Расчет тепловой схемы котельной

Расчет производится для трех характерных режимов: максимально-зимнего, наиболее холодного и летнего.

Определяем коэффициент снижения расходов теплоты на отопление. вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

. , (3.4)

где – принятая температура воздуха внутри отапливаемого помещения, ;

- расчетная температура наружного воздуха, ;

– температура наружного воздуха для режима наиболее холодного месяца (принимается равной расчетной для вентиляции), .

Подставим:

Определяем коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

(3.5)

Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции для максимально зимнего режима определяем по графикам.

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу.

Температура обратной сетевой после систем отопления и вентиляции для максимально зимнего режима определяем по графикам.

Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для максимально зимнего режима (МВт).

= + , (3.6)

где – расход теплоты на отопление, МВт;

– расход теплоты на вентиляцию, МВт

Подставим:

Суммарный отпуск теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение для максимально зимнего режима.

, (3.7)

где - расход теплоты на горячее водоснабжение, МВт.

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей для максимально зимнего режима.

= , (3.8)

Подставим:

= .

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию для максимально зимнего режима.

. (3.9)

Подставим значения:

=40,66 т/ч.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, и горячее водоснабжение для максимально зимнего режима.

. (3.10)

Подставим значения:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей для максимально зимнего режима.

(3.11)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход приточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей для максимально зимнего режима.

(3.12)

Подставим значения:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку для максимально зимнего режима.

. (3.13)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Температура химически очищенной воды после охладителя диаэрированной воды для максимально зимнего режима.

(3.14)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Температура химически очищенной воды, поступающей в диаэратор для максимально зимнего режима.

(3.15)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Проверяем температуру сырой воды перед химводоочисткой для максимально зимнего режима.

. (3.16)

Подставим значения:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Определим расход греющей воды на деаэратор, т/ч:

. (3.17)

Тогда:

= - 0,54993 т/ч.

Расход химически очищенной воды на подпитку теплосети, т/ч:

. (3.18)

Получим:

т/ч

Расход теплоты на подогрев сырой воды для максимально зимнего режима.

(3.19)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды для максимально зимнего режима.

. (3.20)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе диаэрированой воды для максимально зимнего режима.

. (3.21)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Суммарный расход воды необходимый в водогрейных котлах для максимально зимнего режима.

. (3.22)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды через водогрейные котлы для максимально зимнего режима.

. (3.23)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды на рецеркуляцию для максимально зимнего режима.

. (3.24)

Подставим значения:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды по перепускной линии для максимально зимнего режима.

. (3.25)

Подставим значения:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расчетный расход воды через котлы для максимально зимнего режима.

(3.26)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды поступающий к внешним потребителям по прямой линии для максимально зимнего режима.

(3.27)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Разница между найденным и уточненным расходом воды внешними потребителями для максимально зимнего режима.

. (3.28)

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Таблица 3.8- Расчет тепловой схемы котельной

Физическая величина	обозначение	Значение величины при характерных режимах работы
Максимально зимний период	вентиляция	Начало отопительного сезона	летний
коэффициент снижения расхода теплоты на отопление			0,76	0,22
коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию			0,76	0,22
Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции
Температура обратной сетевой после систем отопления и вентиляции			60,1	34,5	34,5
Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию			89322,8	262683,2
Суммарный отпуск теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение				411575,9	121822,2

Продолжение таблицы 3.8

Расход воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей		2,328141104	2,328141104	2,328141104	2,32815674
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию		40,66335	30,84681	8,859118
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, и горячее водоснабжение		42,99	33,175	11,187	2,328
Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей		72,205	60,1	34,5	34,5
Расход приточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей		1,075	0,829	0,28	0,058
Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку		4,253	3,947	3,26	2,983
Температура химически очищенной воды после охладителя диаэрированной воды
Температура химически очищенной воды, поступающей в диаэратор

Продолжение таблицы 3.8

Расход греющей воды на деаэратор		-0,54993	-0,03913	0,191416	-0,01256
Расход химически очищенной воды на подпитку теплосети		4,803595	3,986025	3,068363	2,99513
Расход теплоты на подогрев сырой воды		0,0755	0,07	0,058	0,018
Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды		0,39	0,33	0,25	0,24
Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе диаэрированой воды		0,028	0,005	0,0036	0,0036
Суммарный расход воды необходимый в водогрейных котлах		1,33	1,042	0,4115	0,1218
Расход воды через водогрейные котлы		45,785	35,845	14,158	4,19
Расход воды на рецеркуляцию			10,168	8,31	2,459
Расход воды по перепускной линии			9,5057	6,472	1,347
Расчетный расход воды через котлы		43,091	33,8374	13,023	3,44

