Транспортабельная котельная установка блочно-модульного исполнения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Использование газа в народном хозяйстве позволяет интенсифицировать и автоматизировать производственные процессы в промышленности и сельском хозяйстве, улучшить санитарно-гигиенические условия труда в производстве и в быту, оздоровить воздушные бассейны городов.

Малая стоимость газа в сочетании с удобствами его транспорта и отсутствием необходимости складского хранения, обеспечивает высокий экономический эффект замены других видов топлива газовым.

Развитие добычи природного газа позволяет широко развернуть работы по газификации городов и поселков нашей страны на Федеральном и Республиканском уровне.

Природный газ по сравнению с другими видами топлива, обладает следующими преимуществами:

- высокой удельной теплотой сгорания;

- удобством и легкостью транспортировки по газопроводам на большие расстояния;

- низкой себестоимостью добычи, а следовательно и низкой стоимостью по сравнению с другими видами топлива.

В условиях коммунальной реформы и новых экономических отношений, требующих максимального снижения стоимости вырабатываемой и транспортируемой тепловой энергии, вопросы разработки принципиально новых энергосберегающих технологических схем, применение материалов и оборудования, повышение качества выполняемых работ при реконструкции и новом строительстве источников теплоснабжения требуют нового нетрадиционного подхода и новых решений. В случаях когда централизованное теплоснабжение невозможно из-за отсутствия и удаленности трубопроводов тепловых сетей.

Уделяется особое внимание «Транспортабельным котельным установкам блочно модульного-исполнения», которые необходимы для небольших объектов как в городской, так и в сельской местности.

« Транспортабельные котельные установки» на котлах пульсирующего горения являются реактивным (из-за пульсирующего горения) оружием коммунальной реформы ввиду малых габаритов и малой стоимости из-за уличного размещения котлов.

« Транспортабельные котельные установки» предназначены для отопления и горячего водоснабжения объектов производственного, административного, культурно-бытового назначения: школ, больниц, жилых домов, спортивных залов и т.д.

Характерными особенностями этих «Блочно-модульных котельных» ( в дальнейшем ТКУ) является:

1. Максимальная приближенность к объекту теплоснабжения, что резко сокращает затраты на теплоснабжение и эксплуатацию инженерных сетей.

2. Отсутствие значительных капитальных затрат и времени на строительство здания под котельную.

3. Простое и удобное решение вопроса при децентрализации теплоснабжения.

4. Минимальные сроки ввода в эксплуатацию с момента начала строительно-монтажных работ.

5. Минимальные затраты при монтаже и пуске.

6. Легко перемещаются на место эксплуатации железнодорожным, водным, автомобильным или воздушным транспортом.

Данный дипломный проект «Транспортабельная котельная установка на котлах пульсирующего горения КВа-П-120Гн» разработан на основании задания ОАО «КЗГО» г.Камбарки с перспективой внедрения в производство.

Общие сведения о проекте

Транспортабельная котельная установка представляет собой комплекс полной заводской готовности, включающей основное и вспомогательное оборудование, размещенное в блочном модульном здании, имеющем облегченные теплоизолирующие ограждающие конструкции из трехслойных панелей типа «сэндвич»,газорегуляторная установка и котельные агрегаты КВа-П-120Гн размещены на открытой площадке вне здания.

Транспортабельная котельная установка автоматизированная, не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Осуществление контроля за работой котельной возможно с диспетчерского пункта.

ТКУ предназначена для отопления и горячего водоснабжения объектов имеющих закрытую систему отопления.

Теплоноситель сетевая вода.

Температура прямой сетевой воды на выходе из теплогенерирующей установки - t'c = 95 °С

Температура обратной сетевой воды на входе в теплогенерирующую установку - t"c = 70 °С

Температура воды ГВС на выходе из подогревателя - t'гвс = 60°C

Температура воды ГВС на входе в подогреватель - t"гвс = 5°C

Рабочее давление воды, не более:

- в системе отопления - 0,6 МПа

- в системе ГВС - 0,4 МПа

Необходимый напор на выходе из ТКУ

для тепловой сети - H = 40 м

для ГВС - H = 25м

Водоснабжение котельной - от хозяйственно-питьевого водопровода по ГОСТ 2874-82. «Вода питьевая»

Тепловые нагрузки приняты следующие:

- Общая - 0,48 МВт

- Отопление и вентиляция - 0,339 МВт

- Горячее водоснабжение - 0,127 МВт

- -на собственные нужды - 0,014 МВт

Вид топлива:

- основной - природный газ Уренгойского месторождения газопровода Уренгой-Центр-Азия с теплотворной способностью Qрн=35,73кДж/нм3.

давление газа на вводе в ТКУ (перед ГРУ) - 0,3 МПа

- резервное топливо - заданием не предусмотренно.

Климатические данные приняты для п.Ува Удмуртской Республики:

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 : t = -34°C

Средняя температура отопительного периода: tср = - 4,7°C

Продолжительность отопительного периода: Zот.пер. = 237 суток.

Техническое описание установки котельного агрегата КВа-П-120Гн

Котельного агрегата предназначен для теплоснабжения зданий и сооружений, оборудованных системами водяного отопления с принудительной циркуляцией. По своей эффективности, безопасности и принципиально новой технологии выработки тепла котлы не имеют аналогов в России и СНГ, являются одним из наиболее технологичных образцов современной теплоэнергетики. Конструкция котла является полносборной моноблочной, поставляемой заводом-изготовителем на места установки в сборном виде, включая схемы автоматики и присоединительные газоходы.

Новизна котлов заключается в принципе их работы, основанном на периодическом объемном (безфакельном) сжигании топлива, а также в конструктивных особенностях, главные из которых - отсутствие горелки как отдельного изделия, дымососа, механически движущихся частей ,т.е.котел представляет собой котельный агрегат полной заводской готовности.

Технические характеристики приведены в таблице:

Таблица 1

Наименование показателей и единицы измерения	КВа-П-120Гн
Показатели функциональной и технической эффективности
Номинальная теплопроизводительность, кВт	120±7%
Диапазон регулирования среднечасовой теплопроизводительности, %	40…100
Вид топлива	природный газ по ГОСТ 5542-87
Присоединительное давление топливного газа, кПа мм.вод.ст	2,2±0,3 220±30
Рабочее давление воды, МПа кгс/см2	0,35…0,6 3,5…6
Максимальная температура воды на выходе котла, ?С, не более	115
Минимальная температура воды на входе котла, ?С, не менее	60
Расход воды при номинальной производительности, м3/ч 115-70 (95-70) ?С	9,51 (17,00)
Гидравлическое сопротивление котла при температурном перепаде 20?С м.вод.ст., не более	0,6
Температура уходящих газов при температуре воды на входе котла 70?С, ?С	160…170
Коэффициент избытка воздуха за котлом, не более	1,25
Электропитание	однофазное 220В±10%, 50±1 Гц
Установленная мощность электро. потребления, кВт	0,04
Конструктивные и массовые показатели
Габаритные размеры, мм Длина Ширина Высота	450 450 2100
Масса, кг, не более	220
Площадь сечения дымовой трубы, см2, не менее	0,005(80)
Показатели надежности
Полный срок службы, лет, не менее	15
Установленная безотказная наработка, ч., не менее	10000
Расчетное количество пусков	20000
Показатели эргономичности
Температура наружных изолированных поверхностей при температуре окружающей среды 25?С, ?С, не более	35
Уровень звука на расстоянии 1 м от фронта котла, дБа, не более	80
Показатели ресурсосберегающие
Удельное потребление электроэнергии при эксплуатации кВт/МВт, не более	0,3
КПД котла при температуре воды на входе в котел 70?С, %, не менее	93
Расход природного газа с низшей теплотворной способностью 7920 ккал/м3, м3/час(8500 ккал/нм3, нм3/час), не более	14,2 (13,2)
Показатели экологичности
Удельные выбросы вредных веществ в расчете на объем сухих уходящих газов при б = 1 и нормальных физических условиях (0?С и 101 кПа).Соответствуют требованиям международного стандарта ”Голубое пламя”:
моно оксид углерода, мг/м3, не более	30
оксиды азота (в пересчете на NO2), мг/м3, не более	50
Показатели безопасности
Автоматическое отключение топливного газа в аварийных ситуациях обеспечивается блоком автоматического контроля и управления

Таблица 2

Наименование	Кол-во в котле	Примечание
	КВа-П-120Гн
Механические части
Котел в сборе, в том числе	1
-вентиляторный узел	1
-датчик уровня воды	1
Электрооборудование
Вентилятор	1	Входят в состав вентиляторного узла
Свеча А-17ДВ (хромированная)	1	Входит в состав свечного узла
Блок БАК ТСВИ.301119.015	1
Блок БАУ ТСВИ.301119.016		Поставляется по отдельному заказу
Извещатель ИО 102-4	2	Входят в состав датчиков горения и продувки
Датчик ДГ1 ТСВИ.406231.001		Датчик горения
Катушка зажигания Б117А	1
Высоковольтный автомобильный провод нихромовый (2кОм/м), длиной 400…500мм	1
Клапан электромагнитный
КЭГ 20.00.000	1

Устройство и работа котла

Устройство котла основано на использовании принципа пульсирующего горения. Камера сгорания котла (1) совместно с каналом II прохода (9) образуют объемный акустический резонатор (типа резонатора Гельмгольца). Для периодической подачи топливного газа и воздуха для горения в камеру сгорания служат мембранные клапаны: воздушнопульсирующий (5) и газопульсирующий (7), расположенные в ресиверных камерах (6) и (3) соответственно. Дымовые газы из канала II прохода поступают в канал III прохода (выхлопной) ресивер. Для включения и отключения подачи топливного газа служит отсечной клапан (12). Для продувки камеры и дымогарных труб перед розжигом служит вентилятор (4). Для первичного воспламенения используется электрозапальная свеча (8).

Камера сгорания (1) представляет собой змеевик (2) из трубы по которому движется нагревается вода (теплоноситель) со скоростью более 1,5 м/c,канал II прохода организован наружной поверхностью змеевика (2) камеры сгорания (1) и внутренней поверхностью водяного стакана (11) по которому теплоноситель движется по спирали с той же скоростью ,что и змеевике.

Розжиг котла. Розжиг котла происходит автоматически. При получении команды «нагревание» включается продувочный вентилятор (4) на 30 секунд. После этого происходит подача напряжения на свечу (8) и через 1 и5 секунд на соленоид газового клапана (12). Происходит первая вспышка газовоздушной смеси, приводящая к кратковременному повышению давления в камере (1) и возникновению акустических волн в резонаторе состоящем из камеры сгорания (1) и канала II прохода (9). Пульсирующие клапаны (5) и (7) являются мембранными обратными клапанами. Они приходят в закрытое состояние, когда давление в камере (1) превышает давление в ресиверах (3) и (6). При этом дальнейшее поступление газа и воздуха в камеру сгорания приостанавливается. Дымовые газы под избыточным давлением выходят из камеры сгорания через канал II прохода в канал III прохода в выхлопной ресивер (10) и далее через дымоход выхлопа (14) в окружающую среду. Через определенное время (около 25мсек.) давление в камере вновь снижается и пульсирующие клапаны открываются, впуская очередную порцию газа и воздуха, и цикл повторяется. Устанавливается периодический (колебательный) процесс, именуемый пульсирующим горением. Частота этого процесса составляет примерно 85-96 Гц.

Работа котла в автоколебательном режиме. После установления процесса пульсирующего горения вентилятор и электроподжиг отключается. Всасывание воздуха происходит благодаря периодическим полуволнам разрежения, а повторное воспламенение свежих порций газовоздушной смеси осуществляется остаточным пламенем, которое постоянно присутствует в зоне завихрения (на свечном конце камеры сгорания). Пульсирующее горение может происходить неограниченное время, пока не будет прекращена подача топливного газа.

Система старт-стопного регулирования. При достижении нагреваемой водой заданной, максимальной температуры подача топливного газа прекращается. Котел гаснет, вода начинает остывать. При остывании воды до заданной, минимальной температуры цикл розжига котла и горение снова повторяются. Таким образом, в старт-стопном режиме, поддерживается необходимая температура воды и обеспечивается необходимая среднечасовая теплопроизводительность котла.

Все необходимые режимы работы, в том числе: розжиг котла, поддержание заданной температуры воды, индикация информации о состоянии котла, обеспечение безопасности и выдача сигнала «ТРЕВОГА» при возникновении внештатных ситуаций обеспечиваются электрооборудованием котла.

Основным элементом управления котлом является блок автоматического контроля.

Входной информацией для блока автоматического контроля является состояние датчиков горения, продувки, уровня, давления и температуры воды. На основании анализа входных данных блок включает необходимый режим работы котла, выдавая последовательность управляющих сигналов на вентилятор, узел зажигания и газовый клапан.

Для обеспечения безопасности блок автоматического контроля прекращает подачу топливного газа в котел при обнаружении в процессе анализа входных данных нештатных ситуаций.

Запуск не производится или процесс подачи газа прекращается в следующих ситуациях:

-перебои в электроснабжении (сигнал «ТРЕВОГА» не выдается);

-перегрев воды;

-отсутствие достаточного уровня или давления воды;

-неисправность датчиков температуры;

-засорение воздуховодов или канала выхлопа.

При пропадании напряжения во время подготовки к пуску или во время горения работа всех устройств приостанавливается, а после восстановления питания автоматически возобновляется. Если прекращение энергоснабжения повлекло местный перегрев теплоносителя из-за остановки циркуляционного насоса, то возобновление работы котла произойдет после снижения температуры до установленного нижнего значения.

Кроме того, прекращаются попытки розжига после установленного числа неудачных попыток (не более 5).

При выдаче сигнала «ТРЕВОГА» дальнейшая работа схемы возможна только с помощью ручного перезапуска после устранения причин, вызвавших нештатную ситуацию.

Все органы ручного управления котлом и элементы индикации расположены на лицевой панели блока автоматического контроля. Более подробная информация о блоке и его работе приведена в эксплуатационной документации блока.

Для автоматического регулирования температуры воды в системе отопления в зависимости от температуры воздуха на улице схемой котла предусмотрено использование блока автоматического управления (БАУ). Один блок БАУ ТСВИ.301119.016 обеспечивает такое регулирование в группе до 6 котлов.

Поставка блока БАУ осуществляется по отдельному заказу.

Применение на входе котла специальных датчиков давления, отключающих подачу газа при выходе давления газа за допуск, необязательно.

Если давление газа не соответствует необходимому в момент розжига, то запуск пульсирующего горения физически невозможен и после заданного числа попыток розжига блок автоматического контроля остановит отработку циклограммы и подаст сигнал «ТРЕВОГА». Если давление газа в питающем газопроводе выйдет за допуск во время горения, то в случае превышения давления работа котла прекратится, а в случае снижения продолжит безопасную работу с теплопроизводительностью ниже номинальной.

Контрольно-измерительный приборы

Таблица 3

Измеряемый параметр	Тип прибора, техническая характеристика	Место установки	Примечание
Давление газа	Топливо Манометр НП 100 МС 0250мм.вод.ст.	Газовый узел
	Датчик реле давления GW 50A6	--//--	Высокое
	Датчик реле давления GW 50A6	--//--	Низкое
Температура воды на входе в котлоагрегат	Вода Манометр стеклянный технический прямого исполнения с длиной верхней части 240мм и нижней части 103мм, шкала 0…1200С ТТП1.240.103 ГОСТ 27544-87	Патрубок входной
Температура воды за котлоагрегатом	Термометр стеклянный технический прямого исполнения с длиной верхней части 240мм и нижней части 103мм, шкала 0…1200С ТТП1.240.103 ГОСТ 27544-87	Патрубок выхода воды из котлоагрегата
	Термометр сопротивления ТСМ 1088-028-44 гр 50м ТУ 22-0879, 228-80	--//--	В комплекте блока автоматики БАК
	Датчик реле температуры ТАМ 103-03 ТУ 25-7301.0034-88	--//--
Давление воды на выходе из котлоагрегата	Манометр электроконтактный 0-1МПа исп. IV, ДМ 2010 IP 54 ГОСТ 2405-88	Патрубок выхода воды из котлоагрегата

Качество питательной воды

Качество сетевой и подпиточной воды должно соответствовать требованиям СНиП 11-35-76 «Котельные установки».

-общая жесткость, мкг-экв/л	до 200
-карбонатная жесткость, мкг-экв/л	до 700
-содержание растворенного кислорода, мкг/л	до 50
-содержание взвешенных частиц, мкг/л	до 5
-концентрация свободной углекислоты	не допускается
-значение РН при 250С	от - 6,5…8,5

Тепломеханический расчет транспортабельной котельной установки

В соответствии с заданием ОАО «КЗГО», проектом разработана транспортабельная котельная установка полной заводской готовности на 4-х водогрейных котлах КВа-П-120Гн, выпускаемых в г.Камбарка заводом ОАО «КЗГО».

Котельная предназначена для отопления и горячего водоснабжения объектов производственного, административного, культурно-бытового назначения и жилых домов.

В качестве топлива в котельной принят природный газ Уренгойского месторождения, используемый для газоснабжения в п.Ува с теплотой сгорания Qнр = 35,73 мДж/н.м3.

В качестве исходной и подпиточной воды принята вода хозяйственно-питьевого водопровода, соответствующая ГОСТ 2874-85 «Вода питьевая» и отвечающая требованиям СНиП II-35-76.

Температурный график отпуска воды потребителям тепла на нужды отопления и вентиляции 95-70 оС.

Котельная автоматизирована, предназначена для работы без постоянного обслуживаемого персонала. Предусматривается регулирование температуры теплоносителя на выходе из котельной в зависимости от температуры наружного воздуха.

Для системы горячего водоснабжения предусматривается два подогревателя, каждый из которых рассчитан на 50 % нагрузки.

Для измерения контроля и учета тепловой энергии, температуры и давления теплоносителя , горячеого и холодного водоснабжения предусматривается установка теплосчетчиков типа «ТСР» ЗАО «Взлет» г.С.-Петербург.

Теплочетчик выполняет следующие функции:

а) Измерение, вычисление и индикацию технологических параметров:

- время наработки и время останова (час);

- количество полученной тепловой энергии, Гкал;

- тепловая мощность, Гкал/час;

- температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах,?С;

- текущего расхода теплоносителя по подающему и обратному

трубопроводам, т/ч;

- количество теплоносителя по подающему и обратному трубопроводам, т/ч;

- давление теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, МПа.

б) Архивирование в энергозависимой памяти результатов измерения, вычисления и параметров функционирования.

К установке принимается теплосчетчик - регистратор «Взлет ТСР» в составе:

- на подающем, обратном трубопроводах - первичные преобразователи расхода электромагнитные - ЭРСВ-410;

- преобразователи температуры платиновые КТПТР-05, ввинчиваемые с защитными гильзами для их установки;

- преобразователь давления КРТ;

- тепловычислитель.

Характеристика трубопроводов :

-Давление в подающем трубопроводе - 41м.в.ст.

-Давление в обратном трубопроводе -20 м.в.ст

-Температура в подающем трубопроводе - 950С

-Температура в обратном трубопроводе - 70 0С

- Схема присоединения отопления -зависимая

-Диаметр подающего трубопровода Т1 -89х4,0мм

-Диаметр обратного трубопровода Т2- 89х4,0мм

-Диаметр подающего трубопровода ГВС Т3 - 48х3,5мм

-Давление Т3 -25 м.в.ст.

- Диаметр циркуляционного трубопровода ГВС Т4 - 48х3,5мм

- Диаметр трубопровода исходной воды В1 - 48х3,5мм

- Давление В1 - 30 м.в.ст.

Тепловая схема

1. Расчет тепловой схемы участка производится с целью определения расхода воды для отдельных узлов при характерных режимах работы котельной и составление общего материального баланса воды.

Расчетом определяются температура различных потоков воды (сетевой, подпиточной, сырой, умягченной).

2. На расчетной тепловой схеме котельной указываются направления основных потоков теплоносителей, их расходы и параметры.

3. Результаты расчетов являются исходными данными для расчета и выбора оборудования отдельных узлов тепловой схемы и основных трубопроводов котельной.

4. Расчет тепловой схемы выполняется в рекомендуемой последовательности. Исходные данные занесены в таблицу, составленную по определенной форме.

5. Расчет тепловой схемы водогрейной части котельной ведется для следующих режимов:

максимально зимнего при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции;

зимних режимов при текущих температурах наружного воздуха с интервалом 5?С (начиная от расчетной температуры наружного воздуха, значения текущих температур кратны пяти);

зимнего режима при температуре наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды.

6. Тепловой схемой предусмотрен отпуск потребителям воды с температурой 95-70 оС.

7. Нагрузка горячего водоснабжения принимается постоянной, не зависящей от температуры наружного воздуха как для отопительного, так и для летнего периода. Однако в летнее время расчетная нагрузка на горячее водоснабжение меньше, чем в отопительный период, так как расчетная температура холодной воды, поступающей из водопровода зимой, принимается t = +5?С, а летом t = +15?С. Следовательно, расход теплоты на горячее водоснабжение в летнее время по отношению к расходу теплоты в течение отопительного периода (при температуре воды, поступающей на горячее водоснабжение из котельной tгвс = 60?С) составит:

Qгвсл / Qгвсз = (60-15) / (60-5) = 0,82

Так как давление в водопроводе В1 30 м установка повысительного насоса не требуется.

Для восполнения потерь в тепловых сетях производится периодическая подпитка.

Подпитка сети предусмотрена от водопровода. При давлении в системе водопровода недостаточном при заполнении системы теплоснабжения подпитка осуществляется подпиточными насосами.

Котлы оборудованы дренажной системой с выводом дренажного трубопровода из котельной.

Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной с водогрейными котлами кВа-П-120Гн для закрытой системы теплоснабжения.

Таблица 4

№ поз. исх. данных	Наименование	Обозна-чение	Едини-цы из-мерения	Расчетные режимы	Примечание
				max зимнее	при tн в точке излома	зимнее при tн.в интервалом 5 оС
И01	Максимальный часовой отпуск тепла котельной установки.	Qmax	мВт	0,48
И02	Номинальная производительность 1-го котла	Qкном	мВт	0,120	0,120	0,120	По данным за-вода-изгот-ля
И03	Отпуск тепла на отопление и вентиляцию	Qов	мВт	0,339
И04	Отпуск тепла на горячее водоснабжение	Qгвс	мВт	0,127	0,127	0,127
И05	Отпуск тепла на собственные нужды котельной	Qс.н.	мВт	0,014	0,014	0,014
И06	Максимальная температура прямой сетевой воды	t1 max	оС	95	70
И07	Максимальная температура обратной сетевой воды	t2 max	оС	70	54,9
И08	Расчетная температура наружного воздуха	tн	оС	- 34	-0,884		СНиП23.-01.-99
И09	Температура воздуха внутри отапливаемых помещений	tв	оС	20	20	20	СНиП 2.08.01.-85
И10	Температура подпиточной воды	t	оС	5	5	5
И11	Удельный объем воды в системе теплоснабжения (34,5-43,1м3/мВт)	qсис	Т	16,8	16,8	16,8	Методич.указ. по определ. расхода т-ва
И12	Коэффициент снижения утечек в системе теплоснабжения	Кут	-	1	1	1
И13	Температура обратной сетевой воды на выходе в котел	tк2	оС	70	70	70	По решению ОАО «КЗГО»
И14	Вид топлива	Газ природный ГОСТ 5642-87

Расчет тепловой схемы котельной с водогрейными котлами кВа-П-120Гн для закрытой системы теплоснабжения

Таблица 5

№ позиции расчета	Наименование	Обозначение	Единицы измерения	Расчетная формула для зимнего режима	Расчетный режим зимний
					max -34°	t н в точке излома	-25	-20	-15	-10	-5	0	+5	+10	Летний +22.4
Р01	Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды	t н изл	°C	tвн -0,354(t вн-t н р)	-	-0,884	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Р02	Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха	Ков	-	(tвн-tн)/(tвн-tн р)	1	0,387	0,83	0,74	0,065	0,55	0,46	0,37	0,28	0,19	-
Р03	Расчетный отпуск тепла на отопление и вентиляцию	Qов	мВт/ч	Qо.в Ч Ков	0,339	0,21	0,28	0,25	0,22	0,19	0,16	0,12	0,09	0,06	-
Р04	Расчетный отпуск тепла на горячее водоснабжение	Qгвс	мВт/ч	Qгвс	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127	0,127
Р05	Расход теплоты на собственные нужды котельной	Qс.н.	мВт/ч	0,03 Ч Qобщ	0,014	0,014	0,014	0,014	0,014	0,014	0,014	0,014	0,014	0,014	-
Р06	Значение коэффициента Ков в степени 0,8	Ков0,8	-	-	1	0,468	0,862	0,786	0,708	0,619	0,587	0,451	0,361	0,265	-
Р07	Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной	t1	°C	См. график	95	54	84,4	78,4	72,3	66	59,5	52,9	45,9	38,5	-
Р08	Температура обратной сетевой воды на входе в котельную	t2	°C	См. график	70,0	45,2	63,6	59,9	56,1	52,1	47,9	43,6	39	33,9	-
Р09	Суммарный отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение	Qобщ	мВт/ч	Qов+ Qгвс+ Qс.н.	0,48	0,35	0,421	0,391	0,361	0,331	0,301	0,261	0,231	0,201	0,128
Р10	Расчетный часовой расход сетевой воды: отопление, вентиляция	Gо.в	Т/ч	QовЧ3600/(Св(t1-t2))	11,65	11,65	11,65	11,65	11,65	11,65	11,65	11,65	11,65	11,65	-

График температур качественного регулирования тепловых сетей (п.Ува: температура воздуха в помещении 20?С; расчетная на отопление температура наружного воздуха - 34?С.

Расчет параметров теплообменника ГВС

Приведенный расход нагреваемой воды при температуре на выходе из теплообменника th = 60?С определяется по расходу теплоты на ГВС:

Gh = (3,6ЧQmaxh)/ (cЧ(th - tс)), кг/ч

где Qmaxh - расход теплоты на ГВС, Вт (127000 Вт);

с = 4,187 кДж/(кг?С) - теплоемкость воды;

tс = 5?С - температура холодной воды;

th = 60?С - температура горячей воды;

Gh = (3,6Ч127000)/(4,187Ч(60-5)) = 1985 кг/ч

Температура сетевой воды принимается по температурному графику.

Расход греющей воды рассчитывается по формуле:

Gdh = (3,6Ч Qmaxh)/(сЧ(r1? - r3?))

где Qmaxh - расход теплоты на ГВС, Вт

с = 4,187 кДж/(кг?С) - теплоемкость воды;

r1? = 95?С - температура воды в подающей магистрали;

r3? = 70?С - температура воды в обратной магистрали.

Gdh = (3,6Ч127000)/ (4,187Ч(95-70)) = 4367,81 кг/ч

точка излома

Q=127,0 кВт Gгр=4,368 т/ч t1"=70 t2?=5 Gн=1,985 т/ч

t1?=95

t2"=60

Расчет теплообменника ГВС

Расчет пластинчатых теплообменников производится в два этапа: предварительный и компоновочный.

Предварительный расчет проводится для определения требуемой площади нагрева теплообменника, а компановочный расчет заключается в выборе схемы сборки пластин. Компоновочный расчет завершается, когда выполняется условие проверочного расчета.

Предварительный расчет.

1. Определяются теплофизические параметры греющего и нагреваемого теплоносителей: плотность с, кг/м3; коэффициент теплопроводности л, Вт/(мЧК); теплоемкость ср, Дж/(кгЧК); коэффициент кинематической вязкости н, м2/с; число Прандтля Рr. Перечисленные характеристики могут быть определены по таблицам воды на линии насыщения или по аппроксимирующим формулам. Характеристики определяются по средней температуре теплоносителя tср:

Греющая вода (с индексом `1')

tсргр = (t1” +t1')/2 ?С

Нагреваемая вода (с индексом `2')

tсрнагр = (t2” +t2')/2 ?С

2. Определяется среднелогарифмический температурный напор.

Дtср = (t1'- t2”) - (t1”- t2')/?n((t1'- t2”)/(t1”- t2')), ?С

3. Скорость движения в трубках принимается в пределах 0,3 - 0,4 м/с. Коэффициенты теплоотдачи

б = Nuл/dэ, Вт/м2?С

где Nu - число Нуссельта, определяется в зависимости от характера течения: ламинарного Re ? 50, турбулентного Re > 50,

Nu = 0,135ЧRe 0,73ЧPr 0,43(Pr/ Prcт)0,25 , если Re > 50,

Nu = 0,63ЧRe 0,33ЧPr 0,33(Pr/ Prcт)0,25 , если Re ? 50,

Re = VЧdэ/ н

где Pr - число Прандтля;

dэ - эквивалентный диаметр канала, берется из паспортных данных теплообменника.

5. Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

К=, Вт/м2 0С

где дс / лс ? 0,000063; д3 / л3 ? 0,00011 термическое сопротивление стенки пластины и слоя загрязнения накипи.

6. Требуемая площадь теплообменника.

fа = Q / (kДt), м2

По каталогу выбирается ближайший теплообменник. К установке принимается теплообменник с пластиной типа РС-02 (площадь пластины 0,2 м2; приведенная длина 0,533 м; площадь живого сечения 0,000792 м2; эквивалентный диаметр 0,004245 м).

Компоновочный расчет.

7. Вычисляется площадь живого сечения пакета пластин по греющему fп1 и нагреваемому fп2 теплоносителям:

fп = G / (VЧс), м2

8. Вычисляется число каналов в пакете пластин по греющему m1 и нагреваемому m2 теплоносителям:

m = fn / f1

где f1 - площадь живого сечения одного канала (из паспорта теплообменника).

9. Вычисляется число пластин в пакете по греющему n1 и нагреваемому n2 теплоносителям:

n = 2m

10. Вычисляется площадь теплообменной поверхности пакета по греющему Fп1 и нагреваемому Fп2 теплоносителям:

Fп = F1Чn, м2

где F1 - площадь одной пластины (из паспорта теплообменника).

11. Вычисляется число ходов (пакетов) по греющему Х1 и нагреваемому Х2 теплоносителям:

Х = Fа / Fп

12. Принимается решение по компановке теплообменного аппарата: определяется число каналов в пакете m = m1= m2, число ходов Х1 и Х2. Если Х1 и Х2 отличается менее, чем на два раза, то принимается симметричная компановка: Х = Х1=Х2. При изменении числа ходов (принятого Хприн по сравнению с расчетным Храс) число каналов пересчитывается по формуле:

mприн = mрасХрас/Хприн

13. Число пластин теплообменного аппарата:

nа = 2mХ+1

14. Фактическая площадь теплообменного аппарата:

Fф = nаF1, м2

15. Фактическая площадь живого сечения пакета:

fп = mf1, м2

16. Фактические скорости течения теплоносителей V1 и V2:

V = G / (сfп), м/с

Принимая новые значения скорости высчитывают следующие фактические величины: б1 и б2, k, Fа'.

17. Определяется запас по площади теплообменного аппарата.

18. Потери давления по греющему Др1 и нагреваемому Др2 теплоносителям:

Др = о(?пр/dэ)(сV2/2), Па

где: о - коэффициент местных сопротивлений, определяется по формуле:

о = 19,3/Re 0,25 (турбулентное течение)

о = 4863/Re (ламинарное течение)

?пр - приведенная длина канала (паспорт теплообменника)

Результаты расчета сведены в таблицу.

Расчет теплообменника ГВС

Таблица 7

Параметр	Значение	Параметр	Значение
с1, кг/м3	988,15	n2	4
С2, кг/м3	994,84	Fп1, м2	1,28
л1, Вт/(мЧК)	0,6275	Fп2, м2	1,2
л2, Вт/(мЧК)	0,6018	х1	0,49(1)
н1Ч10-6, м2/с	0,6611	х2	0,52(1)
н2Ч10-6, м2/с	0,9698	па	3
Pr1	4,3582	Fф, м2	0,9
Pr2	6,7287	fп1, м2	0,0011
Дt, ?С	46,3	fп2, м2	0,0011
Re1	2770	V1, м/с	0,232
Re2	2062,35	V2, м/с	0,125
Nu1	78,76	Re1	2252,45
Nu2	85,32	Re2	644,48
б1, Вт/(м2ЧК)	9884,39	Nu1	78,76
б2, Вт/(м2ЧК)	10269,41	Nu2	36,50
К, Вт/(м2ЧК)	2556,88	б1, Вт/(м2ЧК)	9884,39
Fa, м2	0,63	б2, Вт/(м2ЧК)	4393,25
fп1, м2	0,0011	К, Вт/(м2ЧК)	1893,22
fп2, м2	0,0011	Fa, м2	0,8
m1	8	Запас, %	12,5
m2	2	ДP1, Па	6653,85
n1	16	ДP2, Па	3127,11

Нам необходимо два подогоревателя по 50% производительности.

Принимаем подогреватели марки ТИЖ-0,08-1,28-1х - 2шт., производитель ЗАО «Теплоэффект» г.Ижевск.

Водоподготовка системы теплоснабжения

Обработка исходной воды системы теплоснабжения осуществляется с применением комплексонатной водоподготовки автоматической системой дозирования “Комплексон-6” ПКФ”Химтехцентр”г.Тверь.

Автоматическая система дозирования реагентов “Комплексон-6” предназначена для обработки подпиточной воды реагентами с целью снижения коррозии и накипеобразования в системах водо- и теплоснабжения.

-Номинальное напряжение однофазного переменного тока частотой 50Гц,220В

-Номинальная потребляемая мощность, не более 30Вт

-Диапазон температур окружающей среды, от 5 до 40

Выбираем автоматическую систему дозирования реагентов “Комплексон-6” ,номинальный расход 0,3м3/ч, максимальный расход до 7 м3/ч.

Габариты :500*200*500

Водоподготовка системы ГВС.

Для системы горячего водоснабжения в качестве защиты трубопроводов от накипи установлен магнитный активатор воды реверсивный МАВР-25,с величиной протока: минимум-1,0 м3/ч;

Средний-4 м3/ч;

Максимум-7 м3/ч;

Магнитный активатор воды реверсивный МАВР-25 предназначен для предотвращения образования и удаления уже отложившейся накипи. Применяется в котельном оборудовании, бойлерах ,теплообменниках ,компрессорных установках ,парогенераторах и т.д.

Применение устройства МАВР позволяет отказаться от использования химреагентов, не требует затрат электроэнергии ,повышает экологичность

производственных процессов .Установки МАВР компактны, просты в установке ,не требуют затрат обслуживания, имеют срок службы не менее 15 лет, что позволяет существенно сократить затраты на ремонт и обслуживание оборудования, повышает КПД теплообменных агрегатов.

Эксплуатируется при температуре воды 90 0С (кратковременно 110-125),при давлении воды до 16 атм., жесткости воды до 35 мг-экв./л.

Магнитное поле гидромультиполей замкнуто внутри магнитных систем и не влияет на работу электроники. Магнитные системы гидромультиполей производятся из высокоэнергетических высокостабильных магнитов с использованием редкоземельных элементов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B),

самарий-кобальт (Sm-Co).Под воздействием магнитного поля изменяются физикохимические свойства воды. Содержащиеся в воде силикаты и карбонаты магния и кальция теряют способность выпадать в осадок в виде плотного камня и кристаллизуются в виде мелкодисперсной взвеси, которая выносится током воды за пределы системы, не осаждаясь на стенках трубопроводов. При контакте намагниченной воды с уже выделившимися солями происходит их частичное растворение, а также разрушение до состояния мелкого легкоудаляемого шлама, который улавливается стандартными фильтрами очистки от механических примесей.

Уменьшается коррозия теплоагрегатов и магистралей ,так как по всей поверхности формируется магнетитовая пленка, устойчивая к содержащимся в воде агрессивным газам.

Использование гидромультиполя МАВР в процессе химводоподготовки , приводит к увеличению фильтроцикла в 1,5-2 раза и решает экологические вопросы.

Сетевые циркуляционные насосы водогрейных котельных являются ответственным элементом тепловой схемы. В котельной устанавливаются два одинаковых попеременно работающих циркуляционных насоса - рабочий и резервный. Циркуляционные насосы подбирают по расходу сетевой воды G, кг/ч, который определяется исходя из величины расчетной тепловой нагрузки Qр при перепаде температур подающей и обратной магистралей.

Производительность циркуляционных насосов.

Gцирк=(Qн*3600/с(t1-t0)), [кг/ч],

где Qн - номинальная тепловая мощность котлов котельной, мВт/ч;

с - теплоемкость воды, с=4,19 кДж/м3;

t1 - температура горячей воды, t1=95 °C;

t0 - температура обратной воды, t0=70 °C.

Gцирк= 0,3393600/(4,19(95-70))=11,65 м3/ч

Устанавливаем два насоса - один рабочий и один резервный. Марка насоса GRUNDFOS TP50-290/2; номинальная подача Q=15м3/ч; полный напор - Н=28м, тип электродвигателя - мощность N=3,0кВт.

Назначение сетевых насосов: для перемещения теплоносителя по замкнутому контуру от источника теплоты к нагревательным приборам.

Для восполнения утечек воды в закрытой системе теплоснабжения устанавливается подпиточный насос. Количество воды для покрытия утечек из закрытой теплофикационной системы принимают равным 2….2,5% расхода сетевой воды, а подача подпиточного насоса выбирается вдвое больше для возможности аварийной подпитки сетей.

Необходимый напор подпиточного насоса определяется давлением воды в обратной магистрали и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки. Число подпиточных насосов принимаем один.

Расход воды на подпитку и потери тепловой сети GУТ=0,33 т/ч

Подпиточный насос присоединяется во всасывающую магистраль сетевых насосов.

Устанавливаем один насос.

Марка насоса GRUNDFOS СНI 2-30

Номинальная подача - Q=0,4 м3/ч

Полный напор - Н=28м

Мощность - N=0,48кВт

Для поддержания температуры обратной сетевой воды перед котлами 60.

Устанавливаем насос.

Марка насоса GRUNDFOS ТР 50-120/2

Номинальная подача - Q=8 м3/ч

Полный напор - Н=9,2м

Мощность - N=0,75кВт

Насос сетевой воды горячего водоснабжения.

Устанавливаем насос.

Марка насоса GRUNDFOS ТP 32-230

Номинальная подача - Q=4,5 м3/ч

Полный напор - Н=19м

Мощность - N=0,75кВт

Насос для циркуляции горячего водоснабжения.

Устанавливаем насос.

Марка насоса GRUNDFOS UPS 25-125 3-х скоростной

Номинальная подача - Q=1,0 м3/ч

Полный напор - Н=11,5м

Мощность - N=0,12кВт

Гидравлический расчет трубопроводов

По таблицам гидравлического расчета, зная расход, определяем диаметры трубопроводов с учетом конструктивных особенностей установленных в котельной котлов и потери давления в трубопроводах.

Результаты расчета приведены в таблице 5. Потери давления в трубопроводах котельной составили ДР= 70992,9 Па. Подающий и обратный трубопроводы системы теплоснабжения (Т1,Т2):

Расход G=17 т/ч

Диаметр Т1=89х4,0

Диаметр Т2=89х4,0

Скорость теплоносителя V=1,13 м/с

Потери на трение h=111,4 Па/м

Вентиляция

Температура воздуха в рабочей зоне котельной без постоянного присутствия обслуживающего персонала для ХПГ tвхпг=50С, для ППГ не более, чем на 100С выше температуры наружного воздуха, т.е. tвппг=200С.

Предусматривается естественная вытяжная вентиляция из верхней зоны и за счет подсоса в газо-воздушный тракт котлов; естественная приточная вентиляция.

Ввиду наличия в помещении ГРУ предусматривается трехкратный воздухообмен без учета воздуха засасываемого вентилятором в топку котла.

Общеобменная естественная вентиляция запроектирована при температуре наиболее холодной пятидневки:

п. Ува tн=-340С; скорость ветра Wв=1 м/с, скорость движения воздуха в котельной не должна превышать:

в зимний и переходный периоды года 0,2 м/с;

в летний период 0,5 м/с.

Избыток явной теплоты обеспечивает поддержание в тепловом пункте нормируемую температуру 5оС.

Приточный воздух в тепловой пункт поступает через жалюзийные решетки типа СТД (100х200), расположенные в верхней части котельной под потолком.

Расчет приточной вентиляции

Наружный воздух, необходимый для вентиляции помещения поступает в помещение теплового пункта через жалюзийные решетки типа СТД, установленные в верхней части помещения теплового пункта.

Внутренний объем теплового пункта

Vк = Vп - Vо [м3]

где Vп - внутренний объем помещения теплового пункта, м3;

Vо - объем занимаемый оборудованием теплового пункта, м3

Vп =3,9Ч2,1Ч2,5 = 20,5 [м3]

Vк = 22 - 0 = 20,5[м3]

Требуемый трехкратный воздухообмен.

L = КЧVк [м3/ч]

где К - кратность воздухообмена;

L = 3Ч20,5 = 61,5 [м3/ч]

Общее количество воздуха, поступаемого в тепловой пункт.

Vвк = Vв + L [м3/ч]

Vвк = 61,5 [м3/ч]

Общая площадь живого сечения жалюзийных решеток.

Fж.р. = Vвк / (3600ЧVр) [м2]

где Vр - скорость воздуха в живом сечении решетки, м/с, принимаем

Vр=1 м/с

Fж.р. = 61,5 / (3600 Ч 1) = 0,017 [м2]

Площадь живого сечения жалюзийной решетки составляет - 0,017 м2.

Количество жалюзийных решеток установленных в тепловом пункте - 1шт.

Общая площадь живого сечения решетки

F = 1Ч0,017 = 0,017 м2

F > Fжр

Фактическая скорость в живом сечении жалюзийной решетки

Vф = 61,5 / (3600 Ч 0,017) = 1 м/с

Теплотехнический расчет

В соответствии с заданием ОАО «КЗГО» блочная котельная разработана для использования в п.Ува.

Таблица 9

Наименование населенного пункта	ХПГ, наиболее холодного 5 дн., обеспеченностью 0,92, оС	ТПГ, оС	Скорость ветра, м/с	Продолжи-тельность отопительного периода, дни	Средняя температура отопительного периода
Удмуртия п.Ува	- 34	22,4	4,8	237	- 4,7

Ограждающие конструкции блок - модульной котельной приняты на основе выпускаемой продукции заводом «Электрощит». Панели типа «сэндвич», оцинкованные с утеплителем из минеральной ваты, находят широкое применение в гражданском и промышленном строительстве.

Наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций здания приняты из стали листовой по ГОСТ 19903-74.

Утепляющий слой - холсты из минераловаты из базальтового волокна ТУ 5284-048-00110473-2001.

Определение требуемого термического сопротивления наружных ограждающих конструкций здания

Rотр = (tв - tн) · n / Дtн · бв , м2 оС/Вт [т.1]

где Rотр - требуемое термическое сопротивление теплопередаче, м2 оС/Вт;

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

n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 3[8];

Дtн - нормируемый перепад между температурами внутреннего воздуха в помещении и внутренней поверхностью ограждения, принимаем по табл. 1.2[8], оС;

бв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей поверхности.

Наружные поверхности ребра - сталь листовая.

Утепляющий слой - холсты из минераловаты из базальтового волокна. ТУ 5284-048-00110473-2001.

г = 23 кг/м3; л = 0,038 Вт/(м о С)

Предельная температура применения от -269 оС +700 оС.

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 ) = бн (фн - 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)

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)

7.3. 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 6.

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 10 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

Таблица 11Тепловоздушный 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

Расчет тепловоздушного баланса помещения котельной.

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*с

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*с

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]

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.

Nуст=ЭосвF, [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]

котельная агрегат теплоснабжение

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.