Расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    328,95 Кб
  • Опубликовано:
    2016-02-14
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург

Введение

В данном курсовом проекте мы произвели расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург.

В результате расчёта мы определили расходы теплоты для максимально-зимнего режима на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Приняли закрытую схему горячего водоснабжения к тепловой сети.

Рассчитали водоводные секционные скоростные теплообменники по двухступенчатой схеме.

Произвели расчёт первой и второй ступени водонагревателя.

Определили расход тепла на горячее водоснабжение первой и второй ступени.

Рассчитали и выбрали стандартный элеватор по номограмме по приведённому расходу Gпр. и расчётному коэффициенту подмешивания U.

Произвели тепловой расчёт котельной, а так же, выбрали котлоагрегат.

Таблицы с исходными данными для расчёта.

Исходные данные для расчёта здания.

Потребители тепла, их характеристики.


Наименование

Единица измерения

Жилые здания

Общественные здания

1

Площадь зданий

м2

20000

15000

2

Число жителей

Чел.

3000

12000

3

Расположение котельной

Санкт-Петербург

4

Температура наружного воздуха на отопление tр.о 0С

-25

5

Температура наружного воздуха на вентиляцию tв 0С

-11


Таблица значений q0,qу-Вт/м2 в зависимости от температуры наружного воздуха.

Расчётная температура наружного воздуха на отопление tр.о. 0С

0

-10

-20

-30

-40

Значеие qо Вт/м2

93

128

151

174

186


Таблица укрупнённых показателей среднего теплового потока на горячее водоснабжение qh-Вт/чел.

Потребители

Норма расхода воды при t=55 0С на горячее водоснабжение в сутки на человека.

На одного человека, Вт, проживающего в здании



На горячее водоснабжение жилых зданий.

На горячее водоснабжение жилых и общественных зданий

На горячее водоснабжение общественных зданий.

Жилые дома с централизованным с горячим водоснабжением, оборудованные умывальниками, мойками, ваннами.

105

305

376

73


Таблица климатических данных для расчёта отопительно-вентиляционных нагрузок

Населённый пункт

Температура наружного воздуха



Расчётная температура на отопление 0С

Расчётная температура на вентиляцию 0С

19

Санкт-Петербург

-25

-11


1. Расход теплоты для максимально-зимнего режима на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения

Расход тепла на отопление жилых и общественных зданий.

Расход тепла на отопление жилых зданий.

)=20000∙162∙(1+0)=3240000Вт=3,24Мвт

Где: А = площадь жилого здания (20000 м2. По условию)= значение от температуры наружного воздуха (по условию 162)

к1 = коэффициент для жилого здания (по условию =0)

Расход тепла на отопление общественных зданий.

)=15000∙131∙(1+0.25)=2456250Вт=2.4Мвт

Где: А = площадь жилого здания (15000 м2. По условию)= значение от температуры наружного воздуха (по условию 131)

к1 = коэффициент для жилого здания (по условию =0.25)

Расход тепла на вентиляцию общественных зданий.

Где: А = площадь жилого здания (15000 м2. По условию)= значение от температуры наружного воздуха (по условию 131)

к1 = коэффициент для жилого здания (по условию =0.25)

к2 = коэффициент постройки после 1985г.

Расход тепла на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.

Расход тепла на горячее водоснабжение жилого здания.

Где: к = коэффициент неравномерности (По условию 2 - 2.4. для простоты расчёта принимаем 2)= число жителей (По условию 3000 человек)= укропнённый показатель теплового потока на горячее водоснабжение (По условию 305)

Расход тепла на горячее водоснабжение общественных зданий.

Где: к = коэффициент неравномерности (По условию 2 - 2.4. для простоты расчёта принимаем 2)= число жителей (По условию 12000 человек)= укропнённый показатель теплового потока на горячее водоснабжение (По условию 73)

Сводная таблица расходов тепла

Потребители тепла

Максимальный расход тепла на отопление Q1o.max Мвт

Максимальный расход тепла на вентиляцию Q1v.max Мвт

Максимальный расход тепла на горячее водоснабжение Q1h.max Мвт

Максимальный суммарный расход тепла ∑Q1max Мвт

1

Жилые дома

3.24

-------

1.8

5.04

2

Общественные здания

2.4

0.29

1.7

4.39

3

Общий расход

5.64

0.29

3.5

9.43


Принимаем закрытую схему присоединения ГВС к тепловой сети.

Определяем схему присоединения теплообменников. Схема присоединения зависит от соотношения расходов тепла на отопление и ГВС.

Выбираем схему в соответствии с рекомендациями:max/ Q’o max ≤ 0.2

применяется одноступенчатая предвключённая применяется в детских садах, административных зданиях.

0.2 ˂ Qo max/ Q’o max ˂1.0

Применяются двухступенчатые смешанные или последовательные жилые микрорайоны.

Qo max/ Q’o max ˃1.0

Применяется одноступенчатая параллельная, применяется в банях, прачечных, крупных гостиницах.

Определяем отношение расходов:max/ Q’o max=3.5/ 5.64=0.62

В результате расчёта принимаем двухступенчатую или последовательную схему присоеденения.

Расчёт водоводяных секционных скоростных теплообменников по двухступенчатой схеме

Определяем производительность первой ступени водонагревателя.

Где: tx-температура холодной воды (по условию= 5С0)температура горячей воды (по условию= 60С0)’h max - максимальный расход тепла на горячее водоснабжениетемпература водопроводной воды за водонагревателем первой ступени (вычисляется по формуле tn=τ’2-70C)=τ’2-70C

Где: τ’2-расчётная температура сетевой воды (по условию τ’2=700С)

Определяем производительность второй ступени водонагревателя.

Где: tx-температура холодной воды (по условию= 5С0)температура горячей воды (по условию= 60С0)’h max - максимальный расход тепла на горячее водоснабжениетемпература водопроводной воды за водонагревателем первой ступени (вычисляется по формуле tn=τ’2-70C)=τ’2-70C

Где: τ’2-расчётная температура сетевой воды (по условию τ’2=700С)

Расход сетевой воды для первой ступени.

Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателя

τ’1- температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =70 0С)

τ’2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =40 0С)

с- 4.19(по условию)

Расход сетевой воды для второй ступени.

Где: Q2-производительность второй ступени водонагревателя

τ’1- температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =70 0С)

τ’2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =40 0С)

с- 4.19(по условию)

Расход сетевой воды на отопление

Где: Q’o max-максимальный расход тепла на отопление.

С- 4.19(по условию)

τ1- расчётная температура сетевой воды (по условию = 1300С)

τ2-расчётная температура сетевой воды (по условию = 700С)

Суммарный расход сетевой воды первой ступени.сум =Gh 1+Go=25.7+35.16=60.86 т/ч

Где: Gh 1-расход сетевой воды первой ступенирасход сетевой воды на отопление

Суммарный расход сетевой воды второй ступенисум=Gh 2+Go=26.6+35.16=61.76 т/ч

Где: Gh 2-расход сетевой воды второй ступени- расход сетевой воды на отопление

Температура сетевой воды на выходе из первой ступени водонагревателя

Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателясум.- суммарный расход сетевой воды первой ступени

τ2 -температура сетевой воды в точке излома температурного графика. (По условию = 400С) Температура сетевой воды на выходе из второй ступени водонагревателя.

Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателясум.- суммарный расход сетевой воды второй ступени

τ2 -температура сетевой воды в точке излома температурного графика. (По условию = 400С)

Расход сетевой воды для первой ступени.

Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателя.

С- 4.19 (коэффициент данный по условию)

τ’3-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию=700С)

τ’2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию= 40

Расход сетевой воды второй ступени.

Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателя.

С- 4.19 (коэффициент данный по условию)

τ’3-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию=700С)

τ’2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию= 40

Расход нагреваемой холодной воды.

Где: Qh max-максимальный расход тепла на горячее водоснабжение

с- 4.19(коэффициент, данный по условию)температура горячей воды, (данная по условию 600С)температура холодной воды (данная по условию 50С)

Расчёт первой ступени водонагревателя.

Где: Gx-расход нагреваемой воды

υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)

Где: Gh1-расход сетевой воды для первой ступени.

Υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)

Подогреватель водяной секционный без линзовых компенсаторов для горячего водоснабжения разъёмные (ОСТ 34-588-68)

отопление водоснабжение теплообменник

№ п/п

Обозначение при ру кгс/см2

Основные размеры

Количество трубок z. Шт

Поверхность нагрева одной секции F.м2, Ру кг/см2

Живое сечение

Размеры, мм


10

16

D

L


10

16

Fмт

Fтр

dмт.экв

dн1

H

L1

11

11

36

219

2000

64

5.89

5.85

0.02

0.009

21.5

168

159

500

4832


Действительная скорость в трубках (холодная вода)в межтрубном пространстве (теплоноситель) м/с

Где: Gx-расход нагреваемой холодной водытр - вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства- расход сетевой воды для первой ступенимт - вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства Средняя температура греющей воды (теплоносителя) и нагреваемой воды

С

Где: tn-температура водопроводной воды за водонагревателем первой ступених - температура холодной воды (по условию 50С)

τ’1-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию = 400С)

τ ‘3- температура сетевой воды на выходе из первой ступени водонагревателя.

Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок.


Где: τср-температура греющей воды(теплоносителя)

Υм действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв-эквивалентный диаметр межтрубного пространства(по условию дпно=0.14)

Где: tср-температура нагреваемой воды.

Υмт действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв-эквивалентный диаметр межтрубного пространства(по условию дпно=0.14)

Температура нагреваемой воды.

Где:α1- коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок

Λст - коэффициент теплопроводности стенки трубы, для латунных трубок, (по условию=90 ккал/м∙ч∙0С)

α2 - коэффициент теплоотдачи от стенки трубок к нагреваемой воде

δст - толщина стенки латунных трубок.

Среднелогарефмическая разность температур.

Рис. 1

Среднелогарифмическая разность температур.

Где: Δtб-разница на графике большей температуры

Δtм-разница на графике меньшей температуры температуры

Необходимая поверхность нагрева.

Где: Q1-расход тепла на ГВС в первой ступеникоэффициент теплопередачи.

Δtср - среднелогарефмическое разность температур.

Число секций.

Где: F-необходимая поверхность нагревасек-поверхность нагрева одной секции

Число секций принимаем 17.

Потери напора в межтрубном пространств, по сетевой воде

Где: υмт- действительная скорость в межтрубном пространстве.

Потери в напора в трубках, по водопроводной воде


Где: υтр - действительная скорость в трубках.

Расчёт второй ступени водонагревателя

Где: Gx -расход нагреваемой воды

υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)

Где: Gh1-расход сетевой воды для первой ступени.

Υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)

Действительная скорость в трубках (холодная вода)в межтрубном пространстве (теплоноситель) м/с

Где: Gx-расход нагреваемой холодной водытр - вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства- расход сетевой воды для первой ступенимт - вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства

Средняя температура греющей воды (теплоносителя) и нагреваемой воды

С

Где: tn-температура водопроводной воды за водонагревателем первой ступених - температура холодной воды (по условию 50С)

τ’1-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию = 400С)

τ ‘3- температура сетевой воды на выходе из первой ступени водонагревателя.

Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок.

Где: τср-температура греющей воды (теплоносителя)

Υмт действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства (по условию дпно=0.14)

Где: tср-температура нагреваемой воды.

Υмт действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв - эквивалентный диаметр межтрубного пространства(по условию дпно=0.14)

Δст - толщина стенки латунных трубок.

Коэффициент теплопередачи

Где:α1- коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок

Λст - коэффициент теплопроводности стенки трубы, для латунных трубок, (по условию=90 ккал/м∙ч∙0С)

α2- коэффициент теплоотдачи от стенки трубок к нагреваемой воде

Среднелогарифмическая разность температур.

График разности температур.

Рис. 2

Где: Δtб-разница на графике большей температуры

Δtм-разница на графике меньшей температуры температуры

Необходимая поверхность нагрева.

Где: Q1-расход тепла на ГВС в первой ступеникоэффициент теплопередачи.

Δtср - среднелогарефмическое разность температур.

Число секций.

Где: F-необходимая поверхность нагревасек - поверхность нагрева одной секции

Число секций принимаем 14.

Потери напора в межтрубном пространств, по сетевой воде

Где: υмт - действительная скорость в межтрубном пространстве.

Потери в напора в трубках, по водопроводной воде

Где: υтр - действительная скорость в трубках.

2. Тепловой расчёт котельной

Исходные данные.

Наименование

Обозначение

Обоснование

Значение величин при характерны режимах.





Максимально зимний

Наиболее холодный

Летний

1

Место расположения котельной


Задано

Санкт-Петербург

2

Максимальные расходы теплоты, МВт



9.43



3

На отопление зданий

расчёт

5.64



4

На вентиляцию зданий

расчёт

0.29



5

На ГВС зданий

Qгв

3.5



6

Расчётная температура наружного воздуха на отопление, оС

tпо

задано

-25

-11


7

Расчётная температура наружного воздуха на вентиляцию, оС

задано

-11



 

8

Температура воздуха внутри помещений, оС

tвн

СниП 11-36-73

18

 

9

Температура сырой воды,оС

tсв

СниП 11-36-73

5

5

13

 

10

Температура сырой воды перед ХВО,0С

t’хов

принято

19

 

11

Температура подпиточной воды после охладителя деаэратора,0С

t”подп

принято

70

 

12

Коэффициент собственных нужд ХВО

Kхво

принято

1.25

 

13

Температура воды на выходе из водогрейных котлов, 0С

t1вк

задано

130

130

110

 

14

Температура воды на входе в водогрейные котлы,0С

t2вк

принято

70

 

15

Расчётная температура горячей воды после местных теплообменников ГВС

tподпитобр

принято

60

 

16

Предварительно принятый расход химически очищенной воды, т/ч

G’хов

принято

3

3

1

 

17

Предварительно принятый расход воды на подогрев химически воды, т/ч

Gподпгр

принято

2

2

0.5

 

18

Температура греющей воды после подогревателя химически очищенной воды,0С

t”гр

принято

104

 

19

КПД подогревателей

ɳ

принято

0.98

 


Расчёт тепловой схемы водогрейной котельной.

Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию.

Максимально зимний месяц

Где: tвн - температура воздуха в нутрии помещений. (По условию дано +180С)в - расчётная температура наружного воздуха на вентиляцию. (по условию дано -110С)ро - расчётная температура наружного воздуха на отопление. (по условию дано -250С)

Наиболее холодный месяц

Где: tвн - температура воздуха в нутрии помещений. (По условию дано +180С)в - расчётная температура наружного воздуха на вентиляцию. (по условию дано -110С)ро - расчётная температура наружного воздуха на отопление. (по условию дано -110С)

Температура воды на нужды вентиляции в подающей линии.

Максимально зимний месяц.

Где: К0.8ов - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.

Наиболее холодный месяц

Где: К0.8ов - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.

Летний месяц

Где: К0.8ов - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.

Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.

Максимально зимний месяц

Где: t1 - температура на нужды отопления и вентиляции в подающей линии

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.

Наиболее холодный месяц

Где: t1 - температура на нужды отопления и вентиляции в подающей линии

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию.

Максимально зимний месяц.

Где: Qо - максимальный расход тепла на отоплениев - максимальный расход тепла на вентиляцию

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

Наиболее холодный месяц

Где: Qо - максимальный расход тепла на отоплениев - максимальный расход тепла на вентиляцию

Ков - коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

Для летнего месяца.ов= 0 МВт

Суммарный отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС.

Для максимально зимнего месяца.

Где: Qов- отпуск теплоты на отопление и вентиляциюгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение

Наиболее холодный месяц

Где: Qов - отпуск теплоты на отопление и вентиляциюгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение

Наиболее холодный месяц

Где: Q”гв - Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени на подающей линии сетевой воды.- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.

Летний месяц

Где: Q”гв - Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени на подающей линии сетевой воды.- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.

Расход сетевой воды на местный теплообменник.

Максимально зимний месяц.

Где: Qгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.

Δtв-минимальная разность температур греющей и в подогревающей воде.св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)

Наиболее холодный месяц

Где: Qгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.

Δtв-минимальная разность температур греющей и в подогревающей воде.св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)

Летний месяц

Где: Qгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.

Δtв - минимальная разность температур греющей и в подогревающей воде.св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)

Расход сетевой воды отопление и вентиляцию

Максимально зимний меся.

Где: Qгв- отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.

Наиболее холодный месяц

Где: Qгв- отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.

Летний месяц

Где: Qгв- отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.

Расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и ГВС.

Максимально зимний месяц.

Где: Gов - Расход сетевой воды отопление и вентиляциюгв - Расход сетевой воды на местный теплообменник

Наиболее холодный месяц

Где: Gов - Расход сетевой воды отопление и вентиляциюгв - Расход сетевой воды на местный теплообменник

Летний месяц

Где: Gов - Расход сетевой воды отопление и вентиляциюгв - Расход сетевой воды на местный теплообменник

Температура обратной сетевой воды.

Максимально зимний месяц.

Где: Qгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС

Наиболее холодный месяц

Где: Qгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС

Летний месяц

Где: Qгв - отпуск теплоты на горячее водоснабжение

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС

Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплотрассах внешних потребителей.

Максимально зимний месяц.

Где: Ктс потери воды в закрытой системы теплоснабжения, составляют 1.5-2% часового расхода воды внешним потребителям воды, для простоты расчёта мы выбираем 2%).вн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС

Наиболее холодный месяц

Где: Ктс потери воды в закрытой системы теплоснабжения, составляют 1.5-2% часового расхода воды внешним потребителям воды, для простоты расчёта мы выбираем 2%).вн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС

Летний месяц

Где: Ктс потери воды в закрытой системы теплоснабжения, соствляют 1.5-2% часового расхода воды внешним потребителям воды, для простоты расчёта мы выбираем 2%).вн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС

Значение среднего расхода для максимально зимнего и наиболее холодного месяца.

Где: Gмзмут - Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплотрассах внешних потребителей на максимально зимний месяц.мзмут - Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплотрассах внешних потребителей на наиболее холодный месяц месяц.

Расход сетевой воды, поступающей на ХВО.

Максимально зимний месяц.

Где: Кхво - данные из таблицы.ут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Наиболее холодный месяц

Где: Кхво - данные из таблицы.ут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Летний месяц

Где: Кхво - данные из таблицы.ут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Значение среднего расхода для максимально зимнего месяца и месяца наиболее холодного.

Где: Gмзмсв - значение среднего расхода для максимално зимнего месяцамзмсв - значение среднего расхода для наиболее холодного месяца

Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды

Максимально зимний месяц.

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.’подп - температура подпиточной воды после деаэратора.’’подпит. - температура подпиточной воды после охладителя деаэратора, (по условию дано 700С)

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)’хов - предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды.(по условию дано 3 т/ч)

Наиболее холодный месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.’подп - температура подпиточной воды после деаэратора.’’подпит. - температура подпиточной воды после охладителя деаэратора, (по условию дано 700С)

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)’хов - предварително рассчитанный расход химически очищенной воды.(по условию дано 3 т/ч)

Летний месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.’подп - температура подпиточной воды после деаэратора.’’подпит. - температура подпиточной воды после охладителя деаэратора, (по условию дано 700С)

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)’хов - предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)

Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор.

Максимально зимний месяц

Где: G’хов - предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)’’1 -температура воды на выходе из водогрейных котлов. (По условию дано 1300С)подпгр.- предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)’’гр - температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды.

Наиболее холодный месяц

Где: G’хов - предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)’’1 - температура воды на выходе из водогрейных котлов. (По условию дано 1300С)подпгр.- предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)’’гр- температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды.(По условию дано 1040С)

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды.

Летний месяц

Где: G’хов - предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)’’1 -температура воды на выходе из водогрейных котлов. (По условию дано 1300С)подпгр. - предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды. (по условию дано 2т/ч)’’гр - температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды.(По условию дано 1040С)

ɳ - КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды

Среднее значение химически очищенной воды, поступающей в деаэратор для максимально зимнего и наиболее холодного месяца.

Где: tмзмхов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор для максимально зимнего месяцанхмхов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор для наиболее холодного месяца

Проверка температуры сырой воды перед ХВО.

Максимально зимний месяц.

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)подпгр. - предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)св - количество сырой воды, поступающей на ХВО’’гр - температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)’’подпт. - температура подпиточной воды после охладителя деаэратора (По условию дано 700С)св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)

Наиболее холодный месяц.

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)подпгр. - предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)св - количество сырой воды, поступающей на ХВО’’гр - температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)’’подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)

Летний месяц

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)подпгр.- предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)св - количество сырой воды, поступающей на ХВО’’гр - температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)’’подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)св - температура сырой воды. (По условию дано130С)

Расход греющей воды на деаэратор.

Максимально зимний месяц.

Где: G’хов - предварително рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 3 т/ч)вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)хов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Наиболее холодный месяц

Где: G’хов - предварително рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 3 т/ч)вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)хов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Летний месяц

Где: G’хов - предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 3 т/ч)вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)хов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Проверка расхода химически очищенной воды.

Для максимально зимнего месяца.

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.гр - расход греющей воды на деаэратор.

Наиболее холодный месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.гр - расход греющей воды на деаэратор

Летний месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.гр - расход греющей воды на деаэратор

Расход теплоты на подогрев сырой воды.

Максимально зимний месяц.

Где: Gсв - количество сырой воды, поступающей на ХВО

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)’хов - температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)

Наиболее холодный месяц

Где: Gсв - количество сырой воды, поступающей на ХВО

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)’хов - температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)

Летний месяц

Где: Gсв - количество сырой воды, поступающей на ХВО

ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)св - температура сырой воды. (По условию дано 50С)’хов - температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды.

Максимально зимний месяц.

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов - проверка расхода химически очищенной воды.хов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды

Наиболее холодный месяц

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов - проверка расхода химически очищенной воды.хов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды

Летний месяц

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов - проверка расхода химически очищенной воды.хов - температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды

Расход теплоты на деаэратор

Максимально зимний месяц.

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)гр - расход греющей воды на деаэратор’’подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)

Наиболее холодный месяц

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1300С)гр - расход греющей воды на деаэратор’’подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)

Летний месяц

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1100С)гр - расход греющей воды на деаэратор’’подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)

Подогрев химически очищенной воды в охладителе деаэрированной воды.

Максимально зимний месяц.

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов - проверка расхода химически очищенной воды.’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды’хов - температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)

Наиболее холодный месяц

Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов - проверка расхода химически очищенной воды.’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды’хов - температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)

Летний месяц

Где: ɳ - КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов - проверка расхода химически очищенной воды.’’хов - температура химически очищенной воды после деаэрированной воды’хов - температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)

Суммарный расход теплоты, необходимый в водогрейных котлах.

Максимально зимний месяц.

=7.53МВт

Где: QовГВС

Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСсв - расход теплоты на подогрев сырой водыхов - расход теплоты на подогрев химически очищенной водыдеаэр - расход теплоты на деаэратормазут - расход теплоты на мазутохлжд.-расход теплоты на охлаждение

Наиболее холодный месяц.

=9.46 МВт

Где: QовГВС

Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСсв -расход теплоты на подогрев сырой водыхов -расход теплоты на подогрев химически очищенной водыдеаэр-расход теплоты на деаэратормазут - расход теплоты на мазутохлжд.-расход теплоты на охлаждение

Летний месяц

=7.53МВт

Где: QовГВС

Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСсв - расход теплоты на подогрев сырой водыхов - расход теплоты на подогрев химически очищенной водыдеаэр-расход теплоты на деаэратормазут - расход теплоты на мазутохлжд.-расход теплоты на охлаждение

Расход воды через водогрейные котлы.

Максимально зимний месяц.

Где: ∑Q- суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлов.вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1300С)вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)

Наиболее холодный месяц

Где: ∑Q - суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлов.вк - температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1300С)вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)

Летний месяц

Где: ∑Q- суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлов.вк- температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1100С)вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)

Расход воды на рециркуляцию.

Максимально зимний месяц.

Где: Gк- расход воды через водогрейные котлы.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр - расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)

Наиболее холодный месяц

Где: Gк - расход воды через водогрейные котлы.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр - расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)

Летний месяц.

Где: Gк - расход воды через водогрейные котлы.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр - расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)

Расход воды на перепускной линии.

Максимально зимний месяц.

Где: Gвн - расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр - расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)-температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.

Наиболее холодный месяц

Где: Gвн - расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр - расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)-температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.

Летний месяц

Расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.

Максимально зимний месяц.

Где: Gвн - расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.ут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Наиболее холодный месяц

Где: Gвн - расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.ут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Летний месяц

Где: Gвн - расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.ут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.

Расчётный расход воды через котлы.

Максимально зимний месяц.

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.обр - расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.рец - расход воды на рецеркуляциюпер - расход воды по перепускной линии

Наиболее холодный месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.обр - расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.рец - расход воды на рециркуляциюпер - расход воды по перепускной линии

Летний месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.обр - расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.рец - расход воды на рецеркуляциюпер - расход воды по перепускной линии

Расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линии.

Максимально зимний месяц.

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.рец - расход воды на рециркуляциюпер - расход воды по перепускной линиигр - расход греющей воды на деаэратор.

Наиболее холодный месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.рец - расход воды на рециркуляциюпер - расход воды по перепускной линиигр - расход греющей воды на деаэратор.

Летний месяц

Где: Gут - расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.рец - расход воды на рециркуляциюпер - расход воды по перепускной линиигр - расход греющей воды на деаэратор.

Разница между ранее найденным и уточнённым расходом воды внешним потребителям.

Максимально зимний месяц.

Где: G-расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линиивн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС

Наиболее холодный месяц

Где: G-расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линиивн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС

Летний месяц

Где: G-расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линиивн - расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС

Подбор парового котла

Выбираем 3(три) водогрейных котла(один всегда будет в резерве) КВ-ГМ-35-150-5.

Номинальная теплопроизводительность, МВт(Гкал/ч)

Температура воды на входе,0С

Температура воды на выходе, 0С

Максимальное давление воды на выходе,Мпа

Расход воды, т/ч

Гидравлическое сопротивление, Мпа

Топливо

Коэффициент полезного действия, %

Сейсмические районы установки

Длина котла, мм

Ширина котла, мм

Высота котла, мм

Масса котла,т

35(30)

70

150

2.25

371

0.25

Газ, мазут

93/90.5

9 балов(MSK)

15800

5000

8000

40

Сводная таблица расчётов.

Расчётная величина

Единица измерения

Обозначение

№ пункта расчёта

Значение величин при характерных режимах






Максимально зимний месяц

Наиболее холодный месяц

летний

1

Коэффициент снижения расхода на отопление и вентиляцию

-

Ков

1

0.67

1

-

2

Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции

t1

2

109.66

105

18

3

Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции

t2

3

56.06

70

18

4

Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию

МВт

Qов

4

3.97

5.93

0

5

Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС

МВт

Q

5

7.47

9.43

3.5

6

Расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС

т/ч

Gвн

12

126.93

86.03

23.15

7

Температура обратной воды после внешних потребителей

tподобр

13

31.87

34.3

14.94

8

Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей

т/ч

Gут

14

2.53

1.72

4.63

9

Количество сырой воды поступающей на ХВО

т/ч

Gсв

15

3.16

2.18

5.7

10

Температура химически очищенной воды после охладителя в деаэраторе

t’’хов

16

46.9

37. 9

154

11

Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор

tdхов

17

35.8

35.8

21.94

12

Расход греющей воды на деаэратор

т/ч

Gгрдеаэрт

19

1.19

0.54

3.49

13

Суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлах

МВт

Q

25

7.53

9.46

3.49

14

Расход воды через водогрейные котлы

т/ч

26

107.9

135.5

74.39

15

Расход воды на рецеркуляцию

т/ч

Gрец

27

15.4

19.35

14.8

16

Расход воды по перепускной линии

т/ч

Gпереп

28

36.8

30.7

42.5

17

Расход воды через обратную линию

т/ч

Gобрт

29

124.4

84.31

226.8

18

Расчётный расход воды через котлы

т/ч

G’k

30

179.13

136.08

672.19

19

Величина полученного расхождения

%

δ

32

0.92

70

107

Схема теплового узла отопления с элеваторным смещением, ГВС-закрытая.

Рис. 3

Название

1

Задвишка подающего трубопровода

2

Задвишка обратного трубопровода

3

Обратный клапан

4

Задвишка после обратного клапана

5

Элеватор

9

Местная система отопления

10

Воздушный кран



Тепловая схема котельной с паровыми котлами

Рис. 4

№ п/п

Название

1

Паровой котёл

2

Сетевой насос

3

Насос сырой воды

4

Подогреватель сырой воды

5

Химводоочистка

6

Подпиточный насос

7

Бак деаэрированной воды

8

Охладитель деаэрированной воды

9

Подогреватель химически очищенной воды

10

Деаэратор

11

Охладитель выпара

12

Рецеркуляционный насос

13

Перепускная аварийная линия

Т1

Подающий трубопровод

Т2

Обратный трубопровод

Т4

Циркуляционный трубопровод

Т5

Подающий трубопровод для технологических нужд

Т6

Обратный трубопровод для технологических нужд

В3

Хозяйственная сырая вода

В6

Химически очищенная умягчённая вода

В30

На подпитку, подпиточная вода


3. Расчёт элеватора

Коэффициент смещения

Где: Gn-расход подмешиваемой обратной водырасход воды из тепловой сети

τ1-температура теплоносителя в подающей магистрали (По условию дано 1300С)

τ2-температура обратной воды из системы отопления (По условию дано 700С)

τсм-температура смешанной воды, поступающей в систему отопления после элеватора (По условию дано 950С)

Расчётный коэффициент подмешивания.

Где: U’- коэффициент смешивания.

Расход воды из тепловой сети.

Где:Q’o max-максимальный расход тепла на отопление

τ1-температура теплоносителя в подающей магистрали  (По условию дано 1300С)

τ2-температура обратной воды из системы отопления (По условию дано 700С)

с = 4.19 по условию

Приведённый расход смешанной воды.

Где: Gсм - Расход воды из тепловой сети.-гидравлическое сопротивление в местной системе отопления, при отсутствии данных принимается 1м.вод.ст.

Диаметр горловины.

мм

Где: Gпр - Приведённый расход смешанной воды.

Диаметр сопла.

Где: U - коэффициент смешивания.пр - Приведённый расход смешанной воды

Заключение

В данном курсовом проекте мы выполнили расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург.

В результате расчёта мы выяснили расход теплоты для максимально зимнего режима на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Произвели расчёт первой и второй ступени водонагревателя.

Определили диаметр горловины сопла и проверили его по номограмме.

Рассчитали тепловую схему.

Выбрали три водонагревательных котла марки КВ-ГМ-35-150-5, два будут в работе, а один в резерве.

Список использованной литературы

1.      «Справочник по котельным установкам малой производительности» К.Ф. Рогатис, А.Н. Полтарецкий.

.        «Справочник по теплоснабжению и вентиляции» Р.В. Щекин.

.        «Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование» Р.И. Эстеркин.

.        СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети».

.        СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

.        Р.В. Щекин, «Справочник по теплоснабжению и вентиляции», часть 1, Киев, 2009.

.        ГОСТ 2165-82 «Сети тепловые» (тепломеханическая часть).

.        «Справочник мастера сантехника». Б.А. Журавлёв, М., Стройиздат, 2014.

.        «Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий» под редакцией Голубкова Б.Н., М.,Энергоиздат, 2010.

.        10.) «Отопление и тепловые сети». Ю.М. Варфоломеев, О.Я. Кокорин М., ИНФРА,2012.

Похожие работы на - Расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!