Использование газа

Ознакомление с техническим описанием водогрейного котельного агрегата. Анализ результатов тепломеханического расчета транспортабельной установки. Определение и характеристика требуемого термического сопротивления наружных ограждающих конструкций здания.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 28.09.2017
Размер файла 321,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Степень огнестойкости - группа несгораемых материалов.

tв = 5 оС; tн = - 34 оС; Дtн = 7 оС; n = 1; бв = 8,7 Вт/(м оС)

Rотр = [5 - (-34)] · 1/ 7 · 8,7 = 0,640 (м2. оС)/Вт

Должно соблюдаться условие Rо ? Rотр

Определение сопротивления теплопередаче Rо неоднородной ограждающей конструкции определяем на основании расчета температурного поля.

Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции

Rо = tв - tн / qрасч , [м2. оС/Вт],

где qрасч - тепловой поток, Вт/м2;

tв, tн - то же, что и в формуле т.1;

qрасч = бв (tв - фв ) = бнн - tн), [Вт/м2],

где бн - коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции;

фв, фн - средние температуры внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, оС;

фв = tв - n (tв - tн) / Rо бв , [ оС],

где Rо - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции вне теплопроводного включения, (м2 оС)/Вт;

n, tв, tн, бв - то же, что и в формуле т.1;

Rо = 1/ бв + УR + 1/ бн , [ (м2 оС) / Вт],

где R - термическое сопротивление слоя многослойной ограждающей конструкции без включений, (м2 оС) / Вт;

R = д / л , [ (м2 оС) / Вт],

где д - толщина слоя, м;

л - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/ (м оС)

д1 = 0,0007м; д2 = 0,05м; д3 = 0,0007м; лв = 8,7 Вт/ (м2 оС)

л1 = 58 Вт/ (м2 оС); л2 = 0,038 Вт/ (м2 оС); л3 = 58 Вт/ (м2 оС);

бн = 23 Вт/ (м2 оС)

Rоусл = 1/8,7+0,0007/58+0,05/0,038+0,0007/58+1/23 = 1,469 м2 оС/Вт

фв = 5 - 1*[5 - (-35)]/1,474*8,7 = 1,95 оС

Величина теплового потока

qрасч = 8,7 (5 - 1,88) = 26,535 Вт/м2.

Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции стены

Rо = 5 - (-35) / 26,535 = 1,469 (м2 оС)/Вт,

что соответствует условию Rо ? Rотр, т.е. 1,469> 0,640

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции.

К = 1 / Rо , [Вт/ (м2 оС)] ,

К = 1 / 1,469= 0,68 Вт/ (м2 оС)

Покрытия

1=0,7мм

2=50мм

3=0,7мм

tн = 6 оС;

n = 1;

бв = 8,7 Вт/(м2 оС)

Rотрпокр = [5 - (-34)]*1 / 6*8,7 = 0,75 (м2 оС)/Вт

д1 = 0,001м; д2 = 0,10м; д3 = 0,002м; бв = 8,7 Вт/ (м2 оС)

л1 = 58 Вт/(м2 оС); л2 = 0,038 Вт/(м2 оС); л3 = 58 Вт/(м2 оС); бн = 23 Вт/(м2 оС)

Rоусл = 1/8,7 + 0,0007/58 + 0,05/0,038 + 0,0007/58 + 1/23 = 1,469 (м2 оС)/Вт

фв = 5 - 1*[5 - (-34)] / 1,469*8,7 = 1,95 оС

Величина теплового потока

qрасч = 8,7 (5 - 1,95) = 26,535 Вт/м2.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции перекрытия.

Rо = 5 - (-34) / 26,535 = 1,469(м2 оС)/Вт

что соответствует условию Rо ? Rотр, т.е. 1,469> 0,75

К = 1/1,469= 0,68 Вт/ (м2 оС)

6.3 Потери теплоты через ограждающие конструкции котельной. Теплопотери через ограждающие конструкции определяются при расчетной температуре

Основные и добавочные потери теплоты определяют суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции.

Q = F (tв - tн) (1 + Ув) К*n, [Вт],

где F - площадь ограждающей конструкции, через которую идет потеря тепла, м2;

tв, tн - расчетные температуры, соответственно внутреннего и наружного воздуха, оС;

в - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

К - коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции, Вт/ (м2 оС)

n - поправочный коэффициент к расчетной разности температур в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

Данные расчета сводим в таблицу.

Теплопотери через полы рассчитывают по зонам по формуле для утепленных полов.

Qу.п = (FI/ RIу.п + FII/ RIIу.п ) (tв - tн), [Вт],

где FI, FII - площади зон, м2;

RIу.п, RIIу.п - термические сопротивления отдельных зон, (м2 оС)/Вт;

tв, tн - то же, что и в формуле т.1.

Qу.п = (8,8 / 4,3 ) (5 - (-34))=79,8 Вт

Сопротивление теплопередаче утепленных полов, расположенных непосредственно на грунте.

R = Rс + Удусл / лусл , [(м2 оС)/Вт] , [т.12]

где Rс - сопротивление теплопередаче отдельных зон не утепленного пола, м2 оС/Вт;

Удусл / лусл - сумма термических сопротивлений утепляющих слоев, (м2 оС)/Вт (утепляющими считаются слои из материалов, имеющих коэффициент теплопроводности л < 1,2 Вт/ (м2 оС)

дусл = 0,1м; лусл = 0,038 Вт/ (м2 оС)

FI= 42,2=8,8 м2

Для не утепленных полов I зоны

RCI = 4,3 (м2 оС)/Вт

Для утепленных полов I зоны

RI = 4,3 + 0,1/0,038 = 6,932(м2 оС)/Вт

Коэффициент теплопередачи.

К = 1/6,932 = 0,14 Вт/ (м2 оС)

Данные расчета сводим в таблицу

Согласно приведенным расчетам принимаем для котельной панель стеновую ПТС.L.10.22.50-70 (толщиной по утеплителю - 50мм; толщиной оцинкового облицовочного листа - 0,7мм).

