Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Проектирование промышленно-отопительной котельной
для жилого района
Пояснительная записка к курсовой работе
по курсу «Источники и системы теплоснабжения
промышленных предприятий»
Нормоконтролер Руководитель
Кириллов В.В._______ Кириллов В.В.________
«___»____________2008г. «___»____________2008г.
Автор работы
студент группы Э-489
Сиражеев Р.Р.
«___»____________2008г.
Работа защищена
с оценкой
_____________________
Челябинск
2008г.
Аннотация
Сиражеев Р.Р. Проектирование промышленно-отопительной котельной для жилого района г. Ульяновск.– Челябинск:
ЮУрГУ, Э, 2008, 23 с, 4 ил. графическая часть на ф.А1. Библиография литературы – 8 наим.
1. Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения
1.1. Расход теплоты на отопление
1.2. Расход теплоты на вентиляцию
1.3. Расход теплоты на горячее водоснабжение
1.4. Расчет годового расхода тепла
2. Расчет температурного графика
3. Расчет расходов сетевой воды
4. Гидравлический расчет паропровода
5. Тепловой расчет паропровода
6. Расчет тепловой схемы котельной
6.1. Расчет тепловой схемы паровой части котельной
6.2. Расчет тепловой схемы водогрейной части котельной
7. Выбор теплообменного оборудования
7.1. Выбор деаэраторов
7.2. Выбор подогревателей
Литература
Приложения
1 Тепловая схема
2 Графическая часть на 1 листе фА1
1. Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и
горячего водоснабжения
Для города Ульяновск запишем данные:
- расчетная температура воздуха для проектирования отопления
tно = - 31 єС
- расчетная температура воздуха для проектирования вентиляции
tнв = - 18 єС
- средняя температура отопительного периода
tср = - 5,7 єС
- продолжительность отопительного периода 213 сут/год = 5112 ч/год.
1.1 Расход теплоты на отопление
Расчетный расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий:
,
где qF – расход тепла на один м2 площади застройки (qF =87 Вт/м2 при
tн.о. = -310С)
k1 – коэффициент, учитывающий отпуск тепла на отопление (k1 = 0.25)
F - площадь застройки (F = fуд z)
fуд – количество площади на одного человека (fуд = 18 м2/чел)
z - количество жителей, z(=90000 чел.)
Текущая отопительная нагрузка:
где tв = 18 єС – температура воздуха внутри помещения,
tн = 8 єС температура наружного воздуха в начале и в конце отопительного периода
.
1.2 Расход теплоты на вентиляцию
Расчетный расход теплоты на вентиляцию общественных зданий.
где k2 - коэффициент, учитывающий расход теплоты на вентиляцию общественных зданий (k2 = 0.6)
Текущая вентиляционная нагрузка:
Нагрузка отопления и вентиляции при tнхм=-13,8 0С:
1.3 Расход теплоты на горячее водоснабжение
Средненедельный расход теплоты горячего водоснабжения в зимнем режиме:
где m - число жителей (m=90 тыс.чел.)
а - норма расхода горячей воды на одного человека в сутки для жилых
зданий (а = 120 л/сут)
b - норма расхода горячей воды на одного человека в сутки для общественных
зданий (b = 25 л/сут)
ср – теплоемкость воды (ср = 4190 Дж/кг∙К)
tг – температура горячей воды (tг = 55 0С)
tх – температура холодной воды (tх = 5 0С)
nс – расчетная длительность подачи тепла на ГВС (nс = 86400с/сут)
Зимний режим:
Летний режим:
Расчетный расход теплоты на ГВС:
где kс – коэффициент суточной неравномерности расхода теплоты (kс = 2.0)
kн – коэффициент недельной неравномерности расхода теплоты (kн =1.2)
1.4 Расчет годового расхода тепла
Расчет годового расхода тепла по отопительной нагрузке:
Расчет годового расхода тепла на вентиляцию:
Расчет годового расхода тепла на горячее водоснабжение:
где nг = 8400 ч/год – длительность работы систем ГВС
в = 0,8 коэффициент, учитывающий изменение средненедельного расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному,
Суммарный годовой расход:
Рис.1.1 График нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения
Значения температур сетевой воды в зависимости от температур наружного воздуха определяются методом регулирования тепловых нагрузок и температурным графиком теплосети. В данном случае имеем качественное регулирование по совмещенной нагрузке ГВС и отопления в закрытых системах теплоснабжения при температурном графике теплосети 150/70 0С.
1. Перепад температур воды внутри тепловой сети:
где єС – температура воды в подающем трубопроводе,
єС – температура воды в обратном трубопроводе.
