(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование котельной малой мощности
Введение
1. Начальные данные для проектирования водогрейной котельной
2. Построение температурного графика отпуска термический энергии пользователям и графика переключения работы котлов
3. Подбор основного оборудования котельной
3.1 Подбор котлоагрегата
3.1.1 Термо перегрузки
3.1.2 Режим теплопотребления
3.1.3 Черта оборудования
3.1.4 загрузка котлоагрегатов
3.2 Газовое оборудование. Горелочные устройства
4. Термический расчет контура системы отопления и вентиляции котельной
5. Термический расчет контура системы жаркого водоснабжения котельной
6. Подбор вспомогательного оборудования котельной
Заключение
Введение
Термическая энергия — один из главных видов энергии, применяемых человеком для обеспечения нужных критерий его жизнедеятельности. Централизованное теплоснабжение индустрии и жилищно-коммунального хозяйства от котельных в истинное время и на перспективу является, вместе с теплофикацией, одним из главных направлений развития теплоснабжения. Крайнее десятилетие характеризуется техническим прогрессом в области котельных установок, освоением новейших видов котельно-топочного и вспомогательного оборудования. Развитие котлостроения для котельных осуществляется в направлении сотворения паровых котлоагрегатов низкого давления. Улучшение топочного оборудования ориентировано на создание всепригодного оборудования для сжигания широкой палитры жестких топлив и высокоэкономичных газомазутных горелочных устройств. Наблюдающийся в теплоэнергетике переход на внедрение блочного оборудования и оборудования завышенной заводской готовности равномерно распространяется и на котельные централизованного теплоснабжения. К проектным решениям по котельным централизованных систем теплоснабжения предъявляются завышенные требования в части экономичности и современного технического уровня. Меж тем при разработке проектов котельных бессчетными проектными организациями до сего времени встречается подход к их проектированию как к решению локальной задачки, без учета требований схем теплоснабжения по выбору источников тепла.
В данной курсовой работе запроектирована котельная малой мощности, построен температурный график отпуска термический энергии пользователям, подобрано основное и вспомогательное оборудование.
1. Начальные данные для проектирования водогрейной котельной
Таблица 1
№ п/п
Показатель
Размерность
1
Проектируемый район (город, область)
г. Тверь
1.1.
Вид стройки (промзона, жилой либо административный сектор)
Адм. сектор
1.2.
Предназначение котельной (центральная, автономная, пиковая)
автономная
1.3.
количество обслуживающего персонала
чел
1
2
Климатические данные * :
2.1.
температура более прохладной пятидневки
°С
-29
2.2.
Средняя температура воздуха за отопительный период
°С
-22
2.3.
Расчетная летняя температура воздуха
°С
24,8
2.4.
Длительность отопительного периода
сут/год
236
3.
Расчетная термическая перегрузка на нужды:
3.1.
— отопления
Мкал/ч
800
3.2.
— жаркого водоснабжения
Мкал/ч
500
3.3.
— вентиляции
Мкал/ч
800
3.4.
— остальные (вид нужд)
Мкал/ч
0
4.
Система теплоснабжения:
4.1.
Вид (открытая либо закрытая)
закрытая
4.2.
количество трубопроводов (2-ух — либо четырехтрубная)
четырехтрубная
4.3.
Вид прокладки трубопроводов (подземная -канальная либо бесканальная; надземная)
подземная
канальная
4.4.
Схема присоединения системы теплоснабжения (зависимая — элеваторная либо насосная; независящая)
зависимая
4.5.
Тип компенсаторов термических удлинений
П — образные
4.6.
Тип устанавливаемых отопительных устройств у пользователя (радиаторы, регистры, конвекторы)
радиаторы
4.7.
Температурный график отпуска термический энергии
°С
95/70
4.8.
температура жаркой воды
°С
60
4.9.
Гидравлическое сопротивление
— системы отопления и вентиляции
кПа
112
— системы жаркого водоснабжения
кПа
30
4.10.
Водяной размер
— системы отопления и вентиляции
м3
5,6
— системы жаркого водоснабжения
м3
1,5
5.
Источник водоснабжения
городской водопровод
5.1.
Твердость начальной воды
мг-экв/м3
5
5.2.
Температура начальной воды (зимний и летний период)
°С
5/15
6.
Источник топливоснабжения
городской газопровод
6.1.
Вид горючего
Природный газ
6.2.
Теплотворная способность
ккал/м3
8788
6.3.
Плотность
кг/ м3
0,8
6.1.
Малое давление газа на входе в котельную
МПа
0,1
6.2.
Наибольшее давление газа на входе в котельную
МПа
0,6
Прим.* — по данным СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофиз.
2. Построение температурного графика отпуска термический энергии пользователям и графика переключения работы котлов
Таблица 2 Начальные данные для построения температурного графика отпуска термический энергии пользователю водогрейной котельной
Показатель
Обозначение
Размерность
Расчетная температура подающего трубопровода
°С
95
Расчетная температура оборотного трубопровода
°С
70
Расчетная температура внешнего воздуха
°С
-29
Расчетная температура внутреннего воздуха
°С
18
Расчетная температура воды на входе в систему отопления
°С
95
Коэффициент смешения
U
0
Расчетные температуры определяются по формулам:
(1)
(2)
(3)
Таблица 3 Расчетные данные для построения температурного графика отпуска термический энергии пользователю водогрейной котельной
Внешний воздух,?С
Подающий трубопровод,?С
Оборотный трубопровод,?С
Система отопления,?С
Внутренний воздух,?С
-29
95,0
70,0
95,0
18
-28
93,6
69,2
93,6
18
-27
92,3
68,3
92,3
18
-26
90,9
67,5
90,9
18
-25
89,5
66,6
89,5
18
-24
88,1
65,8
88,1
18
-23
86,7
64,9
86,7
18
-22
85,3
64,1
85,3
18
-21
83,9
63,2
83,9
18
-20
82,5
62,3
82,5
18
-19
81,1
61,4
81,1
18
-18
79,7
60,5
79,7
18
-17
78,3
59,6
78,3
18
-16
76,8
58,7
76,8
18
-15
75,4
57,8
75,4
18
-14
73,9
56,9
73,9
18
-13
72,5
56,0
72,5
18
-12
71,0
55,1
71,0
18
-11
69,5
54,1
69,5
18
-10
68,1
53,2
68,1
18
-9
66,6
52,2
66,6
18
-8
65,1
51,3
65,1
18
-7
63,6
50,3
63,6
18
-6
62,1
49,3
62,1
18
-5
60,5
48,3
60,5
18
-4
59,0
47,3
59,0
18
-3
57,4
46,3
57,4
18
-2
55,9
45,2
55,9
18
-1
54,3
44,2
54,3
18
0
52,7
43,1
52,7
18
1
51,1
42,1
51,1
18
2
49,5
41,0
49,5
18
3
47,9
39,9
47,9
18
4
46,2
38,8
46,2
18
5
44,5
37,6
44,5
18
6
42,8
36,4
42,8
18
7
41,1
35,3
41,1
18
8
39,4
34,0
39,4
18
9
37,6
32,8
37,6
18
10
35,8
31,5
35,8
18
Рис. 1 — Температурный график отпуска термический энергии пользователям
Таблица 4 Расчетные данные для построения графика переключения работы водогрейных котлов
1
2
3
4
5
tнв
Qp
Qk
Nk
z
-29
2501
1600
2
78,2
-28
2448
1600
2
76,5
-27
2395
1600
2
74,8
-26
2341
1600
2
73,2
-25
2288
1600
2
71,5
-24
2235
1600
2
69,8
-23
2182
1600
2
68,2
-22
2129
1600
2
66,5
-21
2075
1600
2
64,9
-20
2022
1600
2
63,2
-19
1969
1600
2
61,5
-18
1916
1600
2
59,9
-17
1862
1600
2
58,2
-16
1809
1600
2
56,5
-15
1756
1600
2
54,9
-14
1703
1600
2
53,2
-13
1650
1600
2
51,5
-12
1596
1600
1
99,8
-11
1543
1600
1
96,4
-10
1490
1600
1
93,1
-9
1437
1600
1
89,8
-8
1384
1600
1
86,5
-7
1330
1600
1
83,1
-6
1277
1600
1
79,8
-5
1224
1600
1
76,5
-4
1171
1600
1
73,2
-3
1117
1600
1
69,8
-2
1064
1600
1
66,5
-1
1011
1600
1
63,2
0
958
1000
1
95,8
1
905
1000
1
90,5
2
851
1000
1
85,1
3
798
1000
1
79,8
4
745
1000
1
74,5
5
692
1000
1
69,2
6
639
1000
1
63,9
7
585
1000
1
58,5
8
532
1000
1
53,2
9
479
1000
1
47,9
10
426
1000
1
42,6
Рис. 2- График переключения котлоагрегатов.
3. Подбор основного оборудования котельной
3.1 Котлоагрегаты
3.1.1Тепловые перегрузки
В котельной хоть какого предназначения наибольшая величина перегрузки обязана соответствовать установленной теплопроизводительности агрегатов. Термо перегрузки на систему отопления и вентиляции содержат в себе: перспектива- 20%, собственные нужды — 5-10% и транспортные утраты — 7%.Расчет приведен в таблице 5.
Таблица 5 Сводные данные по термическим перегрузкам
№ п/п
Показатель
Толика, %
Единицы измерения
1
Термическая перегрузка на отопление и вентиляцию
1.1
Без перспективы
100
1600
Мкал/ч
1.2
С перспективой
20
320
Мкал/ч
1.3
Итого с перспективой
120
1920
Мкал/ч
1.4
Собственные нужды
5
96
Мкал/ч
1.5
Транспортные утраты теплоты
7
134,4
Мкал/ч
1.6
Итого с потерями
132
2150,4
2500,9
Мкал/ч
кВт
2
Термическая перегрузка на горячее водоснабжение
2.1
Без перспективы
100
500
Мкал/ч
2.2
С перспективой
20
100
Мкал/ч
2.3
Итого с перспективой
120
600
Мкал/ч
2.4
Собственные нужды
5
30
Мкал/ч
2.5
Транспортные утраты теплоты
7
42
Мкал/ч
2.6
Итого с потерями
132
672
781,5
Мкал/ч
кВт
3.1.2 Режимы теплопотребления
Таблица 6 Сводные данные по режимам теплопотребления
№ п/п
Показатель
Режим теплопотребления
Очень-
зимний
Средне-отопительный
Летний
1.
температура внешнего воздуха, °С
-29
-2
24,8
2.
Температура прохладной воды, °С
5
5
15
3.
Температура в помещении, °С
18
18
18
4.
Термическая перегрузка на нужды ОиВ, Мкал/ч
2150,4
915
0
5.
Термическая перегрузка на нужды СГВ, Мкал/ч
672
672
549,8
6.
Расход сетевой воды на нужды ОиВ, т/ч
86
83
0
7.
Расход сетевой воды на нужды СГВ, т/ч
12,2
12,2
12,2
3.1.3 Черта оборудования
Таблица7 Сводные данные по характеристике котлоагрегатов
Производительность /марка
Мощность, кВт
Кол-во, шт.
Расход горючего,м3/ч
КПД, %
давление по газу, кПа
Сопротивление
газового тракта, Па
Сопротивление
аква тракта, кПа
Водяная емкость
котла, м3
Длина камеры
сгорания, мм
Габаритные размеры
котла, мм
ЗИОСАБ-1600
1600
1
198
92
6
650
2,2
2,45
2990
422717702040
ЗИОСАБ-1000
1000
2
123
91,5
6
400
1,7
1,42
1692
349214901590
3.1.4 Загрузка котлоагрегатов
Таблица 8 Сводные данные по загрузке котлоагрегатов при разных режимах работы источников тепла
№ п/п
Показатель
Перегрузка, Мкал/ч
количество котлов
1
Очень зимний
2150,4
2
2
Средний отопительный
915
1
3
Летний
0
0
1
Очень зимний
672
1
2
Средний отопительный
672
1
3
Летний
549,8
1
3.2 Газовое оборудование. Горелочные устройства
Таблица 9 Технические свойства горелок
№ п/п
Показатель
Контур СОиВ
Контур СГВ
Ед.
изм.
1
Начальные данные по котлоагрегатам
1.1.
Производительность /марка
ЗиОСаб-1600
ЗиОСаб-1000
ЗиОСаб-1000
—
1.2.
Мощность
1600
1000
1000
кВт
1.3.
количество
1
1
1
шт
1.4.
Расход горючего
198
123
123
м3/ч
1.5.
КПД
92
91,5
91,5
%
1.6.
Длина камеры сгорания
2990
1692
1692
%
1.7.
Расчетная мощность горелочного устройства
1739,13
1098,90
1098,90
кВт
2
Технические свойства
2.1.
Производительность /марка
Weishaupt G8/1-D
Weishaupt G5-D
—
2.2.
Мощность
1740
1100
кВт
2.3.
Тип огненной головы
G7/2a-213
G7/1a-213
—
2.4.
количество
2
1
шт
2.5.
Длина пламени
230
230
мм
2.6.
Поперечник арматуры
65
50
мм
2.7.
Поперечник газового дросселя
54
50
мм
2.8.
Габариты
868*278*494
577*245*430
мм
4. Термический расчет контура системы отопления и вентиляции котельной
Начальные данные для расчёта расходов воды в котельной
Рис. 3 — Расчётная термическая схема контура СО и В
При помощи системы анализа для всякого узла схемы контура запишем вещественный и энергетический балансы вида:
УGвх = УGвых
УЕвх = УЕвых
Q1 =1376 ккал/ч; Q2 =860 ккал/ч
У1: G11-G14-G13=0 У2: G15-G12+G13=0 У3: G21-G24-G23=0
У4: G25-G22+G23=0 У5: G14+G24-G2=0 У6: G1-G25-G15=0
К1: G12 — G11 = 0 ; G12• 80 — G11• 95= — Q1
К2: G22 — G21 = 0 ; G22• 80 — G21• 95= — Q2
Таблица 11 Расчетная матрица для контура СО и В
G11
G12
G13
G14
G15
G21
G22
G23
G24
G25
G1
G2
R
К1
-1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-95
80
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-1376
У4
0
0
0
0
0
0
-1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-80
95
0
75
0
0
0
У2
0
-1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-80
95
0
75
0
0
0
0
0
0
0
0
К2
0
0
0
0
0
-1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-95
80
0
0
0
0
0
-860
У1
1
0
-1
-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
У3
0
0
0
0
0
1
0
-1
-1
0
0
0
0
У5
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
-1
0
У6
0
0
0
0
-1
0
0
0
0
-1
1
0
0
Поперечникы трубопроводов определяют по формуле (4):
, мм (4)
где расход теплоносителя, м3/ч, определяемый теорией графов;
скорость движения воды в трубах, принимается равной 1 м/с.
