Расчет расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных зданий
СОДЕРЖАНИЕ
Реферат
Введение
. Определение
тепловых нагрузок
.1 Расход
теплоты на отопление и вентиляцию
.2 Расход
теплоты на горячее водоснабжение
. Расчёт
теплового пункта
.1 Расчёт
кожухотрубного подогревателя горячей воды
.2 Расчёт
пластинчатого подогревателя горячей воды
. Расчёт
тепловой схемы котельной
.1 Описание
схемы отопительной котельной
.2 Расчёт
тепловой схемы для максимально - зимнего режима
. Выбор
оборудования котельной
Заключение
Список
использованных источников
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка содержит 35 страниц машинописного
текста, 1 график, 2 схемы, 3 таблицы, 10 использованных источников. Графическая
часть включает в себя 3 листа формата А3: развёрнутая тепловая схема
отопительной котельной, теплового пункта, годовой график отопительной нагрузки.
Перечень ключевых слов: теплота, нагрузка, отопление,
вентиляция, водоснабжение, расход, температура, пар, деаэратор, подогреватель,
водоподогреватель, источник.
Цель работы: расчет расхода тепловой энергии на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных зданий и
производственных цехов, расчет теплопункта и теплогенерирующей установки и
выбор соответствующего оборудования.
Полученные результаты: рассчитан тепловой пункт и выбраны
водоподогреватели горячего водоснабжения, рассчитан для данного населенного
пункта источник теплоснабжения на базе котельной и выбрано для нее
соответствующее оборудование.
ВВЕДЕНИЕ
Энергетикой называется система установок и устройств для преобразования
первичных энергоресурсов в виды энергии, необходимые для народного хозяйства и
населения, и передачи этой энергии от источников ее производства до объектов
использования. Несмотря на большое разнообразие первичных энергоресурсов и
видов вырабатываемой энергии, энергетика бывшего СССР развивалась планомерно в
сочетании с топливной базой как единый топливно-энергетический комплекс.
Из всех видов вырабатываемой энергии наиболее широкое использование
находят два вида - электрическая энергия и теплота низкого и среднего
потенциалов, на выработку которых затрачивается в настоящее время более 55%
всех используемых первичных топливно-энергетических ресурсов страны.
Главным ресурсом для выработки электрической и тепловой энергии в стране
в настоящее время служит в основном органическое топливо (природный газ, уголь,
мазут).
Топливное хозяйство страны развивается на основе непрерывно идущего
процесса концентрации тепловых нагрузок в городах и промышленных районах.
Для организации рационального энергоснабжения страны особенно большое
значение имеет теплофикация, являющаяся наиболее совершенным технологическим
способом производства электрической и тепловой энергии и одним из основных
путей снижения расхода топлива на выработку указанных видов энергии.
Под термином “теплофикация” понимается энергоснабжение на базе комбинированной,
т.е. совместной, выработки электрической и тепловой энергии в одной установке.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК
.1 Расход теплоты на отопление и вентиляцию
Максимальные часовые расходы теплоты на отопление и вентиляцию жилых,
общественных и производственных зданий должны определяться при проектировании
тепловых сетей по расчетным расходам теплоты, приведенных в типовых или
индивидуальных проектах, соответствующих зданий или сооружений. При отсутствии
таких данных расчет теплоты определяют по следующей формуле
(1.1)
0- отопительная
характеристика здания, Вт/(мС)объем
здания, мвр- расчетная температура внутри помещения, Сно- средняя температура наиболее холодных
пятидневок, взятых из восьми наиболее холодных зим за последнее 50 лет, С
Для
г. Иваново tно = -29 С
Удельная
отопительная характеристика
(1.2)
-
постоянный коэф. зависящий от типа строительства
Для
кирпичных зданий =1,85
Для
железобетонных зданий =2,3¸2,6-
коэффициент, учитывающий климатические условия при tно = -29 С, =1
Расход
тепла на вентиляцию
(1.3)
b- из таблицы [1]
Кирпичные
5 - ти этажные дома =1,85;= 1
Кирпичные
9 - ти этажные дома =1,85;= 1
Железобетонные
5 - ти этажные дома =2,5; =1
Железобетонные
9 - ти этажные дома =2,5; =1
Железобетонные
16 - ти этажные дома =2,5; =1
Магазин
Поликлиника
Детский
сад
Школа
Клубы,
кинотеатры
Административно
- бытовые здания
Производственные
цеха
А.
