
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Задание на курсовой проект
- •Расчет тепловой мощности на отопление
- •1.1.3 Механический цех
- •1.4 Расчет годового теплопотребления и топлива
- •2.Гидравлический расчет тепловых сетей
- •1 010
- •2.1.1 Предварительный расчет
- •2.2 Расчет водяных сетей
- •2.2.1 Участок 0-2
- •2.2.1.1 Предварительный расчет
- •2.2.1.2 Проверочный расчет
- •2.2.3.1 Предварительный расчет
- •2.2.3.2 Проверочный расчет
- •2.2.2 Расчет магистрального участка (участок 0 - 1)
- •2.2.2.1.2 Проверочный расчет
- •3Тепловой расчет сети
- •4.Расчет котельной с паровыми котлами.
- •Исходные данные для расчета и выбора оборудования.
- •5. Выбор основного и вспомогательного оборудования котельной
- •В качестве одв из стандартного ряда выбираем водо-водяной подогреватель: ввп 09-168-2000(поверхность нагрева одной секции 3,49).
4.Расчет котельной с паровыми котлами.
Схема 2
Принципиальная тепловая схема паровой котельной
1 - паровые котлы; 2 - сетевые подогреватели; 3 - охладители конденсата; 4,5 - деаэраторы питательной и подпиточной воды; 6 - химводоочистка; 7 - сепаратор непрерывной продувки котлов; 8 - охладитель СНП котлов; 9 - барботер; 10 - подогреватель сырой воды; 11 - подогреватель химочищенной воды; 12 - охладитель деаэрированной воды; 13 - РОУ1 - промышленного пара; 14 - перепускная линия; 15- РОУ2 - пара на собственные нужды; 16-питательные насосы; 17- сетевые насосы; 18 -поддиточные насосы; 19 - насосы аварийной подпитки сети; 20 - канализация; 21 - конденсатный бак; 22 - насосы сырой воды; 23 - коллектор водопроводной воды; 24 - баки-аккумуляторы; 25 - конденсатные насосы
Исходные данные для расчета и выбора оборудования.
DП= 3,33 кг/с – расход промышленного пара.
β=0,9–доля возвращаемого конденсата.
РП=0,8 МПа,tП=170,4 °С – давление и температура промышленного пара на выходе из котельной (гидравлический расчет паропровода).
Система теплоснабжения – закрытая двухтрубная.
Максимальная тепловая мощность всех потребителей на отопление и вентиляцию и среднесуточная на горячее водоснабжение (г.в.с.)
- температура прямой и обратной воды.
GР=33,42 кг/с – расчетный расход воды.
QТП=13181,4 кВт –мощность тепловых потерь в теплосети в окружающую среду.
Gпод. в=0,02GР=0,67 кг/с – расход подпиточной воды.
- расход воды на горячее водоснабжение.
Марка котлов ДКВР-10-13-250
Цель расчета тепловой схемы- определить паропроизводительность котельной, потоки воды и пара в отдельных точках схемы, а по ним выбрать основное и вспомогательное оборудование.
Паропроизводительность котельной равна:
DП– расход промышленного пара, кг/с;DСП– расход пара на сетевые подогреватели, кг/с;DСН– расход пара на собственные нужды котельной, (деаэраторы подпиточнойDД1 и питательнойDД2 воды, подогреватели водопроводнойDП1 и химически умягченнойDП2 и мазутное хозяйствоDМХ=0,03DП ) кг/с;GРОУ1,GРОУ2- расход воды на РОУ1, РОУ2, кг/с. Определим перечисленные расходы пара.
Определим расход пара на сетевые подогреватели.
Определим температуру обратной сетевой воды на входе в котельную:
Определим энтальпию конденсата греющего пара после охладителя
Δt=10 °С – недоохлаждение конденсата до температуры обратной сетевой воды в охладителе;
η=0,98 КПД подогревателя г.в.с. на ЦТП;
Температура насыщения в сетевом подогревателе:
Δt=10 °C– недогрев сетевой воды в сетевом подогревателе до температуры насыщения.
-
энтальпия и давление в сетевом
подогревателе находим по температуре
насыщения [7].
Расход пара на сетевые подогреватели, кг/с, определяется из уравнения теплового баланса
ηсп=0,98 – КПД сетевого подогревателя.
Расход продувочной воды из паровых котлов, кг/с:
αПР=5% – процент продувки котлов( рассчитывается или принимается 3-15%);
Расчет тепловой
схемы котельной выполняется методом
последовательных приближений, поэтому
К=0,15 в первом приближении принимается
(0,08-0,15) с последующим уточнением. Величина
K·Dвыражает расход пара котельной на
собственные нужды, а суммаD
+D
+K·D
- паропроизводительность котельной,
кг/с.
Определим расход продувочной воды уходящей из СНП в канализацию
iПР*= 830,1 кДж/кг энтальпия продувочной воды (определяется по давлению воды в барабане, равному 1,4 МПа) [7];
iПР’’=2683 кДж/кг,iПР’= 437,35 кДж/кг– энтальпии пара и конденсата на выходе из СНП котла. Находятся по давлению в деаэраторе, равному 0,12 МПа [7].
Расход вторичного пара из СНП
Определим расход водопроводной воды на входе в котельную
(1-β)DП– невозврат конденсата с производства;
Gпод.в– потери воды в тепловых сетях;
0,03DП– потери конденсата внутри котельной;
GПР’– вода, уходящая с непрерывной продувкой котла в канализацию.
Найдем температуру водопроводной воды после охладителя непрерывной продувки котлов:
tОХЛ= 50ОС – температура воды после охладителя, удаляемой в канализацию;
tX= 5OC- температура холодной водопроводной воды;
η= 0,98 – коэф. теплопотерь охладителя;
tпр’=105OC–температура воды уходящей из СПН.
Расход пара на подогреватель водопроводной воды
tBB’’=30OC– температуры водопроводной воды за подогревателем ;
iП’’,iK’– энтальпии пара и конденсата (находятся по давлению пара за РОУ, которое равно 0,618 МПа) [7];
ηП1=0,98 – коэф. потерь теплоты.
Определим расход пара на деаэратор подпиточной воды
t*=tH– 20=84,3OC– температура ХОВ на входе в деаэратор;
tH=105 OC– температура насыщения в деаэраторе (по давлению в деаэраторе 0,12 МПа) [7];
iД’’– энтальпия пара в деаэраторе (по давлению после РОУ2);
iД’– энтальпия конденсата (по давлению в деаэраторе 0,12 МПа).
ηg1=0,98 – коэф. потерь теплоты.
Расход химочищенной воды на входе в головку подпиточного деаэратора
Расход химочищенной воды на входе в головку питательного деаэратора
Определим расход пара на подогреватель химочищенной воды, поступающей в деаэратор
tХОВ=27OC- температура воды за химводоочисткой (принимается)
Найдем расход пара на питательный деаэратор:
tк=95OC– температура конденсата (принимается)
Производительность питательного деаэратора
Уточним расход пара на собственные нужды
Расход воды, впрыскиваемой в пароохладитель РОУ1 при получении редуцированного промышленного пара:
(так как получилось отрицательное значение-то вместо РОУ используем РУ)
i''-
энтальпия пара за котлом, определяется
по давлению и температуре пара за котлом
[7]. Параметры пара за котлом определяются
из [10].
i''- энтальпия пара, отпускаемого на
промышленные нужды, находится по давлению
и температуре промышленного пара (см.
исходные данные);
i'-
энтальпия питательной воды перед
котлом, равнаi'
кДж/кг.
Расход воды, впрыскиваемой в РОУ2 при получении пара, идущего в сетевые подогреватели и отпускаемого на собственные нужды котельной:
iСН’’– энтальпия пара поступающего в сетевые подогреватели и отпускаемого на собственные нужды, кДж/кг. Находится по давлению в сетевых подогревателях[7].
Уточненная паропроизводительность котельной:
Результат сравним с предварительно принятой паропроизводительностью:
Расхождение
Так как расхождение менее 2%, то проверим материальный баланс котельной.
Так как расхождение менее 2%, то приступаем к расчету и построению температурного графика.
Для построения температурного графика для закрытых тепловых сетей рассчитаем температуры на входе и выходе из котельной в зависимости от наружной температуры (последовательная схема):
Температура в прямой сети за второй ступенью подогрева воды для ГВС
Температура в прямой сети на выходе из котельной.
Температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети на входе в источник теплоснабжения.
,
t=100C,tх
= 50C,tг
= 550C
tн, 0С |
+8 |
0 |
-10 |
-20 |
-30 |
-31 |
|
49,7 |
71,5 |
97,5 |
122,5 |
147 |
149,5 |
|
50,3 |
71,2 |
96,2 |
120,2 |
143,8 |
146,1 |
|
33,4 |
42 |
51,8 |
60,5 |
68,7 |
70 |
|
32 |
44,2 |
48,4 |
56,2 |
63,4 |
64 |
|
38,5 |
51,3 |
66 |
80 |
93,2 |
94,5 |
Строим температурный график
(зависимость
от
температуры наружного воздуха) по данным
сводной таблицы : см. рис. 5