Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Уральский энергетический институт

Кафедра «Теплоэнергетика и теплотехника»

Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной с выбором основного и вспомогательного оборудования

преподаватель: проф., д.т.н. Филипповский Н.Ф.

студент: Панасюк И.В.

группа: СЗ-320706

вариант 14

Екатеринбург 2015 г.

Содержаниестр.

Исходные данные для курсового проекта 3

1. Тепловой расчет котельной 4

1.1 Тепловой расчет ПСВ и ОК 4

1.2 Определение потерь воды и конденсата в тепловой схеме 5

1.3 Тепловой расчет РНП и ВПУ 6

1.4 Тепловой расчет подогревателя сырой воды 8

1.5 Тепловой расчет охладителя деаэрированной воды 8

1.6 Расчет конденсатного бака 9

1.7 Тепловой расчет деаэратора питательной воды 10

1.8 Уточненный расчет 11

1.9 Выбор диаметров трубопроводов 11

2. Расчет и выбор вспомогательного оборудования котельной 13

2.1 Определение количества котлов 13

2.2 Расчет и выбор теплообменных аппаратов 13

2.3 Выбор теплообменника подогрева сетевой воды 15

2.4 Выбор теплообменника охладителя конденсата 17

2.5 Выбор теплообменника подогрева сырой воды 18

2.6 Выбор теплообменника охладителя деаэрированной воды 19

2.7 Выбор деаэратора питающей воды 20

2.8 Расчет и выбор конденсатного бака 21

2.9 Выбор насосов 21

2.9.1 Питательный насос на ВЭК 22

2.9.2 Сетевой насос 23

2.9.3 Конденсатный насос на деаэратор 23

2.9.4 Подпиточный насос 24

2.9.5 Насос сырой воды 25

3. Расчет химводоподготовки 25

3.1 Выбор схемы приготовления воды 25

3.2 Расчет оборудования водоподготовительной установки 26

4. Компоновка оборудования котельной 30

5. Аэродинамический расчет 32

5.1 Сопротивление дымовой трубы. Расчет самотяги 33

5.2 Сопротивление участков тракта дымовых газов 34

5.3 Сопротивление участков воздушного тракта 36

5.4 Выбор дымососа и вентилятора 38

5.5 Разработка схемы ГРП 40

Библиографический список 43

Исходные данные для курсовой работы

Мощность котла подбирается в ходе расчета, исходя из требования СНиП (не менее 2 котлов в котельной на требуемую мощность).

Абсолютное давление сухого насыщенного пара на выходе из барабана котла

Р = 1,4 МПа.

Расход пара на производство: Dпр = (5+0,3N) = 9,2 т/ч= 2,556 кг/с

Макс. (расчетная) тепловая нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

Q Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = (3+0,3N) = 7,2 Гкал/ч = 8,380 МДж/с = 8,380 МВт

Доля возврата от Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru конденсата с производства: g =(40+N)= 54%

Температура конденсата с производства: tкп=(40+N)= 540С

Температура прямой сетевой воды: t1= (90+N) = 1040С

Температура обратной сетевой воды: t2=700C

Температура сырой воды: Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =5°С.

КПД сетевых подогревателей: Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 98%

Давление пара: - на производство Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 0,7 МПа;

- на теплофикацию Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 0,7 МПа;

- на деаэрацию Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 0,15 МПа.

Температура воды, сливаемой в канализацию, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =40 °С. (по СНиП)

Свойства сырой воды (из методички [2] по № варианта):

Источник (река) Место отбора пробы Сухой остаток, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru мг/дм3 Жесткость, мг-экв/дм3
Жо Ж Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ЖСа
Томь г. Кемерово 1,6 1,0 1,17

Вид топлива – газообразное: попутный газ из газопровода Кулешовка-Самара.

Тепловой расчет котельной

Выписываем из [7. таблица 1] теплофизические свойства воды и водяного пара на линии насыщения по давлениям пара: Рб - идущего из котлов, Рп -на производство, Рт - на теплоснабжение, Рс.н. - на собственные нужды, Рд - на деаэрацию.

Таблица 1. Теплофизические свойства воды и водяного пара на линии насыщения

Давление МПа Температура насыщения, t = ts,°С Удельный объем воды Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , м3/кг Удельный объем пара Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , м3/кг Энтальпия воды Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , кДж/кг Энтальпия пара Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , кДж/кг Теплота парообразования r, кДж/кг
Рб =1,4 195,04 0,0011 0,14072 830,1 2788,4 1952,3
Рп = 0,7 164,96 0,0011 0,27274 697,1 2762,9 2065,8
Рт = 0,7 164,96 0,0011 0,27274 697,1 2762,9 2065,8
Рд.= 0,15 111,37 0,0011 1,1597 467,13 2693,9 2226,8
Рн.с.= 0,2 120,23 0,0011 0,88592 504,7 2706,9 2202,2

Расчет конденсатного бака

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru Рис. 7 - Расчетная схема конденсатного бака.

Уравнение материального баланса (см. Рис.7):

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ,

где Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru + Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru - суммарный расход конденсата из бака, кг/с;

Умножив каждое слагаемое на энтальпию соответствующего потока, получим уравнение баланса энергии, из которого выразим температуру конденсата

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ,

где Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – энтальпия конденсата, возвращаемого с производства, кДж/кг;

tкп – заданная температура конденсата, возвращаемого с производства, tкп=50ºС.

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =5,025 кг/с.

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =4,19*54=226,26 кДж/кг.

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =74,14 ºС.

Выбор насосов

Насосы выбираются по производительности и напору. Напор рассчитывается как сумма линейных и местных сопротивлений при движении воды, геометрической разности уровней воды и разности избыточных давлений в аппаратах, между которыми установлен насос. Наиболее часто в энергетике используются центробежные насосы рис. 15:

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru

Рис. 15 –Общий вид центробежного насоса.

Питательный насос (№16)

Расчетный напор питательного насоса [2. формула (4.7)], кПа:

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ,

где рк – избыточное давление в барабане котла, рк =1300 кПа;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – запас давления на открытие предохранительных клапанов, принимается равным 0,10 номинального давления в барабане котла;

рэк – сопротивление водяного экономайзера, по воде принимается равным 150 кПа;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – сопротивление питательных трубопроводов от насоса до котла с учетом сопротивления автоматических регуляторов питания котла принимается равным 150 кПа;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – сопротивление всасывающих трубопроводов принимается равным 50 кПа;

рс.в – давление, создаваемое столбом воды, равным по высоте расстоянию между осью барабана котла и осью деаэратора. Высота от площадки до оси барабана котла 3445 мм. Деаэратор установлен на высоте 3606 мм от площадки до центральной оси деаэратора. При этих размерах разница между осями барабана и бака составит (-0,16) м. или (-1,61) кПа;

рд – избыточное давление в деаэраторе, рд=20 кПа;

1,1 – коэффициент запаса.

Нпн=1,1(1300*(1+0,1)+150+150+50-1,61-20)=1934,23 кПа (193 м. вод. ст.).

Это избыточное давление, а абсолютное должно быть на 0,1 МПа больше, т.е. 2,03 МПа.

Производительность всей котельной: D = 6,796 кг/с = 24,465 т/ч.

Все вспомогательное оборудование принимается исходя из работы основного оборудования в номинальном режиме, т.е. на котлы в номинальном режиме их работы нужно подавать с учетом запаса в 10% - 33 т/час питательной воды

По [2. таблице 12] принимаем секционный насос ЦНСГ 38-198;

ОАО « Катайский насосный завод»

Характеристика:

Производительность -38 м3/ч, что превышает требуемую 33 м3/час.

Полный напор -198 м. вод. ст.

Температура перекачиваемой среды до +105 ºС.

Мощность двигателя- 30,6 кВт.

Устанавливаем один рабочий насос на три котла и один резервный насос. Давление на выходе питательных насосов будет равно сумме давления на входе в насос (на выходе из деаэратора)Р= 0,1 МПа и полного напора насоса 198 м.вод.ст.=1,98 МПа. Т.е.2,08 МПа, что превышает необходимое 2,03 МПа.