Сталелитейный
Б.
Ремонтный
В.
Термический
Таблица
1 - Отопительные нагрузки
№ п/п
|
Наименование потребителей
|
Объем зданий, м3
|
Уд.вен тилиц. хар-ка,
Вт/м3·0С
|
, 0С
|
, 0С
|
Потребляемая мощность кВт
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
8
|
1
|
Кирп. 5-ти этажные
|
10/20000
|
0
|
-29
|
18
|
3337,8
|
2
|
Кирп. 9-ти этажные
|
10/25000
|
0
|
-29
|
18
|
4019,9
|
3
|
Ж/б 5-ти этажные
|
20/30000
|
0
|
-29
|
18
|
12647,4
|
4
|
Ж/б 9-ти этажные
|
20/30000
|
0
|
-29
|
18
|
12647,4
|
5
|
Ж/б 16-ти этажные
|
10/40000
|
0
|
-29
|
18
|
8036,9
|
6
|
Магазин
|
5500
|
0,12
|
-29
|
15
|
128,3
|
7
|
Поликлиника
|
7000
|
0,29
|
-29
|
20
|
256,9
|
8
|
Детский садик
|
8000
|
0,12
|
-29
|
20
|
198,6
|
9
|
Школа
|
10500
|
0,12
|
-29
|
16
|
229,6
|
10
|
Клубы, кинотеатры
|
6200
|
0,12
|
-29
|
18
|
84,6
|
11
|
Админ.-бытов. здания
|
2/5000
|
0,21
|
-29
|
20
|
180,5
|
12
|
Сталелитейный цех
|
1000
|
1,1
|
-29
|
15
|
54,4
|
13
|
Ремонтный цех
|
15000
|
2,36
|
-29
|
16
|
1380,3
|
14
|
Термический цех
|
12000
|
1,52
|
-29
|
15
|
745,3
|
ВСЕГО: 43913,5
|
1.2 Расход теплоты на горячее водоснабжение
котельная тепловой оборудование горячий
Средняя нагрузка за отопительный сезон
(1.2.1)
-
расчетное количество потребителей
- норма
расхода воды на горячее водоснабжение при температуре 600С на одного
человека
- норма
расхода воды на горячее водоснабжение потребляемое в общественных зданиях при
температуре 600С
-
удельная теплоемкость,
Максимальный
расход теплоты на горячее водоснабжение
(1.2.2)
Н
- максимальный коэффициент часовой неравномерности Н=2,4
Средний
расход теплоты в летнее время
(1.2.3)
Максимальный
расход теплоты на горячее водоснабжение в тёплый период
Общая
нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
(1.2.4)
2.
РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА
Расчёт
теплопункта заключается в выборе схемы подключения водоподогревателей ГВС и
непосредственно в расчёте водоподогревателей горячего водоснабжения.
Схема
присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения в закрытых системах
теплоснабжения выбирается в зависимости от соотношения максимального потока
теплоты на горячее водоснабжение и
максимального потока теплоты на отопление :
,
следовательно выбираем двухступенчатую схему.
Рисунок
2.1 - Двухступенчатая схема присоединения водоподогревателей горячего
водоснабжения для жилых и общественных зданий и жилых микрорайонов с
независимым присоединением систем отопления в ЦТП и ИТП: 1 -водоподогреватель
горячего водоснабжения; 2 - повысительно - циркуляционный насос горячего
водоснабжения (пунктиром - циркуляционный насос); 3 - регулирующий клапан с
электроприводом; 4 - регулятор перепада давлений (прямого действия); 5 -
водомер для холодной воды; 6- регулятор подачи теплоты на отопление, горячее
водоснабжение и ограничения максимального расхода сетевой воды на ввод; 7 -
обратный клапан; 8 - корректирующий подмешивающий насос; 9- теплосчетчик; 10 -
датчик температуры; 11 - датчик расхода воды; 12 - сигнал ограничения
максимального расхода воды из тепловой сети на ввод; 13 - датчик давления воды
в трубопроводе; 20 - водоподогреватель отопления; 21 - водомер горячеводяной;
22 - подпиточный насос отопления; 23 - регулятор подпитки; 24 -
предохранительный клапан; 25 - циркуляционный насос отопления.
Так как тепловая нагрузка теплового пункта составляет 10% тепловой
нагрузки населённого пункта, то:
-
на отопление и вентиляцию = 4,3913 МВт;
на
ГВС = 1,0894 МВт.
Температура
теплоносителя (греющей воды) в тепловой сети в соответствии с принятым для
данной системы теплоснабжения графиком изменения температуры воды в зависимости
от температуры наружного воздуха принята:
при
расчётной температуре наружного воздуха для проектирования отопления ;
в
подающем трубопроводе ;
в
обратном трубопроводе ;
в
точке излома температурного графика ;
в
подающем трубопроводе в точке излома графика ;
в
обратном трубопроводе в точке излома графика .
Температура
холодной водопроводной (нагреваемой) воды в отопительный период, поступающей в
подогреватель I ступени, .
Температура
воды, поступающей с систему горячего водоснабжения на выходе из II
ступени водоподогревателя, .
Максимальный
тепловой поток на отопление и вентиляцию потребителей, = 4,3913 МВт.
.1 Расчет кожухотрубного подогревателя горячей воды
Средненедельный расход теплоты на горячее водоснабжение для
жилых зданий
(2.1.1)
,2
- коэффициент, учитывающий выстывание;
m - количество
жителей, чел;
а
- норма расхода горячей воды, л/сут;
t - температура холодной воды, С;
с - теплоёмкость воды; 4,19 кДж/кг*С;
n - расчётная длительность подачи горячей воды, час.
Максимальный
расход теплоты на горячее водоснабжение для жилых зданий
(2.1.2)
-
коэффициент часовой неравномерности теплопункта, 515;
-
коэффициент тепловых потерь, 0,150,35.
Максимальный
расход нагреваемой воды через первую и вторую ступень
(2.1.3)
Тепловая
производительность водоподогревателя первой и второй ступеней
(2.1.4)
(2.1.5)
Максимальный
расход греющей воды на горячее водоснабжение
(2.1.6)
Максимальный
расход сетевой воды на отопление
(2.1.7)
Температура
греющей воды на входе в водоподогреватель второй ступени
(2.1.8)
Температура
греющей воды на входе в водоподогреватель первой ступени
(2.1.9)
Температура
греющей воды на выходе из водоподогревателя первой ступени
(2.1.10)
Для
ограничения максимального расхода сетевой воды на ЦТП в качестве расчётного
принимаем больший из двух расходов
(2.1.11)
Рисунок 2.2. Среднелогарифмическая
разность температур между греющей и нагреваемой водой для первой ступени
водоподогревателя
(2.1.12)
Среднелогарифмическая
разность температур между греющей и нагреваемой водой для второй ступени
водоподогревателя
(2.1.13)
Для
выбора необходимого типоразмера подогревателя предварительно задаёмся
оптимальной скоростью нагреваемой среды в трубках равной 1м/с и определяем
необходимо сечение трубок.
(2.1.14)
r-плотность
теплоносителя, кг/м3
Wтр-
скорость нагреваемой среды, Wтр=1м/с
Выбираем
подогреватель по ГОСТ 27590-88 со следующими параметрами:
площадь
сечения трубок 0,0333 м2
-
наружный диаметр корпуса секции 377 мм
площадь
межтрубного пространства 0,0578 м2
-
эквивалентный диаметр межтрубного пространства 0,019 м
поверхность
нагрева одной секции 40,1 м2, при длине 4м
Фактическая
скорость воды в трубках
(2.1.15)
Скорость
воды в межтрубном пространстве
(2.1.16)
Расчёт
водоподогревателя первой ступени:
а)
Средняя температура греющей воды
(2.1.17)
б) Средняя температура нагреваемой воды
(2.1.18)
в) Коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки
(2.1.19)
г) Коэффициент теплопередачи от стенки трубки к нагреваемой воде
(2.1.20)
д) Коэффициент теплопередачи подогревателя
(2.1.21)
-
коэффициент учитывающий эффективность подогревателя
b=0,9
е)
Требуемая поверхность нагрева в водоподогревателе
(2.1.22)
ж)
Число секций подогревателя
(2.1.23)
шт.
Принимаем
N=6 секций в одном потоке; действительная поверхность
нагрева будет
Расчёт водоподогревателя второй ступени:
а) Средняя температура греющей воды
(2.1.24)
б) Средняя температура нагреваемой воды
(2.1.25)
в) Коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке трубки
(2.1.26)
г) Коэффициент теплопередачи от стенки трубки к нагреваемой воде
(2.1.27)
д) Коэффициент теплопередачи подогревателя
(2.1.28)
-
коэффициент учитывающий эффективность подогревателя
b=0,9
е)
Требуемая поверхность нагрева в водоподогревателе
ж)
Число секций подогревателя
(2.1.30)
шт.
Принимаем
N=4 в одном потоке; действительная поверхность нагрева
будет
В
результате расчёта получилось по 4 секции в каждом водоподогревателе 2 ступени
и 6 секций в каждом водоподогревателе 1 ступени суммарной поверхностью нагрева
802 м.
Потери давления в водоподогревателях (10 последовательных секций в каждом
потоке):
для
воды, проходящей в трубках (с учётом =2)
(2.1.31)
для
воды, проходящей в межтрубном пространстве
(2.1.32)
В=20
(принят по таблице 2 приложения)
.2
Расчет пластинчатого подогревателя горячей воды
Определяем
расчетный расход воды для водоподогревателя горячего водоснабжения:
Греющая
вода
(2.2.1)
Нагреваемая
вода
(2.2.2)
По
оптимальной скорости нагреваемой воды определяем требуемое число каналов
(2.2.3)
Определяем
общее живое сечение каналов в пакете определяем (mн принимаем равным 60)
Фактические
скорости греющей и нагреваемой воды
(2.2.4)
(2.2.5)
Расчёт
водоподогревателя первой ступени:
а)
Коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке, принимая из таблицы А=0,492
(2.2.6)
б)
Коэффициент теплопередачи от стенки пластины к нагреваемой воде
(2.2.7)
в) Коэффициент теплопередачи подогревателя
(2.2.8)
г)
Требуемая поверхность нагрева в водоподогревателе
(2.2.9)
д)
Количество ходов
(2.2.10)
е)
Действительная поверхность нагрева водоподогревателя
(2.2.11)
ж)
Потери давления в водоподогревателе определяем по формулам
(2.2.12)
Для
греющей среды
Для
нагреваемой воды
Расчёт
водоподогревателя второй ступени:
а)
Коэффициент теплопередачи от греющей воды к стенке, принимая из таблицы А=0,492
(2.2.13)
б)
Коэффициент теплопередачи от стенки пластины к нагреваемой воде
(2.2.14)
в) Коэффициент теплопередачи подогревателя
(2.2.15)
г)
Требуемая поверхность нагрева в водоподогревателе
(2.2.16)
д)
Количество ходов
(2.2.17)
Принимаем
2 хода
е)
Действительная поверхность нагрева водоподогревателя
(2.2.18)
ж)
Потери давления в водоподогревателе определяем по формулам
(2.2.19)
Для
нагреваемой воды
Для
греющей среды
В
результате расчета в качестве водонагревателя горячего водоснабжения принимаем
теплообменник разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6р, толщиной 0,8мм,
из стали 12Х18Н10Т (исполнение (1)), на двухопорной раме (исполнение 2К), с
уплотнительными прокладками из резины марки 359 (условное обозначение -10).
