Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Пояснительная записка 60 страниц, 12 таблицы, 10 источников литературы.

РАСХОД, ТЕМПЕРАТУРА, РЕГУЛИРОВАНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОТЫ, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Объёктом разработки является жилой микрорайон.

Цель работы - проектирование и расчёт системы теплоснабжения микрорайона с разработкой чертежей и спецификаций.

В результате проектирования должны быть разработаны планы тепловых сетей и схемы трубопроводов, произведён гидравлический расчёт тепловых сетей, построены температурный, расходный и пьезометрический графики тепловых сетей, составлена спецификация оборудования и материалов.

Введение

Теплоснабжение - подача тепловой энергии в виде горячей воды или пара к потребителям. Тепло подаётся по специальным трубопроводам - тепловым сетям. Тепловые сети делятся на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населённого пункта, распределительные - внутри квартала, микрорайона и ответвления к зданиям.

Тепло может подаваться потребителям в систему отопления, вентиляции, горячего водоснабжения двумя путями:

- централизованно;

- децентрализованно.

Централизованно, когда тепло одного источника подаётся многочисленным потребителям. Источниками могут быть:

- ТЭЦ

- районные котельные (водогрейные, промышленно-отопительные).

Теплоснабжение является одной из основных систем энергетики любой высокоразвитой страны. Теплоснабжение народного хозяйства требует приблизительно 1/3 всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.

Водяные системы теплоснабжения применяют двух типов:

- закрытые;

- открытые.

В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель. В открытых системах циркулирующая вода частично или полностью разбирается у абонентов горячего водоснабжения.



Исходные данные

Курсовая работа по теплоснабжению разработана для г. Волгоград.

Климатические данные:

- Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки: -28^оС;

- Расчетная температура для вентиляции: -25^оС

- Средняя скорость ветра в январе: 4,4 м/с;

- Продолжительность отопительного периода: 177 суток;

- Число часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха:

tН, 0C	, ч
-30	1
-25,9;-29	12
-20;-24,5	116
-15;-19,	216
-10,0;-14,9	522
-5;-9,9	738,8
0;-4,9	118,8
+5;+0,1	1048,8
+8;+5,1	449,8



Определение часовых тепловых нагрузок

Число жителей, чел., определяется по формуле:

УA_тр., (1)

m=400*3=1200

где - плотность населения, чел/га.

Жилая площадь микрорайона,м²,

, (2)

A=3Га

где - норма жилой площади на одного человека, принимается равной 9-12 м²/чел.

Определение расчетных расходов тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий, Вт,

, (3)

=4980000+124500=6225000 Вт

Расчетный расход тепла на отопление жилых зданий, Вт,

, (4)

=166*30000=4980000 Вт

где - укрупненный показатель максимального часового расхода тепла на отопление жилых зданий, Вт/м², принимается по табл. 3.

, (5)

=0,25*4980000=1245000 Вт/м²

где - коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать равным 0,25.

Расчетный расход тепла на приточную вентиляцию, Вт,

, (6)

=0,6*4980000=2988000Вт

где - коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г., - 0,4, после 1985 г. - 0,6.

Средний тепловой поток на горячее водоснабжение,Вт,

, (7)

, =379*1200=454800Вт

где - укрупненный показатель расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека (норма расхода горячей воды в жилых зданиях на одного человека равна 110 л/сут.). Принимается по табл. 4.

Таблица 4

Укрупненный показатель q_h

Средняя за отопительный период норма расхода в сутки горячей воды в л на одного человека при температуре воды 55оС	qh, Вт/чел
85	320
90	330
105	379
115	406

Максимальный часовой расход тепла на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, Вт,

, (8)

=2,4*454800=1091520Вт

Определение расходов тепла по формулам следует произвести для всего микрорайона в целом, но для каждого вида нагрузки раздельно и занести в табл. 5.

Регулирование подачи теплоты

Метод регулирования подачи тепла выбирается студентом в соответствии с принятой системой теплоснабжения и схемой подключения жилищно-коммунальных потребителей тепла и согласовывается с руководителем курсового (дипломного) проектирования.

