Проект котельной установки

м3/ч

м3/ч

 

м-потери напора в трубопроводах квартальных сетей в режиме циркуляции (принимается из условия на проектирование), м

м - потери в трубопроводе и арматуре, м

- потери в теплообменнике 2-ой ступени (принимается из Подбор  теплообменников), м

 

 – удельная потеря давления на трение.

(определено по графику, исходя  из величины эквивалентной шероховатости -для водяных тепловых сетей) – коэффициент гидравлического сопротивления трения;

(из гидравлического расчета  трубопроводов) – скорость теплоносителя;

(для тепловых сетей) – средний удельный вес теплоносителя;

- ускорение свободного  падения;

(для трубопровода 106х4) – внутренний диаметр трубы;

- приведенная длина трубопровода;

- длина трубопровода по плану;

- эквивалентная длина местных сопротивлений,м;

 

- сумма коэффициентов местного  сопротивления;

Значения коэффициентов местного сопротивления:

Тройник на ответвление 90°

поворот на 90°

Тройник на проход

Для насоса исходной воды:

2 тройник на ответвление;

1 тройник на проход                             

5 поворотов на 90°

Потери напора в задвижке 0,1м.

Потери напора в обратном клапане 0,2м.

Потери напора в фильтре 0,2м

 

 

 

 

 

 

 м

 м

Данные для подбора:

м3/ч

м

Подобран насос: 1+1(резервный)

Наименование продукта: Wilo-IL-Е 65/270-5,5/4

Частота вращения: 1450 1/min

КПД: 71,1 %

 Мощность: 5,19 кВт

Полный вес: 119 кг

Рисунок 7-Характеристика циркуляционного насоса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Подбор дополнительного  оборудования

 

Подбор грязевика для Т2

Расход воды через грязевик кг/с= м3/ч (принимается из табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 6), кг/с.

Принимаем грязевик ГВ Ду350, Серии ТС-568.

Подбор расходомеров:

Расходомер на В1:

Расход воды расходомер кг/с=, м3/ч (принимается из табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 14), кг/с.

Принимаем расходомер-счетчик электромагнитный ЭРСВ 420(Л/Ф)/520(Л/Ф) Ду=65мм

Расходомер на Т1, Т2:

Расход воды расходомер, кг/с= м3/ч (принимается из табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 6), кг/с.

Принимаем расходомер-счетчик электромагнитный ЭРСВ 420(Л/Ф)/520(Л/Ф) Ду=150мм

Расходомер на Т3:

Расход воды расходомер кг/с=, м3/ч (принимается из табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 6), кг/с.

Принимаем расходомер-счетчик электромагнитный ЭРСВ 420(Л/Ф)/520(Л/Ф) Ду=65 мм

Расходомер на Т4:

Расход воды расходомер кг/с= м3/ч (принимается из табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 6), кг/с.

Принимаем расходомер-счетчик электромагнитный ЭРСВ 420(Л/Ф)/520(Л/Ф) Ду=40мм

Подбор регуляторов расхода:

Подбор регулятора на перемычке:

- расход через клапан при реальном перепаде давления, м3/ч

 

-расход воды, проходящий  через клапан (принимается из  табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 14), кг/с.

кг/с= м3/ч

 

м-потери напора в котельном агрегате , м (принимается из паспорта котла)

м

м

 кг/м3-плотность воды при температуре 4˚С

 кг/м3-плотность воды при температуре 70˚С

(м3/ч)

-расход через клапан  при заданном перепаде давления, м3/ч

 

 м3/ч

Принимаем клапан регулирующий КМР ЛГ Ду80 м3/ч

Подбор регулятора подпитку:

- расход через клапан при реальном перепаде давления, м3/ч

 

-расход воды, проходящий  через клапан (принимается из  табл.2 «Расчет тепловой схемы» пункт 7), кг/с.

кг/с=м3/ч

, м

м-потери напора в котельном агрегате , м (принимается из паспорта котла)

м

 м-потери напора в сети Т1, Т2 (принимается по заданию на проектирование), м

м – потери напора в теплообменниках (принимается из расчета теплообменников).

м – потери напора в сети Т3 (принимается из задания на проектирование), м

 м

 кг/м3-плотность воды при температуре 4˚С

 кг/м3-плотность воды при температуре 60˚С

 м3/ч

-расход через клапан  при заданном перепаде давления, м3/ч

 

 м3/ч

Принимаем клапан регулирующий КМР ЛГ Ду25 м3/ч

 

 

 

 

8 Аэродинамический  расчет газовоздушного тракта  котельной

Расчет воздуховода

Для газовой горелки необходимо подавать воздух с соответствующими скоростью и расходом. В данном случае, запроектирована механическая приточная установка, которая состоим из воздухоприемных устройств (решетки), воздуховода круглого сечения, клапана и дутьевого устройства-вентилятора.

Подбор воздухораспределительных устройств:

Методика расчета:

1)По заданному расходу воздуха  подбирают одну или несколько  решеток с суммарным живым  сечением.

∑f’=L/(3600*

L-объемный расход воздуха м3/ч,

-ориентировочная скорость  движения воздуха в жилом сечении.

 - количество решеток.

-площадь живого сечения одной решетким2;

-округляем до ближайщего целого числа с учетом компановки. Определяем скорость воздуха в живом сечении решеток.

 

 

3) Определяем аэродинамическое  сопротивление при проходе воздуха  через решетку.

, Па

№	Наименование помещения	Обозначение системы	f(ж)	L	V	Тип воздухораспределителей	Кол-во	f’	V’	n’
1	котельная	П	0,159	10000	8,7	РС-Г (525-425)	2	0,31	9	1,94

 

Аэродинамический расчет воздуховода:

Последовательность:

Определение нагрузки отдельных расчетных участков.

Нумерация участков

Определение размеров сечения расчетных участков

 

L-объемный расход воздуха м3/ч,

-рекомендуемая скорость  движения воздуха на участке, м/с

- стандартные размеры воздуховодов. ()

Определяем фактические скорости движения воздуха

, м/с

Определение потерь давления на трение по длине

, Па

, Па

R- удельные потери давления на 1м длины воздуховодов, определяемые  по таблицам в зависимости  от V и d.

l- длина расчетного участка, м

-коэффициент учитывающий  шероховатость поверхности в  зависимости от вида поверхности  и скорости движения воздуха.

Определение потерь давления в местных сопротивлениях

=Z, Па

, Па

Определение потерь давления на расчетном участке

, Па

Определение потерь давления в системе

, Па

№	L, м3/ч	l, м	Размеры воздуховодов				V, м/с	R, Па/м	β	Rnl, Па	∑ζ	Р(с), Па	Z, Па	Rnl+Z, Па	∑(Rnl+Z), Па	Примеч.
			а, мм	в, мм	d(э), мм	F, м2
1	10000	7			630	0,312	4,46	1,318	1	9,226	3,5	11,91	41,69	50,91	50,91	решетка РСГ=2,1; отвод 90=0,8; тройник на проход=0,6
2	10000	5,8			800	0,503	5,53	1,504	1	8,723	0,04	18,3	0,73	9,46	60,37	клапан=0,04

 

Рисунок 8 – Расчетная аэродинамическая схема воздушного тракта

Определяем аэродинамические потери по газовому тракту, для этого газовый тракт разбивается на расчетные участки, на которых расход дымовых газов не изменяется. Расчет выполняется на основе расчетной схемы (Рис9 «Расчетная схема для аэродинамики»)

 – расчетный расход дымовых  газов на участке, м3/ ч:

 м3/ ч,

где - расчетный расход топлива на котельный агрегат при номинальном режиме (из паспортных данных),

- объем уходящих газов, рассчитанных на сжигание 1 м3 газообразного топлива (принимаем 10 м3);

- присосы воздуха в газовом  тракте котла;

-теоритическое количество  воздуха, необходимое для сжигания 1 м3 газообразного топлива;

х- температура дымовых газов за котлом (из паспортных данных).

 Подбирают стандартные размеры  дымоходов, d м и F,м2/

3) Определение скорости движения  воздуха на участках по формуле:

, м/с

 – площадь сечения принятого  стандартного воздуховода, м2

4)  Определение потерь давления  на трение.

, Па

где - коэффициент гидравлического трения, принимаем для стальных труб и газоходов, диаметр которых не больше 2 м, то ;

– длина участка, м;

- внутренний диаметр газохода, либо эквивалентный диаметр для  газоходов прямоугольного сечения, м;

-  плотность дымовых газов, при  температуре после котельного агрегата (245 0С, по паспортным данным):

- скорость дымовых газов в  газоходах и дымовых трубах, м/с.

