Аналитический расчет принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной
Содержание
Исходные данные для расчета …..……………………………………………….3
1. Аналитический расчет принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной …………..………………………………………………………5
2. Расчет принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной с применением ЭВМ ……………………………………………………….12
2.1 Файл исходных данных ……………………………………………...12
2.2 Результаты расчета …………………………………………………...14
Вывод …….………………………………………………………………………15
Список используемой литературы ………….………………………………….15
Исходные данные для расчета
Расчет выполняется для приведенной на рисунке 1 принципиальной тепловой схемы котельной. Котельная предназначена для снабжения горячей водой жилых и общественных зданий для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Тепловые нагрузки котельной с учетом потерь в наружных сетях при максимально-зимнем режиме следующие: на отопление 6,84 Гкал/ч; на вентиляцию 0 Гкал/ч и на горячее водоснабжение 2,16 Гкал/ч. Общая теплопроизводительность котельной 9,0 Гкал/ч.
Тепловые сети работают по температурному графику 150-70 °С, для горячего водоснабжения принята смешанная схема подогрева воды у абонентов. Расчетная минимальная температура наружного воздуха –55 °С. Подогрев сырой воды перед химводоочисткой принят до 20 °С от 5 °С зимой и 15 °С летом. Деаэрация воды осуществляется в деаэраторе при атмосферном давлении.
Для удобства приведена таблица 1 «Исходные данные», для расчета тепловой схемы котельной, работающей на закрытую систему теплоснабжения. Эта таблица составляется на основании проекта системы теплоснабжения или расчета расходов теплоты различными потребителями по укрупненным показателям. Расчет производится для трех характерных режимов: максимально-зимнего, наиболее холодного месяца и летнего.
Рис. 4.3. Принципиальная тепловая схема котельной с водогрейными котлами
1 – котел водогрейный; 2 – насос сетевой; 3 – насос рециркуляционный; 4 – насос сырой воды;
5 – насос подпиточной воды; 6 – бак подпиточной воды; 7 – подогреватель сырой воды; 8 – подогреватель
химически очищенной воды; 9 – охладитель подпиточной воды; 10 – деаэратор; 11 – охладитель выпара
Таблица 1 «Исходные данные»
| Наименование | Размерность | Обо-зна-чение | Значение величины при характерных режимах работы котельной | ||
| максимально-зимнем | наиболее холодного месяца | летнем | |||
| Место расположения котельной | - | г. Хабаровск | |||
| Максимальные расходы теплоты: | МВт | ||||
| на отопление жилых и общественных зданий | МВт |  | - | - | |
| на вентиляцию общественных зданий | МВт |  | - | - | |
| на горячее водоснабжение | МВт |  | 2,5 | 2,5 | |
| Расчетная температура наружного воздуха для отопления | °С |  | -55 | -43,2 | - |
| Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции | °С |  | -45 | - | - |
| Температура воздуха внутри помещений | °С |  | - | ||
| Температура сырой воды | °С |  | |||
| Температура подогретой сырой воды перед химводоочисткой | °С |  | |||
| Температура подпиточной воды после охладителя деаэрированной воды | °С |  | |||
| Коэффициент собственных нужд химводоочистки | - |  | 1,25 | 1,25 | 1,25 |
| Температура воды на выходе из водогрейных котлов | °С |  | |||
| Температура воды на входе в водогрейные котлы | °С |  | |||
| Расчетная температура горячей воды после местных теплообменников горячего водоснабжения | °С |  | |||
| Предварительно принятый расход химически очищенной воды | т/ч |  | 0,7 | ||
| Предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды | т/ч |  | 0,15 | ||
| Температура греющей воды после подогревателя химически очищенной воды | °С |  | |||
| КПД подогревателей | - |  | 0,98 | 0,98 | 0,98 |
Аналитический расчет принципиальной тепловой схемы водогрейной котельной
Расчет тепловой схемы котельной c водогрейными котлами, работающей на закрытую систему теплоснабжения рекомендуется проводить в следующей последовательности.
1. Определяется коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:
2. Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции для режима наиболее холодного месяца:
где 
-температура внутри помещения; 
-температурный напор в нагревательном приборе; 
- расчетная разность температур сетевой воды; 
-расчетный перепад температур в отопительной системе.
Из исходных данных следует: 
; 
; 
Тогда 
3. Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции для режима наиболее холодного месяца:
°С.
4. Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию:
- для максимально-зимнего режима
МВт.
- для режима наиболее холодного месяца
МВт.
5. Суммарный отпуск теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения:
- для максимально-зимнего режима
МВт.
- для режима наиболее холодного месяца
МВт.
6. Расход воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей для максимально-зимнего режима:
т/ч.
7. Тепловая нагрузка подогревателя первой ступени (на обратной линии сетевой воды) для режима наиболее холодного месяца:
8. Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени для режима наиболее холодного месяца:
МВт.
9. Расход сетевой воды на местный теплообменник второй ступени, т.е. на горячее водоснабжение, для режима наиболее холодного месяца:
т/ч.
10. Расход сетевой воды на местный теплообменник для летнего режима:
т/ч.
11. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч.
12. Расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
13. Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей
- для максимально-зимнего режима:
°С;
- для режима наиболее холодного месяца
°С;
- для летнего режима
°С.
14. Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
15. Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
16. Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды:
- для максимально-зимнего режима
°С;
- для режима наиболее холодного месяца
°С;
- для летнего режима
°С.
17. Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор
- для максимально-зимнего режима:
°С;
- для режима наиболее холодного месяца
°С;
- для летнего режима
°С.
18. Проверяется температура сырой воды перед химводоочисткой:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
°С;
- для летнего режима
°С.
19. Расход греющей воды на деаэратор:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
20. Проверяется расход химически очищенной воды на подпитку теплосети:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
21. Расход теплоты на подогрев сырой воды:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
МВт;
- для летнего режима
МВт.
22. Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
МВт;
- для летнего режима
МВт <0, значит, подогрев химически очищенной воды в летний период не требуется.
23. Расход теплоты на деаэратор:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
МВт;
- для летнего режима
МВт.
24. Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе деаэрированной воды:
- для максимально-зимнего режима и наиболее холодного месяца
МВт;
- для летнего режима
МВт.
25. Суммарный расход теплоты, необходимый в водогрейных котлах:
- для максимально-зимнего режима
МВт;
- для режима наиболее холодного месяца
МВт;
- для летнего режима
МВт.
26. Расход воды через водогрейные котлы:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
-для летнего режима
т/ч.
27. Расход воды на рециркуляцию:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
28. Расход воды по перепускной линии:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
29. Расход сетевой воды:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
30. Расчетный расход воды через котлы:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
31. Расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линии:
- для максимально-зимнего режима
т/ч;
- для режима наиболее холодного месяца
т/ч;
- для летнего режима
т/ч.
32. Разница между найденным ранее и уточненным расходом воды внешними потребителями:
- для максимально-зимнего режима
%;
- для режима наиболее холодного месяца
%;
- для летнего режима
%.
Разница между найденным ранее и уточненным расходами воды через котлы незначительна (<1 %), поэтому выполненный расчет считается законченным.
Далее приводится пример расчета тепловой схемы с применением ЭВМ.