Таблица12 Подбор поперечников для контура СО и В
№
п/п
расход в контуре,G
расчетный внутренний
поперечник трубы, dвн
Маркировка трубы,
Dн х d
м3/ч
мм
1
91,7 G11
215
219х5
2
91,7 G12
215
219х5
3
22,9 G13
108
108х3
4
68,8 G14
186
194х6
5
68,8 G15
186
194х6
6
57,3 G21
170
180х6
7
57,3 G22
170
180х6
8
14,3 G23
85
89х3
9
43 G24
147
152х5
10
43G25
147
152х5
11
111,8 G1
238
245х8
12
111,8 G2
238
245х8
5. Термический расчет контура системы жаркого водоснабжения котельной
Начальные данные для расчёта расходов воды в котельной
Рис. 4 — Расчётная термическая схема контура СГВ
При помощи системы анализа для всякого узла схемы контура запишем вещественный и энергетический балансы вида:
УGвх = УGвых
УЕвх = УЕвых
Q =860 ккал/ч;
У1: G11 — G13 — G3 = 0 У2: G4 + G13 — G12 = 0
К1: G12 — G11 = 0 ; G12• 80 — G11• 95= — Q
ТО: G3 + G21 — G22 — G4 = 0 ; G3• 95 + G21• 5 — G22• 60 — G4• 75 = 0
Таблица 13 Расчетная матрица для контура СГВ
G11
G12
G13
G21
G22
G3
G4
R
К1
-1
1
0
0
0
0
0
0
-95
80
0
0
0
0
0
-860
У2
0
-1
1
0
0
0
1
0
0
-80
95
0
0
0
75
0
ТО
0
0
0
1
-1
1
-1
0
0
0
0
5
-60
95
-75
0
У1
1
0
-1
0
0
-1
0
0
Таблица14 Подбор поперечников для контура СГВ
№
п/п
расход в контуре,G
расчетный внутренний
поперечник трубы, dвн
Маркировка трубы,
Dн х d
м3/ч
мм
1
2
3
4
1
57,3 G11
170
180х6
2
57,3 G12
170
180х6
3
14,3 G13
85
89х3
4
15,6 G21
89
89х3
5
15,6 G22
89
89х3
6
43 G3
147
152х5
7
43 G4
147
152х5
6. Подбор вспомогательного оборудования котельной
Таблица 15 Подбор теплообменников
№
параметр
среда
греющая
нагреваемая
ед. изм.
теплообменник СГВ
1
начальные данные
1.1.
перегрузка
672
кВт
1.2.
температура воды на входе
95
5
?C
1.3.
температура воды на выходе
75
60
?C
1.4.
утраты давления
5
5
?C
1.5.
припас по перегрузке
5
%
2
результаты расчета
2.1.
марка теплообменника
FP 14-75-1-NH
2.2.
припас по перегрузке
50,87
%
2.3.
площадь термообмена
10,22
м2
2.4.
масса
162
кг
2.5.
расход среды
8,04
2,92
м3/ч
2.6.
утраты давления
4,86
3,72
кПа
2.7.
MAX рабочая температура
95
?C
2.8.
размер воды
13,47
7,77
л
3
габариты
3.1.
высота
837,5
мм
3.2.
длина
700
мм
3.3.
ширина
325
мм
Таблица 16 Подбор ГРП
N пт
Параметр
давление
Ед. измерения
наибольшее
малое
1.
Начальные данные
1.1
давление на входе
0,6
0,1
МПа
1.2
Давление на выходе
3
кПа
1.3
Макс. расход газа
444
м3/ч
1.4
Мин. расход газа
44,4
м3/ч
2.
Технические свойства
2.1
Тип ГРП
шкафной
2.2
Марка
ГСГО /25-08
2.3
Регулятор давления
РДБК1П-50/25
2.4
Загрузка ГРП при макс. расходе
43
77,1
%
2.5
загрузка ГРП при мин. расходе
0,2
0,6
%
2.6
Габариты
1955*660*1510
мм
Таблица 17 Подбор циркуляционных насосов
№
параметр
ед. изм
насос контура СГВ
1
начальные данные
1.1.
расход теплоносителя
8,04
м3/ч
1.2.
сопротивление в водяном контуре котла
1,7
кПа
1.3.
сопротивление в теплообменнике
4,9
кПа
1.4.
суммарные утраты давления в контуре
6,6
кПа
1.5.
припас по напору
5
%
1.6.
напор насоса
6,93 (0,71)
кПа(м)
2
технические свойства
2.1.
марка
WILO-Top-S 30/4 1~ PN 10
2.2.
производительность
8,1
м3/ч
2.3.
напор насоса
1,01
м
2.4.
КПД насоса
0,65
%
2.5.
кол-во (с запасным)
2
шт
2.6.
частота
2340
о/мин
2.7.
мощность электропривода
0,145
кВт
Таблица 18 Подбор сетевых насосов
№
расход теплоносителя
ед. изм
насос контура СОиВ
1
начальные данные
1.1.
расход теплоносителя
2,92
м3/ч
1.2.
сопротивление в магистрали
112
кПа
1.3.
сопротивление в теплообменнике
3,72
кПа
1.4.
сопротивление абонента СО
35
кПа
1.5.
суммарные утраты давления в контуре
150,72
кПа
1.6.
напор на поглощающем патрубке насоса
150
кПа
1.7.
требуемый напор для насоса
300,72
кПа
1.8.
припас по напору
5
%
1.9.
напор насоса
315,76 (32,2)
кПа(м)
2
технические свойства
2.1.
марка
NP 32/160-1,5/2-12
2.2.
производительность
3
м3/ч
2.3.
напор
34
м
2.4.
КПД насоса
0.65
%
2.5.
кол-во (с запасным)
3
шт
2.6.
частота
2870
о/мин
2.7.
мощность электропривода
1,5
кВт
насос контура СГВ
1
начальные данные
1.1.