єС.
2. Температурный напор нагревательного прибора местной системы:
где єС – максимальная температура в отопительном приборе,
3. Перепад температур воды в местной системе:
4. Относительна величина тепловой нагрузки отопления:
5. Температура сетевой воды перед отопительной установкой:
6. Температура сетевой воды после отопительной установки:
Результаты расчета температур сетевой воды отображены в таблице 1.
Таблица 1
Величина
Температура наружного воздуха, єС
+8
+2,8
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-31
0,204
0,31
0,367
0,469
0,571
0,673
0,776
0,878
0,98
1
ф01
49,86
64,23
71,74
84,9
97,79
110,5
122,9
135,3
147,6
150
ф02
33,5
39,41
42,4
47,35
52,08
56,59
60,94
65,13
69,2
70
Рис.2.1 График температур тепловой сети.
Из графика видно, что при температуре t1=65 оС температура наружного воздуха равна tни=2,8 оС. При этой температуре необходимо сделать подрезку.
Рис.2.2 График температур тепловой сети
7. Определим перепады температур сетевой воды в подогревателях нижней ступени горячего водоснабжения д2 и верхней ступени д1:
(кг/с)
єC
где єС.
Находим снижение температуры в подающем трубопроводе:
Находим снижение температуры в обратном трубопроводе:
Полученные результаты запишем в таблицу 2.
Таблица 2
tн
40
47,4
52,1
56,6
60,9
65,1
д1
20,8
14,9
12,3
10,3
8,9
7,7
6,8
5,9
5,8
д2
20,6
26,5
29,1
31,1
32,5
33,7
34,6
35,4
35,6
Температуры сетевой воды и приведены в таблице 3.
Таблица 3
85
86,6
97,2
108,1
119,4
130,6
142,1
153.5
155,8
12,9
15,9
18,3
21
24,1
27,2
30,5
33,8
34,4
Рис. 2.4 График температур тепловой сети
3 Расчет расходов сетевой воды
1. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию (при tн=8 оС):
2. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию при tно:
;
3. Суммарный расход сетевой воды:
Рис. 3.1 График расходов сетевой воды
Гидравлический расчет следует проводить в направлении от потребителей к источнику, чтобы определить параметры пара, с которыми он должен быть отпущен из котельной.
По паропроводу транспортируется насыщенный водяной пар.
Таблица 4
Расчетная
величина
Обознач.
Размерн.
Расчетная формула или метод определения
Номер участка
2
3
4
5
Расход пара на участке
D
кг/с
По заданию
25
16,7
8,3
Длина участка
L
м
То же
750
500
320
90
100
Удельное падение давления
Rл
Па/м
Принимается
Доля местных потерь
a
---
0,3ч0,6
0,5
Потери давления на участке
DP
кПа
28
18,75
12
3,37
3,75
Давление пара в начале участка (от потреб.)
Pнач
1 уч.:
2 уч.:
3,4,5 уч.:
765,87
730,75
712
703,37
703,75
Давление пара в конце участка (от потреб.)
Pкон
700
Средняя плотность пара на участке
кг/м3
3,85
3,70
3,68
Абсолютная эквивалентная шероховатость паропровода
kэ
По рекомендации [1]
0,0002
Коэффициент
Аd
м0,0475
0,42
Расчетный диаметр паропровода
d
0,460
0,396
0,306
Диаметр паропровода по стандарту
d’
Приложение 11 [1]
0,466
0,400
0,300
Средняя скорость пара
wср
м/с
19,5
17,9
15,3
15,4
Количество нормальных задвижек на участке
nЗ
Количество П-образных компен-саторов на участке
nК
Коэффициент гидравлического сопротивления задвижки
xЗ
Приложение 10 [1]
0,3ч0,5
Коэффициент гидравлического сопротивления компенсатора
xк
1,9 + 2∙D0
2,8
2,7
2,5
Коэффициент гидравлического сопротивления тройника
xтр
-«-«-
Суммарный коэффициент гидравлического сопротивления
xуч
17,5
11,9
8,5
6
AR
м0,25
Табл. 5.1 [1]
10,6∙10-3
R’л
23,7
23,9
27,7
27,9
Al
м - 0,25
76,4
Эквивалентная длина местных сопротивлений
Lэкв
514,8
289,2
144,2
101,8
DP’
31,2
16,5
6,7
P’нач
760
728,8
712,3
705,9
706,7
P’кон
Проверка погрешности в определении плотности пара
r’ср
3,88
3,77
3,69
Погрешность определения плотности
%
0,8
0,3
Полученная погрешность удовлетворяет допустимой (2%).
Страницы: 1, 2
