Расчет тепловой схемы и основного оборудования паровой отопительно-производственной котельной. Методические указания к выполнению практических заданий
.pdfПРИЛОЖЕНИЕ
Пример расчета тепловой схемы производственно-отопительной теплогенерирующей установки для закрытой системы теплоснабжения
Наименование, |
Расчетная |
|
Режим |
|
макс. |
холодный |
|
||
размерность |
формула |
летний |
||
|
|
зимний |
месяц |
|
Исходные данные
Расчетная темпера- |
t |
р.о |
–28 |
|
|
|
тура наружного |
|
|
||||
воздуха, °С |
|
|
|
|
|
|
Параметры техно- |
P |
насы- |
|
|
||
логического пара, |
щенный |
|
|
|||
давление, МПа |
|
|
тех |
0,7 |
|
|
Технологическая |
D |
7,2 |
|
|
||
нагрузка, кг/с |
|
|
||||
|
|
|
тех |
|
|
|
Доля возвращаемого |
|
μ |
|
|
|
|
конденсата от тех- |
|
60 |
|
|
||
нического потреби- |
|
|
|
|||
теля, % |
|
|
|
|
||
Температура кон- |
|
тех |
|
|
|
|
денсата от техноло- |
t |
55 |
|
|
||
гического потреби- |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
теля, °С |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Отопительная |
Q |
12,0 |
|
|
||
нагрузка, МВт |
|
|
||||
|
|
|
ов |
|
|
|
Нагрузка горячего |
Q |
|
|
|
||
водоснабжения, |
2,8 |
|
|
|||
МВт |
|
|
г.в |
|
|
|
Солесодержание |
S |
и.в |
|
|
|
|
исходной воды, |
360 |
|
|
|||
мг/кг |
|
|
|
|
|
|
Температура воды |
t′ температур- |
|
|
|
||
в подающем |
|
|
|
|||
трубопроводе, °С |
cный график |
150 |
|
|
||
41
Продолжение прил.
Наименование, |
|
Расчетная |
|
Режим |
|
|
макс. |
холодный |
|
||
размерность |
|
формула |
летний |
||
|
|
|
зимний |
месяц |
|
Энтальпия воды |
i′ |
|
|
|
|
в подающем |
температурный |
|
|
|
|
трубопроводе, |
с |
график |
628,5 |
|
|
кДж/кг |
|
|
|
|
|
Температура воды |
t′′ температурный |
|
|
|
|
в обратном трубо- |
|
|
|
||
проводе, °С |
c |
график |
70 |
|
|
Энтальпия воды |
i′′ температурный |
|
|
|
|
в обратном трубо- |
|
|
|
||
проводе, кДж/кг |
с |
график |
293,3 |
|
|
Энтальпия |
|
|
|
|
|
насыщенного |
паровые таблицы |
|
|
|
|
пара, кДж/кг, при |
|
i′′ |
2790 |
|
|
давлении, МПа: |
|
1,4 |
|
|
|
Р = 1,4 |
|
|
|
|
|
Р = 0,7 |
|
′′ |
2763 |
|
|
|
i0,7 |
|
|
||
Р = 0,15 |
|
i′′ |
2693 |
|
|
Р = 0,12 |
|
i0,15′′ |
2683 |
|
|
Энтальпия, |
|
0,12 |
|
|
|
кДж/кг: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
технологического |
|
iтех |
2305 |
|
|
конденсата |
|
|
|
||
конденсата |
|
iк |
335,2 |
|
|
при t = 80°C |
|
|
|
||
Энтальпия воды |
|
i |
|
|
|
питательной |
|
377,1 |
|
|
|
при t = 90 °С |
|
п.в |
|
|
|
в деаэраторе |
|
iд |
419 |
|
|
при tд = 100 °С |
|
|
|
||
исходной |
|
iч.в |
21 |
|
|
при t = 5 °С |
|
|
|
||
42
Продолжение прил.