расход теплоносителя
4,77
м3/ч
1.2.
сопротивление в магистрали
30
кПа
1.3.
сопротивление в теплообменнике
4,57
кПа
1.4.
сопротивление абонента ГВС
15,2
кПа
1.5.
суммарные утраты давления в контуре
49,77
кПа
1.6.
напор на поглощающем патрубке насоса
150
кПа
1.7.
требуемый напор для насоса
199,77
кПа
1.8.
припас по напору
5
%
1.9.
напор насоса
209,76 (21,4)
кПа(м)
2
технические свойства
2.1.
марка
IPL 32/160-1,1/2
2.2.
производительность
5,33
м3/ч
2.3.
напор
25
м
2.4.
КПД насоса
0,55
%
2.5.
кол-во (с запасным)
2
шт
2.6.
частота
2900
о/мин
2.7.
мощность электропривода
1,1
кВт
Таблица 19 Подбор подпиточных насосов
№
расход теплоносителя
ед. изм
насос контура СОиВ
1
начальные данные
1.1.
размер воды в трубопроводе
5,6
м3
1.2.
размер воды в СО
15,44
м3
1.3.
размер воды в системе теплоснабжения
21,04
м3
1.4.
величина утечки теплоносителя
0,16
м3/ч
1.5.
высота более высочайшего строения
22,5
м
1.6.
статический напор в СОиВ
175
кПа
1.7.
сопротивление в подпиточной полосы
100
кПа
1.8.
требуемый напор для насоса
275
кПа
1.9.
припас по напору
5
%
1.10.
напор насоса
29,44
м
2
технические свойства
2.1.
марка
NP 32/160-1,5/2-12
2.2.
производительность
0,2
м3/ч
2.3.
напор
30
м
2.4.
КПД насоса
0,55
%
2.5.
кол-во (с запасным)
2
шт
2.6.
частота
2870
о/мин
2.7.
мощность электропривода
1,16
кВт
насос контура СГВ
1
начальные данные
1.1.
размер воды в трубопроводе
1,5
м3
1.2.
размер воды в системе пользователя ГВ
9,65
м3
1.3.
размер воды в системе теплоснабжения
11,15
м3
1.4.
величина утечки теплоносителя
0,08
м3/ч
1.5.
высота более высочайшего строения
22,5
м
1.6.
статический напор в СГВ
175
кПа
1.7.
сопротивление в подпиточной полосы
100
кПа
1.8.
требуемый напор для насоса
275
кПа
1.9.
припас по напору
5
%
1.10.
напор насоса
29,44
м
2
технические свойства
2.1.
марка
NP 32/160-1,5/2-12
2.2.
производительность
0,2
м3/ч
2.3.
напор
30
м
2.4.
КПД насоса
0,55
%
2.5.
кол-во (с запасным)
2
шт
2.6.
частота
2970
о/мин
2.7.
мощность электропривода
1,16
кВт
Таблица 20 Подбор рециркуляционных насосов
№
расход теплоносителя
ед. изм
рециркуляционный насос контура СОиВ
1
начальные данные
1.1.
расход теплоносителя
22,9
м3/ч
1.2.
сопротивление в водяном контуре котла
2,2
кПа
1.3.
припас по напору
5
%
1.4.
напор насоса
2,31
кПа
2
технические свойства
2.1.
марка
Wilo TOP -S 50/7 1~PN 6/10
2.2.
производительность
24,7
м3/ч
2.3.
напор
1,15
м
2.4.
КПД насоса
0,65
%
2.5.
кол-во
1
шт
2.6.
частота
2850
о/мин
2.7.
мощность электропривода
0,651
кВт
рециркуляционный насос контура СГВ
1
начальные данные
1.1.
расход теплоносителя
14,3
м3/ч
1.2.
сопротивление в водяном контуре котла
1,7
кПа
1.3.
припас по напору
5
%
1.4.
напор насоса
1,785
кПа
2
технические свойства
2.1.
марка
Wilo TOP -D 65 3~ PN 6/10
2.2.
производительность
14,7
м3/ч
2.3.
напор
0,184
м
2.4.
КПД насоса
0,65
%
2.5.
кол-во
1
шт
2.6.
частота
1350
о/мин
2.7.
мощность электропривода
0,108
кВт
Таблица 21 Подбор расширительных баков
№
параметр
ед. изм.
