг;
3. Параметры пара , образующего в сепараторе непрерывной продувки
Мпа;
;
кДж/кг;
4. Параметры пара поступающего в охладитель выпара :
Мпа;
;
кДж/кг;
5. Параметры конденсата после охладителя выпара :
Мпа;
;
кДж/кг;
6. Температура конденсата после пароводяного подогревателя сырой
воды:
7. Энтанпия конденсата i
6=711кДж/кг;
8. Величина непрерывной продувки n=3.5%^
9. Удельные потери пара с выпаром из деаэратора питательной воды
в тоннах на одну тонну деаэрированной воды
:
10. Коэффициент собственных нужд ХВО:
;
11. Коэффициент внутрикотельной потери пара
;
12. Максимальный часовой отпуск тепла на отопление и вентиляцию
МВт;
13. Среднечасовой отпуск тепла на горячее водоснабжение
МВт;
14. Среднечасовой расход тепла на технологию:
МВт;
15. Расход пара на технологию :
т/ч;
Производим расчет тепловой схемы котельной. Результаты расчета заносим в
таблицу 3.
.
4.Выбор основного и вспомогательного оборудования
котельной.
4.1. выбор котельной установки.
Котельная установка предназначена для отопительно-производственных целей.
Количество агрегатов.
4.2.Расчет и выбор пароводяного теплообменника
По первому режиму осуществляется выбор вспомогательного обо-
рудования.
;
;
;
;
;
температура конденсата на выходе из пароводяного теплообменника
р
Определяем расход сетевой воды:
Поверхность нагрева :
t
рис.7
- коэф-т учитывающий накипь на трубах
k-коэф-т теплопередачи
k=2800
1,163=3233 Вт/м
2к
принимаем к установки 3 сетевых пароводяных теплообменника
типа МВН-1437-07 с поверхностью нагрева F=328,62м
2 ; диаметр
корпуса 630 мм; длина L=4,745м ; вес G=1839 кг.
4.3. Выбор подогревателя сырой воды .
Р
Определяем расход сетевой воды:
р
=5
оС- температура сырой воды перед хво
=5
оС-тем-ра сырой воды на входе в коте-
льную:
рис.8 t
Поверхность нагрева :
- коэф-т учитывающий накипь на трубах
k-коэф-т теплопередачи
k=2800
1,163=3233 Вт/м
2к
Принимаем к установке подогреватель сетевой воды ПВП-02
ОСТ 34-531 с поверхностью нагрева F=42,84м
2 ; живое сечение
одного хода для воды 0,0096 м
2 ;длина трубок L=3000 мм ;двух-
ходовой с латунными трубками 16 1 мм.
4.4. Выбор водоподогревательной установки .
Водоподогревательная установка выбирается в зависимости от
качества исходной воды и величины потерь пара и конденсата по
трем признакам :
а) величина продувки котла ;
б) относительная щелочность воды;
в) содержание углекислоты в паре .
4.5. Состав ХВО.
1) фильтр ;
2) солерастворитель;
3) бак мокрого хранения соли ;
4) бак насыщенного раствора соли;
5) насосы;
6) деаэратор: колонка типа ДСА-50, бак-емкость 30 м
3;
4.6. Выбор высоты дымовой трубы.
Так как в радиусе 200 м. Обслуживания котельной имеются здания более 15 м.
высотой , то высоту дымовой трубы принимаем 45 м.
Список используемой литературы.
1. Бузников Е.Ф. и др. лПроизводственные и отопительные
котельные М. Энергоиздат 1984.
2. Соколов Е. Я. лТеплофикация и тепловые сети М. 1982.
3. Соловьев Ю. П. лПроектирование крупных центральных котельных для
комплекса тепловых потребителей М. 1976.
4. Григорьев В.А. лПромышленная теплоэнергетика и теплотехника М.
Энергоатомиздат справочник .1983.
Содержание
Стр.
1.Расчет тепловых нагрузок .
1.1 Расчет тепловых нагрузок системы водяного отопления.
1.2 Определение расходов тепла на отопление при температуре 8
0С.
1.3 Расход тепла на вентиляцию производственных помещений.
1.4 Годовой расход тепла на отопление .
1.5 Средняя тепловая нагрузка за сезон.
1.6 Число часов использования максимума отопительной нагрузки.
1.7 Годовой отпуск тепла.
2.Выбор схемы теплоснабжения.
3.Исходные данные к расчету тепловой схемы.
4. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельной.
