Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Расчет тепловой схемы котельной. 3

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Тверской государственный технический университет

Кафедра гидравлики, теплотехники и гидропривода

Курсовая работа

«РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ПАРОВОЙ

ОТОПИТЕЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОТЕЛЬНОЙ»

Вариант ____9_____

Выполнил:

Студент группы _____ТТ_____

Ф.И.О.___Соловьев К.Н._____

Принял:

Доц. Кузнецов Б.Ф. _________

Тверь 2014 г.

Содержание

1.Исходные данные……………………………………………………..………3

2.Расчет тепловой схемы котельной………………………………….….........5

2.1 I режим…………………………………………………………….……...5

2.2 II режим…………………………………………………………….…….10

2.3 III режим…………………………………………………………….........15

3. Расчет и построение графика регулирования температуры………….…..20

4. Выбор основного оборудования………………………………………....…35

Список используемой литературы……………………………………………38

Приложение 1…………………………………………………………………39

Приложение 2…………………………………………………………………40

Принципиальная схема котельной…………………………………………..41

Формуляр……………………………………………………………………...42

Исходные данные

максимальная температура сетевой воды в прямом трубопроводе
максимальная температура сетевой воды в обратном трубопроводе
расчетная температура воды в подающей магистрали систем отопления
расчётная температура наружного воздуха для отопления
температура наружного воздуха средняя за наиболее холодный месяц
рабочее абсолютное давление пара в котле
максимальный отпуск тепла на отопление и вентиляцию
средний отпуск тепла за сутки наибольшего водопотребления
отпуск пара производственным потребителям
величина непрерывной продувки котлов n=4%

Дополнительные данные, необходимые для расчетов:

температура воздуха внутри отапливаемых зданий tв = 20 °С;
температура сырой водопроводной воды на входе в котельную t хв = 5 °С;
температура сырой воды перед химводоочисткой t1 хво = 25 °С;
температура продувочной воды на выходе из охладителя выпара сепаратора непрерывной продувки t2 оснп = 35 °С;
температура пара, поступающего в охладитель выпара из деаэратора Tдеа=104,°С;
температура питательной умягченной воды на выходе из деаэратора t2 пв = 104 °С;
коэффициент возврата конденсата с производства g кон.тех = 0,5;
удельные потери пара с выпаром из деаэратора питательной воды в т на т деаэрированной воды dдеа.вып.уд = 0,002;
коэфф0,03ициент внутрикотельных потерь пара kвн.кот.пот = 0,03;
коэффициент расхода умягченной воды на собственные нужды ХВО kсн.хво = 1,2;
коэффициент утечки сетевой воды kсет.утеч = 0,03;
коэффициент полезного действия котлоагрегатов и сетевых подогревателей η сет. под = 0,98;
теплоемкость воды св = 4,19 кДж/(кг·°С);
давление пара, образующегося в сепараторе непрерывной продувки котла Рсеп = 1,7 бар.
давление пара после редукционной установки

Расчет тепловой схемы котельной

2.1. I режим – максимально-зимний, соответствующий расчётной температуре наружного воздуха для отопления и вентиляции.

Расчет тепловой схемы для максимально-зимнего режима выполняется при максимально-суточных отопительно-вентиляционных и технологических нагрузках и среднечасовой нагрузке систем горячего водоснабжения.

Температура воды в подающей и обратной магистралях тепловой сети так же принимаются максимальными, соответственно:

По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара (по давлению) определяем параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки):

По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара (по давлению) определяем параметры пара после редукционной установки:

;

По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара (по давлению) определяем параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продувки:

;

По таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара (по температуре) определяем параметры пара, поступающего в охладитель выпара из деаэратора:

;

Параметры пара определяемые по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара остаются постоянными при всех трем режимах работы котельной.

Далее производим расчёты следующих параметров:

Часовой расход воды на отопление и вентиляцию, т/ч :

;

Часовой расход воды на горячее водоснабжение, т/ч :

Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплой сети, т/ч:

Расчетный часовой расход сетевой воды, т/ч:

Количество обратной сетевой воды, т/ч:

Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами, °С:

Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды , °С:

Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды, т/ч:

Расход пара на мазутное хозяйство, т/ч:

Паровая нагрузка на котельную за вычетом расхода пара на деаэрацию и на подогрев сырой воды, умягчаемой для питания котлов, а также без учета внутрикотельных потерь, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства, т/ч:

Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки, т/ч:

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки, т/ч:

Количество продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки, т/ч:

Внутрикотельные потери пара, т/ч:

Количество воды на выходе из деаэратора, т/ч:

Выпар из деаэратора, т/ч:

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор, т/ч:

Количество сырой воды поступающей на химводоочистку, т/ч:

Расход пара для подогрева сырой воды, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающее в деаэратор, т/ч:

Суммарный расход потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара), т/ч:

Доля конденсата от сетевых подогревателей и с производства в суммарном весе потоков поступающих в деаэратор, т/ч:

0,63;

Удельный расход пара на деаэратор определяем по таблице зависимости расхода пара на деаэратор от доли возвращаемого конденсата при различных значениях непрерывной продувки котла (приложение 2):

Абсолютный расход пара на деаэратор, т/ч:

Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды, т/ч:

Суммарная паровая нагрузка на котельную, т/ч:

Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация, подогрев сырой воды, разогрев мазута), %:

Количество воды, пропускаемое помимо подогревателей сетевой воды (через перемычку между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды), т/ч:

Количество воды, пропускаемое через подогреватели сетевой воды, т/ч:

Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели, °С:

Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды, °С:

Температура умягченной воды, поступающей в деаэратор из охладителя выпара, °С:

2.2. II режим – средне отопительный. Этот режим соответствует средней за наиболее холодный месяц температуре наружного воздуха и просчитывается для условий аварийной остановки одного наиболее мощного котлоагрегата. Второй режим определяет число и единичную мощность устанавливаемых котлоагрегатов.

