Каталог :: Теплотехника

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 – 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 – 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 n=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 –площадь, 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 –массштаб оси ординат ,кВт/мм;
m1= 400 квт/мм
m2–массштаб 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 – 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
4Горячее водоснабжение предприятийВода t=65 СМВт

4,7

2,73

2,209

3,854

5Вентиляция промышленных и общественных предприятийВоздух t=150/70 СМВт

19,712

11,63

9,26

6Горячее водоснабжение ЖКСВода t=65 CМВт

5,2

3,068

2,44

7ИтогоМВт

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 – 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 i6=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=28001,163=3233 Вт/м2к принимаем к установки 3 сетевых пароводяных теплообменника типа МВН-1437-07 с поверхностью нагрева F=328,62м2 ; диаметр корпуса 630 мм; длина L=4,745м ; вес G=1839 кг. 4.3. Выбор подогревателя сырой воды . Р Определяем расход сетевой воды: р =5оС- температура сырой воды перед хво =5оС-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=28001,163=3233 Вт/м2к Принимаем к установке подогреватель сетевой воды ПВП-02 ОСТ 34-531 с поверхностью нагрева F=42,84м2 ; живое сечение одного хода для воды 0,0096 м2 ;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 м3; 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. «Производственные и отопительные котельные» М. Энергоиздат 1984. 2. Соколов Е. Я. «Теплофикация и тепловые сети» М. 1982. 3. Соловьев Ю. П. «Проектирование крупных центральных котельных для комплекса тепловых потребителей» М. 1976. 4. Григорьев В.А. «Промышленная 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 80С. 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.