Наименование, |
|
|
Расчетная |
|
|
Режим |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
макс. |
холодный |
|
|||||||||||||||||||
размерность |
|
|
|
формула |
|
|
|
|
|
летний |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зимний |
месяц |
|
насыщенной |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
467 |
|
|
Р = 0,015 МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
i0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
котловой |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
830 |
|
|
|
Р = 1,4 МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
i1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
насыщенной |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
440 |
|
|
Р = 0,12 МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
i0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
насыщенной |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
697 |
|
|
|
Р = 0,7 МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
i0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Результаты расчета |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход пара, кг/с: |
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
+ Q |
|
|
|
|
|||||||
на сетевые тепло- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
обменники ОВ |
D |
|
|
= |
|
|
|
′′ов |
|
|
|
|
|
гв |
|
6,22 |
|
|
||||||
и ГВ |
ст |
|
|
|
(i0,7 − iк )ηn |
|
|
|
||||||||||||||||
на собственные |
D |
= |
0,11( |
D |
+ D |
|
1,48 |
|
|
|||||||||||||||
на компенсацию |
сн |
|
|
|
|
|
ст |
|
|
|
тех ) |
|
|
|
||||||||||
нужды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потерь |
Dпот = 0,03(Dст + Dтех ) |
0,40 |
|
|
||||||||||||||||||||
Полная паропро- |
D0,7 = D |
|
|
|
+ D |
|
|
|
|
+ |
15,3 |
|
|
|||||||||||
изводительность |
к |
|
|
|
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
тех |
|
|
|
|
||||||
ТГУ, кг/с |
+ Dсн + Dпот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Производитель- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность ТГУ |
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
+ Q |
|
|
|
|
|||||||
по горячей воде |
G = |
|
ов′ |
|
|
|
′′гв |
|
|
|
44,15 |
|
|
|||||||||||
на нужды ОВ |
|
c |
|
|
|
|
|
i |
c |
|
− i |
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
и ГВ, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Количество |
|
|
G = |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
возвращаемого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
μ |
|
|
|
тех |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
конденсата, кг/с |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,32 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Непрерывная |
P = |
|
|
S |
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
продувка, % |
|
п |
|
|
|
S x |
|
|
−п |
S100 |
|
5,04 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
к.в |
|
|
|
|
x |
g |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|||||||
Расход воды на |
|
|
|
|
D0,7 |
|
|
i |
′′ − i′′ |
|
|
|
|
|||||||||||
охлаждение пара |
Gроу = |
|
|
|
к i′′( |
1,4− i |
0,7 ) |
0,17 |
|
|
||||||||||||||
в РОУ, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,4 |
|
|
|
п.в |
|
|
|
|
|||||||
43
Продолжение прил.
Наименование, |
Расчетная |
|
|
Режим |
|
||||||||||
|
макс. |
холодный |
|
||||||||||||
размерность |
формула |
|
летний |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зимний |
месяц |
|
Расход пара ТГУ, |
Dк1,4 |
= Dк0,7 − Gроу |
5,13 |
|
|
||||||||||
кг/с |
|
|
|
||||||||||||
Расход воды |
G |
|
= |
|
Pп |
|
D1,4 |
0,76 |
|
|
|||||
на продувку, кг/с |
пр |
|
|
|
100i′ |
к |
|
|
|
|
|||||
Количество пара, |
|
|
|
|
− i′ |
|
|
|
|||||||
выделяемого |
Dс0,15 = Gпр |
η(i′′1,4 |
− i′0,15) |
0,01 |
|
|
|||||||||
в СНП, кг/с |
|
|
|
|
|
|
0,15 |
|
0,15 |
|
|
|
|||
Количество воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
непрерывной |
|
|
|
|
|
|
|
− D0,15 |
|
|
|
||||
продувки, сли- |
G |
|
= G |
|
0,75 |
|
|
||||||||
ваемой в канали- |
снп |
|
|
|
|
пр |
|
|
с |
|
|
|
|
||
зацию, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воды, добавляе- |
G = D |
|
|
+ G |
|
− G |
|
|
|
||||||
мое для кипения |
пит |
|
|
тех |
|
|
снп |
к |
3,63 |
|
|
||||
котлов, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество воды |
пл |
= |
0,02 |
с |
|
0,88 |
|
|
|||||||
ловой сети, кг/с |
|
|
|
||||||||||||
на подпитку теп- |
G |
|
|
|
|
|
G |
|
|
|
|
||||
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воды, подвергае- |
Gхво = Gпит + Gпл |
4,51 |
|
|
|||||||||||
мое химической |
|
|
|||||||||||||
очистке, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
исходной воды |
G |
|
|
= |
|
|
|
|
G |
|
5,05 |
|
|
||
венныхс |
нужд, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
исх |
|
|
1,12 |
хво |
|
|
|
||||||||
учетом собст- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество воды, |
G = D0,7 |
|
+ G |
+ G |
|
|
|
||||||||
поступающей из |
|
16,94 |
|
|
|||||||||||
деаэратора, кг/с |
д |
|
к |
|
|
|
пр |
|
пл |
|
|
|
|||
Расход выпора |
D |
|
|
= dG |
|
|
|
|
|||||||
из деаэратора, |
|
|
|
0,03 |
|
|
|||||||||
кг/с |
|
|
вып |
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|||
44
Окончание прил.
