3.2.Расчет теплового баланса
Тепловым балансом называют распределение теплоты, вносимой в котлоагрегат при сжигании топлива, на полезно использованную теплоту и тепловые потери. Тепловой баланс составляется на 1 кг твердого (жидкого) или на 1 м3 газообразного топлива применительно к установившемуся тепловому состоянию котлоагрегата.
Тепловой
баланс котельного агрегата при сжигании
жидкого топлива имеет вид:
,
где
-
низшая рабочая теплота сгорания топлива,
кДж/м3;
-
тепло, полезно использованное для
выработки пара, кДж/м3;
-
потери тепла с уходящими газами, кДж/м3;
-
потери тепла от химической неполноты
сгорания топлива, кДж/м3;
-потери
тепла элементами котлоагрегата в
окружающую среду, кДж/м3.
Уравнение теплового баланса в процентном соотношении:
,
где
,
,
,
.
Тепло, полезно использованное для выработки пара, определяется по формуле:
,
где
- расход пара, кг/с;
-расход
топлива, м3/с;
- энтальпии
насыщенного пара, питательной воды и
котловой воды соответственно, кДж/кг;
- величина непрерывной
продувки, %.
Потери тепла с уходящими газами определяется по формуле:
,
где
- энтальпии продуктов сгорания и холодного
воздуха соответственно, кДж/кг;
-
коэффициент избытка воздуха за
котлоагрегатом.
Принимаем
.
Расчет теплового баланса произведем при номинальном режиме работы котла.
Рассчитываем тепловые потери в количественном и процентном выражении:
Необходимые данные для расчета:
;
VH2O=2,2 м3/м3; VN2=7,84 м3/м3; VRO2=1,06 м3/м3; V0=9,91 м3/м3, табл 2.9.[1];
tух = 142 оС,
табл. 3.4 [3];
Составим тепловой баланс в процентном и количественном выражении:
Заключение
В данном курсовом проекте я произвела расчет системы теплоснабжения в целом, от источника до потребителей. Познакомились с основами проектирования системы теплоснабжения. Хотя проект является учебным, возникают множество трудностей на всех этапах проектирования. Само проектирование является сложным процессом, это можно объяснить множеством причин, одна из которых то, что приходится рассчитывать все элементы системы теплоснабжения, которые как известно тесно связаны между собой.
В процессе проектирования необходимо подобрать основное и вспомогательное оборудование всей системы теплоснабжения. Особенно важен подбор котлоагрегатов и их количества, которые обеспечивали бы наиболее экономичное и надежное снабжение тепловой энергией. При их подборе следует проверить возможность работы котлоагрегатов в различных режимах работы, не забывая при этом про аварийный режим, во время которого нельзя прекращать подачу тепла потребителям, так как это может привести к негативным последствиям. На этот случай я предусмотрела один резервный паровой котел, который смог бы обеспечивать всю необходимую нагрузку потребителей. И т.к. схема у нас кольцевая, то даже в случаи аварии потребители будут обеспечены отоплением, горячим водоснабжением и вентиляцией. Что касается пара, то он нужен только на производство и острый необходимости в нем нет.
Были выбраны:
ПТВМ-50 (рабочий) водогрейный котел;
ПТВМ -50 (резервный) водогрейный котел;
ГМ-20-1 (рабочий) паровой котел.