В закрытых системах теплоснабжения при параллельной и двухступенчатой смешанной схемах подключения водоподогревателей горячего водоснабжения регулирование подачи тепла следует принимать, как правило, по отопительной нагрузке (отопительные температурные графики), а при двухступенчатой последовательной и предвключенной схемах -- по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (повышенный температурный график).

В открытых системах при наличии у потребителей тепла регуляторов расхода воды на отопление принимается регулирование по отопительной нагрузке по качественному отопительному температурному графику, а при наличии регуляторов суммарного расхода воды на отопление и горячее водоснабжение в подающем трубопроводе сети - качественное регулирование по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения по скорректированному температурному графику [1].

При отсутствии регуляторов расхода воды у потребителей регулирование подачи тепла в открытых системах может быть по отопительной нагрузке по качественному или оптимальному качественно-количественному температурным графикам.

Регулирование отпуска теплоты на отопление

Центральное качественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от t ' (точка излома) до t_o (расчетная точка для проектирования отопления) ведется по температурам, определяемым по формулам:

,=18+64,5*0,49+(60-12,5)*0,41=69°С

(9)

=18+64,5*0,49-12,5*0,41=44,5°С (10)

где ф_1,oi, ф_2,oi - соответственно температуры в подающем и обратном тру бопроводах;

Дt_o - температурный перепад в нагревательном приборе местной системы: Дt_o =ф_пр-t_ср при t_o;

ф_пр - средняя температура нагревательного прибора в местной

системе: =°С

- относительная тепловая нагрузка: ;

t_i - температура внутри помещения (принять 18°C);

дф_о - перепад температур в тепловой сети при t_o, °С: ;

И - перепад температур в местной системе: ;

(при t_o).

Определяем ф_1,oi и ф_2,oi по (9), (10) для различных температур наружного воздуха.

Температура воды после водоструйного насоса элеватора будет:

=18+64,5*0,49+12,5*0,41=54,7°С (11)

Местное количественное регулирование отопительной нагрузки в диапазоне от 8°С до t ' производится путем местных пропусков или изменением количества воды, поступающей в местную систему из тепловой сети путем перекрытия задвижек. В этом диапазоне ф₁ и ф₂ являются постоянными и соответствуют температуре горячей и обратной воды в тепловой сети для летнего сезона.

Температура обратной воды при количественном регулировании отопительной нагрузки в диапазоне 8°С - t ' определяется по формуле:

=70-1+1,5/1+2*1,5[2*70-2*18-(8.94+2*40.9-2*18]*0.5=57,2°С (12)

где

- коэффициент инжекции, рассчитанный при температуре в точке излома t';

=54,7-44,5=10,2

=18-8/18-(-2)=0.5

Регулирование отпуска теплоты на вентиляцию

Местное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне от 8°С до t' ведется путем изменения количества сетевой воды при постоянном расходе через калорифер. Температура воды после калорифера ф_2,o для различных значений t в указанном диапазоне определяется методом подбора по уравнению:

=[(70+25)-(8+18)/(70+44,5)-(-2+18)]*(70-44,5/70-25)=0,71

где =18-8/18-(-2)=0,5 при t'.

Местное количественное регулирование вентиляционной нагрузки в диапазоне от до t_о при рециркуляции воздуха ведется изменением количества воды при постоянном расходе воздуха через калорифер ( -- расчетная температура для проектирования вентиляции).



