Расчет тепловой схемы котельной

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 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:

 

 

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:

0,51;

 

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: