для жилого района г. Смоленска
Э – 450.140104.2006.085.02.ПЗ
Нормоконтролер:
Руководитель:
Кириллов В. В. _________
«___»________2006 г.
Автор работы:
Студент группы Э-450
Давыдов И. С.__________
«___»_____2006 г.
Проект защищен
с оценкой ____________
Челябинск
2006 г.
Аннотация
В данном проекте приводится расчет производственно-отопительной котельной для жилого района города Смоленска. В основной части проекта рассчитаны тепловые нагрузки на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение, а также расходы воды на отопление и вентиляцию. Выполнен гидравлический и тепловой расчет паропровода по заданной схеме, а также контактный теплообменник с активной насадкой. Приведено обоснование выбора основного оборудования тепловой схемы котельной, а также развернутая тепловая схема производственно-отопительной котельной на листе формата А1.
Содержание
1.Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения……………………………………………………..……………...5
1.1 Сезонная нагрузка………………………..……………………….…………..6
1.2 Круглогодичная нагрузка…………………………………………………….7
2.Расчет температур сетевой воды……………….…………………..…………10
3.Расчет расходов сетевой воды……………………………………….……….13
4.Гидравлический расчет паропровода……………………………….……….14
5.Тепловой расчет паропровода………………………………………….……..17
6.Принципиальная тепловая схема котельной…………………………..…….19
7.Расчет тепловой схемы котельной………………………………….………..21
7.1 Расчет тепловой схемы паровой части котельной………………………..21
7.2. Расчет тепловой схемы паровой части котельной……………………….25
8.Расчет контактного теплообменника с активной насадкой….……………28
8.1 Тепловой расчет КТАН……………………………………………………..28
8.2 Гидравлический расчет КТАН…………………….……………………….31
9.Выбор оборудования тепловой схемы котельной…………………………..32
Заключение………………………………………………………….……………36
Список литературы…………………………………………………...………….37
Приложение…………………………………………………………….………..38
1.Расчет тепловых нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения
В качестве потребителя коммунально-бытовой нагрузки выбран микрорайон г. Смоленска. с жилыми домами квартирного типа и этажностью 5 и более этажей.
Исходные данные для определения сезонной и круглогодичной тепловых нагрузок:
1. Расчетная температура воздуха проектирования отопления tно, оС34
2. Средняя температура наиболее холодного месяца tнхм, оС……..-16,9
3. Расчетная температура воздуха внутри жилых помещений tв , оС+20
4. Расчетная температура горячей воды у абонента tг , оС………..+55
5. Расчетная температура холодной водопроводной воды в летний период tх, оС…………………………………………………………………..+15
6. Расчетная температура холодной водопроводной воды в зимний период tх, оС…………………………………………………………………..+5
7. Количество квадратных метров жилой площади на одного жителя Fуд ,м2/чел……………………………………………………………………...18
8. Количество жителей z, чел…………………………………….90000
9. Укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади qo , Вт/м……………….87
10. Норма среднего недельного расхода горячей воды для жилых помещений, a, л/сут……………………………………..……………………..105
11. Норма среднего недельного расхода горячей воды для общественных и административных зданий, b, л/сут………………………...25
12. Коэффициент, учитывающий расход тепла на общественные здания, k1………………………………………………………………….. 0,25
13. Коэффициент, учитывающий тип застройки зданий, k2……..…..0,6
14. Продолжительность работы системы отопления, no, сут..………218
Коэффициент учитывающий изменение средненедельного расхода тепла на ГВС в неотопительный период по отношению к отопительному, в0,8
1.1 Сезонная нагрузка
Производственно-отопительная котельная рассчитывается для трех режимов работы, поэтому необходимо, чтобы нагрузки отопления и вентиляции были определены для следующих температур наружного воздуха:
· температура начала отопительного периода tн=+8 0С;
· средняя температура наиболее холодного месяца tнхм=-16,9 0С;
· расчетная температура воздуха проектирования отопления tно=-34 0С
Таблица 1 Расчет сезонных нагрузок
Величина
Единица измерения
Расчет
Наименование
Расчетная формула или способ определения
Расчетная нагрузка отопления (при tно)
МВт
Расчетная нагрузка вентиляции (при tнв= tно для жилых и общественных зданий)
Нагрузка отопления при tн= +8 0С
Нагрузка
вентиляции при
tн= +8 0С
Нагрузка отопления при tнхм = -8,6 0С
Нагрузка вентиляции при
tнхм = -8,6 0С
1.2 Круглогодичная нагрузка
Таблица 2 Расчет круглогодичной нагрузки
Средненедельный расход тепла на ГВС для зимнего периода
Средненедельный расход тепла на ГВС для летнего периода
Коэффициент недельной неравномерности
kн (справочное)
-
1,2
Коэффициент суточной неравномерности
kс (справочное)
2,0
Расчетный расход тепла на ГВС для зимнего периода
1,2∙2,0∙21,823 = 52,375
Расчетный расход тепла на ГВС для летнего периода
1,2∙2,0∙13,967= 33,521
Средняя температур воздуха отопительного периода
или по приложению 1 [1]
0С
-2,7
Годовой расход тепла на отопление
Годовой расход тепла на вентиляцию
Годовой расход тепла на ГВС
Суммарный годовой расход теплоты
2. Расчет температур сетевой воды
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 в закрытой системе теплоснабжения при температурном графике теплосети 150/70 0С.
Таблица 3 Расчет температур сетевой воды
Температура воды в подающем трубопроводе при tн=tно
(по условию)
°С
150
Температура воды в обратном трубопроводе при tн=tно
70
Температура воды в стояке местной системы после смешения на вводе
95
Перепад температур воды в местной системе
95-70 = 25
Перепад температур тепловой сети
150-70 = 80
Температурный напор нагревательного прибора местной системы
Текущие значения температур воды в прямом и обратном трубопроводе рассчитываем по формулам:
,
где –– величина относительной тепловой нагрузки:
Таблица 4 Температуры сетевой воды
tн,°С
+8
0
-5
-10
-15
-20
-25
-26
0,227
0,409
0,523
0,636
0,75
0,864
0,977
1
ф01
53,02
77,15
91,71
105,84
119,86
133,70
147,26
ф02
34,86
44,43
49,87
54,96
59,86
64,58
69,10
Независимо от метода регулирования тепловых нагрузок необходимо учитывать, что при любых температурах наружного воздуха температура сетевой воды в подающем трубопроводе не может опускаться ниже 65 °С. Поэтому при определенной температуре наружного воздуха (tни) происходит смена метода регулирования с качественного на количественное или наоборот.
Из (рис.2) в точке излома температурного графика определяем температуру наружного воздуха tни=+5°С.
Температуры сетевой воды и должны быть рассчитаны с учетом нагрузки отопления и ГВС. , .
Для двух подогревателей const. Можно рассчитать по формуле:
Для расчетного режима, при котором поверхность теплообмена подогревателей будет максимальна, то есть при tн=tни=4,8°С, находим величину:
где величина недогрева водопроводной воды в подогревателе первой ступени П1, принимается в диапазоне 5…10°С.
Определим температуру воды в подогревателе первой ступени:
.
Для любой наружной температуры находят и .
Выполним пересчет сетевой воды и результаты сведем в таблицу:
Таблица 5 Пересчет температур сетевой воды
8
5
-8,6
д1
20,16
16,65
12,69
11,3
8,99
5,42
1,98
д2
25,20
28,71
32,67
34,06
36,37
39,94
43,38
46,57
47,34
ф1
85,16
93,8
104,4
113,3
114,8
125,3
135,7
147,3
ф2
9,66
15,72
17,2
17,94
18,59
19,92
21,2
22,53
22,66
3. Расчет расходов сетевой воды
Расход сетевой воды на абонентском вводе поддерживается постоянным и равным:
(tн≤tни)
При tн>tни расход сетевой воды находим по текущей тепловой нагрузке :
, кг/с
Расход воды на вентиляцию определяем так же, но по температурам сетевой воды и :
(tн>tни) , кг/с
4. Гидравлический расчет паропровода
Гидравлический расчет паропровода выполняется от потребителей к источнику, чтобы определить параметры пара у источника.
Исходные данные:
Схема паропровода изображена на бланке задания (стр.2)
Технологический теплоноситель – сухой насыщенный водяной пар.
Результаты гидравлического расчета паропровода приводятся в таблице 6.
Таблица 6. Гидравлический расчет паропровода
Расчетная
величина
Обозн.
Разм.
Расчетная формула или способ
определения
Номер участка
2
3
Расход пара на участке
D
кг/с
По заданию
16,67
8,335
Длина участка
L
м
--«---»--
650
240
90
Удельное падение давления
Rл
Па/м
Принимается по [1]
25
Доля местных потерь
a
---
0,5
Потери давления на участке
DP
кПа
24,375
9,0
3,375
Давление пара в конце участка
Pкон
По заданию.
Для уч.1:
709,0
700
Давление пара в начале участка
Pнач
733,38
703,38
Средняя плотность пара на участке
кг/м3
3,76
3,693
3,707
Абсолютная эквивалентная шероховатость паропровода
kэ
По рекомендации [1]
0,0002
Коэффициент
Аd
м0,0475
По табл. 5.1 [1] или
0,42
Расчетный диаметр паропровода
d
0,511
0,398
Диаметр паропровода по стандарту
d’
Приложение 11 [1]
0,514
0,408
Средняя скорость пара
wср
м/с
21,38
17,28
17,20
Количество нормальных задвижек на участке
nз
Количество П-образных компенсаторов на участке
nк
Принимается по [2]
Коэффициент гидравлического сопротивления задвижки
xз
Приложение 10 [1]
0,4
Коэффициент гидравлического сопротивления компенсатора
xк
1,7
Коэффициент гидравлического сопротивления тройника
xтр
0,08
1,8
Суммарный коэффициент гидравлического сопротивления
xуч
5,9
4,28
4,3
AR
м0,25
Табл. 5.1 [1]
10,6×10-3
R’л
25,79
22,07
21,99
Al
м - 0,25
76,4
Эквивалентная длина местных сопротивлений
Lэкв
196,18
106,63
107,12
DP’
21,82
7,65
2,55
707,65
700,0
729,47
702,55
Проверка погрешности в определении плотности пара
r’ср
3,79
3,685
3,72
Погрешность определения плотности
%
-0,8
0,21
-0,04
Полученная погрешность меньше допустимой (2%).
Страницы: 1, 2, 3