расширительный бак на контур СОиВ
1
начальные данные
1.1
размер воды
—
—
1.2
в котле
2,71
м3
1.3
количество котлов
1
шт
1.4
в трубопроводах
0,5
м3
1.5
суммарный размер воды в контуре
3,21
м3
1.6
3218,0
л
1.7
рабочая температура воды
95
?C
1.8
статическая высота установки
17,5
м
1.9
термическая перегрузка контура
2150,4
кВт
2
расчет бака
2.1
коэффициент расширения
0,0559
—
2.2
размер расширения
179,89
л
2.3
предварительное давление
2,0
бар
2.4
наибольшее давление
4
бар
2.5
коэффициент использования размера
0,35
—
2.6
требуемый размер бака
513,97
л
3
результаты расчета
3.1
марка бака
Elko-flex EDER CV600
3.2
номинальная емкость
600
л
3.3
арматура техобслуживания
Elko-flex 1″
3.4
поперечник бака
700
мм
3.5
высота бака
1970
мм
3.6
внутренний поперечник трубопровода
DN50
расширительный бак на контур СОиВ
1
начальные данные
1.1
размер воды
1.2
в котле
1,2
м3
1.3
количество котлов
1
шт
1.4
в трубопроводах
0,08
м3
1.5
суммарный размер воды в контуре
1,28
м3
1.6
1278,0
л
1.7
рабочая температура воды
95
?C
1.8
статическая высота установки
17,5
м
1.9
термическая перегрузка контура
2150,4
кВт
2
расчет бака
2.1
коэффициент расширения
0,0559
—
2.2
размер расширения
71,44
л
2.3
предварительное давление
2,0
бар
2.4
наибольшее давление
4
бар
2.5
коэффициент использования размера
0,35
—
2.6
требуемый размер бака
204,11
л
3
результаты расчета
3.1
марка бака
Elko-flex EDER СV250
3.2
номинальная емкость
250
л
3.3
арматура техобслуживания
Elko-flex 3/4″
3.4
поперечник бака
600
мм
3.5
высота бака
1180
мм
3.6
внутренний поперечник трубопровода
DN50
расширительный бак на контур СГВ
1
начальные данные
1.1
размер воды
1.2
в котле
1,2
м3
1.3
количество котлов
1
шт
1.4
в теплообменнике
0,013
м3
1.5
в трубопроводах
0,08
м3
1.6
суммарный размер воды в контуре
1,293
м3
1.7
1291,0
л
1.8
рабочая температура воды
95
?C
1.9
статическая высота установки
17,5
м
1.10
термическая перегрузка контура
672
кВт
2
расчет бака
2.1
коэффициент расширения
0,0559
—
2.2
размер расширения
72,17
л
2.3
предварительное давление
2,0
бар
2.4
наибольшее давление
4
бар
2.5
коэффициент использования размера
0,35
—
2.6
требуемый размер бака
206,2
л
3
результаты расчета
3.1
марка бака
Elko-flex EDER СV250
3.2
номинальная емкость
250
л
3.3
арматура техобслуживания
Elko-flex 3/4″
3.4
поперечник бака
600
мм
3.5
высота бака
1180
мм
3.6
внутренний поперечник трубопровода
DN25
Таблица 22 Расчет системы удаления дымовых газов для котла ЗиОСаб 1600
№
параметр
режим
ед. изм.
макс-зимний
аэродинамический расчет высоты дымовой трубы
1
начальные данные
1.1.
термическая перегрузка на котел
1500
Мкал/ч
1.2.
КПД котлоагрегата
92
%
1.3.
аэродинамическое сопротивление котла
0,65
кПа
1.4.
требуемое разрежение на выходе из котла
0,05
кПа
1.5.
температура дымовых газов
160
?C
1.6.
температура внешнего воздуха
-29
?C
1.7.
температура воздуха в помещении
18
?C
1.8.
состав горючего
метан СН4
91,9
%
этан C2H6
2,1
%
пропан C3H8
1,3
%
бутан C4H10
0,4
%
пентан C5H12
0,1
%
азот N2
3
%
углекислый газ CO2
1,2
%
1.9.
коэффициент излишка воздуха
1,1
—
1.10.
скорость газов в газоходе
20
м/с
1.11.
скорость газов в дымовой трубе
20
м/с
1.12.
плотность воздуха при н.у.
1,293
кг/м3
1.13.
плотность дымовых газов при н.у.
1,26
кг/м3
1.14.
утраты теплоты с химнедожегом
7,63
%
1.15.
утраты теплоты с физнедожегом
0
%
2
расчетные данные
2.1.
определение поперечника газоходов
2.1.1.
на теоретическом уровне нужное кол-во в-ха
9,56
м3/м3
2.1.2.
действительное количество воздуха
10,52
м3/м3
2.1.3.
действительный размер дымовых газов
11,55
м3/м3
2.1.4.
теплота сгорания газа
8586,50
ккал/м3
36,1
МДж/м3
2.1.5.
плотность природного газа
0,786
кг/м3
2.1.6.
суммарный расход горючего
189,88
м3/ч
2.1.7.
0,05
м3/с
2.1.8.
действительный расход воздуха
1997,54
м3/ч
2.1.9.
действительный размер товаров сгорания
3478,46
м3/ч
2.1.10.
малый поперечник газохода
248,08
мм
2.1.11.
фактический поперечник газохода (по типоразмерам производителя)
250
мм
2.1.12.
фактическая скорость в газоходе
19,69
м/с
2.2.
расчет высоты дымовой трубы по ПДК
2.2.1.
коэффициент конструкции горелок
2
—
2.2.2.
коэффициент воздействия температуры воздуха
0,5
—
2.2.3.
коэффициент воздействия излишка воздуха
1
—
2.2.4.
удельный выброс оксидов азота
0,04
г/МДж
2.2.5.
расчет выбросов оксидов азота
20,6
г/с
2.2.6.
коэффициент толики утрат с химнедожегом горючего
0,75
г/Мкал
2.2.7.
расчет выбросов монооксида углерода
10,3
г/с
2.2.8.
коэффициент распределения темп-ры в-ха
160,00
—
2.2.9.
Коэф. скорости оседания вред. вещ-в
1,00
—
2.2.10.