5) Определение потерь давления  на местные сопротивления на  расчетных участках.

, Па,

где: – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

6)  Определение суммарных потерь  давления на расчетных участках.

, Па

Допустимая невязка, м/у участками - 10%.

Все расчеты сведены в Таблицу 5 «Аэродинамический расчет»

 

 

Рис9. Расчетная схема для аэродинамики

 

Таблица 5 «Аэродинамический расчет»

№ участка	L,м3/ч	d, м	F,м2	v, м/с	λ	l,м	ρ	Σζ	∆РL,Па	∆РM,Па	∆Руч,Па	невязка,%
1	3	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
основная магистраль
1-2	21080	0,80	0,50	11,66	0,02	8,00	0,84	1,98	5,00	112,99	117,99
2-3	42160	1,15	1,04	11,28	0,02	5,80	0,84	1,21	4,00	64,68	186,67
4-3	84320	1,60	2,01	11,66	0,02	3,70	0,84	1,30	1,12	74,19	261,98
дымовая труба	84320	1,70	2,27	10,32	0,02	45,00	0,84	0,30	11,54	13,43	286,95
ответвление 5-2
5-2	21080	0,80	0,50	11,66	0,02	8,00	0,84	1,78	5,00	101,58	106,58	9,67
боковые ответвления 6-3
6-7	21080	0,80	0,50	11,66	0,02	8,00	0,84	1,98	5,00	112,99	117,99
7-3	42160	1,15	1,04	11,28	0,02	5,80	0,84	1,21	4,00	64,68	186,67	0,00
боковые ответвления 8-7
8-7	21080	0,80	0,50	11,66	0,02	7,50	0,84	1,78	5,00	101,58	106,58	9,67

 

Невязка меньше 10%, условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 Расчет температурного  удлинения

 

1. на участке №1, 5, 6, 8.

  мм.

где: α- коэффициент температурного расширения (для углеродистой стали α=12х10-6К-1);

        l-длина участка трубопровода (7.5 м);

        Δt-разность температуры теплоносителя  и температуры наружного воздуха, при которой производится монтаж трубопроводов.

2. На участке № 2,7

 мм.

3. На участке № 9

 мм.

Устанавливаем компенсаторы в соединение между котельным агрегатом и газоходом, между газоходом и дымовой трубой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Расчет взрывных  клапанов

Взрывные клапаны на газовом тракте, проектируем для предохранения газоходов от разрушения при внезапных повышениях давления. В качестве легко разрушаемой поверхности применяем паронит.

F взр. пов. =  Vгазохода х 0,05

Vгазохода = L газохода  х S попер. сеч.

На основании расчета аэродинамического расчета (сечение газохода от котельного агрегата диаметром 820 мм) - площадь поперечного сечения газохода S попер. сеч. = 3,14х0,42 =0,5м2. Длину газохода определяем с чертежа «План на отм. 0.000»

На участке №1, 5, 6, 8.

1)Vгазохода=l1хS попер. сеч. = 7,5х0,5=3,7м3

           F взр. пов.=  Vгазохода х 0,05 =3,7х0,05=0,18м2

           Принимаем  клапан IДу600-2 диаметром 600 мм.

 На участке № 2, 7

2) Vгазохода=l1хS попер. сеч. = 7,5х0,98=7,35 м3

            F взр. пов.=  Vгазохода х 0,05 =7,35 х0,05=0,36 м2

           Принимаем клапан IДу800-2 диаметром 800 мм.

На участке № 3

3) Vгазохода=l1хS попер. сеч = 4,5х3,14=14,13 м3

            F взр. пов.=  Vгазохода х 0,05 =14,13х0,05=0,71 м2

            Принимаем клапан IДу900-2 диаметром 900 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

11 Технико-экономические  показатели

 

Количественные показатели:

 

1. Выработка теплоты

 

*24*+*24*(365-

на нужды отопления и вентиляции,

 

=9,96+8,36=18,32 МВт

=6,86 МВт

- расчетная производительность  теплоты при средней температуре  отопительного (табл.2 ОВ п2+ГВС п2), МВт

- расчетная производительность  теплоты летом (табл.2 ОВ п2+ГВС  п2), МВт

- продолжительность отопительного  периода (исходные данные 220).

*24*220+6,86*24*(365-220=120601 МВт/год=434163ГДж/год

 

=120601 (МВт/год) (в соответствии с выбранной схемой котельной)

2. Расход натурального топлива