Поверхность нагрева 358,8 м2.
3.
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ
Водогрейные котельные обеспечивают коммунально-бытовых
потребителей тепловой энергией в виде горячей воды для целей отопления,
вентиляции и горячего водоснабжения.
Водогрейные котельные агрегаты осуществляют непосредственный
подогрев сетевой воды, благодаря чему капитальные затраты на водогрейные
котельные агрегаты и вспомогательное оборудование ниже, чем при использовании
паровых котельных агрегатов низкого давления, а тепловые схемы проще.
К работе водогрейных котельных агрегатов в тепловой схеме
источника теплоты предъявляются следующие требования:
- гидродинамический
режим котельного агрегата должен исключать возможность локального вскипания
воды, не претерпевая значительных изменений во всём диапазоне тепловых
нагрузок;
температурный режим поверхностей нагрева не должен вызывать
внешней низкотемпературной коррозии.
Выполнение указанных требований обеспечивается различными приемами
организации потоков теплоносителя (рециркуляция и перемычка), а также
регулированием отпуска тепловой энергии котельными агрегатами в тепловую сеть
только путем изменения температуры воды на выходе из котельного агрегата.
Рассмотрим эти приемы регулирования на конкретной схеме водогрейной
котельной. Вода из обратного трубопровода тепловой сети поступает с небольшим
напором к сетевым насосам (НС). Во всасывающую линию сетевых насосов подается
также вода, использованная в тепловой схеме для собственных нужд источника
теплоты, и подпиточная вода из блока водоподготовки, компенсирующая утечки в
тепловой сети.
Во избежание низкотемпературной коррозии перед вводом обратной сетевой
воды в водогрейный котельный агрегат ее температура повышается путем подачи по
линии рециркуляции СВ насосом НР расчетного количества уже подогретой в
котельном агрегате воды. Минимальная температура воды t`к на входе в
стальные водогрейные котлы при работе на газе и малосернистом мазуте принимается
не ниже 70оС, а при работе на сернистом и высокосернистом мазуте -
соответственно не ниже 90 и 110оС.
После подогрева в котельном агрегате вода разделяется на три потока: на
собственные нужды Gс.н. источника теплоты, на рециркуляцию Gрц
и в тепловую сеть Gс. Рециркуляция воды требуется практически во
всех режимах (за исключением максимально-зимнего режима при работе котельных
агрегатов на газе и малосернистом мазуте по повышенному температурному графику
t`с=150; t``с = 70оС), так как обратная сетевая
вода имеет температуру ниже нормируемых минимальных значений t`к.
При всех режимах работы, кроме максимально-зимнего, для обеспечения
требуемой (по температурному графику) температура воды в подающей линии
тепловой сети t`с необходимое количество обратной сетевой воды Gп
м через регулятор температуры (РТ) по перемычке подается, минуя котельный
агрегат, на смешивание с водой, выходящей из него Gк.
Температура воды и расходы по перемычке Gп м, линии
рециркуляции Gрц, сетевой воды Gс, подпиточной поды Gподп
и горячей воды на собственные нужды источника Gс.н. необходимо
определить для следующих температур наружного воздуха:
1. минимально-зимней;
2. средней наиболее холодного месяца;
3. средней за отопительный период;
4. в точке излома температурного
графика;
5. летней.
3.1 Описание схемы отопительной котельной
Принципиальная тепловая схема характеризует сущность
основного технологического процесса: - преобразования химически запасенной
энергии органического топлива в тепловую энергию и использования этой теплоты
для нагрева теплоносителя. Тепловая схема представляет собой условное
графическое изображение основного и вспомогательного оборудования,
объединяемого линиями трубопроводов для движения теплоносителя в соответствии с
последовательностью технологического процесса получения тепла.