Подпиточный насос (№14)

Этот насос поддерживает необходимое давление в тепловой сети. Напор, развиваемый насосом должен быть не менее давления обратной сетевой воды. Обычно это давление выбирается из расчета полного заполнения тепловой сети в ее верхних точках. При горизонтальном рельефе местности и 5 этажных домах достаточно 3*5+3=18 м. вод. ст., то есть Нобр.сети=18 м. вод. ст.

Количество подпиточной воды Gпит = 1,176 кг/с =4,2 т/ч.

К установке принимаем 2 насоса (1 рабочий и 1 резервный) типа ЛМ 32-6,3/20, Напор и расход немного выше требуемых:

подача -6,3 м3/ч,

напор- 20 м. вод. ст.

Мощность электродвигателя -1,5 кВт.

Избыточное давление в обратной магистрали будет 20 м. вод. ст. = 0,2 МПа, а абсолютное Робр=0,3 МПа

Сетевой насос (№18)

Чугунные радиаторы не выдерживают избыточное давление выше 0,6 МПа. Примерно 10 м. вод. ст. теряется при прохождении сетевых подогревателей. В каждом теплообменнике давление воды падает примерно на 0,05 МПа (5 м.вод.ст).

Напор сетевых насосов: Hснп + Нс = 10 + 30 = 40 м.в.ст.

где Нп- сопротивление сетевых подогревателей, принимаем Нп= 10 м. вод. ст.;

Нс – сопротивление сети и абонента принимается, исходя их расчета тепловой сети. В данной работе принимаем условно Нс = 30 м. вод. ст.

Расход сетевой воды Gсети=58,824 кг/с = 212 т/ч

К установке принимаем 2 сетевых насоса (1 рабочий и 1 резервный)

Выбираем насос ТР 250-700/2 производства фирмы "Grundfos"

Характеристики:

подача -240 м3/ч,

напор –47 м. вод. ст.

Мощность электродвигателя- 45 кВт.

Температура перекачиваемой среды до +150 ºС.

Габаритные размеры (длина-ширина-высота): 543×1183×587 мм.

Частота вращения 2970 об/мин

масса агрегата – 645 кг

Таким образом, на выходе из насосов давление будет равно сумме давлений на входе в насосы Робр=0,3 МПа и напора насоса, т.е. Р=0,77 МПа. В теплообменниках подогрева сетевой воды потеряется около 0,1 МПа и на выходе из котельной прямая сетевая вода будет иметь абсолютное давление Р= 0,67 МПа, а избыточное давление не выше 0,57 МПа. Давление воды в чугунном радиаторе на 1 этаже ближайшего к котельной дома будетниже допустимого 0,6 МПа.

2.9.3 Конденсатный насос на деаэратор (№20)

Напор, развиваемый конденсатным насосом: Нкн=Рд+Нск+Нд

где Рд – избыточное давление в деаэраторе, Рд =0,02 МПа =2 м. вод. ст.;

Нск – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Нск=15 м. вод. ст.;

Нд – высота установки деаэратора, принимаем Нд = 3 м.

Нкн=2+15+3=20 м. вод. ст.

Расход конденсата Gк = 5,025 кг/с = 18,1 т/ч.

К установке принимаем 2 конденсатных насоса (1 рабочий и 1 резервный)

типа КС-20-50 , производства ОАО « Катайский насосный завод»

Характеристики:

подача -20 м3/ч,

напор -50 м. вод. ст.

мощность электродвигателя -7,5 кВт.

Частота вращения 2900 об/мин

масса насоса – 115 кг

масса агрегата – 211 кг

Насос сырой воды (№17)

Насос сырой воды должен преодолеть сопротивление теплообменников (5 м. вод. ст. на каждый) и водоподготовки до 20-30 м.в.ст и поднять воду в деаэратор. Давление исходной, сырой воды редко превышает 10-20 м. вод. ст.

Напор, развиваемый насосом: Нсв = Нсктохвод

где Нто- сопротивление теплообменников, принимаем Нэк = 2*5=10 м. вод. ст.;

Нтр – сопротивление нагнетающего трубопровода, принимаем Нск=15 м. вод. ст.;

Нвпу – сопротивление ВПУ, принимаем Нвпу=20 м. вод. ст.;

Нд – с учетом высоты установки и высоты колонки деаэратора принимаем Нд=6,5.

Нсв = 10+15+20+6,5=51,5 м. вод. ст.

Количество сырой воды Gсв = 3,398 кг/с = 12,2 т/ч.

К установке принимаем 2 центробежных консольных насоса (1 рабочий и 1 резервный) типа К-80-50-200, производства ОАО « Катайский насосный завод»

Характеристики:

подача -50 м3/ч,

напор- 50 м. вод. ст.

Мощность электродвигателя -15 кВт.

Частота вращения – 2900 об/мин.

У выбранного насоса расход очень большой, а напора даже мало. Лучше выбрать импортный насос с более близкими к необходимым характеристиками, иначе будет очень большой перерасход электроэнергии.

3. Расчет химводоподготовки

Качество питательной воды для паровых котлов с рабочим давлением 1,4 МПа в соответствии с нормативными документами:

- общая жесткость 0,02 мг.экв/л;

- растворенный кислород 0,03 мг/л;

- свободная углекислота - отсутствие.

При выборе схем обработки воды и при эксплуатации паровых котлов качество котловой (продувочной) воды нормируют по общему солесодержанию (сухому остатку). Величина его обуславливается конструкцией сепарационных устройств, которыми оборудован котел, и устанавливается заводом изготовителем.

Качество воды источника водоснабжения Таблица 5

Источник (река) Место отбора пробы Сухой остаток, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru мг/дм3 Жесткость, мг-экв/дм3
Жо Ж Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ЖСа
Томь г. Кемерово 1,6 1,0 1,17

Аэродинамический расчет

Номинальная паропроизводительность одного котла

Dном = 10 т/ч= 2,78 кг/с.

Расход топлива (природного газа) на один котел рассчитаем по формуле:

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ; кг/с

где:

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – за­дан­ная ве­ли­чи­на не­пре­рыв­ный про­дув­ки (из верх­не­го ба­ра­ба­на), Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru рав­ная Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – про­цент­ное ко­ли­че­ст­во во­ды не­пре­рыв­ной про­дув­ки, П=5,6%,

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – эн­таль­пия ки­пя­щей во­ды, оп­ре­де­ля­ет­ся при дав­ле­нии во­ды в ба­ра­ба­не; Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – энтальпия сухого насыщенного пара при заданном давлении в барабане, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – эн­таль­пия пи­та­тель­ной во­ды на вхо­де в ВЭК при Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru (уже рассчитана) Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru – коэффициент полезного действия (в долях).

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =0,01*5,6*2,56=0,143 кг/с;

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =4,19*94,43=395,6кДж/кг

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =41,74 МДж/м3

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =92,1%

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru

В=0,16 м3

Водяной экономайзер типа ЭП2-236 [3. Таблица 8.20, стр 248 ]

Тип горелки; ГМ-7 [3. Таблица 8.20, стр 248 ]

Аэродинамическое сопротивление горелки при tв=30о С,; hГ=1100 Па; [6. Таблица 2, стр 22 ]

КПД котла, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =92,1 %;

Число котлов – 3.

Температура питательной воды на входе в водяной экономайзер tпв = 94,43 ºС.

Температура уходящих дымовых газов на выходе из экономайзера tух= 146 ºС.

Температура «холодного» воздуха - tх.в = 30 ºС.

Коэффициент расхода воздуха в топке Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =1,1.

Коэффициент расхода воздуха в уходящих газах Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =1,5.

Площадь сечения для прохода продуктов сгорания F = 0,25 м2

Характеристики дымовых газов месторождения: Кулешовка-Самара

Плотность дымовых газов при нормальных условиях rг = 1,052 кг/м3 [5. Таблица 4, стр 140 ]

Объем продуктов сгорания Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =12,36 м33. [4. Таблица13, стр 152 ]

Теоретически необходимый объем воздуха Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =10,99 м33. [4. Таблица 13, стр 152 ]

Разработка схемы ГРП

Газорегуляторные установки размещаются в газифицированных зданиях непосредственно в помещениях котельных или цехов, где находятся газоиспользующие агрегаты, или в смежных помещениях, имеющих не менее чем трехкратный воздухообмен в час и соединенных с первым открытым проемом. Подача газа от ГРП к потребителям в других отдельно стоящих зданиях не допускается.

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru

Рис. 21 - Принципиальная схема газорегуляторного пункта:

1-предохранительно-сбросный клапан (сбросное устройство); 2-задвижки на байпасной линии; 3-манометры; 4-импульсная линия ПЗК; 5-продувочный газопровод; 6-байпасная линия; 7-расходомер газа; 8-задвижка на входе; 9-фильтр; 10-предохранительно-запорный клапан (ПЗК); 11-регулятор давления газа; 12-задвижка на выходе.

Газопроводы ГРП устроены из трех линий: основная, байпасная 6 (обводная) и рабочая. На основной линии газовое оборудование располагается в следующей последовательности: запорное устройство на входе (задвижка 8); продувочный газопровод 5; фильтр 9 для очистки газа от возможных механических примесей; предохранительно-запорный клапан (ПЗК) 10, автоматически отключающий подачу газа при повышении или понижении давления газа в рабочей линии за установленные пределы; регулятор 11 давления газа, который снижает давление газа на рабочей линии и автоматически поддерживает его на заданном уровне независимо от расхода газа потребителями; запорное устройство (задвижка 12) на выходе из основной линии.
На байпасной линии имеется продувочный газопровод 5, два запорных устройства (задвижки 2), одно из которых используется для ручного регулирования давления газа в рабочей линии во время выполнения ремонтных работ на отключенной основной линии.
На линии рабочего давления (рабочая линия) устанавливается предохранительно-сбросный клапан 1 (ПСК), который служит для сброса газа через сбросную свечу в атмосферу при повышении давления газа в рабочей линии выше установленного предела.
ВГРП устанавливаются следующие контрольно-измерительные приборы: термометры для измерения температуры газа и в помещении ГРП; расходомер газа 7 (газовый счетчик, дроссельный расходомер); манометры 3 для измерения входного давления газа, давления в рабочей линии, давления на входе и выходе газового фильтра.

Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru

Рис. 22 – Схема разводки газа к котлам:

1- входная задвижка; 2-предохранительная трубка; 3-термометр; 4-измерительная диафрагма; 5-задвижка; 6-механический фильтр; 7-манометр; 8-первая нитка; 9-предохранительный запорный клапан ПЗК; 10-регулятор давления универсальный Казанцева РДУК; 11- предохранительный сбросной клапан; 12-байпас; 13-вторая нитка; 14-задвижка байпаса; 15-газопровод низкого давления; 16-патрубок для гидравлических испытаний; 17- предохранительный клапан низкого давления ПКН; 18-измерительная диафрагма расхода газа на теплогенератор; 19-поворотная заслонка ПЗ; 20-продувочная свеча горелки; 21-горелка; 22-теплогенератор; 23-продувочная свеча; 24-запальник.

Библиографический список

1. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3, переработанное и дополненное СПб.: Изд. НПОЦКТИ, 1998. 256с.

2. А.П. Лумми, Н.Ф.Филипповский, Е.В. Черепанова. Расчет котельной (тепловой и аэродинамический расчет). Методические указания к выполнению курсового проекта. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007.49с.

3. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989. 487с.

4. Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru Таблица № 13 «Объемы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив» стр. 152

5. Таблица № 4 «Расчетные характеристики газообразных топлив» стр. 140

6. Котлы ДЕ и их горелочные устройства . Методические указания.

Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007.- 26 с.

7. С.Л. Ривкин, А.А. Александров Справочник «Термодинамические свойства воды и водяного пара» М.: Энергоатомиздат, 1984. 84с.

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Уральский энергетический институт

Кафедра «Теплоэнергетика и теплотехника»

Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной с выбором основного и вспомогательного оборудования

преподаватель: проф., д.т.н. Филипповский Н.Ф.

студент: Панасюк И.В.

группа: СЗ-320706

вариант 14

Екатеринбург 2015 г.

Содержаниестр.

Исходные данные для курсового проекта 3

1. Тепловой расчет котельной 4

1.1 Тепловой расчет ПСВ и ОК 4

1.2 Определение потерь воды и конденсата в тепловой схеме 5

1.3 Тепловой расчет РНП и ВПУ 6

1.4 Тепловой расчет подогревателя сырой воды 8

1.5 Тепловой расчет охладителя деаэрированной воды 8

1.6 Расчет конденсатного бака 9

1.7 Тепловой расчет деаэратора питательной воды 10

1.8 Уточненный расчет 11

1.9 Выбор диаметров трубопроводов 11

2. Расчет и выбор вспомогательного оборудования котельной 13

2.1 Определение количества котлов 13

2.2 Расчет и выбор теплообменных аппаратов 13

2.3 Выбор теплообменника подогрева сетевой воды 15

2.4 Выбор теплообменника охладителя конденсата 17

2.5 Выбор теплообменника подогрева сырой воды 18

2.6 Выбор теплообменника охладителя деаэрированной воды 19

2.7 Выбор деаэратора питающей воды 20

2.8 Расчет и выбор конденсатного бака 21

2.9 Выбор насосов 21

2.9.1 Питательный насос на ВЭК 22

2.9.2 Сетевой насос 23

2.9.3 Конденсатный насос на деаэратор 23

2.9.4 Подпиточный насос 24

2.9.5 Насос сырой воды 25

3. Расчет химводоподготовки 25

3.1 Выбор схемы приготовления воды 25

3.2 Расчет оборудования водоподготовительной установки 26

4. Компоновка оборудования котельной 30

5. Аэродинамический расчет 32

5.1 Сопротивление дымовой трубы. Расчет самотяги 33

5.2 Сопротивление участков тракта дымовых газов 34

5.3 Сопротивление участков воздушного тракта 36

5.4 Выбор дымососа и вентилятора 38

5.5 Разработка схемы ГРП 40

Библиографический список 43

Исходные данные для курсовой работы

Мощность котла подбирается в ходе расчета, исходя из требования СНиП (не менее 2 котлов в котельной на требуемую мощность).

Абсолютное давление сухого насыщенного пара на выходе из барабана котла

Р = 1,4 МПа.

Расход пара на производство: Dпр = (5+0,3N) = 9,2 т/ч= 2,556 кг/с

Макс. (расчетная) тепловая нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

Q Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = (3+0,3N) = 7,2 Гкал/ч = 8,380 МДж/с = 8,380 МВт

Доля возврата от Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru конденсата с производства: g =(40+N)= 54%

Температура конденсата с производства: tкп=(40+N)= 540С

Температура прямой сетевой воды: t1= (90+N) = 1040С

Температура обратной сетевой воды: t2=700C

Температура сырой воды: Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =5°С.

КПД сетевых подогревателей: Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 98%

Давление пара: - на производство Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 0,7 МПа;

- на теплофикацию Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 0,7 МПа;

- на деаэрацию Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru = 0,15 МПа.

Температура воды, сливаемой в канализацию, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru =40 °С. (по СНиП)

Свойства сырой воды (из методички [2] по № варианта):

Источник (река) Место отбора пробы Сухой остаток, Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru мг/дм3 Жесткость, мг-экв/дм3
Жо Ж Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru ЖСа
Томь г. Кемерово 1,6 1,0 1,17

Вид топлива – газообразное: попутный газ из газопровода Кулешовка-Самара.

Тепловой расчет котельной

Выписываем из [7. таблица 1] теплофизические свойства воды и водяного пара на линии насыщения по давлениям пара: Рб - идущего из котлов, Рп -на производство, Рт - на теплоснабжение, Рс.н. - на собственные нужды, Рд - на деаэрацию.

Таблица 1. Теплофизические свойства воды и водяного пара на линии насыщения

Давление МПа Температура насыщения, t = ts,°С Удельный объем воды Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , м3/кг Удельный объем пара Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , м3/кг Энтальпия воды Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , кДж/кг Энтальпия пара Имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» - student2.ru , кДж/кг Теплота парообразования r, кДж/кг
Рб =1,4 195,04 0,0011 0,14072 830,1 2788,4 1952,3
Рп = 0,7 164,96 0,0011 0,27274 697,1 2762,9 2065,8
Рт = 0,7 164,96 0,0011 0,27274 697,1 2762,9 2065,8
Рд.= 0,15 111,37 0,0011 1,1597 467,13 2693,9 2226,8
Рн.с.= 0,2 120,23 0,0011 0,88592 504,7 2706,9 2202,2

Наши рекомендации