Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
на тему:
«Расчет тепловой схемы котельной»
Выполнил: ст. гр. ТГВ-32
Роина К.
Проверил: к.т.н., доцент
Колибаба О.Б.
Иваново 2009
Содержание
1. Исходные данные
2. Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд
3. Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения
4. Расчет водоводяных теплообменников
5. Расчет пароводяных теплообменников
6. Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет тепла продувочной воды
7. Расчет теплообменника для нагрева сырой воды за счет пара
8. Расчет охладителя выпара атмосферного типа
9. Аэродинамический расчет тракта дымовых газов
10. Расчет дымовой трубы
11. Выбор дымососа
Библиографический список
1. Исходные данные
1. Город – Кострома.
2. Производственно-отопительная котельная.
3. Тип котла-ДЕ-16-1,4ГМ.
4. Теплоноситель – сухой насыщенный пар при Р=1,4 МПа.
5. Вид топлива – природный газ.
6. Закрытая система теплоснабжения.
7. Параметры теплоносителя в тепловой сети – 70/150°C.
8. Доля возвращаемого конденсата – q=0,6.
9. Действительное количество дымовых газов - 9,834 м³/кг
10. Расчётный расход топлива - кг/ч
11. Аэродинамическое сопротивление тракта котла - Па.
2. Определение потребного количества теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение и необходимую теплопроизводительность котельной для технических нужд
Производительность котлоагрегата, которая принимается по данным завода изготовителя котлоагрегатов, Dед=16 т/ч. Необходимо установить два котлоагрегата.
Общая паропроизводительность определяется следующим образом:
кг/ч
Dт=6.2 т/ч
Dов+ Dгв =1,43+3,36=4,79кг/ч=17,24 т/ч
Количество стальных паровых котлов находят из выражения:
где Dед – производительность котлоагрегата, которая принимается по данным завода изготовителя котлоагрегатов.
Определим отпуск теплоты на отопление и вентиляцию по следующей формуле:
, Вт
где - расход пара на отопление и вентиляцию, кг/с;
- энтальпии насыщенного пара, Дж/кг;
Ср – средняя массовая теплоемкость, Дж/(кг·К);
- температуру конденсата, °C;
- кпд подогревателей
Определим отпуск теплоты на горячее водоснабжение по следующей формуле:
, Вт
где - расход пара на горячее водоснабжение, кг/с
3. Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения
Максимально-зимний режим.
Температура наружного воздуха для рассчитываемого режима при средней температуре наиболее холодной пятидневки °C.
Определяется относительный расход теплоты на отопление и вентиляцию при выбранной температуре:
Температура прямой сетевой воды на выходе из подогревателей сетевой воды:
Температура обратной сетевой воды на входе в подогреватель сетей воды:
Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для данного режима:
Вт
Общий расход теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение:
Требуемый расход пара для нагрева сетевой воды:
кг/с
Количество конденсата после подогревателей сетевой воды будет равно:
кг/с
Расход сетевой воды натеплообменники определяется по формуле:
кг/с
Количество воды для подпитки тепловых сетей при потерях в них 1,5% составит:
кг/с
Имея из задания расход пара на производство Dт, долю возврата конденсата , находят количество потерянного конденсата:
кг/с
И количество возвращаемого конденсата:
кг/с
Суммарный расход пара на производство и теплоснабжение составит:
кг/с
Расход пара на деаэрацию и подогрев сырой воды принимается предварительно равным 9% D:
кг/с
Потери пара внутри котельной принимаются равными 2% D:
кг/с
Тогда полное количество пара, вырабатываемого котельной составит:
кг/с
Имея полное количество пара, производимого в котельной, сравнивают его с количеством пара, получаемого от выбранного числа котлоагрегатов; оно должно быть:
7,228 кг/с4,44*2 кг/с
7,228 кг/с8,88 кг/с
Далее следует взять из расчета водоподготовки величину продувки рпр, %, и найти
кг/с
При Gпр≥0,28 кг/с (1 т/ч) для использования теплоты, содержащейся в паре, кроме отбора пара, следует включить в схему теплообменник, использующий теплоту воды после расширителя для подогрева сырой воды перед водоподготовкой.
Количество пара, которое можно получить из расширителя, находят из баланса теплоты:
кг/с
где h’1 – энтальпия котловой воды при давлении в котле, Дж/кг;
h’’н, h’2 – энтальпии пара и воды при давлении в расширителе, обычно равном 0.15 МПа
(1.5 кгс/см2), Дж/кг;
х=0.98 – степень сухости пара, выходящего из расширителя.
Количество воды, уходящей из расширителя, будет:
кг/с
Эти расчеты позволяют определить количество питательной воды, поступающей в котлы:
кг/с
Общее количество воды на выходе из деаэратора (питательная вода + вода на подпитку тепловых сетей):
кг/с
Если принять равным, что количество выпара из деаэратора питательной воды равно 0.4% расхода подаваемой через него воды, то:
кг/с
И производительность химводоподготовки должна быть:
, кг/с
кг/с
Для определения расхода сырой воды на химводоочистку необходимо учесть количество воды, идущей на взрыхления катионита, его регенерацию, отмывку и прочие нужды водоподготовки. Их учитывают величиной коэффициента k = 1.10÷1.25 умножаемого на производительность водоподготовки:
кг/с
При известных расходе сырой воды и температуре ее можно задаваясь значением температуры перед химводооочисткой, найти количество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:
кг/с
где t’’с.в., t’с.в – температуры сырой воды после и до подогревателя, 0С;
h’’, hк – энтальпии греющего пара и конденсата, Дж/кг.
Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G'c.в=Dс.в.
Определяем. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:
°C
где h’’вып - энтальпия выпара при р=0.12 МПа (1.2 кгс/см2), Дж/кг;
hк - энтальпия конденсата, Дж/кг
Тепловой баланс деаэратора:
Отсюда расход пара на деаэратор будет:
Если далее просуммировать полученный расход пара на деаэратор Dд с расходом пара на подогреватель сырой воды Dс.в., то полученная величина должна быть близка к принятым ранее 9% D. ............