Регулирование отпуска теплоты на горячее водоснабжение

Местное количественное регулирование нагрузки на горячее водоснабжение в диапазоне от t' до t_о ведется авторегулятором путем изменения количества сетевой воды, поступающей в водоподогреватель, в зависимости от температуры обратной воды после водоподогревателя. Температура воды после водоподогревателя ф_2,h для различных значений t в указанном диапазоне определяется методом подбора по уравнению:

=1,21 (14)

Где Дt' -- средняя разность температур греющей и нагреваемой среды,°С:

Если в проекте предусматривается одновременная подача тепла по двухтрубным водяным тепловым сетям на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, то должно применяться центральное качественное регулирование отпуска тепла по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения. Если 75-80% жилых и общественных зданий имеют местные системы горячего водоснабжения, то рекомендуется применять центральное регулирование суммарной нагрузки (отопления и горячего водоснабжения) по повышенному графику. Это регулирование по отопительному графику с температурной надбавкой. Такое регулирование применяется при закрытой системе теплоснабжения, в основном при двухступенчатой последовательной схеме включения нагревателей горячего водоснабжения, когда имеет место типичное для района соотношение расчетных величин регулируемых нагрузок , где -- средняя нагрузка горячего водоснабжения (сумма средних нагрузок горячего водоснабжения всех абонентов района за исключением коммунальных предприятий (бань и прачечных).

Расчет температурного графика ведется при балансовом расходе тепла на горячее водоснабжение . Балансовый расход несколько превышает среднюю нагрузку горячего водоснабжения из-за того, что расчет температурного графика по в отопительной системе не обеспечивает суточный баланс тепла: . Для жилых зданий K_б=1,2, если у абонентов нет аккумуляторов горячей воды.

В процессе расчета температурного графика сначала определяется перепад температур сетевой воды в нагревателе 1 ступени и нагревателе второе ступени д₂ при и различных температурах наружного воздуха. Затем, имея известные значения температур в сети при чисто отопительной нагрузке, находятся температуры воды в подающем и обратном трубопроводах при повышенном графике. Определяются перепады д₁ и д₂.

Схема и трасса тепловых сетей

При выборе схемы тепловых сетей следует стремиться к обеспечению максимальной надежности теплоснабжения при наименьших затратах. Кольцевая схема сетей является наиболее дорогой, но, как правило, более надежной в эксплуатации.

В расчетно-пояснительной записке курсового (дипломного) проекта должно быть дано четкое и обстоятельное обоснование принятой схемы тепловых сетей, ее преимуществ и недостатков.

Выбор трассы тепловых сетей производится из условия обеспечения их наименьшей протяженности. Однако при возможности перехода с подземной на надземную прокладку может быть допущено некоторое удлинение трассы, которое оправдается уменьшением стоимости строительства и снижением эксплуатационных расходов. В ряде таких случаев необходимо будет выполнить технико-экономическое сравнение вариантов трассировки отдельных участков тепловых сетей. Принятая трасса тепловых сетей наносится на генплан города. В расчетно-пояснительной записке должно быть приведено краткое описание и обоснование принятой трассы тепловых сетей.

Гидравлический расчет тепловых сетей

Прежде чем приступить к гидравлическим расчетам тепловых сетей, необходимо составить расчетные схемы и определить расчетные расходы сетевой воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологию.

Используя данные температурных графиков, можем определить расчетные часовые расходы теплоносителя по формулам:

1. расчетный часовой расход сетевой воды на отопление, кг/ч, в диапазоне t^/ - t_o будет:

=89,14, (16)

2. расчетный часовой расход сетевой воды на вентиляцию, кг/ч, в диапазоне t^/ - t_o:

=42,8, (17)

3. расчетный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение при закрытых тепловых сетях, кг/ч:

=31,6, (18)

4. расчетный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение при открытых тепловых сетях, кг/ч:

. (19)

Расход сетевой воды на горячее водоснабжение при открытых тепловых сетях из подающего трубопровода, кг/ч, будет:

. (20)

Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях в открытых и закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле:

=169,8. (21)

Коэффициент k₃ , учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, следует принимать по табл. 9. При регулировании по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения коэффициент k₃ принимается равным 0.



Таблица 9

Значение коэффициента k₃

Системы теплоснабжения	Значение коэффициента
Открытая с тепловым потоком, МВт:
100 и более	0,6
менее 100	0,8
Закрытая с тепловым потоком, МВт:
1000 и более	1,0
менее 1000	1,2

Для потребителей при при отсутствии баков-аккумуляторов, а также с тепловым потоком 10 МВт и менее суммарный расчетный расход воды следует определять по формуле:

. (22)

Определение падения давления в тепловых сетях и расчет диаметров труб

При гидравлическом расчете определяется падение давления в подающей и обратной трубах (линейное падение давления ДР_л и в местных сопротивлениях - местное падение давления ДР_м)

Линейное падение давления на участке, Па, определяется по уравнению:

, (23)

Где R - удельное падение давления на 1 м длины трубы, Па/м;

l - длина расчетного участка, м.

Удельное падение давления, Па/м, определяется по справочным данным или по уравнению:

, (24)

Где л - коэффициент трения;

v - скорость теплоносителя, м/с;

с - плотность теплоносителя, кг/м;

D_i - внутренний диаметр трубы.

При расчете коэффициент трения л определяется по уравнению:

, (25)

где k_l - абсолютная шероховатость внутренней поверхности трубы, м, принимается для паропроводов k_l = 2Ч10^-4; водяных сетеи k_l = 5Ч10^-4; конденсатопроводов k_l = 1x10^-4.

Величину л для водяных сетей можно принять по табл.

Значение коэффициента теплопроводности

Di, мм	0,015	0,025	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
л	0,04	0,035	0,03	0,025	0,021	0,019	0,018	0,017	0,016

Скорость теплоносителя, м/с, определяется по формуле:

. (26)

Падение давления в местных сопротивлениях, м, определяется по формуле:

, Па, (27)

Где l_е - эквивалентная длина теплопровода, т.е. длина теплопровода, линейная потеря давления в котором равна потерям на местные сопротивления; принимается по приложению 3 или рассчитывается по формуле:

. (28)

Общее падение давления на участке, Па, будет:

, (29)

l^/ - приведенная длина трубопровода, м.

Разбив трассу тепловых сетей на расчетные участки и определив нагрузку участков, дальнейшие расчет сводят в таблицу.

При гидравлическом расчете необходимо выполнять следующие условия:

а) диаметр обратных трубопроводов открытых двухтрубных водяных тепловых сетей, как правило, принимается равным диаметру подающих трубопроводов;

б) удельное падение давления принимается для магистральных водяных тепловых сетей до 80 Па/м, а для подводок до -300 Па/м.

Расчетные таблицы, номограммы и рекомендации по гидравлическому расчету тепловых сетей можно найти в [7, 8, 9] и приложениях 2, 3.



Гидравлический расчёт тепловых сетей (отопительно-вентиляционная нагрузка)

N	Участок	Gd, т/ч	Длина участка	Dу, мм	v, м/с	Потери давления
			по плану l, м	le,м	l,м			удельные R, П/м	на участке ДP, Па	суммарные ?ДP, Па
Магистраль
1	Аб10-УТ5	28,3	24,5	14,7	39,2	133Х4	0,66	48,5	712,95	1901,2
2	УТ5-УТ4	42,45	48	23,24	71,24	159Х4,5	0,71	43,6	1013,26	3106,1
3	УТ4-УТ3	84,9	36	29,14	65,14	194Х6	0,95	65	1894,1	4234,1
4	УТ3-УТ2	127,2	31	47,76	78,76	219Х6	1,22	72,9	3481,7	5741,6
5	УТ2-УТ1	155,5	46	35,16	81,16	219Х6	0,34	2,8	98,5	227,25
6	УТ1-ТЕЦ	169,8	34,5	35,16	69,16	219Х6	0,37	3,3	116,1	228,2
	15438,4
Ответвления
7	АБ10-УТ5	14,15	8,8	1,28	10,08	89Х3,5	0,77	113	144,6	1139
8	АБ7-УТ4	42,45	41,6	14,7	56,3	133Х4	1,02	114	1675,8	6418,2
9	АБ4-УТ3	28,3	8	1,65	9,65	108Х4	1,03	158	260,7	1524,7
10	АБ6-УТ3	14,15	65	10,46	75,4	89Х3,5	0,77	113	1181,9	8527
11	АБ2-УТ2	28,3	11	1,65	12,65	108Х4	1,03	158	260,7	1998,7
12	АБ1-УТ1	14,15	13,5	1,28	14,78	89Х3,5	0,77	113	144,6	1670,2



Расчет местных сопротивлений (отопительно-вентиляционная нагрузка)

N	Dу, мм	l,м	Вид местного сопротивления	Количество	Длина	le,м
Магистраль
1	133Х4	24,5	1. задвижка 2. компенсаторп П-образный	1 1	2,2 12,5	14,7
2	159Х4,5	48	1. Задвижка 2. компенсатор П-образный 3. тройник при делении на проход	1 1 1	2,24 15,4 5,6	23,24
3	194Х6	36	1. Задвижка 2.тройник при делении на проход 3. компенсатор П-образный	1 1 1	2,9 7,24 19	29,14
	219Х6	31	1. тройник при делении на проход 2. тройник при делении на ответвление 3. компенсатор П-образный 4.Задвижка	1 1 1 1	8,4	47,76
					12,6
					23,4 3,36
5	219Х6	46	1. тройник при делении на проход 2. компенсатор П-образный 3.задвижка	1 1 1	8,4 23,4 3,36	35,16
6	219Х6	34,5	1. задвижка 2. тройник при делении на проход 3. компенсатор П-образный	1 1 1	3,36 8,4 23,4	35,16
			Ответвления
7	89х3,5	8,8	1. задвижка	1	1,28	1,28
8	133х4	41,6	1. задвижка	1	2,2	14,7
			2. компенсатор П-образный	1	12,5
9	108х4	8	1. задвижка	1	1,65	1,65
10	89х3,5	65	1. задвижка 2. компенсатор П-образный 3.отвод крутоизогнутый	1 1 1	1,28 7,9 1,28	10,46
11	108х4	11	1.задвижка	1	1,65	1,65
12	89х3,5	13,5	1.задвижка	1	1,28	1,28

График зависимости суммарной тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха и продолжительности

тепло отопление вентиляция водоснабжение

Для определения расчетной теплопроизводительности источников тепла, режима совместной работы источников тепла, установления выгодных параметров теплоносителя, выбора экономического режима работы теплоподготовительного оборудования источников тепла, а также определения других экономических показателей используют годовые графики продолжительности тепловой нагрузки (сезонной, отонительно-вентиляционной, суммарной на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологию).

График годового расхода тепла по продолжительности стояния температур наружного воздуха строится на основании графика суммарных часовых расходов тепла и состоит из двух частей: правой - графика зависимости суммарных часовых расходов тепла от температуры наружного воздуха и левой - годового графика расхода тепла. По оси абсцисс откладывают в одну сторону - температуры наружного воздуха, в другую сторону - число часов стояния температур наружного воздуха, по оси ординат - тепловые нагрузки (расходы тепла).

Для построения вспомогательного графика, отражающего линейную зависимость расхода тепла от температуры наружного воздуха, пользуются следующими формулами:

· расход тепла на отопление вычисляется как:

(19)

· расход тепла на вентиляцию вычисляется как:

(20)

· расход тепла на ГВС не является сезонным, поэтому:

(21)

Построим данный график.

t=+8°C:

t=0°C:

t=-10°C:



Определение расчётных расходов сетевой воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

Используя данные температурных графиков, можно определить расчётные часовые расходы теплоносителя.

Расчётный часовой расход сетевой воды на отопление будет:

(23)

где

= в диапазоне от t' до t_o

Расчётный часовой расход сетевой воды на вентиляцию определится как:

(24)

где

= в диапазоне от t' до t_o

Расчётный часовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение

(25)

Где

= в диапазоне от +8°С до t'

Определим расчетные часовые расходы на отопление и вентиляцию:

t=+8°C:

t=0°C:

t=-10°C:

t=-27

Определим расчетные часовые расходы на ГВС:

Подбор сетевых и подпиточных насосов

Для теплоснабжения микрорайона города в котельной устанавливаются два одинаковых попеременно работающих центробежных насоса - рабочий и резервный. Циркуляционные насосы имеют обводную линию, которая позволяет регулировать работу насосов и в случае их остановки (при авариях) поддерживать небольшую естественную циркуляцию.

Производительность сетевого насоса определяется значению расхода в точке излома расходного графика - 50 т/ч.

Производительность подпиточного насоса равна 2,5% от заполнения труб и местной системы. Согласно приложению, пропускная способность трубопровода равна 64 т/ч, значит производительность подпиточного насоса равна 64·0,025=1,6 т/ч

По построенному пьезометрическому графику определяем напоры для сетевого и подпиточного насосов.

м

м

Подбираем насосы:



Таблица

Характеристики насосов

Насос	Марка насоса	Подача, м3/час	Напор м	Частота враще-ния, об/мин	Потре-бляемая мощность, кВт	Допуска-емый кавита-ционный запас, м.
Подпиточ-ный	1К65-50-160	25	32	2900	1,6	3,5
Сетевой	1К80-65-160м	50	50	2900	15	3,5

Подбор компенсаторной ниши и лоткового канала

Сначала рассчитаем температурные деформации. При изменении температуры теплоносителя в трубопроводах происходит изменение их длины, которая вызывает в них соответствующие напряжение на сжатие или растяжение. Компенсацию температурных деформаций выполняют компенсаторы, устанавливаемые на участках тепловых сетей, ограниченных неподвижными опорами. По конструкции компенсаторы различаются на гнутые, сальниковые и линзовые. В местах поворота трассы происходит угловая (естественная) компенсация.

Величина температурного удлинения на участке определяется по формуле:

где l - длина участка, м;

t_г - температура теплоносителя (принять ф₁₀);

t_м - температура наружного воздуха (принять t_о).

Полученные данные сведём в таблицу:

№ участка	l
1	24,5	4,66
2	48	9,12
3	36	6,84
4	31	5,89
5	46	8,74
6	34,5	6,56
7	41,6	7,9
8	65	12,35

Размер и ширину канала подбираем исходя из диаметров, найденных в гидравлическом расчёте, по приложению из ГОСТа 21.605-82.

Минимальные расстояния между неподвижными опорами трубопроводов (компенсаторы П-образные) - 100

Диаметр	H, м	b, мм	c, мм	d, мм	e, мм	f, мм	R, мм	L, м	Дl, мм
Dвн	Dн
150	159	3	2970	1310	1940	250	300	530	8,05	260

Расчет объемов и энтальпии продуктов сгорания и воздуха.

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива при избытке воздуха б =1, для газообразного топлива определяется по формуле:

(;

;;;;;

Теоретический объем азота , для природного газа, определяется по формуле:

Объем трехатомных газов для природного газа:

;

Теоретический объем водяных поров для природного газа определяется по формуле:

Здесь -влагосодержание газообразного топлива, (обычно принимается ).

Энтальпии продуктов сгорания, воздуха и золы при коэффициенте избытка воздуха б=1 и температуре рассчитываются по следующим формулам:

При t=100 °С:

;

Здесь

При t=200°С:

;

Здесь

При t=30°C:

;

При t=100°C:

;

При t=200°C:

;

Где t-температура дымовых газов, °С; t-температура воздуха, °С;

- соответственно теплоемкости двуокиси углерода,азота; водяных паров и воздуха;

Объемы в таблице объемов рассчитываются для .

Коэффициент избытка воздуха на выходе из каждой следующей за топкой поверхности нагрева определяется путем сложения присосов воздуха ?б этой поверхности и предыдущей поверхности.

Основные расчетные характеристики камерных топок

Наименование топлива		Потери теплоты , %
Газ	1,15	1

Топка:

I Пучок:

II Пучок:

t, °С			Н, )
			Топка (	IПучок	II Пучок
100
200	3133	2668
400	6431	5440
600	9885	8345
800	13536	11319	,85
1000	17296	14413
1200	21148	17555
1400	25111	20779
1600	30962	24010
1800	33240	27427
2000	34910	28558
2200	38854	31677

Энтальпия в таблице 4 в каждой графе определяется по следующей формуле:

Топка:

,85;

;

;

;

;

;

;

;

I Пучок:

;

;

;

II Пучок:



Тепловой баланс котла

Целью составления баланса котла является определение КПД котла и расход топлива.

Для паровых котлов малой мощности без пароперегревателя:

кВт

- энтальпия кипящей воды и энтальпия насыщенного пара, кДж/кг =798,4 кДж/кг кДж/кг; кДж/кг; - энтальпия перегретого пара, кДж/кг;

- расход продувочной воды, кг/с;

-энтальпия питательной воды, °C

D- расход пара, кг/с;

Р-доля непрерывной продувки, %;

Располагаемая теплота для котлов малой мощности определяется по формуле:

Здесь - низшая теплота сгорания топлива. кДж/кг;

КПД котельного агрегата определяется по обратному балансу котла:

Где - потеря теплоты с уходящими газами, %

%

Где - энтальпия уходящих газов (определяется по Н-? таблице в зависимости от температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха ) -энтальпия холодного воздуха при температуре присасываемого холодного воздуха

- потеря теплоты от химической неполноты сгорания, % (при сжигании газообразного топлива принимается равной 1,0)

- потери теплоты от наружного охлаждения, %

%

Расход топлива:

кг/с

Потери от наружного охлаждения учитываются введением в уравнение теплового баланса по газовой стороне коэффициента сохранения теплоты:

Из уравнения прямого баланса котла расход топлива равен:

Здесь - полное количество теплоты, полезно отданное в котле, кВт;

- располагаемая теплота, кДж/кг;

- КПД котельного агрегата, %;

Поверочный расчет котельных пучков

В котельных агрегатах малой мощности типа КЕ и ДЕ установлены два котельных пучка по ходу газов. Расчет их производится последовательно и целью своей имеет нахождение температуры газов сначала на выходе из первого пучка ,а затем на выходе из второго .

1.Задаемся двумя значениями температур газов на выходе из первого 300 и 400°С.Для этой температуры по Н-х таблице определяем энтальпии газов на выходе из пучка и рассчитываем два значения балансового тепловосприятия пучка:

Расчет первого пучка при :	Расчет второго пучка при :
1 ПУЧОК	2 ПУЧОК
=12027 ; Здесь - энтальпия газов на входе в пучок, равна , определенный в результате расчета топки; присосы воздуха в I пучке (определяется по табл.1)	=2938 ;
2.Определяем величину поверхности нагрева первого пучка:
37 d- диаметр труб, м; средняя длина труб в пучке (определяется по табл.6),м; количество труб в ряду пучка; количество рядов труб в пучке;
3.определяем скорость газа в пучке в пучке:
объем газов в I пучке по табл.1, ; -средняя температура газов в пучке, сечение для прохода газов,;
Сечение для прохода газов в пучке равно:
а- ширина газохода (определяется по табл.6), м;
4.Расчитываем коэффициент теплоотдачи конвекции по формуле:
номограммное значение коэффициента теплоотдачи конвекцией, поправка, учитывающая шаги между трубами продольный и поперечный шаг между трубами (определяется по табл.6); поправка на число рядов труб (т.к то ; поправка,учитывающая фракционный состав дымовых газов (определяется по рис.4 в зависимости от )
5.Коэффициент теплоотдачи излучением ,
незапыленного потока по рис. 5 в зависимости от температура загрязненной стенки. Для испарительных (котельных) пучков определяется по формуле температура насыщения (определяется по табл.12 [1] в зависимости от давления в барабане ); - для газа номограммное значение коэффициента теплоотдачи излучением а- степень черноты газового потока.
Степень черноты (а) определяется по рис. в зависимости от kps.
Для газа и мазута: определяется по рис.3 аналогично топке. Толщина излучающего слоя S конвективных пучков определяется по формуле:	Толщина излучающего слоя S конвективных пучков определяется по формуле: Толщина излучающего слоя S конвективных пучков определяется по формуле:
6.Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяется по формуле:
о- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее газами. Для газоходов котлов типа КЕ и ДЕ -о= 0,90-0,95.
7.Коэффициент теплоотдачи для конвективных пучков рассчитывается по формуле:
ш- коэффициент тепловой эффективности, зависит от вида и типа поверхности. Для котельных пучков: при сжигании газа ш=0,85;
8.Средний температурный напор в общем случае определяется по формуле:
Где соответственно больший и меньший температурные напоры между дымовыми газами и пароводяной смесью с температурой .
9.По уравнению теплообмена определяем количество теплоты передаваемое в I пучке через поверхность :

Расчет первого пучка при :	Расчет второго пучка при :
1 ПУЧОК	2 ПУЧОК
=11944 ; Здесь - энтальпия газов на входе в пучок, равна , определенный в результате расчета топки; присосы воздуха в I пучке (определяется по табл.1)	=3566,4 ;
2.Определяем величину поверхности нагрева первого пучка:
37 d- диаметр труб, м; средняя длина труб в пучке (определяется по табл.6),м; количество труб в ряду пучка; количество рядов труб в пучке;
3.определяем скорость газа в пучке в пучке:
объем газов в I пучке по табл.1, ; -средняя температура газов в пучке, сечение для прохода газов,;
Сечение для прохода газов в пучке равно:
а- ширина газохода (определяется по табл.6), м;
4.Расчитываем коэффициент теплоотдачи конвекции по формуле:
номограммное значение коэффициента теплоотдачи конвекцией, поправка, учитывающая шаги между трубами продольный и поперечный шаг между трубами (определяется по табл.6); поправка на число рядов труб (т.к то ; поправка,учитывающая фракционный состав дымовых газов (определяется по рис.4 в зависимости от )
5.Коэффициент теплоотдачи излучением ,
незапыленного потока по рис. 5 в зависимости от температура загрязненной стенки. Для испарительных (котельных) пучков определяется по формуле температура насыщения (определяется по табл.12 [1] в зависимости от давления в барабане ); - для газа номограммное значение коэффициента теплоотдачи излучением а- степень черноты газового потока.
Степень черноты (а) определяется по рис. в зависимости от kps.
Для газа и мазута: определяется по рис.3 аналогично топке. Толщина излучающего слоя S конвективных пучков определяется по формуле:	Толщина излучающего слоя S конвективных пучков определяется по формуле: Толщина излучающего слоя S конвективных пучков определяется по формуле:
6.Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяется по формуле:
о- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее газами. Для газоходов котлов типа КЕ и ДЕ -о= 0,90-0,95.
7.Коэффициент теплоотдачи для конвективных пучков рассчитывается по формуле:
ш- коэффициент тепловой эффективности, зависит от вида и типа поверхности. Для котельных пучков: при сжигании газа ш=0,85;
8.Средний температурный напор в общем случае определяется по формуле:
Где соответственно больший и меньший температурные напоры между дымовыми газами и пароводяной смесью с температурой .
9.По уравнению теплообмена определяем количество теплоты передаваемое в I пучке через поверхность :

Невязка:

%



Заключение

В результате проведённых работ по расчёту и проектированию тепловых сетей микрорайона:

1. Разработаны план тепловых сетей и схема прокладки труб тепловых сетей.

2. Распределена потеря давления в системе теплоснабжения.

3. Разработана спецификация потребных материалов и оборудования.

4. Построены температурный, пьезометрический и график расходов.

5. Подобрано оборудование для котельной.



Список используемой литературы

1. СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99 Строительная климатология».

2. СП 124.13330.2012 «ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ Актуализированная редакция.

3. СНиП 41-02-2003.

4. СП 30.13330.2012 «СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий».

6..СП 61.13330.2012 «СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.

7. Малая Э.М. Методическое указание к курсовому проектированию. Саратов, СГТУ, 2007.

8. Щекин и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Отопление и

теплоснабжение, ч.1, Киев, 1976 г.

9. Свидетельство №2007615016. Регулирование и отпуска теплоты? об

официальной регистрации программ для ЭВМ Малая Э.М, Ильина В.А. (21

сентября 2007).

10. Проектирование систем теплоснабжения.

Размещено на Allbest.ru