Наименование, |
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная |
|
|
|
|
|
|
|
|
Режим |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
макс. |
холодный |
|
||||||||||||||
размерность |
|
|
|
|
|
|
|
формула |
|
|
|
|
|
|
|
|
летний |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зимний |
месяц |
|
Расход пара |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
на подогрев воды |
|
|
D |
|
|
= G |
|
|
|
i |
|
− i |
|
|
|
|
|
0,13 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
в ТО №1, кг/с |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− iк |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
исх i0,7 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конденсата из ТО |
|
|
|
|
|
|
|
|
G1 = D1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,13 |
|
|
||||||||||
№ 1, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энтальпия воды, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кДж/кг: |
i |
|
= i |
21 |
+ |
|
|
снп |
|
i′ |
|
|
|
− i |
|
|
|
|||||||||||||
после ТО № 2 |
22 |
|
|
|
|
Gхво |
( 0,15 |
|
|
|
|
бр ) |
133,68 |
|
|
|||||||||||||||
после ее нагрева |
|
i |
= |
GдGв |
t |
д |
|
− t |
п.в) |
+ i |
291,06 |
|
|
|||||||||||||||||
ТО № 3 |
|
|
32 |
|
|
|
Gхво |
|
( |
|
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|||||||||||
после ее нагрева |
i |
42 |
= i |
41 |
+ |
Dснп |
|
i′′ |
|
|
− i |
′ |
305,98 |
|
|
|||||||||||||||
в ТО №4 |
|
|
|
|
|
|
Gхво |
( 0,12 |
|
|
0,2) |
|
|
|
||||||||||||||||
Расход пара |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
− i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
5 |
|
= G |
хво |
|
52 |
|
|
|
51 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
на подогрев воды |
|
|
|
|
i |
′′ |
− i |
|
|
|
0,05 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
||||||||||
в ТО № 4, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
G5 = |
|
0,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Средняя энталь- |
|
|
|
|
|
G + G + G |
i |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
iд = G( |
|
+1 G +5 |
G |
|
ст+)Gк |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
пия потоков, |
|
|
|
|
|
|
|
305,61 |
|
|
||||||||||||||||||||
вошедших в де- |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
5 |
|
|
|
|
ст |
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
+Gкiтех + Dс0,15i0,15 + Gхвоi52 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
аэратор, кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
+Dс0,5 + Gхво |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Расход пара на |
|
D |
= |
|
|
G + G + G |
|
+ G + |
|
|
|
|||||||||||||||||||
подогрев пита- |
|
( |
1 |
|
|
i |
5 |
|
|
− iст |
|
|
|
|
к |
|
|
|
||||||||||||
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
+D 0,15 |
|
|
|
|
′′ |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
тельной воды |
|
+ G |
0,7 |
|
i′ 0,7 |
+ i′ |
0,99 |
|
|
|||||||||||||||||||||
в деаэраторе, кг/с |
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
хво )( 0,12 |
|
|
|
д ) |
|
|
|
|
|||||||||||
Расчетный расход |
|
|
|
Dр |
|
= D + D + D |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
пара на собствен- |
|
|
|
|
|
|
|
0,17 |
|
|
||||||||||||||||||||
ные нужды, кг/с |
|
|
|
|
сн |
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
Расчетное значе- |
|
|
|
D0,7 |
= D |
|
|
|
+ D |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ние паропроизво- |
|
|
|
|
кр |
|
|
|
ст |
|
|
|
тех |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
дительности ТГУ, |
|
|
|
+ Dр + D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,99 |
|
|
|||||||||||
кг/с |
|
|
|
% |
|
сн |
|
|
|
|
пот |
|
|
100 |
|
|
|
|
||||||||||||
Ошибка расчета, |
|
|
|
|
|
D0,7 |
− D0,7 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
% |
|
|
|
= |
кр |
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dкр0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
45
О Г Л А В Л Е Н И Е |
|
Введение........................................................................................................... |
.3 |
1. Расчетная часть............................................................................................ |
.3 |
2. Паровая отопительно-производственная теплогенерирующая |
|
установка.......................................................................................................... |
.3 |
2.1. Определение тепловой мощности теплогенерирующей |
|
установки.................................................................................................... |
.4 |
2.2. Годовой график тепловой нагрузки отопительно- |
|
производственной теплогенерирующей установки................................ |
.5 |
3. Тепловая схема отопительно-производственной теплогенерирующей |
|
установки с закрытой системой теплоснабжения.......................................... |
8 |
3.1. Порядок расчета................................................................................... |
9 |
3.2. Определение размеров расширителя непрерывной продувки........ |
14 |
3.3. Подбор типоразмера деаэратора........................................................ |
15 |
3.4. Установка химической очистки исходной воды и ее расчет .......... |
16 |
4. Выбор насосов для теплогенерирующей установки................................. |
23 |
4.1. Сетевые насосы................................................................................... |
23 |
4.2. Подпиточные насосы.......................................................................... |
23 |
4.3. Питательные насосы........................................................................... |
24 |
4.4. Мощность электропривода ................................................................ |
24 |
5. Аэродинамический расчет теплогенерирующей установки.................... |
26 |
5.1. Аэродинамическое сопротивление дымовой трубы........................ |
26 |
5.2. Аэродинамическое сопротивление газового тракта........................ |
28 |
5.3. Аэродинамическое сопротивление основного оборудования......... |
29 |
5.4. Расчет самотяги дымовой трубы....................................................... |
30 |
5.5. Проверка высоты дымовой трубы на предельно допустимые |
|
концентрации вредных выбросов............................................................. |
30 |
5.6. Выбор дымососа.................................................................................. |
34 |
5.7. Выбор дутьевого вентилятора ........................................................... |
35 |
6. Определение расчетных годовых затрат и себестоимости единицы |
|
количества вырабатываемой теплоты............................................................ |
36 |
Библиографический список............................................................................ |
40 |
Приложение. Пример расчета тепловой схемы отопительно- |
|
производственной теплогенерирующей установки для закрытой |
|
системы теплоснабжения................................................................................ |
41 |
46
Для заметок
47
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ И ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПАРОВОЙ ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОТЕЛЬНОЙ
Методические указания к выполнению практических заданий по дисциплине «Генераторы тепла и автономное теплоснабжение» для студентов бакалавриата очной формы обучения направления подготовки 08.03.01 Строительство
Составители: Хаванов Павел Александрович, Мирам Андрей Олегович, Чуленёв Анатолий Сергеевич
Редактор Н.А. Котова Компьютерная правка, верстка О.В. Суховой
Дизайн обложки Д.Л. Разумного
Подписано в печать 23.06.2016. И-48. Формат 60×84/16.
Уч.-изд. л. 2,62. Усл.-печ. л. 2,8. Тираж 200 экз. Заказ 135
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ).
129337, Москва, Ярославское ш., 26.
Издательство МИСИ — МГСУ.
Тел. (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95. E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru.
Отпечатано в типографии Издательства МИСИ — МГСУ.
Тел. (499) 183-91-90, (499) 183-67-92, (499) 183-91-44
48