Водогрейные котлы предназначены для отпуска тепла системам
отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Сетевая вода, отдав часть
тепла, по обратному трубопроводу поступает в котельную. Водогрейные котлы
подогревают сетевую воду согласно температурному графику. В котельной
установлены рециркуляционные насосы, обеспечивающие минимально допустимую
температуру воды на входе в котел.
1 - водоструйный эжектор; 2 -
вакуумный деаэратор; 3 - подогреватель очищенной воды; 4 - фильтры
химводоочистки; 5 - котлы; СН - сетевой насос; ПН - подпиточный насос; РН -
рецеркуляционный насос, НРВ - насос рабочей воды.
Рисунок 3.1-Тепловая схема котельной с водогрейными котлами.
3.2 Расчёт тепловой схемы для
максимально-зимнего режима
. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию Gс, кг/с:
(3.2.1)
где
Qо -
расчетная нагрузка отопления, кВт;
-
температура прямой сетевой воды, принимаем = 150 ºС;
-
температура обратной сетевой воды, = 70 ºС.
Подпитка
сетевой воды Gподп,
кг/с, составляет 1 - 2.5%, [2], получим:
(3.2.2)
Рассчитаем
тепловую нагрузку собственных нужд Qсн, кВт:
(3.2.3)
Определим
мощность котельной Qк, кВт:
(3.2.4)
Рассчитаем
расход воды через котел Gк, кг/с:
(3.2.5)
где
- температура в подающем трубопроводе, =150 ºС;
-
температура в обратном трубопроводе, =70 ºС.
Определим
температуру воды на выходе из котельного агрегата ,ºС:
(3.2.6)
Расход
воды на собственные нужды Gсн, кг/с,
определим по формуле:
(3.2.7)
Расход
воды Gрц, кг/с,
на линии рециркуляции при =70 ºС, [2]:
(3.2.8)
Расход
воды Gпм, кг/с,
по перемычке:
(3.2.9)
Расход
исходной воды Gисх, кг/с:
Gисх = 1.2 · Gподп, (3.2.10)
Gисх = 1.2 · 3,66 = 4,39 кг/с.
Расход
греющей воды на теплообменник химически очищенной воды Gг1, кг/с:
(3.2.11)
где
- температура умягченной воды, поступающей на
деаэрацию после подогревателя химически очищенной воды, принимается =70 ºС, [2];
-
температура на выходе из подогревателя исходной воды, принимаем =28 ºС, [2].
Расход
греющей воды на теплообменник исходной воды Gг2, кг/с:
(3.2.12)
где
- температура исходной воды на выходе из
водоподогревателя исходной воды, = 30 ºС, [2];
-
температура исходной воды принимаем = 8 ºС, [2].
Определим
расход греющей воды на теплообменники исходной воды , т/ч:
(3.2.13)
Расчетный
расход воды через котельный агрегат , кг/с,
определяется по формуле:
(3.2.14)
Относительная
ошибка погрешности расчета, %:
(3.2.15)
Расчет
тепловой схемы водогрейной котельной в других режимах Сводим в таблицу 3.2.
Таблица
3.2 - Результаты расчёта схемы производственно отопительной котельной
№ п/п
|
Показатели
|
Режим
|
|
|
Максимально зимний
|
При средней температуре
наиболее холодного месяца
|
При средней температуре
наружного воздуха за отопительный период
|
При температуре наружного воздуха
в точке излома
|
Летний
|
1 Расчётная температура наружного воздуха,
С
,8
,4
+1
+8
|
|
|
|
|
|
|
2
|
Нагрузка отопления и
вентиляции, кВт
|
43993,8,5
|
28293,8
|
21232,8
|
16080,2
|
9400,9
|
3
|
Нагрузка горячего
водоснабжения, кВт
|
5062,9
|
5062,9
|
5062,9
|
5062,9
|
5062,9
|
4
|
Температура прямой сетевой
воды на выходе из котельной, оС
|
150
|
104,5
|
84,5
|
70
|
70
|
5
|
Температура сбратной
сетевой воды на входе в котельную, оС
|
70
|
54,5
|
47
|
40
|
40
|
6
|
Расход сетевой воды, кг/с
|
146,4
|
159,2
|
167,4
|
178,3
|
115,1
|
7
|
Расход воды на подпитку,
кг/с
|
3,66
|
3,98
|
4,18
|
4,46
|
2,88
|
8
|
Расход исходной воды, кг/с
|
4,39
|
4,78
|
5,02
|
5,35
|
3,45
|
9
|
Расход теплоты на
собственные нужды, кВт
|
1472
|
1001
|
789
|
634
|
434
|
10
|
Общая тепловая мощность
котельной, кВт
|
50528,5
|
34357,4
|
27084,6
|
21777,5
|
14897,8
|
11
|
Предварительный расход воды
через к.а., кг/с
|
150,7
|
164,0
|
172,4
|
183,7
|
118,5
|
12
|
Покрытие мощности котлами,
раз n
|
2,2
|
1,5
|
1,2
|
0,9
|
0,6
|
13
|
Число включённых котлов, шт
|
3
|
2
|
2
|
1
|
1
|
14
|
Фактический расход воды
через к.а., кг/с
|
206,1
|
137,4
|
137,4
|
137,4
|
68,7
|
15
|
Температура воды на выходе
из к.а. при t`=70 оС
|
150
|
120
|
107,5
|
98,3
|
100
|
16
|
Необходимая температура
воды на выходе из к.а., оС
|
150
|
120
|
107,5
|
98,3
|
100
|
17
|
Необходимая температура
воды на входе в к.а., оС
|
70
|
70
|
70
|
70
|
70
|
18
|
Расход воды на собственные
нужды, кг/с
|
4,4
|
4,8
|
5,0
|
5,3
|
3,5
|
19
|
Расход воды по линии
рециркуляции, кг/с
|
0
|
38,8
|
65,5
|
89,7
|
59,3
|
20
|
Расход воды по перемычке,
кг/с
|
0
|
159,2
|
167,4
|
178,3
|
115,1
|
21
|
Расход греющей воды на
теплообменник химически очищенной воды, кг/с
|
2,3
|
4,0
|
5,6
|
7,9
|
4,8
|
22
|
Расход греющей воды на
теплообменник исходной воды, кг/с
|
1,2
|
2,1
|
2,9
|
4,2
|
2,5
|
23
|
Расчетный расход воды на
с.н., кг/с
|
3,5
|
6,1
|
8,6
|
12,1
|
7,4
|
24
|
Расчетный расход воды через
к.а., кг/с
|
149,9
|
165,3
|
75,9
|
190,4
|
122,4
|
25
|
Относительная погрешность %
|
0,38
|
0,17
|
0,22
|
0,64
|
0,44
|
4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ
.1 Выбор водогрейных котлов
Водогрейные котлы устанавливаются для покрытия нагрузки отопления и
вентиляции и горячего водоснабжения.
Выбрано: 3 котла марки КВ-ГМ-20
Технические данные:
Типоразмер
|
КВ-ГМ-20
|
Расчетная
теплопроизводительность, МДж/с
|
23,3
|
Расчетный расход воды, кг/с
|
68,7
|
Расчетная температура на
выходе, °С
|
150
|
Газ/мазут
|
КПД брутто при расчетной
производительности, %
|
90/88
|
.2 Выбор насосов
. Исходной воды:
) основной Gисх=6,12кг/с=22,1т/ч принимаем насос
марки Кс 32-150
подача 32м3/ч;
напор150м;
мощность электродвигателя22кВт;
-
частота вращения .
)
резервный насос принимаем марки Кс 32-150.
.
Подпиточные:
)
основной Gпод=5,1кг/с=18,4т/ч
принимаем насос марки Кс -20-110
подача20м3/ч;
напор110м;
мощность
электродвигателя18,5кВт;
частота
вращения .
)
резервный насос принимаем марки Кс 32-110.
.
Сетевой воды:
)
основные Gс=204,1кг/с=734,8т/ч,
принимаем 3 насоса марки Д320-70
подача
320м3/ч;
напор
70 м;
потребляемая
мощность85кВт;
частота
вращения 2950об\мин.
)
резервный насос принимаем марки Д320-70
4.
Рециркуляционный:
)
Gрец=114,2кг/с=411,1т/ч
принимаем насос марки 10НКУ-7х2
подача500м3/ч;
напор
75м;
потребляемая
мощность160кВт;
частота
вращения .
.3 Выбор деаэратора
Расход воды из подпиточного деаэратора Gподп=5,1кг/с=18,4т/ч выбираем 1 деаэратор марки ДВ-25:
номинальная производительность25т/ч;
-
рабочее давление ;
температура
;
допускаемое
повышение давления при работе защитного устройства 0,17МПа
высота
колонки 2400 мм;
диаметр:
корпуса
деаэратора 816 мм,
верхней
тарелки 700 мм,
горловины
для прохода пара 420 мм,
4.4
Выбор водоводяных теплообменников
) Подогреватель сырой воды
Выбираем
подогреватель ПВ-Z-09 по ГОСТ 27590-88, 2 секции с площадью поверхности
нагрева каждой секции f=3,40 м2.
)
Подогреватель химически очищенной воды
,
Выбираем
подогреватель ПВ-Z-06 по ГОСТ 27590-88, 2 секции с площадью поверхности
нагрева каждой секции f= 2,24 м2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте производился расчет расхода тепловой энергии на
отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных зданий и
производственных цехов.
Рассчитан теплопункт, для которого были рассчитаны и выбраны
водоподогреватели горячего водоснабжения по ГОСТ - 27590-88:
-
кожухотрубный: по 4 секции в каждом водоподогревателе 2 ступени и 6 секций в
каждом водоподогревателе 1 ступени суммарной поверхностью нагрева 802 м.
площадь
сечения трубок 0,0333 м2
-
наружный диаметр корпуса секции 377 мм
площадь
межтрубного пространства 0,0578 м2
-
эквивалентный диаметр межтрубного пространства 0,019 м
поверхность
нагрева одной секции 40,1 м2, при длине 4м
пластинчатый
теплообменник разборной конструкции (Р) с пластинами типа 0,6р, толщиной 0,8мм,
из стали 12Х18Н10Т (исполнение (1)), на двухопорной раме (исполнение 2К), с
уплотнительными прокладками из резины марки 359 (условное обозначение -10).
Поверхность нагрева 358,8 м2.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Соколов
Е.Я. “Теплофикация и тепловые сети”/ Москва 1999г.
. Левцев
А.П., Ванин А.Г. “Проектирование теплоснабжения предприятий” / учебное пособие/
Саранск 2000г.
. СНиП
2.04.07-86. Тепловые сети. Госстрой СССР-М.: АПП ЦИТП, 1992г.
. СНиП
2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика /Госстрой СССР-М.:
Стройиздат, 1983г.
. Ванин А.Г.
``Проектирование источников теплоснабжения предприятий`` (курсовое
проектирование): Учеб. Пособие. - Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та,2004.-123с.
. Ванин А. Г.
“Расчёт водоводяных подогревателей отпления и горячего водоснабжения тепловых
пунктов” (методические указания): Учеб. Пособие. - Саранск: Изд-во Мордов.
Ун-та,2004 г.
. СНиП
ІІ-35-76 Котельные установки. М.: Стройиздат, 1977г.
. Раддатис К.
Ф., Полтарецкий А. Н. “Справочник по котельным установкам малой
производительности”, М.: Энергоатомиздат, 1989г.
. Соловьёв Ю.
П. “Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых
потребителей.” М.: Энергия, 1976г.
. Буздников
Е. Ф., Раддатис К. Ф., Берзиньш Э. Я. “Производственные и отопительные
котельные.” М.: Энергоатомиздат, 1984г.