123587 (689526), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

где =15⁰С (расчётная температура холодной воды, принимаемая в летний период)

Определим поток теплоты необходимый на горячее водоснабжение:

Для птичника 1:

, Вт

Для птичника 2:

, Вт

Для ремонтной мастерской:

, Вт

Определим тепловую нагрузку котельной в летний период (1.2):

,Вт

,Вт (в летнее и зимнее время равны)

,Вт

Построение годового графика тепловой нагрузки.

Годовой расход теплоты на все виды теплопотребления может быть подсчитан по аналитическим формулам, но удобнее определять его графически из годового графика тепловой нагрузки, который необходим также для установления режимов работы котельной в течение всего года. Такой график строят в зависимости от длительности действия в данной местности различных наружных температур [прил. 3].

Строим годовой график тепловой нагрузки:

C помощью графика определяем годовой расход теплоты на все виды теплопотребления [стр. 129]:

, (1.8)

где F - площадь годового графика тепловой нагрузки, мм²; m_Q и m_n - масштабы расхода теплоты и времени работы котельной, соответственно Вт/мм и ч/мм.

Площадь равна F= 34014 мм²; масштаб расхода теплоты m_Q=10000 Вт/мм; масштаб времени работы котельной m_n= 20 ч/мм.

, ГДж/год.

2. Выбор теплоносителя

Согласно СНиП 41-02-2003 "Тепловые сети. Нормы проектирования"[2]:

В системах централизованного теплоснабжения для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических нужд жилых, общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя следует, как правило, принимать воду.

Следует также проверять возможность применения воды как теплоносителя для технологических процессов.

Применение для предприятий в качестве единого теплоносителя пара для технологических процессов, отопления, вентиляции и горячего водоснабжения допускается при технико-экономическом обосновании.

Температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха принимается равной 150⁰С, а в обратном трубопроводе она составляет 70⁰С. И только в тех случаях, когда расчетная тепловая нагрузка Ф_р 5,8 МВт, допускается применение в подающей магистрали воды с температурой 95...110⁰С в соответствии с расчетной температурой в местных системах отопления.

Использование одного теплоносителя для всех видов тепловой нагрузки значительно упрощает систему теплоснабжения, делает ее дешевле в сооружении, надежнее в эксплуатации.

При расчете графиков температур сетевой воды в системах централизованного теплоснабжения начало и конец отопительного периода при среднесуточной температуре наружного воздуха принимается 8 °С.

Выберем теплоноситель воду с температурой в подающей линии 110⁰С, а в обратном трубопроводе 70⁰С.

3. Подбор котлов

Отопительно-производственные котельные в зависимости от типа установленных в них котлов могут быть водогрейными, паровыми или комбинированными - с парогрейными и водогрейными котлами.

Расчетную тепловую мощность котельной принимают по тепловой нагрузке для зимнего периода. [стр.130]

(3.1)

где Ф_уст - суммарная тепловая мощность всех котлов, установленных в котельной, Вт.

В котельной должно быть не менее двух и не более четырех (стальных) или шести (чугунных) котлов, причем котлы однотипные по теплоносителю должны иметь одинаковую площадь поверхности нагрева.

Выбирать котлы будем такой тепловой мощности, чтобы она была кратной летней тепловой нагрузке Ф_р.л. Это делается для того, чтобы более рационально использовать котлы, работающие в летний период на горячее водоснабжение и технологические нужды.

В результате расчетов мы получили расчетную мощность котельной 2,47 МВт, а в летний период 0,4 МВт. По справочнику [прил.14] выберем котлы "Универсал 5" мощностью при работе на газу (в моём случае саратовский газ) 526 кВт, котел имеет 34 секции и габаритные размеры: длину 2095 мм, ширину 2060 мм и высоту 1910 мм.

В зимний период будут работать пять котлов с общей мощностью:

,кВт

В летний период, для обеспечения необходимого потока теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды, в котельной будут работать один котел мощностью:

,кВт

4. Регулирование отпуска теплоты котельной

В связи с тем, что тепловая нагрузка потребителей не постоянна, а изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, режима работы системы вентиляции, расхода воды на горячее водоснабжение и технологические нужды, экономичные режимы выработки тепловой энергии котельной должны обеспечиваться центральным регулированием отпуска теплоты по преобладающему виду тепловой нагрузки. Вид теплоносителя определяет способ регулирования отпуска теплоты потребителям. В водяных тепловых сетях применяется качественное регулирование подачи теплоты, осуществляемое путем изменения температуры теплоносителя при постоянном расходе.

При теплоснабжении жилых, общественных и производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений центральное качественное регулирование в водяных тепловых сетях обычно ведут по отопительной нагрузке. Температуру теплоносителя изменяют в соответствии с температурным графиком, который строят в зависимости от расчетных температур наружного воздуха.

При построении графика температур воды в тепловой сети исходят из аналитических зависимостей температуры воды в подающем и обратном трубопроводах от наружной температуры. Поскольку эти зависимости близки к линейным, ограничимся приближенным построением графика при параметрах теплоносителя 110-70⁰С.

По оси абсцисс откладываем значения наружной температуры, по оси ординат - температуру сетевой воды. Начало координат совпадает с расчетной внутренней температурой производственных(или птицеводческих) зданий (18⁰С) и температурой теплоносителя, также равной 18⁰С. На пересечении перпендикуляров, восстановленных к осям координат в точках, соответствующим температурам =110⁰С и t_н=-31⁰С, находим точку А, а проведя горизонтальную прямую от температуры обратной воды 70⁰С, -точку В. Соединим точки А и В с началом координат, получим график изменения температуры прямой и обратной воды в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха.

При наличии нагрузки горячего водоснабжения температура теплоносителя в подающей линии сети открытого типа не должна опускаться ниже 60⁰С, поэтому температурный график для подающей воды имеет точку излома С, левее которой =const. Подачу теплоты на отопление при постоянной температуре регулируют изменением расхода теплоносителя.

Минимальная температура обратной воды определяется, если через точку С провести вертикальную линию до пересечения с графиком обратной воды. Проекция точки D на ось координат показывает наименьшее значение обратной воды (42⁰С)

Перпендикуляр, восстановленный из точки, соответствующей расчетной наружной вентиляционной температуре (-16⁰С), пересекает прямые АС и BD в точках Е и F, показывающих максимальные температуры прямой и обратной воды для систем вентиляции. По графику определим эти температуры соответственно 82⁰С и 54⁰С , которые в диапазоне от t_н.в до t_н остаются неизменными (линии ЕК и FL). В этом диапазоне температур наружного воздуха вентиляционные установки работают с рециркуляцией, степень которой регулируется таким образом, чтобы температура воздуха, поступающего в калорифер, оставалась постоянной.

5. Подбор питательных устройств и сетевых насосов

Для принудительной циркуляции воды в тепловых сетях в котельной устанавливают два сетевых насоса с электроприводом (один из них резервный). Подачу сетевого насоса (м³/ч), равную часовому расходу сетевой воды в подающей магистрали, определяют по формуле [стр.134]:

, (5.1)

где Ф_р.в=Ф_р-Ф_с.н - расчетная тепловая нагрузка, покрываемая теплоносителем - водой, Вт; t_п и t₀ - расчетные температуры прямой и обратной сетевой воды, ⁰С; - плотность обратной воды (при t₀=70⁰С =977,8 кг/м³); Ф_с.н - тепловая мощность, потребляемая котельной на собственные нужды (подогрев и деаэрация воды, отопление вспомогательных помещений и др.), определим по формуле [стр.134]:

(5.2)

,Вт

Определим подачу сетевого насоса (5.1):

,м³/ч

Напор, развиваемый сетевым насосом, зависит от общего сопротивления тепловой сети. Если же теплоноситель получают в водогрейных котлах, то учитывают также потери давления в них. Ориентировочно принимают Р_сет.н=200...400 кПа.

Выберем Р_сет.н=400 кПа.

Подпиточные насосы компенсируют разбор воды из открытых тепловых сетей на горячее водоснабжение и технологические нужды, а также восполняют утечки воды, составляющие 1...2% ее часового расхода. Подача подпиточного насоса (м³/ч) [стр.134]:

, (5.3)

где Ф_г.в - расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения, Вт; Ф_т.н.в - часть расчетной тепловой нагрузки на технологические нужды, покрываемая теплоносителем - водой, Вт; t_г и t_х - расчетные температуры горячей и холодной воды, ⁰С; _пп - плотность подпиточной воды, можно принять , кг/м³.

м³/ч

Напор развиваемый подпиточными насосами, Р_пп.н=200...600 кПа.

Выберем Р_пп.н=600 кПа.

В котельной должно быть не менее двух подпиточных насосов, из которых один резервный, Устанавливают их перед сетевыми насосами, подавая в систему химически очищенную воду из деаэраторов или баков - аккумуляторов подпиточной воды. В качестве сетевых и подпиточных используют центробежные консольные насосы типа К и КМ.

Насосы выбирают по расчетным значениям подачи и напора.

Выберем сетевой насос по [прил.15],марки 3К-6 и КПД 60%. Подпиточный насос по этому же приложению выбираем марки 2,5МЦ-0,8М с КПД 40%.

Мощность (кВт), потребляемая центробежным насосом с электроприводом, определяется по формуле [стр. 135]:

, (5.4)

где Q_н - подача насоса, м³/ч; Р_н - напор, создаваемый насосом, кПа; - КПД насоса.

Определим мощность сетевого насоса по формуле (5.4):

,кВт

Определим мощность подпиточного насоса

,кВт

Теперь по справочнику асинхронных двигателей [3], выберем двигатели для привода сетевого и подпиточного насоса.

Для привода сетевого насоса будем использовать двигатель АИРМ 132М4 мощностью 11 кВт и синхронной частотой вращения 1500 об/мин.

Для привода подпиточного насоса будем использовать двигатель АИРМ 112М4 мощностью 5,5 кВт и синхронной частотой вращения 1500 об/мин.

6. Расчет водоподготовки

В производственно-отопительных котельных получила распространение до котловая обработка воды в натрий-катионитовых фильтрах с целью ее умягчения. Объем катионита (м³), требующийся для фильтров, находят по формуле [стр 135]:

(6.1)

где - расчетный расход исходной воды, м³/ч; - период между регенерациями катионита (принимают равным 8...24 ч); Н₀ - общая жесткость исходной воды, мг-экв/кг, для Вологды Н₀=3 мг-экв/кг; Е - объемная способность катионита, г-экв/м³ (для сульфоугля Е=280...350г-экв/м³. Примем =10 ч., Е=300 г-экв/м³

Расчетный расход исходной воды [стр. 136]:

(6.2)

где 4,5 - расход воды на регенирацию 1 м³ катионита, м³; - расход исходной воды, м³/ч. Для водогрейной котельной он равен количеству воды, подаваемой подпиточным насосом =Q_пп.н.

Определим расчетный расход исходной воды (6.2):

,м³/ч

Объем катионита (6.1):

,м³

Расчетная площадь поперечного сечения одного фильтра [стр. 136]:

(6.3)

где h - высота загрузки катионита в фильтре, равная 2...3 м; n - число рабочих фильтров (1..3).

Характеристики

Список файлов курсовой работы