Продолжение таблицы 3.8

Расход воды поступающий к внешним потребителям по прямой линии		43,541	33,214	10,996	2,34
Разница между найденным и уточненным расходом воды внешними потребителями		-1,279	-0,11795	1,711	-0,5396

ВОДОПОДГОТОВКА

Самый распространенный метод умягчения воды – натрий-катионирование. Метод основан на способности ионнообменных материалов обменивать на ионы кальция и магния ионы других веществ, не образующих накипь на теплонапряженной поверхности (трубные экраны котлов, теплообменники, поверхности жаротрубных котлов).

Определяю расчетную площадь фильтрования исходя из скорости фильтрования:

Исходя из нормальной скорости фильтрования, м²:

= , (3.29)

Q – производительность фильтров, м³/ч;

– нормальная скорость фильтрования;

– количество работающих фильтров, принимается не менее 2-х.

= = 0.165 м².

Исходя из максимальной скорости фильтрования( при регенерации одного из фильтров), м²:

= , (3.30)

где – максимальная скорость фильтрования, м/ч

= = 0,025 м².

По результатам расчета формул (3.28) и (3.29) выбираю фильтр ФИПа I-0,7-0,6 Na.

Определю количество солей жесткости, удаляемых в катионитном фильтре, г-экв/сут:

,(3.31)

где – жесткость воды, поступающей в фильтры, г-экв/м³.

А=24*4*0,99 = 95,04 г-экв/сут

Определяю рабочую обменную способность катионита, г-экв/м³:

= , (3.32)

где - коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации катионита, в зависимости от удельного расхода соли на регенерации;

– коэффициент, учитывающий снижение обменной емкости, за счет задержания ионов , содержащихся в исходной воде;

– полная обменная емкость катионита, г-экв/м³;

удельный расход воды, на отмывку катионита, м³/м³.

= = 862,82 г-экв/м³

Определяю число регенераций одного фильтра в сутки:

= , (3.33)

где – высота слоя катионита, м.

Подставим значения:

= = 0,115.

Определяю расход 100-% поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг:

= , (3.34)

где – удельный расход соли на регенерацию катионита, г/г-экв.

= = 10,35 г/г-экв.

Суточный расход реагента на регенерацию фильтров, кг/сут:

= , (3.35)

где u – содержание реагента в технической соли, %.

= = 2,6 кг/сут.

Определяю расход воды на взрыхляющую промывку фильтров, м³:

= , (3.36)

где i – интенсивность взрыхляющей промывки, л/(с*м²);

– продолжительность взрыхляющей промывки, мин.

= = 1,73 м³ .

Определяю расход воды на приготовление регенерационного раствора, м³:

= , (3.37)

где – концентрация регенерационного раствора, принимается 5…8%;

- плотность регенерационного раствора, т/м³.

= = 0,2 м³.

Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м³:

= , (3.38)

где – удельный расход воды на отмывку катионита, м³/м³.

= м³.

Рассчитываю суммарный расход воды на регенерацию одного фильтра, м³:

= . (3.39)

Подставляю значения в формулу

= = 4,81 м³.

Среднечасовой расход воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров, м³/ч:

= . (3.40)

Подставляю значения в формулу:

= = 0,046 м³/ч .

Определяю время пропуска регенерационного раствора через фильтр, ч:

= , (3.41)

где – скорость пропуска регенерационного раствора через катионитный фильтр, ч.

= = 0,21 ч.

Определяю время отмывки катионитного фильтра от продуктов регенерации, ч:

= , (3.42)

где – скорость отмывки катионитного фильтра от продуктов регенерации, м/ч.

= = 1,5 ч.

Определяю общее время, затрачиваемое на регенерацию одного фильтра, ч:

= . (3.43)

Подставим значения:

= = 2,21 ч.

Определяю число одновременно регенерирующих фильтров:

= . (3.44)

Рассчитываю:

= = 0,02

Мерегенерационный период работы фильтра, ч:

= - . (3.45)

Тогда:

= - = 206,96 ч.