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

21666. Аналіз стратегічних зон господарювання 456 KB
  Матриця МакКінсіДженерал Електрик Матриця привабливості ринку. Портера матрицю Бостонської консультативної групи матриця росту матрицю Дженерал Електрик Мак Кінсі матриця привабливості ринку. Стратегічні господарські підрозділи які займають ліву верхню позицію моделі охоплюють вузький сегмент ринку і мають на ньому велику рентабельність оскільки їхні товари спеціалізовані. Небезпечним їхнє становище є тому що вони не мають конкурентних переваг на ринку і тому таке становище Портер назвав болотом .
21667. Розробка маркетингової стратегії 272 KB
  Розробка маркетингової стратегії Конкуренція на ринку схожа на війну. Складові маркетингової стратегії підприємства 2. Процес розробки маркетингової стратегії 3.
21668. Стратегічні маркетингові трансформації 83.5 KB
  Ключові компетенції компанії. Природа стратегічних маркетингових трансформацій Нагальна потреба рішучої зміни стратегії компанії виникає при наближенні або настанні кризової для компанії ситуації. До симптомів кризи звичайно відносять зниження прибутковості скорочення частки ринку компанії і втрату нею ліквідності. Настання кризи означає що організаційна інерція не дозволила компанії швидко і рішуче привести свою стратегію у відповідність з новим галузевим середовищем.
21669. Концептуальні засади стратегічного маркетингу 123.5 KB
  Карлофа стратегія є узагальненою моделлю дій необхідних для досягнення поставлених цілей шляхом координації та розподілу ресурсів компанії . Чандлер стверджує що стратегія це визначення основних довгострокових цілей та завдань підприємства затвердження курсу дій і розподілу ресурсів необхідних для досягнення цих цілей. Наведені щойно визначення вказують на те що стратегія це координуючий об'єднуючий фактор м ж цілями і ресурсами фірми. За станом ринкового попиту: стратегія конверсійного маркетингу; стратегія креативного...
21670. Зміст стратегічного маркетингового планування 114.5 KB
  Основні категорії стратегічного маркетингу такі: місія фірми. стратегічний господарський підрозділ маркетингова ціль портфель бізнесу фірми маркетингова стратегія ринкова частка фірми відносна ринкова частка фірми. Місія фірми або корпоративна місія узагальнює головне призначення функціонування фірми за допомогою якого вона реалізує мету свого існування одержання прибутку. Місія фірми відтворює ті різновиди бізнесу на які орієнтується фірма з урахуванням ринкових потреб кола споживачів особливостей продукції та наявності...
21671. Физические процессы в линиях связи на оптических волокнах 136 KB
  1 Дисперсия возникает изза: 1. Дисперсия вызванная первой причиной называется хроматической частотной она состоит из двух составляющих волноводной внутримодовой и материальной . Волноводная дисперсия связана с зависимостью коэффициента распространения от длины волны. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны.
21672. Высоковольтно-сигнальные линии авто блокировки 101 KB
  Плечи и пункты питания высоковольтной цепи автоблокировки её секционирование; 5.Секционирование высоковольтной цепи в пределах плеча. ВВ цепи автоблокировки как правило не имеют разветвлений. Устойчивость работы всех устройств автоматики и телемеханики должна обеспечиваться также ограничением допустимых пределов изменения напряжения в ВВ цепи по её длине и во времени а также пределов отклонения частоты тока от установленной.
21673. Кабельные линии 69 KB
  Общие сведения о кабелях и кабельных линиях; 2. Организация связи на железнодорожных узлах; Общие сведения о кабелях и кабельных линиях Кабелем называется совокупность нескольких проводников заключённых в общую защитную оболочку. Изолированные проводника называются жилами кабеля. Жилы кабеля используются для образования электрических цепей по которым передаются электрические сигналы и осуществляется питание устройств АТиС.
21674. Влияние внешних ЭМ полей на цепи АТС 557 KB
  На отдельных участках они могут иметь сближение с ЛЭП. ЭМ поля возникающие вокруг проводов ЛЭП индуцируют напряжения и токи в цепях ЛАТС которые могут нарушить нормальную работу АТС. Влияние ЛЭП на цепи АТС называется внешними влияниями. Высоковольтные ЛЭП служащие для передачи энергии на большие расстояния имеют U= 35 750 кВ тока f = 50 Гц или 800 1000 кВ постоянного тока.