Анализ системы теплоснабжения ОАО "САРЭКС"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Краткая характеристика предприятия

1.1 Общие сведения о предприятии

1.2 Анализ теплоснабжения ОАО "САРЭКС"

2. Тепловой расчет

2.1 Расчет тепловой мощности на отопление

2.2 Определение тепловой мощности необходимой для вентиляции

2.3 Определение тепловой мощности необходимой для горячего водоснабжения

2.4 Определение тепловой мощности необходимой для производственно-технологических нужд в виде пара

2.5 Регулирование отпуска теплоты

3. Гидравлический расчет тепловой сети

3.1 Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловых сетях

3.2 Предварительный и проверочный расчёты диаметров трубопроводов тепловой сети

3.3 Построение продольного профиля тепловой сети

4. Тепловой расчет изоляционных конструкций трубопроводов

5. Теплоприготовительные установки систем теплоснабжения

5.1 Виды теплоприготовительных установок систем теплоснабжения

5.2 Тепловая схема паровой котельной

5.3 Расчет тепловой схемы паровой котельной

5.3.1 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для максимально-зимнего периода

5.3.2 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для наиболее холодного месяца

5.3.3 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для летнего режима

5.4 Определение и расчет продуктов сгорания газа и расхода воздуха

5.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования

5.6 Учет отпускаемой теплоты

6. Безопасность и экологичность

6.1 Анализ состояния безопасности

6.1.1 Анализ и оценка условий труда

6.1.2 Анализ и оценка показателей производственного травматизма

6.2 Разработка мероприятий по безопасности и экологичности

6.2.1 Анализ организации службы охраны труда на предприятии

6.2.2 Расчет освещения

6.2.3 Мероприятия по электробезопасности

6.2.4 Противопожарные мероприятия

6.2.5 Расчет рассеивания вредных примесей и высоты дымовой трубы

7. Технико-экономические показатели

Заключение

Список использованной литературы



Введение

В настоящее время сохраняется тенденция роста цен на энергоносители и стоимость энергоносителей составляет все большую долю в себестоимости продукции промышленных предприятий, снижая ее конкурентоспособность из-за роста цен.

В этой связи руководством предприятия было принято решение о создании собственной системы теплоснабжения. Источником тепловой энергии должна стать собственная котельная, обеспечивающая нужды предприятия в тепле, горячей воде и паре. При этом сохраняется собственная система тепловых сетей предприятия, но ее питание будет осуществляться от независимой от ТЭЦ котельной.

С этой целью в дипломной работе были произведены расчеты основных нагрузок всех потребителей предприятия, и рассчитано гидродинамическое сопротивление сетей для правильного выбора оборудования котельной и ее мощности.

Проведенная экономическая оценка данной реконструкции показывает значительную выгодность ее сооружения, причем срок окупаемости капиталовложений укладывается в разумные пределы.



1. Краткая характеристика предприятия

1.1 Общие сведения о предприятии

ОАО "САРЭКС" относится к отрасли строительного машиностроения.

В 1943 г. на базе машинотракторной станции был образован мотороремонтный завод. Наряду с ремонтом моторов выпускал зернопульты, конопляники, катки, универсально-балансирующие стенды.

5 мая 1959 г. был преобразован в экскаваторный завод. Первый саранский экскаватор марки Э 153 был собран в 1959г. Он был оснащен ковшом емкостью 0,15 мі, копал на глубину 2,2 м, рабочий цикл составлял 22 секунды. С тех пор на заводе осуществляется постоянное совершенствование моделей выпускаемых машин.

В 1966г. был разработан первый полноповоротный гидравлический экскаватор Э 2514, который был оснащен комфортабельной кабиной с отоплением, вентиляцией и дистанционным запуском двигателя.

В 1969г. начат серийный выпуск новой модели Э 2515. Прогрессивные решения в конструкции, вместе с применением новых сталей позволило при незначительном увеличении массы повысить производительность экскаватора более чем в два раза. На основе модернизации появились модели ЭО 2621, ЭО 2621А.

В 1984г. создана новая прогрессивная модель ЭО 2621В. Эта машина имеет широко обзорную каркасную кабину, гидрораспределитель руля и повышенные технические параметры по сравнению с выпускаемой ранее моделью. теплоноситель водоснабжение котельная трубопровод

В 1991г. спроектирован и внедрен в производство экскаватор ЭО 2626 и ЭО 2627. Это универсальные машины с быстросъёмным экскаваторным и погрузочным оборудованием. В 1992г. экскаватор модели ЭО 2627 был награжден в Мадриде международной золотой звездой Конгресса предпринимателей.

В 1994 г. разработаны и внедрены модели экскаваторов ЭО 2626А и

ЭО 2627А, эти модели могут комплектоваться 14 видами сменного оборудования.

В 1995г. выпущен погрузчик ПМ 1, предназначенный для погрузки сыпучих материалов, штучных и пакетированных грузов, силоса, сенажа, отрывки небольших котлованов, грейдеров и бульдозерных работ.

В 1998 г. разработаны и выпущены плуг рыхлитель ПРК 8 40, и культиватор КТС 10 2.

Продукция ОАО "САРЭКС" хорошо зарекомендовала себя на рынке. Большим спросом пользуются экскаваторы, выпускаемые на безе Минского, Липецкого и Днепропетровского тракторов. Однако рост цен на эти машины, являющихся основой производства, привел к значительному сокращению выпуска экскаваторов.

В этой связи был принят курс на разработку и выпуск машин, производство которых в меньшей степени зависит от сторонних поставщиков.

Первой и наиболее удачной машиной в этой серии стала машина для замены шпал (МЗШ). Однако выпуск этого продукта потребовал значительно изменить технологический процесс и организовать совершенно новые для данного предприятия службы. Прежде всего, необходимо было организовать бюро по разработке электрооборудования, поскольку ранее изготовление экскаваторов сводилось только к установке на них гидравлического оборудования, а теперь стало необходимым разрабатывать машину в целом. В результате предпринятых усилий была разработана такая удачная конструкция МЗШ, что позволило ей получить ряд престижных премий на международных выставках, а завод получил выгодные заказы от крупнейших отечественных железнодорожных компаний.

Другим направлением деятельности предприятия стало разработка и выпуск экскаватора на собственном шасси, что, возможно, в дальнейшем позволит полностью отказаться от поставок тракторов и сделать полностью замкнутый цикл производства экскаваторов. Экспериментальный образец такого экскаватора погрузчика не уступает лучшим зарубежным образцам. Свидетельством этому является предложение от известной фирмы "Массе Фергюсон" о совместном выпуске сельскохозяйственных тракторов с подъёмниками на базе их шассе, причем гидро и электрооборудование будут изготавливаться в Саранске.

1.2 Анализ теплоснабжения ОАО "САРЭКС"

Климат зоны, в которой расположено предприятие, умеренный со сравнительно холодной зимой и умеренно жарким летом. Преобладающие ветра, западные и юго западные.

Средне суточная амплитуда температуры воздуха 11,6 0С. Расчётная географическая широта -56 0 СШ. Барометрическое давление 950 кПа.

Таблица 1. Климатологические данные

Период года	Тёплый	Холодный
Параметр А
1.Температура воздуха, 0С	23,5	17
2.Удельная энтальпия воздуха, кДж/кг	51,1	15,5
3.Скорость ветра, м/с	1	3,4
Параметр Б
1.Температура воздуха, 0С	27,7	30
2.Удельная энтальпия воздуха, кДж/кг	54,4	29,6
3.Скорость ветра, м/с	1	3,8

Источником теплоснабжения ОАО "САРЭКС" являются магистральные трубопроводы ОАО "Мордовэнерго". Руководством предприятия было принято решение отказаться от централизованного теплоснабжения и построить собственную котельную. Цель данного решения более экономичное использование тепловой энергии и, следовательно, уменьшение расходов на энергоснабжение. Проектируемая котельная должна соответствовать параметрам существующей системы теплоснабжения.

В качестве теплоносителя используется насыщенный пар с давлением Р = 0,7 Мпа и температурой Т = 175 °С и перегретая вода по температурному графику 150 ч 70 °С.

На предприятии применяется закрытая система теплоснабжения. В такой системе сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается. Основными недостатками такой системы являются:

? выпадение накипи в водо-водяных подогревателях и трубопроводах местных установок горячего водоснабжения, при использовании водопроводной воды имеющей карбонатную жесткость более 7 мгэкв/л;

? коррозия местных установок горячего водоснабжения, из-за поступления в них не деаэрированной водопроводной воды;

? сложность оборудования и эксплуатация абонентских вводов горячего водоснабжения из-за установки водо-водяных подогревателей.

Основное преимущество закрытой системы теплоснабжения ? гидравлическая изолированность водопроводной воды поступающей в установки горячего водоснабжения, от воды, циркулирующей в тепловой сети. Отсюда следует, что в таких системах чрезвычайно прост санитарный контроль системы горячего водоснабжения; прост контроль герметичности теплофикационной системы, который проводится по расходу подпитки.

Для системы отопления бытовых и административных зданий служит вода с температурой 95 ч 70 °С, для производственных помещений вода с температурой 150ч 70 °С.

Система отопления ? двухтрубная с верхней разводкой. В качестве нагревательных приборов в производственных помещениях установлены регистры из гладких труб, в административных корпусах радиаторы М?140.

Для создания нормальных санитарных условий во всех корпусах завода действует приточно-вытяжная вентиляция с механическим или естественным побуждением.

От оборудования выделяющего производственные вредности предусмотрено устройство местных отсосов. В качестве вытяжных установок приняты вентиляционные камеры серии ОВ?02?139. Для уменьшения вибрации и шума все вентиляционные агрегаты устанавливаются на виброизолирующие основания и присоединяются к воздуховодам через гибкие ставки из прорезиненного брезента. Приточные и вытяжные установки для отключения от наружного воздуха оборудованы утеплёнными воздушными клапанами с электрическими приводами, которые открываются и закрываются автоматически, одновременно с включением и выключением вентиляторов.

Помещения углекислотной и газовой станции отапливаются с помощью калориферов. Забор наружного приточного воздуха осуществляется через жалюзные решётки, устанавливаемые в оконных проёмах. Приточный воздух подаётся в рабочую зону двухструйными воздухораспределителями или компактными струями через решётки.

На нужды горячего водоснабжения используется вода с Тг = 55 °С. Горячая вода используется на бытовые и производственные нужды.

Насыщенный пар используется для подогрева химических растворов в гальванических ваннах, а также в сушильных установках покрасочного комплекса. Все установки, в которых в качестве теплоносителя используется пар оборудованы конденсатоотводчиками, с последующим сбором и перекачкой конденсата в Ц.Т. П. Далее конденсат возвращается на теплоисточник согласно договорных норм.

Прокладка тепловых сетей и теплопроводов по территории предприятия надземная на эстакадах и опорах, а внутри помещений ? по строительным конструкциям.



2. Тепловой расчет

2.1 Расчет тепловой мощности на отопление

Расход тепла на отопление каждого потребителя определяется по формуле:

Qo = qo·V· (tвн ? tно), (2.1)

где qo ? удельная отопительная характеристика здания, Дж/с·мі·°С [1. прил. 4];

V ? объём здания, мі;

tвн ? температура внутри помещения, о С, [1];

tно ? температура для проектирования отопления, °С, [1].

Для корпуса №1:

Q = 0,3·148000 · (16 +30) = 2131,2 кВт.

Расход теплоты на отопление остальных зданий рассчитывается аналогично, данные заносятся в таблицу 2.

2.2 Определение тепловой мощности необходимой для вентиляции

Расход теплоты на вентиляцию определяется по формуле:

Q В = qв ·V · (tв ? tнв), (2.2)

где qв ? удельная вентиляционная характеристика здания,

Дж/с·мі·°С [1. прил. 4];

V ? объём здания, мі;

tвн ? температура внутри помещения, °С, [1];

tнв ? температура для проектирования вентиляции, °С, [1].

Для корпуса №1: Q = 0,5·148000 · (16 +17) = 2590 кВт.

Расход теплоты на вентиляцию остальных зданий рассчитывается аналогично, данные заносятся в таблицу 2.

2.3 Определение тепловой мощности необходимой для горячего водоснабжения

Расход теплоты на горячее водоснабжение определяется по формуле:

Q В = (1,2 • m • (a + b) • (tг ? tхз) • Св) / 86400 (2.3)

где m ? расчетное количество потребителей;

норма расхода воды на горячее водоснабжение, при tг=55 °С на одного человека, кг/сут [1. прил. 5];

норма расхода воды на горячее водоснабжение, потребляемое в общественных зданиях, при tг=55 °С, принимается равнымІ5 кг/сут на одного человека;

Св ? удельная теплоёмкость воды, Дж/кг °С;

tг - температура горячей воды, °С;

tхз - температура холодной воды, °С.

Для корпуса №1:

Qг.в = (1,2 • 240 • (270 + 25) • (55 - 5) • 4190 / 86400 = 212,9 кВт.

Расчётная максимальнаям тепловая нагрузка горячего водоснабжения:

Qгр = З • Qгв, (2.4)

где H ? коэффициент неравномерности, [1].

Qгр = 2,4 • 212,9 = 510,9 кВт.

Расход теплоты на горячее водоснабжение остальных зданий рассчитывается аналогично, данные заносятся в таблицу 2.

Таблица 2. Тепловое потребление

№ по ген. плану	Наименование потребителя	Объем здания, мі	Удельная характеристика, Дж/смі°С	Расчетный тепловой поток, кВт
			Отопления, qо	Вентиляции, qв	Отопления	Вентиляция	Горячего водоснабжения	Всего
1	Корпус №1	148000	0,3	0,5	2131,2	2590	510,9	5232,1
2	Корпус№2	140000	0,43	0,12	2889,6	588	390,1	3867,7
3	Корпус№3	35000	0,36	0,72	604,8	882	54,3	1541,1
4	Корпус№4	31000	0,48	0,19	714,2	206,1	44,2	964,5
18	Заводоуправление	6300	0,36		108,9		69,1	178,0
8	Экспериментальный участок	3600	0,75		129,6		47,0	176,6
21	О Г Т	4200	0,45		90,7		47,0	137,7
5	Компрессорная станция	4300	0,45		92,9			92,9
10	Склад масел и химикатов тарного хранения	2700	0,68		88,1			88,1
	Итого				6850	4266,1	1162,6	12278,7

2.4 Определение расчетной тепловой мощности необходимой для производственно-технологических нужд в виде пара

Расход тепла на производственно - технологические нужды в виде пара определяется по формуле:

Qп = dп• (iп - iк), (2.5)

где dп - количество потребляемого пара, кг/с;

iп - энтальпия насыщенного пара, iп = 2763 кДж/кг;

iк - энтальпия возвращенного конденсата, iк =230,45 КДж/кг.

Qп = 1,1• (2763 - 230,45) = 2785 кВт.

2.5 Регулирование отпуска теплоты

В связи с тем, что тепловая нагрузка потребителей, не постоянна, а изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, режимы работы системы вентиляции, расхода воды на горячее водоснабжение и технологические нужды, экономичные режимы выработки тепловой энергии котельной должны обеспечиваться центральным регулированием отпуска теплоты, преобладающему виду тепловой нагрузки.

Вид теплоносителя определяет способ регулирования отпуска теплоты потребителям. В водяных тепловых сетях применяется качественное регулирование подачи теплоты, осуществляемое путём изменения температуры теплоносителя при постоянном расходе, а в паровых сетях - количественное регулирование, достигаемое изменением расхода теплоносителя при постоянной температуре.

Качественное регулирование в водяных тепловых сетях обычно ведут по отопительной нагрузке. Температуру теплоносителя изменяют в соответствии с температурным графиком, который строится 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, в диапазоне от +8 до -30.



3. Гидравлический расчёт тепловой сети

Основной задачей гидравлического расчёта при проектировании тепловых сетей является: определение диаметров трубопроводов участков тепловой сети, потерь давления (напора) по всей сети и на отдельных участках. Гидравлический расчёт начинают с выбора главной магистрали. В качестве главной (расчётной) магистрали принимается наиболее нагруженная и протяжённая, соединяющая источник теплоснабжения с потребителем магистраль. При этом вычерчивают расчётную схему в одну линию с выделением отдельных участков. Расход теплоносителя в пределах каждого участка остаётся постоянным, границами участков являются ответвления (узлы). Нумеруют участки в начале на главной магистрали, а затем на ответвлениях и на других магистралях.

После составления расчётной схемы принимают потери давления по длине Rл: ? для расчётной, главной магистрали водяных тепловых сетей ? 30 80 Па/м;

? ответвлении водяных тепловых сетей ? по расчётному давлению, но не более 300 Па/м;

? паропроводов ?70 150 Па/м;

? конденсатопроводов ?20 60 Па/м.

При этом скорость движения теплоносителя не должна превышать:

? для горячей воды и конденсата 3,5 м/с;

? для перегретого пара 50 м/с.

Результатами гидравлического расчёта являются:

1) определение основного объёма работ по сооружению тепловых сетей;

2) определение характеристик сетевых и подпиточных насосов;

3) выбор схем присоединения теплопотребляющих установок к тепловой сети;

4) выбор средств авторегулирования;

5) разработка режимов эксплуатации систем теплоснабжения.

3.1 Определение расчётных расходов теплоносителя в тепловых сетях

Суммарные расчётные расходы сетевой воды в двухтрубных тепловых сетях, открытых и закрытых систем теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты определяется по формуле:

G = Gо.мах + Gв.мах + Кз·Gгв.мах, (3.1)

где Gо.мах ? расчётный расход воды на отопление, кг/с;

Gв.мах ? расчётный расход воды на вентиляцию, кг/с;

Gгв.мах ? расчётный расход воды на горячее водоснабжение, кг/с;

Кз ? коэффициент запаса, учитывающий долю среднего расхода на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления,[2].

Gо.мах = Qо.мах /С · (ф1 ? ф2), (3.2)

Gв.мах = Qв.мах /С · (ф1 ? ф2), (3.3)

Gгв.мах = Qгв.мах /С · (ф1 ? ф2), (3.4)

где Qо.мах ? максимальная нагрузка отопления, кВт;

Qв.мах ? максимальная нагрузка вентиляции, кВт;

Qгв.мах ? максимальная нагрузка горячего водоснабжения, кВт;

С ? теплоёмкость воды, кДж/кг;

ф1, ф2 ? температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах, °С.

Gо.мах = 6850 / 4,19 · (150 ? 70) = 20,4 кг/с.

Gв.мах = 4266,1 / 4,19 · (150 ? 70) = 12,7 кг/с.

Gгв.мах = 0,55·1162,6 / 4,19 · (150 ? 70) = 1,9 кг/с.

G = 20,4 + 12,7 + 1,2·1,9 = 35,4 кг/с.

3.2 Предварительный и проверочный расчёты диаметров трубопроводов тепловой сети

Предварительный диаметр трубопровода определяется по формуле:

d = Adв ·G0,38 / Rл 0,19, (3.5)

где Adв ? постоянный коэффициент зависящий от шероховатости трубопровода и равен 117·10 -3 м 0,62/ кг 0,19;

Rл ? удельные потери давления по длине, Па/м;

G ? расход сетевой воды, кг/с.

Для шестого участка:

d6' = 117 ·10 -3 · 0,26 0,38 / 80 0,19 = 0,03 м.

Проверочный расчёт трубопровода.

Уточняется диаметр трубопровода до ближайшего по ГОСТ 8731?87, принимается стандартный диаметр d'=32 мм, [1.прил 11].

Производится расчёт действительного удельного падения давления по формуле:

Rл = ARв · G2 / (d')5,25, (3.6)

где ARв ? постоянный коэффициент зависящий от шероховатости трубопровода и равен 64·10 -6 м 0,62/ 42 0,19.

Rл = 64·10 -6 · 0,26 2 / (0,032) 5,25 = 64,97 Па/м.

При полученном диаметре d', уточняется величина местных сопротивлений и определяется эквивалентная длина местных сопротивлений по формуле:

lэ = Aе· ?о · (d')1,25, (3.7)

где Aе ? постоянный коэффициент, зависящий от шероховатости трубы и равен 60,5 м - 0,25,

?о ? сумма коэффициентов местных сопротивлений, о =0,4[1].

lэ =60,5· 0,4· 0,032 1,25 = 0,37 м.

Падение давления в подающей и обратной магистралях определяется по формуле:

?Рп = ?Ро = Rл · (l+lэ), (3.8)

где ?Рп, ?Ро потери давления в подающей и обратной магистралях, Па;

l длинна магистрали, м.

?Рп = ?Ро = 64,97 · (60 + 37) =3922,2 Па.

Скорость теплоносителя определяется по формуле:

щ = G · 4 / П ·(d') 2, (3.9)

щ = 0,26 · 4 · 10 -3 / 3,14 ·(0,032) 2 = 0,32 м/с.

Расчёт остальных участков производится аналогично, результаты расчёта заносятся в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты гидравлического расчёта.

№ участка	D', мм	Dн, мм	Rл, Па/м	Lэ, м	?Рп, ?Ро, Па	Щ, м/с
1	175	194	38,01	51,40	5374,6	0,72
2	50	57	101,80	0,57	1279,6	0,54
3	40	45	83,70	5,95	2506,8	0,42
4	40	45	80,50	0,43	1966,6	0,41
5	32	38	70,10	0,37	1708,3	0,34
6	32	38	64,97	0,37	3922,2	0,32
7	80	89	61,36	6,20	2712,0	0,56
8	150	159	70,20	19,20	5138,6	0,88
9	50	57	81,60	9,20	9889,9	0,48
10	40	45	83,70	2,60	4737,4	0,42

D' - условный проход, мм;

Dн - наружный диаметр, мм.

3.3 Построение продольного профиля тепловой сети

Продольный профиль представлен на 4 листе графической части данного проекта.

Продольный профиль участка тепловой сети строится в масштабе: по вертикали 1:100, 1:50; по горизонтали: 1:500, 1:1000. Его построение начинают с определения минимальной глубины теплового параметра по трассе с учётом габаритных размеров устанавливаемого в них оборудования.

На профилях сетей указывают:

· поверхность земли;

· уровень грунтовых вод;

· пересекаемые автомобильные дороги, железнодорожные и трамвайные пути, кюветы, а также другие подземные и надземные коммуникации и сооружения, влияющие на прокладку проектируемых сетей, с указанием их габаритных размеров, высотных отметок, и при необходимости координат или привязок;

· каналы, тоннели, ниши П образных компенсаторов, эстакады, отдельно стоящие опоры, вентиляционные шахты, павильоны и другие сооружения и конструкции сетей;

· трубопроводы бесканальной прокладки;

· неподвижные опоры.

Трубопроводы в каналах, тоннелях, камерах и нишах не изображают.

На профилях сетей надземной прокладки трубопроводы каждого яруса изображают одной сплошной основной линией.

Отметки сетей проставляют в характерных точках, в местах пересечений с автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, инженерными коммуникациями и сооружениями, влияющими на прокладку проектируемых сетей. Величины отметок и длины участков сетей указывают в метрах с двумя десятичными знаками, а величины уклонов в процентах. При надземной прокладке тепловых сетей, под профилями сетей помещают таблицу по форме 3.

Форма 3.

Проектная отметка земли
Натуральная отметка земли
Отметка верха несущей конструкции
Отметка низа трубы
Уклон, % Длина, м
Номер поперечного разреза
Развернутый план



4. Тепловой расчёт изоляционных конструкций трубопроводов

В задачу теплового расчёта теплоизоляционных конструкций входит:

· выбор конструкций и толщины тепловой изоляции;

· определение тепловых потерь теплопровода;

· расчёт падения температуры теплоносителя по длине теплопровода.

В качестве изоляционного материала применяются - маты минераловатные шивные марки 100.

Тепловой расчёт проводится для подающего трубопровода первого участка.

Определяется термическое сопротивление слоя изоляции по формуле:

Rи = (1/2?р)?л? ln(dн /dтр), (4.1)

где л - коэффициент теплопроводности, Вт/м?К; dн - наружный диаметр трубы с учётом изоляции, м; dтр - наружный диаметр трубы, м.

л = 0,045 + 0,021? tм, (4.2)

где tм - температура воды в трубопроводе, °С.

tм = tпр / 2, (4.3)

tм = 150/2 = 75 °С,

л = 0,045 + 0,021? 75 = 0,06 Вт/м?К.

Толщина изоляции принимается равной 0,08 м.

Rи = (1/2?3,14? 0,06)? ln(0,354 /0,194) = 1,59 м?К/Вт.

Предварительно задаётся температура на поверхности изоляции

tн = 34,5 °С, и определяется коэффициент теплоотдачи:

б = 9,3 + 0,047? (tн - tо) + 7,0? vW, (4.4)

где tо - температура окружающей среды, °С;

W - скорость движения воздуха, для г. Саранска W =3,8 м/с.

б = 9,3 + 0,047? (34,5 +30) + 7,0? v3,8 = 26,0 Вт/мІ?К.

Определяется термическое сопротивление трубопровода:

Rн = 1/ Р ? бн? dн, (4.5)

Rн = 1/ 3,14? 26,0 ? 0,194 = 0,063 м?К/Вт.

Уточняется температура на поверхности изоляции:

tн' = (tпр / Rи - tо / Rн) / (1/ Rи +1/ Rн), (4.6)

tн' = (150 / 1,59 +30 / 0,063) / (1/ 1,59 +1/ 0,063) = 34,5 °С.

Определяются линейные потери теплоты:

Qл = l? (tн - tо) / (Rн + Rн), (4.7)

Qл = 90 ? (150+30) / (1,59+0,063) = 9800,4 Вт.

Аналогичный расчёт проводится для обратного трубопровода.

Определяется термическое сопротивление слоя изоляции по формуле:

Rи = (1/2?р)?л? ln(dн /dтр), (4.8)

где л - коэффициент теплопроводности, Вт/м?К;

dн - наружный диаметр трубы с учётом изоляции, м;

dтр - наружный диаметр трубы, м.



л = 0,045 + 0,021? tм, (4.9)

где tм - температура воды в трубопроводе, °С.

tм = tпр / 2, (4.10)

tм = 70 / 2 = 35 °С,

л = 0,045 + 0,021? 35 = 0,05 Вт/м?К.

Толщина изоляции принимается равной 0,08 м.

Rи = (1/2?3,14? 0,05)? ln(0,354 /0,194) = 1,9 м?К/Вт.

Предварительно задаётся температура на поверхности изоляции tн = 34 °С, и определяется коэффициент теплоотдачи:

б = 9,3 + 0,047? (tн - tо) + 7,0 ? vW, (4.11)

где tо - температура окружающей среды, °С;

W - скорость движения воздуха, для г. Саранска W=3,8 м/с.

б = 9,3 + 0,047? (34 + 30) + 7,0 ? v3,8 = 25,95 Вт/мІ ?К.

Определяется термическое сопротивление трубопровода:

Rн = 1/ Р ? бн? dн, (4.12)

Rн = 1/ 3,14? 25,95? 0,194 = 0,063 м?К/Вт.

Уточняется температура на поверхности изоляции:

tн' = (tпр / Rи - tо / Rн) / (1/ Rи +1/ Rн), (4.13)

tн' = (70 / 1,9 +30 / 0,063) / (1/ 1,9 +1/ 0,063) = 33,8 °С.

Определяются линейные потери теплоты:

Qл = l ? (tн - tо) / (Rн + Rн), (4.14)

Qл = 90 ? (70+30) / (1, 9+0,063) = 4584,8 Вт.

Тепловой расчёт остальных участков тепловой сети производится аналогично, результаты расчёта заносятся в таблицу 4.

Общие тепловые потери сети определяются по формуле:

Q? = Qл + Qм = Qл (1+ в), (4.15)

где в = 0,15[1].

Для прямой магистрали:

Q? = (9800,4 + 600 + 1006,9 + 1006,9 + 977,3 + 2443,4 + 2391,6 + 5178,5 +5600 + 2265,7) ? (1+0,15) = 35961,3 Вт.

Для обратной магистрали:

Q? = (4584,8 + 272,7 + 468,7 + 468,7 + 459,7 + 1149,4 + 1137,7 + 2371,5 + 2545,5 + 1054,7) ? (1 + 0,15) = 16690,4 Вт.

Таблица 4. Результаты теплового расчёта

№ участка	Dн, мм	Трубопроводы
		Прямой	Обратный
		Rи, м?К/Вт	Rн, м?К/Вт	tн, °С	Qл, Вт	Rи, м?К/Вт	Rн, м?К/Вт	tн, °С	Qл, Вт
1	194	1,59	0,063	34,5	9800,4	1,9	0,063	34	4584,8
2	57	3,50	0,100	33,0	600,0	4,3	0,100	33	272,70
3	45	4,02	0,270	37,0	1006,9	4,85	0,270	36	468,70
4	45	4,02	0,270	37,0	1006,9	4,85	0,270	36	468,70
5	38	4,40	0,320	38,0	977,3	4,9	0,320	37	459,70
6	38	4,40	0,320	38,0	2443,4	4,9	0,320	37	1149,4
7	89	2,72	0,140	35,0	2391,6	3,2	0,140	35	1137,7
8	159	1,80	0,077	35,0	5178,5	2,2	0,077	34	2371,5
9	57	3,50	0,100	33,0	5600,0	4,3	0,100	33	2545,5
10	45	4,02	0,270	37,0	2265,7	4,85	0,270	36	1054,7



5. Теплоприготовительные установки систем теплоснабжения

5.1 Виды теплоприготовительных установок систем теплоснабжения

Теплоприготовительная установка системы теплоснабжения, это комплекс устройств и агрегатов, предназначенных для выработки тепла в виде пара или горячей воды за счёт сжигания топлива, а также подготовки теплоносителя и подачи его в систему теплоснабжения.

В зависимости от назначения теплоприготовительные установки делятся на три основные группы: паровые, пароводогрейные и водогрейные котельные.

Паровые котельные в основном предназначены для обеспечения паром технических потребителей промышленных предприятий. Отпуск тепла системам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения производится в небольшом количестве, только для нужд предприятия.

Вторая группа котельных, при мощности более 60 МВт на основании технико-экономических расчётов оборудуется паровыми и водогрейными котлами и предназначается для отпуска тепла как в виде пара промышленным предприятиям, так и в виде воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения предприятий и жилищно коммунального сектора. Мощность паровых и водогрейных котлов определяется соотношением тепловых нагрузок по пару и горячей воде.

Водогрейные котельные предназначены для отпуска тепла системам отопления и горячего водоснабжения потребителям жилищно-коммунального сектора или промышленных предприятий, где пар не используется на технологические нужды.

Так как на данном предприятии тепловая мощность не превышает 60 МВт, а на технологические нужды используется насыщенный пар с давлением 0,7 МПа, то в дальнейшем будем рассматривать паровую котельную.

5.2 Тепловая схема паровой котельной

Рекомендуемый вариант тепловой схемы котельной представлен на листе 4 графической части.

Котельная оборудуется паровыми котлами с параметрами пара обусловленными необходимостью технологических процессов.

Вырабатываемый пар отпускается потребителям, как с параметрами свежего пара, так и через редукционно-охладительную установку РОУ. На собственные нужды котельной, используется редуцированный пар с давлением - 0,6 Мпа. Водо-питательная установка котельной состоит из атмосферного деаэратора, пароводяных подогревателей химически очищенной воды и питательных насосов. Установка атмосферных деаэраторов обеспечивает получением деаэрированной питательной воды с температурой 104 °С, отвечающей требованиям, предъявляемым устанавливаемыми котлами.

В целях поддержания расчётного водо химического режима котлов предусмотрена их непрерывная и периодическая продувка. Тепло непрерывной продувки котлов используется в рабочем цикле котельной с помощью сепаратора непрерывной продувки(СНП) и охладителя непрерывной продувки (ОНП). Отсепарированный пар из сепаратора отводится в деаэраторы питательной воды, а от сепарированная продувочная вода охлаждается сырой водой в охладителе непрерывной продувки до 40 °С, после чего сбрасывается в канализацию.

После подогрева в теплообменнике (ОНП) сырая вода подогревается до 25 30 °С в пароводяном подогревателе исходной воды, после чего после чего поступает на химводоочистку. Пройдя химводоочистку, вода с температурой 23 28 °С (принимается, что в аппарате ХВО вода остывает на 2 °С) поступает на водоподогреватель химически очищенной воды, где в паровом теплообменнике нагревается до температуры 70 80 °С. После чего направляется в деаэратор.

Все использованные в котельной пароводяные подогреватели обогреваются редуцируемым паром 0,6 Мпа, и конденсат после них через регуляторы уровня (конденсатоотводники) выдавливается непосредственно в деаэратор питательной воды. Конденсат, возвращающийся с производства, поступает в промежуточные баки и после контрольной проверки его качества насосами перекачивается в деаэраторы.

Отпуск тепла системам отопления вентиляции и горячего водоснабжения производится с горячей сетевой водой, которая нагревается в сетевых подогревателях.

Вода для подпитки тепловых сетей берётся из бака запаса подпиточной воды, пройдя охладитель подпитки, подпиточными насосами подаётся в обратный трубопровод перед сетевыми насосами.

5.3 Расчёт тепловой схемы паровой котельной

5.3.1 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для максимально-зимнего периода

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

Gтех = м · Dтех / 100, (5.1)

где Dтех - расход пара на технологические нужды, кг/с;

м - доля возврата конденсата, %;

Gтех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:



Gтехпот =Dтех-Gтех, (5.2)

Gтехпот = 1,1 - 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции, горячего водоснабжения:

Qов = Qовр · (tвнр - tнв) / (tвнр - tор), (5.3)

где Qовр - расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

tвнр - расчётная температура внутри помещений, °С;

tор - расчётная температура для проектирования отопления, °С;

tнв - температура наружного воздуха, °С.

Qов = 11116,1 · (18 + 30) / (18 + 30) = 11116,1 кВт.

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

Dсп = (Qов + Qгв) / (i0,7 "- iк), (5.4)

где i 0,7 "- энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

iк - энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

Dсп = (1111,6 + 1162,6) / ((2763 - (55 · 4,19)) = 4,84 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

Dвн = Dтех + Dсп, (5.5)

Dвн = 1,1 + 4,84 = 5,94 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

Dпот = 0,03 · Dвн, (5.6)



Dпот = 0,03 · 5,94 = 0,2 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

Dсн = 0,08 · Dвн, (5.7)

Dсн = 0,08 · 5,94 = 0,5 кг/с.

Расход сетевой воды:

Gс= (Qов + Qгв) / (iс' ? iс''), (5.8)

где iс', iс'' ? энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

Gс= (11116,1 + 1162,6) / [(150 · 4,19) ? (70 · 4,19)] = 36,6 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

Gпод = 0,015 · Gс, (5.9)

Gпод = 0,015 · 36,6 = 0,55 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

Dкот = Dтех + Dсп + Dсн + Dпот, (5.10)

Dкот = 1,1 + 4,84 + 0,5 + 0,2 = 6,64 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

Gпот= Gпоттех + Dпот + Gпод, (5.11)

Gпот= 0,44 + 0,2 + 0,55 =1,19 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:



Пх = Gпот / Dкот, (5.12)

Пх = 1,19 / 6,64 = 0,2.

Процент продувки:

Pп= Sх· Пх·100 / (Sкв?Sх· Пх), (5.13)

где Sх?солесодержание исходной воды, мг/кг;

Sкв?солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

Pп= 350 · 0,2 · 100 / (3000 ?350 · 0,2) =2,38.

Расход питательной воды на РОУ:

Gроу = Dкот · (i"1,4 ? i"0,7) / (i"1,4 ? i"пв), (5.14)

где i"пв ? энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];

i"1,4 ? энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р = 1,4 МПа, кДж/кг, [2].

Gроу = 6,64 · (2790 ? 2763) / (2790 ? 419) = 0,1 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D1,4 = Dкот ? Gроу, (5.15)

D1,4 = 6,64 ? 0,1= 6,54 кг/с.

Расход продувочной воды:

Gпр = Pп · D1,4 / 100, (5.16)

Gпр = 2,38 · 6,54 / 100 = 0,16 кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

Dс 0,15 = Gпр · (iкв ? i0',15) / (i"0,15 ? i0',15), (5.17)

где iкв ? энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];

i"0,15, i0',15 ? энтальпия насыщенного пара и воды, (при давлении Р = 0,15 Мпа), кДж/кг, [2].

Dс 0,15 = 0,16 · (830 ? 467) / (2693 ? 467) = 0,03 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

Gснп = Gпр ? Dс 0,15, (5.18)

Gснп = 0,16 ? 0,03 = 0,13.

Расход воды из деаэратора:

Gд = Dкот + Gпр + Gподп, (5.19)

Gд = 6,64 + 0,16 + 0,55 = 7,35 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

Dвып = d · Gд, (5.20)

где d ? удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

Dвып = 0,005 · 7,35 = 0,04 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

Gпот = Gтехпот + Dпот + Gпод + Gснп+ Dвып, (5.21)

Gпот = 0,44 + 0,2 + 0,55 + 0,13+ 0,042 = 1,36 кг/с.

Расход воды: химически обработанной:



Gхво = Gпот, (5.22)

Gпот = 1,36 кг/с;

исходной:

Gисх = 1,15 · Gхво, (5.23)

Gисх = 1,15 · 1,36 = 1,56 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (iисх + (Gснп / Gисх) · (i0,15 ? iк)) / 4,19, (5.24)

где iис х? энтальпия исходной воды, (при t = 5 °С зимой), кДж/кг;

iк ? энтальпия конденсата, (при t =40оС), кДж/кг.

t = (20,95+ (0,13/ 1,56) · (467 ? 167,6)) / 4,19 = 11 °С.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

Dисх = Gисх · (i"исх ? i'исх) / (i"0,7 ? iк), (5.25)

где i"исх, i'исх ? энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ой воды, кДж/кг, [2];

iк? энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t=105 °С), кДж/кг, [2];

Dисх = 1,56 · (125,7 ? 46,9) / (2763 ? 439,9) = 0,05 кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

Dхво = Gхво · (i"хво ? i'хво) / (i"0,7 ? iк), (5.26)

где i"хво ? энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладителя выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i'хво ? энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

Dхво = 1,36 · (335,3 ? 113,3) / (2763 ? 439,9) = 0,13 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

Dд = ((Gд · i'д + Dвып · i''д) / i"0,7) ? ((Gхво· i"хво + Dс· i"0,15 +Gтех· i'тех) + (Gисх+ Gхво) · iк) / i"0,7, (5.27)

где i"д ? энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

Dд = ((7,35 · 419 + 0,04 · 2683) / 2763) ? ((1,36· 335,2 + 0,03· 2693 +0,66· 230,45) + (1,36+1,56) · 439,9)/ 2763 = 0,44 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

Dснр = Dд + Dхво + Dисх, (5.28)

Dснр = 0,44 + 0,13 + 0,05 = 0,62 кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

Dкотр = Dтех + Dснр +Dпот +Dсп, (5.29)

Dкотр = 1,1 + 0,62 + 0,2 + 4,84 = 6,76 кг/с.

Ошибка расчёта:

Д = ((Dкотр ? Dкот) / Dкотр) ·100 %, (5.30)

Д = ((6,76 ? 6,64) / 6,76) ·100 % = 1,7 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.



5.3.2 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для наиболее холодного месяца

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

Gтех = м · Dтех / 100,

где Dтех - расход пара на технологические нужды, кг/с;

м - доля возврата конденсата, %;

Gтех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:

Gтехпот = Dтех - Gтех;

Gтехпот = 1,1 - 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции, горячего водоснабжения:

Qов = Qовр · (tвнр - tнв) / (tвнр - tор),

где Qовр - расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

tвнр - расчётная температура внутри помещений, °С;

tор - расчётная температура для проектирования отопления, °С;

tнв - температура наружного воздуха, °С.

Qов = 11116,1 · (18 + 17) / (18 + 30) = 8105,5 кВт.

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

Dсп = (Qов + Qгв) / (i0,7 "- iк),

где i0,7 "- энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

iк -энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

Dсп = (8105,5 + 1162,6) / ((2763 - (55 · 4,19)) = 3,66 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

Dвн = Dтех + Dсп,

Dвн = 1,1 + 3,66 = 4,76 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

Dпот = 0,03 · Dвн,

Dпот = 0,03 · 4,76 = 0,14 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:

Dсн = 0,08 · Dвн,

Dсн = 0,08 · 4,76 = 0,38 кг/с.

Расход сетевой воды:

Gс = (Qов + Qгв) / (iс' ? iс''),

где iс', iс'' ? энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

Gс = (8105,5 + 1162,6) / (114 · 4,19) ? (56 · 4,19) = 38,1 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

Gпод = 0,015 · Gс,

Gпод = 0,015 · 38,1 = 0,57 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

Dкот = Dтех + Dсп + Dсн + Dпот,

Dкот = 1,1 + 3,66 + 0,38 + 0,14 = 5,28 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

Gпот= Gпоттех + Dпот + Gпод,

Gпот= 0,44 + 0,14 + 0,57 = 1,15 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

Пх = Gпот / Dкот,

Пх = 1,15 / 5,28 = 0,19.

Процент продувки:

Pп= Sх· Пх·100 / (Sкв? Sх· Пх),

где Sх? солесодержание исходной воды, мг/кг;

Sкв? солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

Pп= 350 · 0,19 · 100 / (3000 ? 350 · 0,19) = 2,3.

Расход питательной воды на РОУ:

Gроу = Dкот · (i"1,4 ? i"0,7) / (i"1,4 ? i"пв),

где i"пв ? энтальпия питательной воды, КДж/кг, [2];

i"1,4 ? энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р= 1,4 МПа, кДж/кг, [2].

Gроу = 5,28 · (2790 ? 2763) / (2790 ? 419) = 0,1 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D1,4 = Dкот ? Gроу,

D1,4 = 5,28 ? 0,1 = 5,18 кг/с.

Расход продувочной воды:

Gпр = Pп · D1,4 / 100,

Gпр = 2,3 · 5,28 / 100 = 0,12 кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

Dс 0,15 = Gпр · (iкв ? i0',15) / (i"0,15 ? i0',15),

где iкв ? энтальпия котловой воды, КДж/кг, [2];

i"0,15, i0',15 ? энтальпия насыщенного пара и воды, кДж/кг, [2].

Dс 0,15 = 0,12 · (830 ? 467) / (2693 ? 467) = 0,02 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

Gснп = Gпр ? Dс 0,15,

Gснп = 0,12 ? 0,02 = 0,1.

Расход воды из деаэратора:

Gд = Dкот + Gпр + Gподп,

Gд = 5,28 + 0,12 + 0,57 = 5,97 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

Dвып = d · Gд,



где d ? удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

Dвып = 0,005 · 5,97 = 0,03 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

Gпот = Gтехпот + Dпот + Gпод + Gснп+ Dвып,

Gпот = 0,44 + 0,14 + 0,57 + 0,1+ 0,03 = 1,28 кг/с.

Расход воды:

химически обработанной:

Gхво = Gпот,

Gпот = 1,28 кг/с;

исходной:

Gисх = 1,15 · Gхво,

Gисх = 1,15 · 1,28 = 1,47 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (iисх + (Gснп / Gисх) · (i0,15 ? iк)) / 4,19,

где iис х? энтальпия исходной воды, (при t = 5 °С зимой), кДж/кг;

iк ? энтальпия конденсата, (при t =40оС), кДж/кг.

t = (20,95+ (0,1/ 1,47) · (467 ? 167,6)) / 4,19 = 9,9 °С.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

Dисх = Gисх · (i"исх ? i'исх) / (i"0,7 ? iк),



где i"исх, i'исх ? энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];

iк? энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 °С), кДж/кг, [2];

Dисх = 1,47 · (125,7 ? 41,8) / (2763 ? 439,9) = 0,053 кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

Dхво = Gхво · (i"хво ? i'хво) / (i"0,7 ? iк),

где i"хво ? энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладите ля выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2];

i'хво ? энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

Dхво = 1,28 · (335,3 ? 113,3) / (2763 ? 439,9) = 0,12 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

Dд = ((Gд · i'д + Dвып · i''д) / i"0,7) ? ((Gхво· i"хво + Dс· i"0,15 +Gтех· i'тех) +(Gисх+ Gхво) ·iк) / i"0,7,

где i"д ? энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

Dд = ((5,97 · 419 + 0,03 · 2683) / 2763) ? ((1,28· 335,2 + 0,02· 2693 +0,66· 230,45) + (1,47+1,28) · 439,9)/ 2763 = 0,27 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

Dснр = Dд +Dхво +Dисх,

Dснр = 0,27+0,053 +0,19 = 0,44 кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

Dкотр = Dтех + Dснр +Dпот +Dсп,

Dкотр = 1,1 + 0,44+ 0,14 + 3,66 = 5,34 кг/с.

Ошибка расчёта:

Д = ((Dкотр ? Dкот) / Dкотр) ·100 %,

Д = ((5,34 ? 5,28) / 5,34) ·100 % = 1,1 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.

5.3.3 Расчёт тепловой схемы паровой котельной для летнего режима

Расход технологического конденсата с производства определяется по формуле:

Gтех = м · Dтех / 100,

где Dтех - расход пара на технологические нужды, кг/с;

м - доля возврата конденсата, %;

Gтех = 60 · 1,1 / 100 = 0,66 кг/с.

Потери технологического конденсата:

Gтехпот = Dтех - Gтех;

Gтехпот = 1,1 - 0,66 = 0,44 кг/с.

Нагрузка отопления, вентиляции:

Qов = Qовр · (tвнр - tнв) / (tвнр - tор),

где Qовр - расчётная нагрузка отопления и вентиляции, кВт;

tвнр - расчётная температура внутри помещений, °С;

tор - расчётная температура для проектирования отопления, °С;

tнв - температура наружного воздуха, °С.

Qов = 0

Расход пара на сетевые подогреватели определяется по формуле:

Dсп = (Qов + Qгв) / (i0,7 "- iк),

где i0,7 "- энтальпия сухого насыщенного пара при давлении 0,7МПа, кДж/кг [2];

iк -энтальпия конденсата возвращённого от потребителя, кДж/кг;

Qгв = 0,82 · Qгвр,

Qгв = 0,82 · 1162,6 = 953,3 кВт,

Dсп = 953,3 /((2763 - (55 · 4,19)) = 0,38 кг/с.

Общий расход пара потребителями:

Dвн = Dтех + Dсп,

Dвн = 1,1 + 0,38 = 1,48 кг/с.

Потери пара в тепловой схеме:

Dпот = 0,03 · Dвн,

Dпот = 0,03 · 1,48 = 0,04 кг/с.

Расход пара на собственные нужды ТГУ:



Dсн = 0,125 · Dвн,

Dсн = 0,125 · 1,48 = 0,19 кг/с.

Расход сетевой воды:

Gс=(Qов + Qгв) / (iс' ? iс''),

где iс', iс'' ? энтальпия воды в прямой и обратной магистрали, кДж/кг;

Gс= 953,3 / (70 · 4,19) ? (39 · 4,19) = 7,2 кг/с.

Расход воды на подпитку тепловой сети:

Gпод =0,015 · Gс,

Gпод =0,015 · 7,2 = 0,11 кг/с.

Паропроизводительность котельной определяется по формуле:

Dкот = Dтех + Dсп + Dсн + Dпот,

Dкот = 1,1 + 0,38 + 0,19 + 0,04 = 1,71 кг/с.

Сумма потерь пара, конденсата, сетевой воды:

Gпот= Gпоттех + Dпот + Gпод,

Gпот= 0,44 + 0,04 + 0,11 =0,59 кг/с.

Доля потерь теплоносителя:

Пх = Gпот / Dкот,

Пх = 0,59 / 1,71 = 0,35.

Процент продувки:

Pп= Sх· Пх·100 / (Sкв?Sх· Пх),

где Sх?солесодержание исходной воды, мг/кг;

Sкв?солесодержание котловой воды, мг/кг, [2];

Pп= 350 · 0,35 · 100 / (3000 ?350 · 0,35) = 4,38

Расход питательной воды на РОУ:

Gроу = Dкот · (i"1,4 ? i"0,7) / (i"1,4 ? i"пв),

где i"пв ? энтальпия питательной воды, кДж/кг, [2];

i"1,4 ? энтальпия сухого насыщенного пара при давлении Р = 1,4 МПа,

кДж/кг, [2].

Gроу = 1,71· (2790 ? 2763) / (2790 ? 419) = 0,02 кг/с.

Паропроизводительность ТГУ при рабочих параметрах:

D1,4 = Dкот ? Gроу,

D1,4 =1,71 ? 0,02 = 1,69 кг/с.

Расход продувочной воды:

Gпр = Pп · D1,4 / 100,

Gпр = 4,3 · 1,69 / 100 = 0,07кг/с.

Расход пара из сепаратора непрерывной продувки:

Dс 0,15 = Gпр · (iкв ? i0',15) / (i"0,15 ? i0',15),

где iкв ? энтальпия котловой воды, кДж/кг, [2];

i"0,15, i0',15 ?энтальпия насыщенного пара и воды, кДж/кг, [2].

Dс 0,15 = 0,07 · (830 ? 467) / (2693 ? 467) = 0,01 кг/с.

Расход воды из сепаратора непрерывной продувки:

Gснп = Gпр ? Dс 0,15,

Gснп = 0,07 ? 0,01 = 0,06.

Расход воды из деаэратора:

Gд = Dкот + Gпр + Gподп,

Gд = 1,71 + 0,07+ 0,11 = 1,89 кг/с.

Расход выпара деаэратора:

Dвып = d · Gд,

где d ? удельный расход выпара из деаэратора, кг/кг, [2].

Dвып = 0,005 · 1,89 = 0,01 кг/с.

Суммарные потери пара и конденсата (уточнённые):

Gпот = Gтехпот + Dпот + Gпод + Gснп+ Dвып,

Gпот = 0,44 + 0,04 + 0,11 + 0,01+ 0,06 = 0,7 кг/с.

Расход воды:

химически обработанной:

Gхво = Gпот,

Gпот = 0,7 кг/с.

исходной:

Gисх = 1,15 · Gхво,

Gисх = 1,15 · 0,7 = 0,81 кг/с.

Температура исходной воды после охладителя непрерывной продувки:

t = (iисх + (Gснп / Gисх) · (i0,15 ? iк)) / 4,19,

где iис х? энтальпия исходной воды, (при t = 15оС летом), кДж/кг;

iк ? энтальпия конденсата, (при t =40оС), кДж/кг.

t = (62,85+ (0,06/ 0,81) · (467 ? 167,6)) / 4,19 = 20,3 °С.

Расход пара на подогреватель исходной воды:

Dисх = Gисх · (i"исх ? i'исх) / (i"0,7 ? iк),

где i"исх, i'исх ? энтальпия воды на выходе и входе в подогреватель исход ной воды, кДж/кг, [2];

iк? энтальпия конденсата (при давлении в деаэраторе и t = 105 °С), кДж/кг, [2];

Dисх = 0,81 · (125,7 ? 85,1) / (2763 ? 439,9) = 0,014кг/с.

Расход пара на подогреватель химически очищенной воды:

Dхво = Gхво · (i"хво ? i'хво) / (i"0,7 ? iк),

где i"хво ? энтальпия химически очищенной воды на выходе из охладителя выпора и на входе в деаэратор, кДж/кг, [2]; i'хво ? энтальпия химически очищенной воды на входе в охладитель выпора, кДж/кг, [2].

Dхво = 0,7 · (335,3 ? 113,3) / (2763 ? 439,9) = 0,1 кг/с.

Расход пара на деаэрацию:

Dд = ((Gд · i'д + Dвып · i''д) / i"0,7) ? ((Gхво· i"хво + Dс· i"0,15 +Gтех· i'тех) + (Gисх+ Gхво) · iк)/ i"0,7,

где i"д ? энтальпия выпара насыщенного пара (при давлении в деаэраторе), кДж/кг, [2].

Dд = ((1,89 · 419 + 0,01 · 2683) / 2763) ? ((0,7· 335,2 + 0,01· 2693 +0,66· 230,45) + (0,014+0,1) · 439,9)/ 2763 = 0,1 кг/с.

Расчетный расход пара на собственные нужды:

Dснр = Dд +Dхво +Dисх,

Dснр = 0,1 +0,014 +0,1 = 0,21кг/с.

Расчетная паропроизводительность ТГУ:

Dкотр = Dтех + Dснр +Dпот +Dсп,

Dкотр = 1,1 + 0,24 + 0,04+ 0,38 = 1,73 кг/с.

Ошибка расчёта:

Д = ((Dкотр ? Dкот)/ Dкотр) ·100 %,

Д = ((1,73 ? 1,71)/ 1,73) ·100 % = 1,2 %.

Ошибка расчёта не превышает 3%, значит расчет проведён верно.

Результаты расчёта тепловой схемы котельной сводятся в таблицу 5.



Таблица 5. Результаты расчёта тепловой схемы котельной

...

Показатели	Режимы работы
	Максимально зимний	Наиболее холодного месяца	Летний

Подобные документы

• Расчет системы горячего водоснабжения жилого дома

  Выбор системы горячего водоснабжения. Тепловой баланс системы. Выбор схемы присоединения подогревателей. Расчет секундных и циркуляционных расходов горячей воды. Гидравлический расчет трубопроводов. Выбор водомера. Расчет потерь давления в тепловом узле.
  
  курсовая работа [305,2 K], добавлен 19.09.2012
  

• Расчет горячего водоснабжения

  Определение тепловых нагрузок микрорайона на отопление, вентиляцию. Выбор схемы включения подогревателя ГВС к тепловой сети. Тепловой и гидравлический расчет кожухотрубных и пластинчатых водоподогревателей с целью разработки системы отопления микрорайона.
  
  курсовая работа [135,7 K], добавлен 11.11.2013
  

• Разработка системы горячего водоснабжения жилого дома

  Схема трубопроводов системы горячего водоснабжения и местного теплового пункта здания. Выбор присоединения подогревателей. Расчет секундных и циркуляционных расходов горячей воды. Определение параметров трубопроводов. Выбор оборудования теплового пункта.
  
  курсовая работа [633,2 K], добавлен 15.12.2010
  

• Отопление и вентиляция семиэтажного жилого здания

  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Определение теплопотерь помещений каждого помещения, здания в целом и тепловой мощности системы отопления. Гидравлический расчет трубопроводов. Расчет канальной системы естественной вытяжной вентиляции.
  
  курсовая работа [555,2 K], добавлен 06.10.2013
  

• Проектирование тепловых сетей

  Расчет системы теплоснабжения района города Волгограда: определение теплопотребления, выбор схемы теплоснабжения и вид теплоносителя. Гидравлический, механический и тепловой расчеты тепловой схемы. Составление графика продолжительности тепловых нагрузок.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.01.2015
  

• Технология отопления и горячего водоснабжения для здания с помощью теплового насоса

  Расчетные характеристики климата и микроклимата помещений здания, теплопотери за отопительный период через ограждающие конструкции. Подбор теплового насоса, расчет мощности, необходимой для поддержания заданной температуры и горячего водоснабжения здания.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.06.2015
  

• Проектирование индивидуальных тепловых пунктов для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания

  Расчет принципиальной тепловой схемы и выбор оборудования. Автоматизация оборудования индивидуальных тепловых пунктов в объеме требований СП 41-101-95. Регулирование параметров теплоносителя в системах отопления и вентиляции. Экономический расчет проекта.
  
  дипломная работа [406,1 K], добавлен 19.09.2014
  

• Расчет теплоснабжения здания

  Расчет максимальных часовых расходов теплоты на отопление и вентиляцию здания. Определение расходов сетевой воды теплоснабжения. Расчет теплообменного аппарата системы отопления. Определение количества секций подогревателя горячего водоснабжения.
  
  курсовая работа [240,6 K], добавлен 06.12.2022
  

• Горячее водоснабжение жилого здания

  Внутренние системы горячего водоснабжения. Определение расчетных расходов воды и теплоты. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов системы горячего водоснабжения. Особенности подбора оборудования абонентских вводов и тепловых пунктов.
  
  курсовая работа [105,6 K], добавлен 20.12.2009
  

• Система централизованного теплоснабжения жилых районов г. Владимира

  Определение расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, выбор способа регулирования тепловой нагрузки, расчет диаметров магистральных трубопроводов котельной для разработки системы централизованного теплоснабжения жилых районов.
  
  курсовая работа [402,0 K], добавлен 07.01.2011
  

• Система отопления трехэтажного жилого дома

  Тепловой режим здания. Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций. Расчет системы отопления.
  
  курсовая работа [205,4 K], добавлен 15.10.2013
  

• Теплоснабжение микрорайона в городе Ижевск

  Расчет обеспечения подачи тепловой нагрузки к потребителям микрорайона в городе Ижевск. Определение системы теплоснабжения. Выбор типа прокладки тепловой сети, строительных конструкций и оборудования. Разработка плана тепловой сети и выбор схемы трассы.
  
  курсовая работа [613,5 K], добавлен 17.06.2013
  

• Проектирование закрытой системы теплоснабжения района города Орша

  Определение тепловых нагрузок района. Регулирование отпуска теплоты в закрытых системах теплоснабжения. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Построение продольного профиля участка теплосети. Разработка системы оперативного дистанционного контроля.
  
  курсовая работа [412,7 K], добавлен 07.05.2014
  

• Теплотехнический расчет и проектирование системы отопления

  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, наружной стены, чердачного и подвального перекрытия, окон. Расчёт теплопотерь и системы отопления. Тепловой расчет нагревательных приборов. Индивидуальный тепловой пункт системы отопления и вентиляции.
  
  курсовая работа [293,2 K], добавлен 12.07.2011
  

• Проектирование системы отопления жилого здания

  Географическая и климатическая характеристика района строительства. Определение тепловой мощности системы отопления. Гидравлический расчет трубопровода и нагревательных приборов. Подбор водоструйного элеватора, аэродинамический расчет системы вентиляции.
  
  курсовая работа [95,6 K], добавлен 21.11.2010
  

• Проектирование автономной газовой котельной мощностью 4,7 Гкал/ч на нужды системы отопления в посёлке Шухободь

  Технико-экономическое обоснование установки автоматизированной котельной, предназначенной для теплоснабжения посёлка Шухободь, Череповецкого района. Расчёт плотности природного газа, тепловых нагрузок. Гидравлический расчет сети. Подбор котлоагрегата.
  
  дипломная работа [3,3 M], добавлен 10.07.2017
  

• Проектирование системы отопления, вентиляции и кондиционирования административного здания

  Конструктивная схема административного здания. Теплотехнический и влажностный расчёт ограждающих конструкций. Показатели тепловой защиты. Определение мощности, гидравлический расчет системы отопления. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха.
  
  дипломная работа [1003,7 K], добавлен 15.02.2017
  

• Улучшение теплового и гидравлического режима системы теплоснабжения п. Победа г. Хабаровска

  Тепловой и гидравлический расчет пластинчатых водонагревателей. Основные направления по экономии энергоресурсов в системе теплоснабжения. Определение и уточнение тепловых нагрузок. Перевод системы теплоснабжения на централизованное теплоснабжение.
  
  дипломная работа [3,1 M], добавлен 13.08.2009
  

• Отопление и вентиляция жилого четырехэтажного здания

  Тепловой режим здания, параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, тепловой баланс помещений. Выбор систем отопления и вентиляции, типа нагревательных приборов. Гидравлический расчет системы отопления.
  
  курсовая работа [354,1 K], добавлен 15.10.2013
  

• Тепловая изоляция зданий

  Определение характеристик наружных ограждающих конструкций. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции. Техническое обоснование системы отопления. Гидравлический расчет второстепенного циркуляционного кольца. Расчет нагревательных приборов.
  
  курсовая работа [117,2 K], добавлен 24.05.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам