99249

Расчет газовой отопительной водогрейной установки с закрытой четырехтрубной системой теплоснабжения

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Число работающих котельных агрегатов в водогрейном режиме по расчету отопительного периода зависит от требуемой тепловой мощности теплогенерирующей установки, необходимой для покрытия тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Русский

2016-08-10

67.15 KB

0 чел.

Содержание

Стр.

1. Задание на проектирование………………………………………………………………………………....2

2. Исходные данные……………………………………………………………………………………………………..3

3. Расчёт теплогенерирующей установки………………………….……………………………..…4

4. Водоподготовка……………..…………………………………………………............................................6

5. Гидравлический расчёт трубопроводов…………………………….….................................7

6. Подбор оборудования………………………………………………….…………………………………………8

6.1. Подбор котла……………………………………………………………………………………………….8

6.2. Комплектация котлов КВЗ……………………….……………..………………………………9

6.3. Подбор насосов исходной воды……………………………………………………………….9

6.4. Подбор сетевых насосов………….……………………………………………………………….9

6.5. Подбор насосов на перемычке………………………..………………….……………….…..9

6.6. Подбор теплообменников……….…………………………………………………………………10

7. Расчёт дымовой трубы …………………….…………………………………………………………………11

8. Список используемой литературы……………………………………………………………………..12

9. Спецификация оборудования…………..…………………………………………………………………..13

1. Задание на проектирование.

Рассчитать газовую отопительную водогрейную установку с закрытой четырехтрубной системой теплоснабжения.

Часовой отпуск тепла на отопление и вентиляцию      6 МВт

Средне часовой отпуск тепла на горячее водоснабжение      2 МВт

- отопительный период  222 дня;

- средняя температура отопительного периода  -5,60С;

- температура наиболее холодной пятидневки   -340С.

- температурный график 115-700С

2. Исходные данные.

Тепловая  мощность на отопление и вентиляцию и ГВС при  максимально зимнем режиме.

Q= QГВС+QОТ+ВЕ

Подбирается  не менее 3-х котлов, чтобы при  выходе 1-го оставшиеся обеспечивали нагрузку наиболее холодного месяца.

На летний режим принимается 40% от максимальной производительности.

3. Расчёт теплогенерирующей установки

Результаты расчета

Исходные данные и результаты расчёта принципиальной тепловой схемы теплогенерирующей установки

с закрытой системой теплоснабжения

№ п/п

Параметры

Метод определения

Расчётные режимы

Максимальнo зимний

Средний наиб. хол. месяца

Летний

1

Расчётная температура наружного воздуха, оС

Климатологические таблицы

-34

-14,6

8

2

Расход теплоты, МВт:                      

 

 

 

 

на отопление, вентиляцию

Qо.в.=Qро.в*(tвнр-tн.в.)/(tвнр-tро)

6,000

3,762

-

на ГВС

Qлг.в.=0.82*Qзг.в

2,000

2,000

1,230

3

Общая тепловая мощность ТГУ установки (без учёта потерь и расхода на собств. нужды), МВт

Qт=Qо.в.+Qг.в.

8,000

5,762

1,230

4

Температура прямой сетевой воды на выходе из ТГУ , 0С

По температурному графику, t'c

115

80

70

5

Температура обратной сетевой воды на входе в ТГУ установку, 0С

По температурному графику, t"c

70

57

39,2

6

Расход сетевой воды, кг/с

 

 

 

 

на отопление, вентиляцию

Gо.в.=Qо.в./(4.19*(t'c-t"c))

31,822

39,032

-

на ГВС

Gг.в.=Qг.в./(4.19*(t'c-t"c))

10,607

20,753

9,531

общий

Gс=Qо.в.+Qг.в./(4.19*(t'c-t"c))

42,429

59,786

9,531

7

Расход воды на подпитку и потери в тепловой схеме, кг/с

Gподп.=0.02*Gс

0,849

1,196

0,191

8

Расход теплоты на собственные нужды ТГУ установки, МВт

Qс.н.=0.02*Qт

0,160

0,115

0,025

9

Общая тепловая мощность ТГУ установки с учётом затрат теплоты на собственные нужды), МВт

Qк=Qо.в.+Qг.в.+Qс.н.

8,160

5,877

1,255

10

Расход воды, кг/с, через котельные агрегаты ТГУ

Gк=Qк/(4.19*(t"к-t'к))

43,278

43,278

43,278

11

Температура воды на выходе из котельного агрегата при            t'к=70 0С=соnst

t"к=t'к+Qк/(4.19*Gк)

115,00

102,41

76,92

12

Расход воды (через котельный агрегат) на собств. нужды, кг/с, при t'к=700С

Gс.н.=Qс.н./(4.19*(t"к-t'к))

0,849

0,849

0,849

13

Расход воды на линии рецеркуляции, кг/с, при t'к=700С

Gрц=Gк*(t'к-t"с)/(t"к-t"c)

0

12,390

35,339

14

Расход воды, кг/с:           

 

 

 

 

по перемычке

Gп.м.=Gс*(t"к-t'с)/(t"к-t"c)

0

29,504

1,748

исходной

Gисх=1,2*Gхво,  принимая Gхво=Gподп

1,018

1,435

0,229

15

Расход греющей воды на теплообменник химочищенной воды Т№2,кг/ч

Gг1=Gг2=Gхво*(t"хво-t'хво)/  (t21-t22)           t"хво=650С;         t'хво=t"исх=250С;      t21=t"к; t22=700C

0,754

1,476

1,102

16

Температура греющей воды после теплобменника исходной воды Т№1, 0С

Gг1=Gг2; t11=t22=700C; t'исх=+50С-зима;    t'исх=+150С-лето;     t12=t11-Gисх*(t"исх-t'исх)/Gг1

43,000

50,555

67,924

17

Расход выпара из деаэратора, кг/с

Dвып=d*G'д; G'д=Gхво

0,0017

0,0024

0,0004

18

Расход греющей воды на деаэрацию, кг/с

Gг.д.=Gхво*(tд-t22)/(t'к-tд)

0,106

0,218

0,497

19

Расчетный расход воды, кг/с:

 

 

 

 

на собственные нужды

Gрс.н.=Gг+Gд

1,603

2,672

1,293

через котельный агрегат

Опр. в расчётном режиме Gрк=(Qо.в.+Qг.в.)/(4.19*(t"к-t'к))+Gрс.н.

44,032

45,101

43,722

20

Относительная погрешность расчёта, %

(Gрк-Gк)/Gрк<2

1,713

4,042

1,016

4.Водоподготовка.

КВ-100

В виду незначительного содержания солей в воде, в качестве химводоподготовки проектируется конвектор воды.

Применяется для предотвращения образования поверхностных отложений накипи с помощью электромагнитных полей.

Расход воды на горячее водоснабжение равен 34,3 м3/ч .

Принимаеется конвектор воды типа КВ-100:

- Ограничения по мощности защищаемого оборудования 2500кВт.

- Ограничения по внешнему диаметру трубы 100 мм .

- Оптимальный расход воды 1-70 м3/ч  .

- Минимальное число витков в обмотке на трубопроводе 17 .

- Напряжение питающей сети 200В , 50Гц.

5. Гидравлический расчёт трубопроводов.

Расчёт выбора диаметра труб производится по таблицам, исходными данными является количество протекаемой по  трубам воды и h = 520.

Результаты расчёта сводятся в таблицу

Обознач.

Колич. в  

h 

Диаметр

п./п.

т/ч

трубы

1

Gперемыч

127,2

16,7

133х4

2

Gсет

114,6

7

194х5

3

Gобщ

155,8

5,67

219х7

4

Gгвс

31,2

6,34

133х4

5

GТ4

12,5

10,3

89х3,5

6

Gподп

3,0

5,6

57х3,5

7

Gнагрев ГВ

42,9

8,57

133х4

8

Gисх

34,3

7,1

133х4

6. Подбор оборудования.

6.1. Подбор котла.

Компоновку котельной  дополнительным оборудованием осуществляют исходя из условия:

Устанавливаемое оборудование (теплообменники, насосы, котлы) должны обеспечивать  минимальную  протяженность трубопроводов,  с целью обеспечения удобного и безопасного обслуживания.

Расстояние между устанавливаемым оборудованием не должно быть меньше допустимого установленного нормативными документами.

Число работающих котельных агрегатов в водогрейном режиме по расчету отопительного периода зависит от требуемой тепловой мощности теплогенерирующей установки, необходимой для покрытия тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Рабочая тепловая мощность проектируемой отопительной теплогенерирующей установки составляет:

Q мах=8,16МВт,  

подключенная тепловая нагрузка котельной составляет:

Q подкл=8 МВт

         Экономичность работы котельного агрегата зависит от его нагрузки и достигается при работе водогрейного котла в пределах 60-80%от номинальной нагрузки. Поэтому мощность и количество  котельных агрегатов в  водогрейном режиме необходимо выбирать таким образом, чтобы в различных режимах отопительного приода они имели нагрузки, приближающиеся к оптимальной.

Принимается 4 котла КВЗ-2,0 водогрейный, стальной, прямоточный, с уравновешенной тягой с закручиванием потока воды в экранных трубах.

Котёл КВЗ-2,0

Теплопроизводительность    2 МВт

Вид топлива                      газ, жидкое топливо

Температура воды на выходе из котла    115С

Температура воды на входе в котел  70С

Рабочее давление на выходе из котла          0,6 МПа

Тип горелок                                 Weishaupt 40/2-A

Гидравлическое сопротивление, кгс/кв. см      1,2

Расход воды номинальный                       68 т/ч

Температура уходящих газов    180 С

К.П.Д. котла  на газе   91

                        на мазуте               86

Газовое сопротивление котла   200 Па

Габариты котла:   длина   3643 мм

ширина  1832 мм

высота  2263 мм

Масса  котла      2,89 т

Изготовитель      Бийский котельный завод.

6.2. Комплектация водогрейных котлов КВЗ-2,0.

Дымосос:

Марка     ДН8у

Электродвигатель  N=7,5 кВт

Горелка:      ГМ7

Давление газа перед горелкой 25 кПа 2500 кгс/м2

Номинальный расход газа  

при Qнр=35,4 МДж/м2 (8500 ккал/м3)820 м3

Завод «Ильмарине»

6.3. Подбор насосов исходной воды.

Определяется производительность насосов Qс.в.=34,3 м3

Требуемый напор насосов составляет     40 м.вод.ст.;

Принимается к проектированию 2 насоса (1 резервный).

 Марка      DAB DCP 80/4100T 

 Подача      35м3

 Напор            41 м

 Электродвигатель    

 Мощность      N=15 кВт

 Частота вращения                        2900 об.мин

 

6.4. Подбор сетевых насосов.

Принимается к проектированию 2 насоса на ХПГ (1 резервный).

 Марка      Lowara FCE-FCS 100-200/220

 Подача      155 м3

 Напор             32 м

и 1 насос на ТПГ:

      Марка      Lowara FCE-FCS 50-250/110

 Подача      47 м3

 Напор             7 м

 

6.5. Подбор насосов на перемычке.

      Принимается к проектированию 2 насоса (1 резервный).

 Марка      Lowara FCE-FCS 100-250/55

 Подача      127м3

 Напор             5 м

 

6.6 Подбор теплообменников

Gн.в.=34,3 т/ч

Gг.в.= 42,9/ч

Принимается 2 теплообменника ТАРС-0,2-7,6-1х

Тепловая нагрузка, кВт

1000

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·°К)

51328,8

Средний температурный напор, °С

56,1

Площадь поверхности теплообмена, м²

0,6

Запас по площади, %

50

Количество пластин

8

Количество ходов

1

Количество теплообменников

1

Высота теплообменника, мм

1172

Ширина теплообменника, мм

470

Монтажный размер (B), мм

1012

Масса теплообменнка, кг

330

7. Расчёт дымовой трубы и газоходов.

Определяется объем уходящих газов без влаги при нормальных условиях (p=760 мм.рт.ст., t=00С), образующихся от сгорания 1 кг. у.т.

Vгн=αVoн , м33,

где Voн - объем стехиометрического количества воздуха при н.у. для сгорания 1 кг натурального топлива

Voн=1,12∙Qнр/1000, м33

Voн=1,12∙8000/1000=8,96 м33

Vгн=1,3∙8,96=11,65 м33.

VГ = VГН * (273+t)/273

VГ = 11,65*(273+180)/273 = 19,33 м33

Определяется расход топлива по формуле:

B=Q/(Qнрη), м3

где Q -тепловая нагрузка на котельную, Q=8 Мвт=6,88 Гкал/ч;

Qнр - низшая теплота сгорания газа, Qнр=8000 ккал/м3;

η - КПД котла, ηКВЗ=0,91;

B=6880000/(8000∙0,91)=945 м3

Действительный часовой выход дымовых газов составляет:

Задавшись скоростью на выходе газов из трубы 8 м/с, определяется диаметр устья дымовой трубы:

Из типовых проектов принимаетяс к установке труба стальная D=1,0м, H=35 м.

8.Список использованной литературы

  1.  СНиП II35-76 «Котельные установки»

2. Щёголев. Гусев. Иванова. Котельные установки.

3. Гусев. «Котельные установки»

  5. Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Э.Я.Берзиныш, «Производственные и     

  отопительные котельные», Москва, «Энергоатомиздат», 1984г.

6. Роддатис К.Ф.,Полтарецкий А.Н., «Справочник по котельным установкам малой производительности», Москва, «Энергоатомиздат», 1989г.

7. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 2002 г. №164.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3822. Исследование обнаруживающей и исправляющей способности циклических кодов. 198.5 KB
  Исследование обнаруживающей и исправляющей способности циклических кодов. Цель работы. Ознакомление с методами построения корректирующих кодов. Экспериментальное исследование обнаруживающей и исправляющей способности циклических кодов. Описание лабо...
3823. Анализ эффективности работы современного коммерческого банка 394 KB
  Баланс, доходы и расходы банка На основе качественного распределения активов и использования метода сравнения определяются пропорции между счетами, выявляются тенденции в их изменении и оценивается, в какой мере эти динамические изменения и откло...
3824. Исследование относительного движения материальной точки 103 KB
  Кафедра «Теоретической механики» Индивидуальное задание № Вариант № 4 Тема: «Исследование относительного движения материальной точки» Дано: Схема конструкции (рисунок 1) m=0,09 кг Найти уравнение относительного...
3825. Характеристики линий связи в КС 200.5 KB
  Введение В соответствии с объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи: осветить основные исторические этапы становления и развития линий связи перечислить основные виды каналов связи для компьютерных сетей рассмотреть сущест...
3826. Изучение структуры углеродистых сталей в равновесном (отожженном) состоянии 72.5 KB
  Изучение структуры углеродистых сталей в равновесном (отожженном) состоянии Химически чистые металлы обладают низкой прочностью, поэтому в технике их применяют сравнительно редко. Наиболее широко используют сплавы - вещества, полученные сплавлением...
3827. Изучение вращательного движения твердого тела 83.5 KB
  Изучение вращательного движения твердого тела Цель работы: изучение кинематики и динамики вращательного движения, построение абстрактной модели реальной физической системы. Приборы и принадлежности: прибор Обербека, оборудованный миллисекундомером, ...
3828. Колебательные движения физического маятника 110.6 KB
  Физический маятник 1.Параметры колебательного движения Движение, при котором координата точки изменяется по закону косинуса (или синуса) называется гармоническим колебанием. Таким образом, при равномерном движении точки по окружности ее проекция сов...
3829. Определение момента инерции маятника Обербека 109.5 KB
  Определение момента инерции маятника Обербека Цель работы: изучить вопросы динамики поступательного и вращательного движения, определить момент инерции специального тела – маятника Обербека. Оборудование: лабораторная установка в комплект...
3830. Внутренний фотоэффект в полупроводниках 95 KB
  Внутренний фотоэффект в полупроводниках. Цель работы. Определение опытным путем влияния освещенности на проводимость полупроводника и установление закона рекомбинации неосновных носителей заряда. Указания по организации самостоятельной работы....