По заданию средняя температура наружного воздуха

за наиболее холодный месяц ,

t2 = t2 – температура охлажденной воды в обратной магистрали системы отопления равна температуре охлажденной воды в обратной магистрали тепловой сети, °С;

Следовательно t2 =70°С;

Расчитываем температуру воды в подающий теплосети, °С:

=78;

Рассчитываем температуру воды в обратной теплосети, °С:

Часовой расход воды на отопление и вентиляцию, т/ч :

;

Часовой расход воды на горячее водоснабжение, т/ч :

Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплой сети, т/ч:

Расчетный часовой расход сетевой воды, т/ч:

Количество обратной сетевой воды, т/ч:

Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами, °С:

Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды , °С:

Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч:

=11,2;

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды, т/ч:

Расход пара на мазутное хозяйство, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства, т/ч:

Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки, т/ч:

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки, т/ч:

Количество продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки, т/ч:

Внутрикотельные потери пара, т/ч:

Количество воды на выходе из деаэратора, т/ч:

Выпар из деаэратора, т/ч:

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор, т/ч:

Количество сырой воды поступающей на химводоочистку, т/ч:

Расход пара для подогрева сырой воды, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающее в деаэратор, т/ч:

Суммарный расход потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара), т/ч:

0,51;

Абсолютный расход пара на деаэратор, т/ч:

Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды, т/ч:

Суммарная паровая нагрузка на котельную, т/ч:

Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация, подогрев сырой воды, разогрев мазута), %:

Количество воды, пропускаемое через подогреватели сетевой воды, т/ч:

Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели, °С:

Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды, °С:

Температура умягченной воды, поступающей в деаэратор из охладителя выпара, °С:

2.3. III режим – точка излома отопительного графика, характеризующий работу котельной при минимальной отопительной нагрузке.

По графику определения температуры наружного воздуха в точке излома (приложение 1) при определяем:

Следовательно t2 =70°С;

Расчитываем температуру воды в подающий теплосети, °С:

=65,8

принимаем , так как в летний период для обеспечения работы системы горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали должна быть равна 70°С.

Расчитываем температуру воды в обратной теплосети, °С:

Часовой расход воды на отопление и вентиляцию, т/ч :

;

Часовой расход воды на горячее водоснабжение, т/ч :

Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплой сети, т/ч:

Расчетный часовой расход сетевой воды, т/ч:

Количество обратной сетевой воды, т/ч:

Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами, °С:

Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды , °С:

Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч:

=8,9;

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды, т/ч:

Расход пара на мазутное хозяйство, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства, т/ч:

Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки, т/ч:

Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки, т/ч:

Количество продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки, т/ч:

Внутрикотельные потери пара, т/ч:

Количество воды на выходе из деаэратора, т/ч:

Выпар из деаэратора, т/ч:

Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор, т/ч:

Количество сырой воды поступающей на химводоочистку, т/ч:

Расход пара для подогрева сырой воды, т/ч:

Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающее в деаэратор, т/ч:

Суммарный расход потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара), т/ч:

0,48;

Абсолютный расход пара на деаэратор, т/ч:

Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды, т/ч:

Суммарная паровая нагрузка на котельную, т/ч:

Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация, подогрев сырой воды, разогрев мазута), %:

Количество воды, пропускаемое через подогреватели сетевой воды, т/ч:

Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели, °С:

Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды, °С:

Температура умягченной воды, поступающей в деаэратор из охладителя выпара, °С:

Расчет и построение графика регулирования температуры

Задаваясь различными значениями температуры наружного воздуха tн (в пределах температур данного климатического района ), определяем температуру воды в тепловой сети и в системе отопления.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

Далее определяем температуру воды в подающей и обратной магистралях тепловой сети и температуру воды в подающей магистрали системы отопления:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+57,5+60-0,5·15=130°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+57,5-0,5·15=70°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+57,5+0,5·15=85°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+54+55,5-0,5·14=122,5°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+54-0,5·14=67°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+54+0,5·14=81°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+50+50-0,5·12,5=113°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+50-0,5·12,5=64°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+50+0,5·12,5=76°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+45+44-0,5·11=103,5°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+45-0,5·11=59,5°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+45+0,5·11=70,5°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+41+39-0,5·10=95°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+41-0,5·10=56°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+41+0,5·10=66°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+36+33-0,5·8=85°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+36-0,5·8=52°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+36+0,5·8=60°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+31+28-0,5·7=75,5°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+31-0,5·7=47,5°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+31+0,5·7=54,5°С.

При , (точка излома),

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+28+25-0,5·6=70°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+28-0,5·6=45°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+28+0,5·6=51°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+26+22-0,5·5,5=62,5°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+26-0,5·5,5=41°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+26+0,5·5,5=49°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+20+16-0,5·4=54°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+20-0,5·4=38°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+20+0,5·4=42°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети:

τ1 = tв + Δθ + Δτ – 0,5·Δt;

τ1 =20+15+11-0,5·3=43°С;

τ2 = tв + Δθ– 0,5·Δt;

τ2 =20+15-0,5·3=32°С

t1 = tв + Δθ+ 0,5·Δt;

t1 =20+20+0,5·3=38°С.

При ,

Сначала определяем связь между температурным напором в нагревательном приборе и теплопередачей в нем:

Затем определяем связь между температурами воды в системе отопления и в тепловой сети: