Тепловой расчет котельных агрегатов

Реферат

Пояснительная записка 60 страниц, 12 таблицы, 10 источников литературы.

 

РАСХОД, ТЕМПЕРАТУРА, РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

 

       Объёктом  разработки является жилой микрорайон.

Цель работы – проектирование и расчёт системы теплоснабжения микрорайона с разработкой чертежей и спецификаций.

       В результате  проектирования должны быть разработаны  планы тепловых сетей и схемы  трубопроводов, произведён гидравлический  расчёт тепловых сетей, построены  температурный, расходный и пьезометрический  графики тепловых сетей, составлена  спецификация оборудования и  материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Оглавление

Реферат ............................................................................................................................. 2

Введение ........................................................................................................................... 4

Раздел 1. Проектирование распределительных тепловых сетей .................................5

1.1 Исходные данные ...................................................................................................... 5

1.2 Определение часовых  тепловых нагрузок ...............................................................6

1.3 Определение расчетных  расходов тепла на отопление, .........................................7

вентиляцию и горячее водоснабжение .......................................................................... 7

1.4 Регулирование подачи  теплоты ................................................................................ 9

1.5 Регулирование отпуска  теплоты на отопление ..................................................... 10

1.6 Регулирование отпуска  теплоты на вентиляцию .................................................. 12

1.7 Регулирование отпуска  теплоты на горячее водоснабжение .............................. 13

1.8 Схема и трасса тепловых  сетей............................................................................... 15

1.9 Гидравлический расчет  тепловых сетей ................................................................ 15

1.10 Определение падения  давления в тепловых сетях  и расчет

диаметров труб ............................................................................................................... 18

1.11 График зависимости  суммарной тепловой нагрузки  от температуры

наружного воздуха и продолжительности ................................................................... 20

1.12 Определение расчѐтных  расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и

горячее водоснабжение.................................................................................................. 23

1.13 Пьезометрический график  и его описание .......................................................... 25

1.14 Подбор сетевых и  подпиточных насосов ............................................................ 25

1.15 Подбор компенсаторной  ниши и лоткового канала ........................................... 27

Раздел 2.Тепловой расчет котельных агрегатов ..........................................................28

2.1 Расчет объемов и  энтальпии продуктов сгорания  и воздуха. .............................. 28

2.2 Тепловой баланс котла ............................................................................................ 34

2.3 Поверочный расчет топки ....................................................................................... 28

2.4 Поверочный расчет котельных  пучков .................................................................. 30

2.5 Невязка………………………………………………………………………………39

Заключение ......................................................................................................................45

Список используемой литературы ................................................................................46 

Введение

 

Теплоснабжение – подача тепловой энергии в виде горячей воды или пара к потребителям. Тепло подаётся по специальным трубопроводам – тепловым сетям. Тепловые сети делятся на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населённого пункта, распределительные – внутри квартала, микрорайона и ответвления к зданиям.

Тепло может подаваться потребителям в систему отопления, вентиляции, горячего водоснабжения двумя путями:

• централизованно;

• децентрализованно.

Централизованно, когда тепло одного источника подаётся многочисленным потребителям. Источниками могут быть:

• ТЭЦ
• районные котельные (водогрейные, промышленно-отопительные).

Теплоснабжение является одной из основных систем энергетики любой высокоразвитой страны. Теплоснабжение народного хозяйства требует приблизительно 1/3 всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.

Водяные системы теплоснабжения применяют двух типов:

- закрытые;

- открытые.

В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель. В открытых системах циркулирующая вода частично или полностью разбирается у абонентов горячего водоснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

     Курсовая работа  по теплоснабжению разработана  для г. Волгоград.

     Климатические  данные:

• Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки: -28оС;

• Расчетная температура для вентиляции: -25оС

• Средняя скорость ветра в январе: 4,4 м/с;

• Продолжительность отопительного периода: 177 суток;

 

• Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха:

tН, 0C	, ч
-30	1
-25,9;-29	12
-20;-24,5	116
-15;-19,	216
-10,0;-14,9	522
-5;-9,9	738,8
0;-4,9	118,8
+5;+0,1	1048,8
+8;+5,1	449,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВЫХ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

 

Число жителей, чел., определяется по формуле:

                                         ΣAтр.,                                             (1)

m=400*3=1200

где – плотность населения, чел/га.

Жилая площадь микрорайона ,м2,

                                             ,                                              (2)

A=3Га

где – норма жилой площади на одного человека, принимается равной 9-12 м2/чел.

 

Определение расчетных расходов тепла на отопление,

вентиляцию и горячее водоснабжение

 

Расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий, Вт,

                                     ,                                           (3)

=4980000+124500=6225000 Вт

Расчетный расход тепла на отопление жилых зданий, Вт,

                                          ,                                                 (4)

=166*30000=4980000 Вт

где – укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на отопление жилых зданий, Вт/м2, принимается по табл. 3.

 

 

                                           ,                                                   (5)

=0,25*4980000=1245000 Вт/м2

где – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать равным 0,25.

Расчетный расход тепла на приточную вентиляцию, Вт,

                                     ,                                          (6)

=0,6*4980000=2988000Вт

где – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г., – 0,4, после 1985 г. – 0,6.

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение ,Вт,

                ,                                         (7)

          ,     =379*1200=454800Вт                                   

 

где – укрупненный показатель расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека (норма расхода горячей воды в жилых зданиях на одного человека равна 110 л/сут.). Принимается по табл. 4.

 

Таблица 4

Укрупненный показатель qh

 

Средняя за отопительный  период норма расхода в сутки  горячей воды в л на одного человека при температуре воды 55оС	qh, Вт/чел
85	320
90	330
105	379
115	406

 

 

Максимальный часовой расход тепла на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, Вт,

,                                                (8) 

=2,4*454800=1091520Вт

Определение расходов тепла по формулам  следует произвести для всего микрорайона в целом, но для каждого вида нагрузки раздельно и занести в табл. 5.

4. РЕГУЛИРОВАНИЕ  ПОДАЧИ ТЕПЛОТЫ

 

Метод регулирования подачи тепла выбирается студентом в соответствии с принятой системой теплоснабжения и схемой подключения жилищно-коммунальных потребителей тепла и согласовывается с руководителем курсового (дипломного) проектирования.

В закрытых системах теплоснабжения при параллельной и двухступенчатой смешанной схемах подключения водоподогревателей горячего водоснабжения регулирование подачи тепла следует принимать, как правило, по отопительной нагрузке (отопительные температурные графики), а при двухступенчатой последовательной и предвключенной схемах — по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный температурный график).

В открытых системах при наличии у потребителей тепла регуляторов расхода воды на отопление принимается регулирование по отопительной нагрузке по качественному отопительному температурному графику, а при наличии регуляторов суммарного расхода воды на отопление и горячее водоснабжение в подающем трубопроводе сети - качественное регулирование по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения по скорректированному температурному графику [1].

При отсутствии регуляторов расхода воды у потребителей регулирование подачи тепла в открытых системах может быть  по отопительной нагрузке по качественному или оптимальному качественно-количественному температурным графикам.

 

4.1. Регулирование  отпуска теплоты на отопление

 

Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от t ' (точка излома) до to (расчетная точка для проектирования отопления) ведется по температурам, определяемым по формулам:

,=18+64,5*0,49+(60-12,5)*0,41=69°С (9)

=18+64,5*0,49-12,5*0,41=44,5°С (10)

где  τ1,oi, τ2,oi – соответственно температуры в подающем и обратном тру- 

         бопроводах;                                                                                                                                                                         

Δto – температурный перепад в нагревательном приборе местной системы: Δto =τпр-tср при to;

τпр – средняя температура нагревательного прибора в местной

системе: = °С

 – относительная тепловая  нагрузка: ;

ti – температура внутри помещения (принять 18°C);

δτо – перепад температур в тепловой сети при to, °С : ;

Θ – перепад температур в местной системе: ;                 

(при to).

Определяем τ1,oi и τ2,oi по (9), (10) для различных температур наружного воздуха.

 Температура воды после  водоструйного насоса элеватора  будет:

=18+64,5*0,49+12,5*0,41=54,7°С (11)

Местное количественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от 8°С до t ' производится путем местных пропусков или изменением количества воды, поступающей в местную систему из тепловой сети путем перекрытия задвижек. В этом диапазоне τ1 и τ2 являются постоянными и соответствуют температуре горячей и обратной воды в тепловой сети для летнего сезона.

Температура обратной воды при количественном регулировании отопительной нагрузки в диапазоне 8°С - t ' определяется по формуле:

=70-1+1,5/1+2*1,5[2*70-2*18-(8.94+2*40.9-2*18]*0.5=57,2°С (12)

где  

 – коэффициент инжекции, рассчитанный при температуре  в точке излома t';

=54,7-44,5=10,2

=18-8/18-(-2)=0.5

4.2. Регулирование  отпуска теплоты на вентиляцию

 

Местное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне от  8°С до t' ведется путем изменения количества сетевой воды при постоянном расходе через калорифер. Температура воды после калорифера τ2,o для различных значений t в указанном диапазоне определяется методом подбора по уравнению: =[(70+25)-(8+18)/(70+44,5)-(-2+18)]*(70-44,5/70-25)=0,71

 

(13)

где   =18-8/18-(-2)=0,5 при t'.

Местное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне от до tо при рециркуляции воздуха ведется изменением количества воды при постоянном расходе воздуха через калорифер ( — расчетная температура для проектирования вентиляции).