Таблица 11 Расчет теплопотерь ограждающими конструкциями зданий.

№ помещения

Наименование помещения и его температура

Характеристика ограждения

Коэффициент теплопередачи, К, ккал/час м2 гр

Расчетная разность температур, (tв -tн)n

Основные теплопотери через ограждения, Q=FK(tв -tн)n, ккал/ч

Добавочные теплопотери, %

Коэффициент в общих % надбавок

Общая потеря тепла Q0=Q, ккал/час

Наименование

Ориентация по сторонам света

Размеры, м

Площадь, F, м2

На ориентацию по сторонам света

На обдуваемые ветром

Прочие

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Котельная

tпар=-340С

ХПГ tв=50С

НС

С

4,0х2,5

10

0,68

39

265,2

0,1

-

-

1,1

291,7

НС

В

2,2х2,5

5,5

0,68

39

145,86

0,1

-

-

1,1

160,45

НС

Ю

4,0х2,5

10

0,68

39

265,2

-

-

-

1,0

265,2

НС

З

2,2х2,5

5,5

0,68

39

145,86

0,05

-

-

1,05

153,15

ОО

В

1,0х0,9

0,9

6,670,68

39

234,1

0,1

-

-

1,1

257,5

БД

З

2,0х1,0

2,0

4,650,68

39

362,7

0,05

-

-

1,05

380,8

ПП

-

4,0х2,2

8,8

0,68

39

233,4

-

-

-

1,0

233,4

ПЛi

-

-

8,8

0,14

39

48,05

-

-

-

1,0

48,05

1790,25

ППГ tв=200С

tпар=-100С

НС

С

4,0х2,5

10

0,68

10

68

0,1

-

-

1,1

74,8

НС

В

2,2х2,5

5,5

0,68

10

37,4

0,1

-

-

1,1

41,14

НС

Ю

4,0х2,5

10

0,68

10

68

-

-

-

1,0

68

НС

З

2,2х2,5

5,5

0,68

10

37,4

0,05

-

-

1,05

39,27

ОО

В

1,0х0,9

0,9

6,670,68

10

66

0,1

-

-

1,1

72,6

БД

З

2,0х1,0

2,0

4,650,68

10

93

0,05

-

-

1,05

97,65

ПП

-

4,0х2,2

8,8

0,68

10

59,84

-

-

-

1,0

59,84

ПЛi

-

-

8,8

0,14

10

12,32

-

-

-

1,0

12,32

465,62

Таблица 12 Тепловоздушный баланс БМК

Характеристики помещения

Расчетный период года

Тепловой баланс и его составляющие

Наименование

Объем, м3

Высота

от котлов ( +; -) Вт/ч

от электро-оборудования

( +; -) Вт/ч

от трубопроводов и оборудования

( +; -) Вт/ч

через ограждающие конструкции

от вентиляции

от солнечной радиации, Вт/ч

от освещения, Вт/ч

Всего , Вт/ч

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Блочно-модульная котельная

20,5

2,5

ХПГ

ППГ

+914,4

+812,8

+1225

+1225

+2053,7

+864,3

-1790,25

-465,62

-799,5

-205

-

+150,8

+237

+237

+616,6

+2619,3

7. Расчет тепловоздушного баланса помещения котельной

7.1 Поступление тепла от технологического оборудования

Поступление тепла от электрооборудования при переходе механической энергии в тепловую.

Q = NЧз1Ч з2Ч з3Ч з4 [Вт/ч]

где N - номинальная установочная мощность, Вт/ч;

з1 - коэффициент использования установочной мощности двигателей, принимаемый (0,7…0,9);

з2 - коэффициент загрузки оборудования, принимаемый (0,5…0,8);

з3 - коэффициент одновременности работы двигателей, принимаемый 0,5…1;

з4 - коэффициент, характеризующий переход механической энергии в тепловую, принимаемый 0,1…1;

N = УNi [Вт/ч]

где Ni - номинальная мощность электродвигателей Iго типа, Вт;

Номинальная установочная мощность:

1) электродвигателей сетевых циркуляционных насосов

УNгор = nЧNгор [Вт/ч]

где n - количество насосов, шт;

Nц - мощность электродвигателя, Вт;

УNц = 1Ч3000 = 3000 [Вт/ч]

2) электродвигателя сетевого циркуляционного насоса

УNц = nЧNц [Вт/ч]

где n - количество насосов, шт;

Nц - мощность электродвигателя циркуляционного насоса ГВС, Вт/ч;

УNц = 1Ч750= 750 [Вт/ч]

3) электродвигателя подпитывающего насоса

УNп = nЧNп [Вт/ч]

где n - количество насосов, шт;

Nп - мощность электродвигателя подпитывающего насоса, Вт/ч;

УNп = 1Ч480 = 480 [Вт/ч]

4) электродвигателя рециркуляционного насоса

УNр = nЧNр [Вт/ч]

где n - количество насосов, шт;

Nр - мощность электродвигателя рециркуляционного насоса, Вт/ч;

УNр = 1Ч750 = 750 [Вт/ч]

5) электродвигателя циркуляционного насоса горячего водоснабжения

УNГВС = nЧNГВС [Вт/ч]

где n - количество насосов, шт;

NГВС - мощность электродвигателя сетевой воды ГВС, Вт/ч;

УNГВС = 1Ч120 = 120 [Вт/ч]

N = 3000+750+480+750+120 = 5100 [Вт/ч]

Q = 5100Ч0,7Ч0,7Ч0,7Ч0,7 = 1225 [Вт/ч]

Поступление тепла от подогревателей ГВС.

Определяются как потери тепла ограждающими поверхностями подогревателями.

Относительное значение потери тепла.

q = (бnЧF/Q)Ч(tn - tв) Ч100, [%]

где бn - результативный коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения подогревателя в окружающую среду, принимаемый в пределах от 14 до 26 Вт/м2 оС;

tn, tв - средние температуры поверхности ограждения подогревателя и воздуха котельной (tn=450С; tвХПГ =5о ; tвППГ =200C);

F - суммарная наружная площадь поверхности ограждения подогревателя, м2, F одного подогревателя 0,94 м2;

Q - тепловая производительность подогревателя в зависимости от отопительного периода, Вт;

бn = 1,66Ч3v tn - tв + 5,12Ч[((273+ tn)4-(273- tв)4)/(1004Ч( tn - tв))]

Для холодного периода года.

бп=1,66Ч3v45-5 + 5,12[((273+45)4-(273-5)4)/(1004Ч(45-5))]=12,17 Вт/м2

Относительное значение потери тепла.

g5=(12,17*0,94)/(127*103)*(45-5)*100=0,36 %

Для переходного периода года.

бп=1,66Ч3v45-20 + 5,12[((273+45)4-(273-20)4)/(1004Ч(45-20))]=17,4 Вт/м2

Относительное значение потери тепла.

g5=(17,4*0,94)/(127*103)*(45-20)*100=0,32 %

Потери тепла ограждающими поверхностями подогревателя

Q5=(g5*Qк)/100, [Вт/ч],

Для холодного периода года.

QХПГ=(0,36*127*103)/100=457,2 [Вт/ч]

Для переходного периода года.

QППГ=(0,32*127*103)/100=406,4 [Вт/ч]

Потери тепла ограждающими поверхностями подогревателей котельной.

УQ5=nQ5, [Вт/ч]

где n - количество подогревателей, устанавливаемых в котельной, шт.

Для холодного периода года.

УQХПГ=2*457,2=914,4 [Вт/ч]

Для переходного периода года.

УQППГ=2*406,4=812,8 [Вт/ч]

7.2 Поступление тепла от электроосвещения

Характеристика помещения котельной в соответствии с ПУЭ - нормальная. Разряд зрительных работ в котельной в соответствии СНиП "Естественное и искусственное освещение" - 6.

При работе ламп накаливания электрическая энергия переходит в световую и тепловую энергию.

Световая составляет 21 %, а тепловая - 79 %.

Тепло поступления от электрического освещения.

Qосв=Nуств, [Вт],

где: Nуст - установленная мощность источников освещения, Вт;

в - коэффициент, показывающий какая часть электрической энергии переходит в тепло, в=0,79.

NустосвF, [Вт],

где: Эосв - удельный расход электроэнергии на освещение котельной, Эосв=9 Вт/м2;

F - площадь котельной, F=2,13,9=8,19 м2.

Nуст=98,19=73,71 [Вт]

Принимаем три лампы накаливания мощностью 100 Вт

Nуст=3100=300 [Вт]

Теплопоступления от электроосвещения

Qосв=3000,79=237 [Вт/ч]

7.3 Поступление тепла от солнечной радиации

В переходный период при tн=10 °C и выше следует учитывать количество тепла, поступающего в помещение котельной от солнечной радиации.

?Qрад= Qрадост+ Qрадогр, [Вт/ч],

где: Qрадост, Qрадогр - теплопоступления соответственно через остекленные поверхности и ограждающие покрытия.

Для остекленных поверхностей.

Qрадост=FостАостgост, [Вт/ч],

где Fост - поверхность остекления, F=0,9 м2;

gост - величина радиации через 1 м2 поверхности остекления, зависящая от ее ориентации по сторонам света, gост=93 Вт/м2 ч;

Аост - коэффициент, зависящий от характеристики остекления, принимается А=0,8.

Qрадост=0,90,893=66,96 [Вт/ч]

Для покрытий в переходный период.

Qрадогр=FпgпRогр, [Вт/ч],

где Fп - поверхность покрытия, Fп=5,47=37,8 [м2];

gп - величина радиации через 1 м2 поверхности покрытия. Gп=14ч21 Вт/м2 ч;

Когр - коэффициент теплоотдачи покрытия, Когр=0,68 Вт/м2*°C.

Теплопоступления от солнечной радиации через покрытие котельной.

Qрадогр=37,8140,68=360 [Вт/ч]

?Qрад=221+360=581 [Вт/ч]

7.4 Определение количества тепла, теряемого в трубопроводах

Поступления тепла от изолированных трубопроводов.

Qп и +Qо и=(Уgпilпi+Уgо ilо i), [Вт/ч],

где Qп и ,Qо и - потери тепла через изолированную поверхность, соответственно подающей и обратной линии, Вт/ч;

gпi, gо i - нормы плотности теплового потока черех изолированную поверхность трубопроводов, Вт/м*ч;

lпi, lо i - протяженность i-х участков трубопроводов соответственно подающей и обратной линий, м;

n - количество участков тепловой сети.

Для участков подающей и обратной линий.

gпi (о и)=g'н(tт-tвн)/(t'т-t'вн), [Вт/м ч],

где g'н - норма плотности потока для расчетной температуры, Вт/м*ч;

t'вн =25 °C - расчетная температура внутреннего воздуха;

t'т =100 °C - расчетная средняя температура теплоносителя;

tт - температура теплоносителя в расчетный период, °C;

tвн - температура внутреннего воздуха в расчетный период, °C.

Для подающей линии.

= 42,6(95-5)/(100-25)=51,1 [Вт/м ч],L=7,72 м,d =89х4,0;

= 35,1(95-5)/(100-25)=4,5 [Вт/м ч], L=3,2 м,d =57х3,5;

= 42,6(95-20)/(100-25)=42,1 [Вт/м ч], L=3,02 м,d =89х4,0;

= 12,7(38,5-20)/(100-25)=3,1 [Вт/м ч], L=4,7 м,d =57х3,5;

Для обратной линии.

= 28,6(70-5)/(100-25)=24,8 [Вт/м ч],L=7,72 м,d =89х4,0;

= 24,6(70-5)/(100-25)=21,3 [Вт/м ч], L=1,4 м,d =57х3,5,0;

= 10,4(33,9-20)/(100-25)=1,9 [Вт/м ч], L=7,72 м,d =89х4,0;

= 9,6(33,9-20)/(100-25)=1,8 [Вт/м ч], L=1,35 м,d =57х3,5;

Для ГВС подающей линии.

= 20,5(60-5)/(100-25)=15,0 [Вт/м ч],L=0,8 м,d =57х3,5;

= 19,4(60-5)/(100-25)=14,2 [Вт/м ч], L=2,6 м,d =46х3,0;

= 20,5(60-20)/(100-25)=10,9 [Вт/м ч], L=0,8 м,d =57х3,5;

= 19,4(60-20)/(100-25)=10,3 [Вт/м ч], L=3,4 м,d =46х3,0;

Для сетевой ГВС подающей линии.

= 35,1(95-5)/(100-25)=42,1 [Вт/м ч],L=3,85 м,d =57х3,5;

= 35,1(95-20)/(100-25)=35,1 [Вт/м ч], L=3,85 м,d =57х3,5;

Для сетевой ГВС подающей линии.

= 22,5(65-5)/(100-25)=18,0 [Вт/м ч],L=5,0 м,d =57х3,5;

= 22,5(65-20)/(100-25)=13,5 [Вт/м ч], L=5,0 м,d =57х3,5;

QпиХПГ+QоиХПГ=51,17,7+42,13,2+24,87,72+21,31,4+150,8+14,22,6+42,13,85+18,05=118,1 [Вт/ч]

QпиППГ+QоиППГ=42,63,0+3,14,7+1,97,72+1,81,35+10,90,8+10,33,4+35,13,85+13,55=376,9 [Вт/ч]

Поступления тепла через поверхность изолированной арматуры.

Qа=Уgнаilнаi, [Вт/ч],

где gнаi - норма плотности теплового потока i-го элемента, Вт/м ч;

lнаi - длина i-го элемента арматуры, м.

g= g'наi(tт-tвн)/(t'т-t'вн), [Вт/м ч],

где g'наi - норма плотности потока для расчетной температуры, Вт/м*ч;

tт ,tвн ,t'т,t'вн - теже, что и в формуле

Для арматуры на подающей линии.

gпна1ХПГ=144(95-5)/(100-25)=172,8 [Вт/м ч] ,L=0,05 м,d =89х4,0;

gпна2ХПГ=136(95-5)/(100-25)=163,2 [Вт/м ч] ,L=0,4 м,d =57х3,5;

gпна1ППГ=144(95-20)/(100-25)=144 [Вт/м ч] ,L=0,05 м,d =89х4,0;

gпна2ППГ=136(95-20)/(100-25)=136 [Вт/м ч] ,L=0,4 м,d =57х3,5;

Для арматуры на обратной линии.

gона1 ХПГ =144(70-5)/(100-25)=124,8 [Вт/м ч] ,L=0,05 м,d =89х4,0;

gона2 ХПГ =136(70-20)/(100-25)=117,9[Вт/м ч] ,L=0,15 м,d =57х3,5;

gона1 ППГ =144(33,9-20)/(100-25)=26,7 [Вт/м ч] ,L=0,05 м,d =89х4,0;

gона2 ППГ =136(33,9-20)/(100-25)=25,2 [Вт/м ч] ,L=0,15 м,d =57х3,5;

Для арматуры ГВС подающей линии.

gгвсна1 ХПГ =136(60-5)/(100-25)=99,7 [Вт/м ч] ,L=0,1 м,d =57х3,5;

gгвсна2 ХПГ =130(60-5)/(100-25)=95,3[Вт/м ч] ,L=0,05 м,d =46х3,0;

gгвсна1 ППГ =136(60-20)/(100-25)=72,5 [Вт/м ч] ,L=0,1м,d =57х3,5;

gгвсна2 ППГ =130(60-20)/(100-25)=69,3 [Вт/м ч] ,L=0,15 м,d =46х3,0;

Для арматуры сетевой ГВС подающей линии.

gгвсна1 ХПГ =136(95-5)/(100-25)=163,2 [Вт/м ч] ,L=0,3м,d =57х3,5;

gгвсна1 ППГ =136(95-20)/(100-25)=136,0 [Вт/м ч] ,L=0,25м,d =57х3,5;

Для арматуры сетевой ГВС обратной линии.

gгвспна1 ХПГ =136(65-5)/(100-25)=108,8 [Вт/м ч] ,L=0,3м,d =57х3,5;

gгвспна1 ППГ =136(65-20)/(100-25)=81,6 [Вт/м ч] ,L=0,25м,d =57х3,5;

QаХПГ=172,80,05+163,20,4+124,80,05+117,90,15+99,70,1+95,30,05+163,20,3+108,80,3=194,2 [Вт/ч]

QаППГ=1440,05+1360,4+26,70,05+25,20,15+72,50,1+69,30,05+1360,05+81,60,25=104,6 [Вт/ч]

Поступления тепла через поверхность теплосчетчика, изолированного на ѕ всей поверхности, установленного на подающей и обратной линии.

Qт сч=gп*lэ, [Вт/ч],

где gп - норма плотности теплового потока через изолированную поверхность подающего трубопровода, Вт/м*ч;

lэ - эквивалентная одному элементу длина изолированного трубопровода, lэ=2,5 м.

gп= g'н(tт-tвн)/(t'т-t'вн), [Вт/м ч],

где tт ,tвн ,t'т,t'вн - те же, что и в формуле

Для подающей линии

gпхпг=35,1(95-5)/(100-25)=42,1 [Вт/м ч]

gпппг=16,3(38,5-20)/(100-25)=4,0 [Вт/м ч]

Для обратной линии

gпхпг=35,1(70-5)/(100-25)=30,4 [Вт/м ч]

gпппг=16,3(33,9-20)/(100-25)=3,0 [Вт/м ч]

Qт счхпг=42,12,5+30,42,5=181,3 [Вт/ч]

Qт счппг=42,5+32,5=17,5 [Вт/ч]

Поступление тепла через поверхность неизолированного циркуляционного насоса, установленного на подающей линии.

Qц н= gпlэ, [Вт/ч],

gхпг=21,3 Вт/м ч, gппг=24,1 Вт/м ч, lэ=9,9 м.

Qц нхпг=21,39,9=210,9 [Вт/ч]

Qц нппг=1,89,9=17,8 [Вт/ч]

Поступление тепла через поверхность неизолированного циркуляционного сетевого насоса ГВС, установленного на подающей линии.

Qg=ggl, [Вт],

где gg - норма плотности теплового потока через изолированную поверхность дымохода, Вт/м;

l - длина изолированных дымоходов 9,9 м.

gg= g'н(tg-tвн)/(t'т-t'вн), [Вт/м ч],

где g'н - норма плотности потока для расчетной температуры, Вт/м;

tвн ,t'т,t'вн - те же, что и в формуле

ggхпг=42,1 [Вт/м]

ggппг=35,1 [Вт/м]

Ggхпг=42,19,9=416,8 [Вт]

Ggппг=35,19,9=347,5 [Вт]

Общее поступление тепла от изолированных трубопроводов и арматуры.

?Qт кот=Qп и+Qо и+Qа+Qсч+Qg, [Вт/ч],

?Qт котхпг=1050,5+194,2+181,3+210,9+416,8=2053,7 [Вт]

?Qт котппг=376,9+104,6+17,5+17,8+347,5=864,3 [Вт]

Теплопотери на нагревание воздуха, поступающего в котельную при общеобменной вентиляции .

Qв=Vв ксс(tв-tн)/3,6, [Вт/ч],

где Vв к - количество поступающего наружного воздуха, м3/ч;

с - плотность воздуха, с=1,2 кг/м3;

tв,tн - расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха, °C.

Для холодного периода.

Qвхпг=61,51,21,0(5-(-34))/3,6=799,5 [Вт/ч]

Для переходного периода.

Qвппг=61,51,21,0(20-10)/3,6=205 [Вт/ч]

Потери тепла в водяных тепловых сетях с утечкой воды из трубопроводов.

Qу=0,28GуСв((tп+t0)/2-tх в), [Вт],

где Gу - расход воды на подпитку, Gу=330 кг/ч;

Св - теплоемкость воды, С=4,19 кДж/кг*°C.

tп,t0 - температуры, соответственно подающей и обратной воды, °C.

Qухпг=0,283304,19((95+70)/2-5)=30004,6 [Вт]

Qуппг=0,283304,19((38,5+33,9)/2-20)=6271,9 [Вт]

8. Мероприятия по охране окружающей среды

Для удаления продуктов сгорания топлива в дипломном проекте используется дымовая труба диаметром 894,5 высотой Н= 4м. Высота трубы определяется расчетом из условия снижения концентрации вредных веществ в приземном слое ниже ПДК путем рассеивания дымовых газов на определенной высоте, диаметр устья принят исходя из максимально допустимых скоростей дымовых газов.

Расчет выполнен согласно ОНД-86 " Методика определения валовых выбросов вредных веществ в атмосферу от котлов тепловых электростанций", "Методических указаний по расчету выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах производительностью до 30т/ч" (Госкомгидрометеоиздат - 1985), "Методических указаний по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с дымовыми газами отопительных и отопительно-производственных котельных" (АКХ. 1991).

Расчет рассеивания приведен в табл.

Результаты расчета показывают, что концентрации вредных веществ не превышают санитарных норм.

Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

В дымовых газах при работе котельной на природном газе вредными веществами являются NO2, СО.

Исходные данные:

Расход топлива

а) годовой Вгод =187,22 тыс.нм3/год

б) часовой Вч=52 нм3

Теплотворная способность Qнр=35,73 мДж/м3

Характеристика дымовых газов в выходном сечении трубы (D=0,08м для каждого котельного агрегата):

- При номинальной нагрузке :

а) температура tч=160єС

б) Vдг ном.ка= 269,1м3/ч=0,075м3

в) скорость щч= Vдг ка /fд.трх3600 =14,95 м/c.

- При минимальной нагрузке (переходный период):

а) температура tч=170єС

б) Vдг ном.ка= 275,32м3/ч=0,076м3

в) скорость щч= Vдг ка /fд.трх3600 =15,3 м/c.

- При летней нагрузке:

а) температура tч=180єС

б) Vдг ном.ка= 281,53/ч=0,078м3

в) скорость щч= Vдг ка /fд.трх3600 =15,64 м/c.

Выбросы вредных веществ.

Расчет выбросов вредных веществ ведется в соответствии с методическими указаниями по расчету выбросов.

Количество окислов азота МNO2 .

МNO2= 0,001ЧВчЧQнЧКNO2Ч(1-в) Ч(1- gн/100)/3,6[г/с]

где: Вч - часовой расход топлива, м3/ч;

Qн - низшая теплотворная способность топлива, мДж/м3;

в - коэффициент, учитывающий степень снижения выбросов окислов азота, в результате применения технических решений, принимаем равным 0;

КNO2 - количество окислов азота, принимаем равным 0,07 кг/гДж;

gн- потери теплоты от механического недожога, принимаем равными 0,5.

При номинальной нагрузке:

МNO2= 0,001Ч13,0Ч35,73 Ч0,07Ч(1-0) Ч(1-0,5 /100) / 3,6=0,009 [г/с]

Количество окиси углерода

МСO=0,001ЧССОЧ ВчЧ(1- gн/100)/ 3,6[г/с]

где ССО- выход окиси углерода при сжигании топлива , кг/т.

ССО= (gзЧRЧ QнЧ103)/(100ЧССО2)[г/м3]

где: gз - потери теплоты от химической неполноты сгорания, принимаем равными 0,5;

R - безразмерная доля gз, обусловленная наличием продукта неполного сгорания окиси углерода, принимаем равной 0,5.

ССО= (0,5Ч0,5Ч 35,73Ч103)/(100Ч10,12)=8,83 [г/м3

При номинальной нагрузке:

МСO=0,001Ч8,83Ч13,0Ч(1- 0,5/100)/ 3,6=0,0316 [г/с

Расчет приземных концентраций вредных веществ при сжигании газообразного топлива выполнен в соответствии ОДН-86 для холодного периода года.

Максимальная концентрация вредных веществ в приземном воздухе.

Критерием для выбора расчетных формул служит величина вспомогательного параметра.

f=103Ч( щ2ЧD)/(Н2ЧДt)[м/с2?С]

где: щ- скорость выхода дымовых газов из трубы, м/с;

D- диаметр устья трубы, м;

Н- высота выбросов вредных веществ, м;

Дt- разность между температурой выбрасываемых дымовых газов и температурой наружного воздуха, ?С;

щ =14,95[м/с];

Дt=160-(-34)=194 ?С

f=103Ч(14,952Ч0,08)/(402Ч194)=5,76[м/с2

f<100 м/с2?С Дt>0

Расчет выполняется для нагретых выбросов

Максимальная концентрация вредных веществ в приземном воздухе

См=АЧМЧFЧmЧnЧ H2/VгЧt [мг/м3]

где А- коэффициент статификации атмосферы, принимаем равным 160;

F-Коэффициент учитывающий скорость оседания вредных веществ, для газов F=1.

Значения коэффициентов m и n определяется в зависимости от параметров f,VМ ,VМ' и fe.

F=1000х щ2хD/H2хT;

VМ =0,65х

Расчет приземных концентрации вредных веществ для переходного периода года.

Характеристика дымовых газов в выходных сечений трубы

а) температура tr= 170 оС

б) объём Vr =275,32 м3/ч = 0,076м3

в) скорость Wr = 15,3 м/с

г) часовой расход топлива Вч = 13,0 нм3 / ч

Количество окислов азота

МN02 = 0,001 Ч 13,0 Ч 35,73 Ч 0,07 Ч ( 1-0,5/100) / 3,6 = 0,009 г/с

Количество окиси углерода

Мсо = 0,001Ч 8,83 Ч13,0(1-0,5/100)/3,6 = 0,0316 г/с

Величина вспомогательного параметра

f = 103 Ч (15.32 Ч 0,08) / (42 Ч 160) = 7,32 м/с2 0С

?t = 170-10 = 160 оС

Расчет приземных концентрации вредных веществ для летнего периода года. Характеристика дымовых газов в выходных сечений трубы:

а) температура tr= 180 оС

б) обьем Vr =281,53 м3/ч = 0,078м3

в) скорость Wr = 15,64 м/с

г) часовой расход топлива Вч = 13,0 нм3 / ч

Количество окислов азота

МN02 = 0,001 Ч 13,0 Ч 35,73 Ч 0,085 Ч ( 1-0,5/100) / 3,6 = 0,011 г/с

Количество окиси углерода

Мсо = 0,001Ч 8,83 Ч13,0(1-0,5/100)/3,6 = 0,0316 г/с

Величина вспомогательного параметра

f = 103 Ч (15,642 Ч 0,08) / (42 Ч 150) = 8,15 м/с2 0С

?t = 180-30 = 150 оС

При номинальной нагрузке:

V'M=1,3 х14,95х0,08/4=0,39

fe=800х(0.39)3=47,46; fe >f; f=5,76

m = 1/ (0,67+0,1 v5,76+0,34 3v5,76) = 0,66

При минимальной нагрузке:

V'M=1,3 х15,3х0,08/4=0,41

fe=800х(0,41)3=53,79; fe >f; f=7,32

m = 1/ (0,67+0,1 v7,32+0,34 3v7,32) = 0,625

При летней нагрузке:

V'M=1,3 х15,64х0,08/4=0,41

fe=800х(0,41)3=53,79; fe >f; f=8,15

m = 1/ (0,67+0,1 v75,7+0,34 3v75,7) = 0,336

Величина параметра Vм

Vм=

При номинальной нагрузке:

Vм==1,00 м/с

При минимальной нагрузке:

Vм==0,94 м/с

При летней нагрузке:

Vм==0,93 м/с

Вычисляем n по формуле

n=0,532

При номинальной нагрузке:

n=0,532=1,532

При минимальной нагрузке:

n=0,532=1,6

При минимальной нагрузке:

n=0,532=1,61

При номинальной нагрузке:

==0,077 мг/м2

==0,131мг/м2

При минимальной нагрузке:

==0,039 мг/м2

==0,137 мг/м2

При летней нагрузке:

==0,039 мг/м2

==0,137 мг/м2

что ниже допустимых пределов :

Спдк N 02 = 0,085 мг / м3 ; Спдксо =3,0 мг/м3

Определив количество вредных выбросов переходим к расчету минимально допустимой высоты дымовой трубы из условия отвода продуктов сгорания и рассеивания их в атмосфере .

Минимально допустимая высота дымовой трубы определяется из условия обеспечения такого рассеивания , при котором концентрация вредных веществ у поверхности земли будет меньше максимальной разовой предельно допустимой концентрации данного вещества в атмосферном воздухе (ПДК).

Минимально допустимую высоту дымовой трубы определим по формуле:

H = (vА Ч М Ч F Чm Чn) / (ПДК 3v V1Ч ? Т) [ м ] ,

где: А - коэффициент, зависящий температурной стратификаций атмосферы

М- масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с ;

F- коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ, для газа равен 1;

m и n - коэффициент, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси ;

ПДК - max разовая предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе ;

V1 - расход дымовых газов, м3/с ;

? Т - разность между температурой выбрасываемых дымовых газов и температурой окружающего воздуха, оС ;

Расчет минимальной допустимой высоты дымовой трубы для ХПГ расчет для NO2

Объем дымовых газов 269,1 м3/с = 0,075 м3

? Т = 160 - (-34) = 194 оС

Н = =2,65 м

расчет для СО

Н = =0,84 м

Расчет для переходного периода года

Объем дымовых газов 275,32м3/ч = 0,076 м3

? Т = 170 - 10 = 160 оС

расчет для NO2

Н = =2,71 м

Расчет для СО

Н = = 0,86 м

Расчет для летнего периода года

Объем дымовых газов 281,53м3/ч = 0,078 м3

? Т = 180 - 30= 150 оС

расчет для NO2

Н = =2,71 м

Расчет для СО

Н = = 0,85 м

Проведенный расчет показывает что высота дымовой трубы обеспечивает отвод продуктов сгорания и рассеивания их в атмосфере.

Таблица 13 Данные для расчета загрязнений атмосферы для холодного периода года.

п/п

наименование

обозначение

размерность

значение

1

2

3

4

5

1.

Расход топлива часовой

Вч

нм3

13,0

2.

Зольность топлива

-

-

-

3.

Серность топлива

-

-

-

4.

Объем дымовых газов

Vч

м3

269,1

5.

Высота дымовой трубы

Н

м

4,0

6.

Диаметр дымовой трубы

Д

м

0,08

7.

Температура наружного воздуха

tн

0С

-34

8.

Коэффициент статификации атмосферы

А

160

9.

Потери от химического недожога

q3

0.5

10.

Потери от механического недожога

q4

0.5

11.

Коэффициент избытка воздуха

1.25

12.

Температура дымовых газов

tч

0С

160

13.

Скорость газов на выходе из устья трубы

ч

м/с

14,95

14.

Секундный выброс вредных веществ:

-окиси углерода

Мсо

г/с

0,0316

- окиси азота

МNO2

г/с

0,009

15.

Максимальная приземная концентрация вредных веществ

-окиси углерода

См со

мг/м2

0,131

-двуокиси азота

См NO2

мг/м2

0,077

16.

ПДК вредных веществ:

-окиси углерода

ПДК СО

мг/м3

3

-двуокиси азота

ПДК NО2

мг/м3

0.085

Таблица 14 Данные расчета загрязнений атмосферы для переходного периода года

№ п/п

наименование

обозначение

размерность

значение

1

2

3

4

5

1.

Температура наружного воздуха

tн

0С

+10

2.

Температура дымовых газов

tг

0С

170

3.

Объем дымовых газов

Vч

м3

275,32

4.

Скорость газов на выходе из устья трубы

ч

м/с

15,3

5.

Максимальная приземная концентрация вредных веществ

-окиси углерода

См со

мг/м2

0,137

-двуокиси азота

См NO2

мг/м2

0,039

6.

ПДК вредных веществ:

-окиси углерода

ПДК СО

мг/м3

3

-двуокиси азота

ПДК NО2

мг/м3

0,085

7.

Высота дымовой трубы

Н

4,0

8.

Коэффициент статификации атмосферы

А

160

9.

Диаметр дымовой трубы

Д

0,08

10.

Расход топлива часовой

Вч

13,0

11.

Секундный выброс вредных веществ:

-окиси углерода

Мсо

г/с

0,0316

- окиси азота

МNO2

г/с

0,009

Таблица 15 Данные расчета загрязнений атмосферы для летнего периода года

№ п/п

наименование

обозначение

размерность

значение

1

2

3

4

5

1.

Температура наружного воздуха

tн

0С

+30

2.

Температура дымовых газов

tг

0С

180

3.

Объем дымовых газов

Vч

м3

281,53

4.

Скорость газов на выходе из устья трубы

ч

м/с

15,64

5.

Максимальная приземная концентрация вредных веществ

-окиси углерода

См со

мг/м2

0,137

-двуокиси азота

См NO2

мг/м2

0,039

6.

ПДК вредных веществ:

-окиси углерода

ПДК СО

мг/м3

3

-двуокиси азота

ПДК NО2

мг/м3

0,085

7.

Высота дымовой трубы

Н

4,0

8.

Коэффициент статификации атмосферы

А

160

9.

Диаметр дымовой трубы

Д

0,08

10.

Расход топлива часовой

Вч

13,0

11.

Секундный выброс вредных веществ:

-окиси углерода

Мсо

г/с

0,0316

- окиси азота

МNO2

г/с

0,009

9. Внутренний водопровод и канализация

Исходная вода соответствует требованиям СНиП 11-35-76.

В соответствии с требованиями к качеству расходуемой воды и составом сточных вод проектируются следующие сети:

-водопровод исходной воды, подпиточный (В1).

-трубопровод дренажный от предохранительных клапанов и свободного слива от котлов (Т96).

Наружный водосток неорганизованный.

10. Электротехническая часть

Ввод электроэнергии в котельную производится через шкаф ВРУ (380В), в котором осуществляется учет энергии и переключения питающих линий.

Электрооборудование между соединяется разъемами и гибкими кабелями, исходящими от котлов и от электрического шкафа №1 к шкафу №2.

Электрическое освещение

Проектом предусматриваются следующие виды электроосвещения: рабочее и аварийное напряжение 220В переменного тока, местное и ремонтное напряжение 12В постоянного тока. В помещении котельной предусматривается система общего равномерного освещения.

Установленная мощность внутреннего электроосвещения 300Вт.

Величина освещения в котельной принята в соответствии с требованиями СНиП II-4-89.

Освещение выполнено светильниками, выбранными в зависимости от условий среды и высоты помещения котельной.

Питающая сеть электроосвещения выполняется кабелем марки АВВГ, прокладываемым по стенам и конструкциям с креплением скобами совместно с силовыми кабелями.

Групповая сеть рабочего и аварийного освещения выполняется кабелем АВВГ на скобах по перекрытию; стенам и проводом АПВ в коробах.

Управление рабочим и аварийным освещением производится выключателями на групповом щите и индивидуальными включателями, установленными у входа в помещении котельной.

11. Газоснабжение

Определение физико-технических свойств газа.

В качестве газового топлива для котельной принят газ природный согласно ГОСТ 5542-87 Уренгойского месторождения газопровода Уренгой-Центр-Азия используемый в п.Ува.

Таблица 16

Расчётный газ

Состав газа; % по объёму

Плотность кг/м3 при t=00С р=101,3кПа

Теплота сгорания ккал/м3 при t=00С р=101,3кПа

СН4

метан

С2Н6

этан

С3Н8

пропан

С4Н10

Н-бутан

С5Н12

пентан

СО2

диоксид углерода

N2+

редкие газы

низшая

Уренгой-Центр-Азия

97,69

0,56

0,31

0,05

0,01

0,04

1,34

0,686

8527

СО2; N+ редкие газы - балласт газового топлива.

Таблица 17 Физико-химический состав газа.

...

Расчетный газ

Состав газа

Плотность

с кг/м3при t=00С

Теплопроводная способность

Qн;МДж/м3

Предел взрываемости

Состав газа % по объему

Уренгой-Центр-Азия

Метан

0,7168

35,84

5-15

97,69

Этан

1,3566

63,73

3-12,5

0,56

Пропан


Подобные документы

  • Краткое описание котлового агрегата марки КВ-ГМ-6,5-150. Тепловой расчет котельного агрегата: расчет объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты и КПД-брутто. Схема гидравлическая принципиальная водогрейного котла, расход топлива.

    курсовая работа [584,3 K], добавлен 27.10.2011

  • Параметры наружного и внутреннего воздуха. Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Проверка конструкций ограждений на отсутствие конденсации водяных паров. Определение тепловой характеристики здания. Конструирование системы отопления.

    курсовая работа [509,3 K], добавлен 05.10.2012

  • Описание котельного агрегата ГМ-50–1, газового и пароводяного тракта. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания для заданного топлива. Определение параметров баланса, топки, фестона котельного агрегата, принципы распределения теплоты.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 30.03.2015

  • Климатические характеристики района строительства. Расчетные параметры и показатели воздуха в помещениях. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания. Определение тепловой мощности системы отопления, вычисление необходимых затрат.

    курсовая работа [567,1 K], добавлен 21.06.2014

  • Поверочный расчет котельного агрегата, работающего на природном газе. Сводка конструктивных характеристик агрегата. Топливо, состав и количество продуктов сгорания, их энтальпия. Объемная доля углекислоты и водяных паров по газоходам котельного агрегата.

    курсовая работа [706,7 K], добавлен 06.05.2014

  • Порядок проведения расчетов расхода топлива (в данном случае газа), коэффициента полезного действия котельного агрегата. Выбор и обоснование экономайзера, дутьевого вентилятора и дымососа при режиме работы котла с паропроизводительностью Dпар=17 т/ч.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.03.2016

  • Регулирование температуры перегретого пара котельного агрегата за счет подачи конденсата на пароохладитель котла. Перестроение импульсной кривой в кривой разгона, определение параметров котельного агрегата. Структурная схема системы регулирования.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 09.01.2014

  • Понятие и назначение теплового расчета котельного агрегата, его методы, последовательность действий и объем. Краткое описание котельного агрегата Е-420-13,8-560 (ТП-81), его структура и основные компоненты, технические данные и принципиальная схема.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.03.2010

  • Определение КПД котельного агрегата брутто и нетто по данным испытаний, сравнение с нормативным значением. Расчет часового расхода топлива, температуры точки росы, мощности электродвигателей тягодутьевых машин и питательного насоса. Составление схемы.

    курсовая работа [265,4 K], добавлен 28.03.2010

  • Тепловая схема котельного агрегата Е-50-14-194 Г. Расчёт энтальпий газов и воздуха. Поверочный расчёт топочной камеры, котельного пучка, пароперегревателя. Распределение тепловосприятий по пароводяному тракту. Тепловой баланс воздухоподогревателя.

    курсовая работа [987,7 K], добавлен 11.03.2015

  • Методы расчета сжигания и расхода топлива, КПД, теплового и эксергетического балансов котельного агрегата. Анализ схем установки экономайзера, воздухоподогревателя, котла-утилизатора с точки зрения экономии топлива и рационального использования теплоты.

    курсовая работа [893,0 K], добавлен 21.06.2010

  • Описание конструкции и технических характеристик котельного агрегата ДЕ-10-14ГМ. Расчет теоретического расхода воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение коэффициента избытка воздуха и присосов по газоходам. Проверка теплового баланса котла.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.01.2014

  • Расчет топочной камеры котельного агрегата. Определение геометрических характеристик топок. Расчет однокамерной топки, действительной температуры на выходе. Расчет конвективных поверхностей нагрева (конвективных пучков котла, водяного экономайзера).

    курсовая работа [139,8 K], добавлен 06.06.2013

  • Конструктивные характеристики котельного агрегата, схема топочной камеры, ширмового газохода и поворотной камеры. Элементарный состав и теплота сгорания топлива. Определение объёма и парциальных давлений продуктов сгорания. Тепловой расчёт котла.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.08.2012

  • Виды топлива, его состав и теплотехнические характеристики. Расчет объема воздуха при горении твердого, жидкого и газообразного топлива. Определение коэффициента избытка воздуха по составу дымовых газов. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата.

    учебное пособие [775,6 K], добавлен 11.11.2012

  • Основные характеристики котельного агрегата Е-220 -9,8-540 Г: вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией. Поверочный расчёт топочной камеры и ширмовых поверхностей нагрева. Конструктивный расчёт конвективных пароперегревателей.

    контрольная работа [2,6 M], добавлен 23.12.2014

  • Теплотехнический расчет наружных стен, чердачного перекрытия, покрытия над подвалом. Сопротивление теплопередаче наружных дверей, заполнений световых проемов. Расчет теплопотерь помещения, затраты на нагрев инфильтрующегося воздуха. Система вентиляции.

    курсовая работа [212,1 K], добавлен 07.08.2013

  • Поверочный тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата и подбор вспомогательного оборудования. Расчет расхода топлива, тепловых потерь, КПД котлоагрегата, температуры и скорости газов по ходу их движения в зависимости от его параметров.

    дипломная работа [656,6 K], добавлен 30.10.2014

  • Устройство циркуляционной системы котельного агрегата ПК 14. Исходные характеристики по топливу и котельному агрегату. Пересчет составляющих топлива на рабочие массы и заданную влажность. Теоретический объем и энтальпия воздуха и продуктов сгорания.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 26.02.2014

  • Описание производственных котлоагрегатов. Расчет процесса горения котельного агрегата. Тепловой и упрощённый эксергетический баланс. Расчёт газотрубного котла-утилизатора. Описание работы горелки, пароперегревателя, экономайзера и воздухоподогревателя.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 09.06.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.