малая высота дымовой трубы по оксиду азота
8,83
м
2.2.11.
малая высота дымовой трубы по монооксиду углерода
1,97
м
2.2.12.
высота дымовой трубы по ПДК
8,83
м
2.3.
расчет самотяги дымовой трубы
2.3.1.
коэффициент дымовой трубы
0,34
—
2.3.2.
температура дым. газов на выходе из дымовой трубы
158
?C
2.3.3.
средняя рабочая температура дымовых газов
159
?C
2.3.4.
плотность дымовых газов при рабочих критериях
0,8
кг/м3
2.3.5.
плотность воздуха при рабочих критериях
1,45
кг/м3
2.4.
утраты давления в газоходе
2.4.1.
длина газохода
2106
мм
2.4.2.
КМС газохода
0,9
—
2.4.3.
коэффициент сопротивления трения
0,02
—
2.4.4.
утраты давления на трении
2,55
кПа
2.4.5.
утраты давления в местных сопротивлениях
13,64
кПа
2.4.6.
суммарные утраты давления в газоходе
16,19
кПа
2.5.
утраты давления в дымовой трубе
2.5.1.
КМС дымовой трубы
0,9
—
2.5.2.
коэффициент сопротивления трения
0,02
—
2.5.3.
утраты давления на трении
2,55
кПа
2.5.4.
утраты давления в местных сопротивлениях
13,64
кПа
2.5.5.
суммарные утраты давления в трубе
23,65
кПа
2.6.
определение требуемой высоты трубы
2.6.1.
величина самотяги СУДГ
53,7
кПа
2.6.2.
проверка тяги
29,64
кПа
2.6.3.
высота дымовой трубы по самотяге
3,65
м
2.6.4.
высота дымовой трубы требуемая (по ПДК и самотяге)
8,26
м
2.6.5.
высота дымовой трубы требуемая (по ПДК, самотяге и режиму работы)
8,26
м
Таблица 23 Расчет системы удаления дымовых газов для котла ЗиОСаб 1000
№
параметр
режим
ед. изм.
max-зимний
среднеот.
аэродинамический расчет высоты дымовой трубы
1
начальные данные
1.1.
термическая перегрузка на котел
650,4
915
Мкал/ч
1.2.
КПД котлоагрегата
70,5
96,5
%
1.3.
аэродинамическое сопротивление котла
0,4
0,4
кПа
1.4.
требуемое разрежение на выходе из котла
0,05
0,05
кПа
1.5.
температура дымовых газов
160
160
?C
1.6.
температура внешнего воздуха
-29
-3
?C
1.7.
температура воздуха в помещении
18
18
?C
1.8.
состав горючего
метан СН4
91,9
91,9
%
этан C2H6
2,1
2,1
%
пропан C3H8
1,3
1,3
%
бутан C4H10
0,4
0,4
%
пентан C5H12
0,1
0,1
%
азот N2
3
3
%
углекислый газ CO2
1,2
1,2
%
1.9.
коэффициент излишка воздуха
1,1
1,1
—
1.10.
скорость газов в газоходе
20
20
м/с
1.11.
скорость газов в дымовой трубе
20
20
м/с
1.12.
плотность воздуха при н.у.
1,293
1,293
кг/м3
1.13.
плотность дымовых газов при н.у.
1,26
1,26
кг/м3
1.14.
утраты теплоты с химнедожегом
29,13
3,13
%
1.15.
утраты теплоты с физнедожегом
0
0
%
2
расчетные данные
2.1.
определение поперечника газоходов
2.1.1.
на теоретическом уровне нужное кол-во в-ха
9,57
9,57
м3/м3
2.1.2.
действительное количество воздуха
10,978
10,978
м3/м3
2.1.3.
действительный размер дымовых газов
12,18
12,18
м3/м3
2.1.4.
теплота сгорания газа
8987,21
8987,21
ккал/м3
37,6
37,6
МДж/м3
2.1.5.
плотность природного газа
0,773
0,773
кг/м3
2.1.6.
суммарный расход горючего
102,65
105,5
м3/ч
2.1.7.
0,03
0,03
м3/с
2.1.8.
действительный расход воздуха
1126,89
1158,18
м3/ч
2.1.9.
действительный размер товаров сгорания
1983,04
2038,10
м3/ч
2.1.10
малый поперечник газохода
187,31
189,89
мм
2.1.11
фактический поперечник газохода
190
190
мм
2.1.12
фактическая скорость в газоходе
19,44
19,98
м/с
2.2.
расчет высоты дымовой трубы по ПДК
2.2.1.
коэффициент конструкции горелок
2
2
—
2.2.2.
коэффициент воздействия температуры воздуха
0,5
0,5
—
2.2.3.
коэффициент воздействия излишка воздуха
1
1
—
2.2.4.
удельный выброс оксидов азота
0,04
0,04
г/МДж
2.2.5.
расчет выбросов оксидов азота
21,57
15,80
г/с
2.2.6.
коэффициент толики утрат с химнедожегом горючего
0,33
0,46
г/Мкал
2.2.7.
расчет выбросов монооксида углерода
10,78
10,54
г/с
2.2.8.
коэффициент распределения темп-ры в-ха
160,00
160,00
—
2.2.9.
коэффициент скорости оседания вредных в-в в атмосферном воздухе
1,00
1,00
—
2.2.10
малая высота дымовой трубы по оксиду азота
9,69
8,96
м
2.2.11
малая высота дымовой трубы по монооксиду углерода
2,11
2,21
м
2.2.12
высота дымовой трубы по ПДК
8,26
8,29
м
2.3.
расчет самотяги дымовой трубы
2.3.1.
коэффициент дымовой трубы
0,34
0,34
—
2.3.2.
температура дым. газов на выходе из дымовой трубы
156
157
?C
2.3.3.
средняя рабочая температура дымовых газов
158
159
?C
2.3.4.
плотность дымовых газов при рабочих критериях
0,8
0,8
кг/м3
2.3.5.
плотность воздуха при рабочих критериях
1,45
1,31
кг/м3
2.4.
утраты давления в газоходе
2.4.1.
длина газохода
2106
2106
мм
2.4.2.
КМС газохода
0,9
0,9
—
2.4.3.
коэффициент сопротивления трения
0,02
0,02
—
2.4.4.
утраты давления на трении
3,28
3,46
кПа
2.4.5.
утраты давления в местных сопротивлениях
13,31
14,04
кПа
2.4.6.
суммарные утраты давления в газоходе
16,59
17,5
кПа
2.5.
утраты давления в дымовой трубе
2.5.1.
КМС дымовой трубы
0,3
0,3
—
2.5.2.
коэффициент сопротивления трения
0,02
0,02
—
2.5.3.
утраты давления на трении
12,86
13,62
кПа
2.5.4.
утраты давления в местных сопротивлениях
13,31
14,04
кПа
2.5.5.
суммарные утраты давления в трубе
26,17
27,66
кПа
2.6.
определение требуемой высоты трубы
2.6.1.
величина самотяги СУДГ
53,59
42,3
кПа
2.6.2.
проверка тяги
27,05
14,43
кПа
2.6.3.
высота дымовой трубы по самотяге
4,05
5,44
м
2.6.4.
высота дымовой трубы требуемая (по ПДК и самотяге)
8,26
8,29
м
2.6.5.
высота дымовой трубы требуемая (по ПДК, самотяге и режиму работы)
8,29
м
Таблица 24 Расчет системы удаления дымовых газов для котла ЗиОСаб 1000
№
параметр
режим
ед. изм.
max-зимний
среднеот.
аэродинамический расчет высоты дымовой трубы
1
начальные данные
1.1.
термическая перегрузка на котел
672
672
Мкал/ч
1.2.
КПД котлоагрегата
68,5
68,5
%
1.3.
аэродинамическое сопротивление котла
0,4
0,4
кПа
1.4.
требуемое разрежение на выходе из котла
0,05
0,05
кПа
1.5.
температура дымовых газов
160
160
?C
1.6.
температура внешнего воздуха
-29
-3
?C
1.7.
температура воздуха в помещении
18
18
?C
1.8.
состав горючего
метан СН4
91,9
91,9
%
этан C2H6
2,1
2,1
%
пропан C3H8
1,3
1,3
%
бутан C4H10
0,4
0,4
%
пентан C5H12
0,1
0,1
%
азот N2
3
3
%
углекислый газ CO2
1,2
1,2
%
1.9.
коэффициент излишка воздуха
1,1
1,1
—
1.10.
скорость газов в газоходе
20
20
м/с
1.11.
скорость газов в дымовой трубе
20
20
м/с
1.12.
плотность воздуха при н.у.
1,293
1,293
кг/м3
1.13.
плотность дымовых газов при н.у.
1,26
1,26
кг/м3
1.14.
утраты теплоты с химнедожегом
31,13
31,13
%
1.15.
утраты теплоты с физнедожегом
0
0
%
2
расчетные данные
2.1.
определение поперечника газоходов
2.1.1.
на теоретическом уровне нужное кол-во в-ха
9,57
9,57
м3/м3
2.1.2.
действительное количество воздуха
10,978
10,978
м3/м3
2.1.3.
действительный размер дымовых газов
12,18
12,18
м3/м3
2.1.4.
теплота сгорания газа
8987,21
8987,21
ккал/м3
37,6
37,6
МДж/м3
2.1.5.
плотность природного газа
0,773
0,773
кг/м3
2.1.6.
суммарный расход горючего
109,16
109,16
м3/ч
2.1.7.
0,03
0,03
м3/с
2.1.8.
действительный расход воздуха
1198,36
1198,3
м3/ч
2.1.9.
действительный размер товаров сгорания
2108,80
2108,80
м3/ч
2.1.10
малый поперечник газохода
193,16
193,16
мм
2.1.11
фактический поперечник газохода (по типоразмерам производителя)
200
200
мм
2.1.12
фактическая скорость в газоходе
18,66
18,66
м/с
2.2.
расчет высоты дымовой трубы по ПДК
2.2.1.
коэффициент конструкции горелок
2
2
—
2.2.2.
коэффициент воздействия температуры воздуха
0,5
0,5
—
2.2.3.
коэффициент воздействия излишка воздуха
1
1
—
2.2.4.
удельный выброс оксидов азота
0,06
0,06
г/МДж
2.2.5.
расчет выбросов оксидов азота
32,35
16,35
г/с
2.2.6.
коэффициент толики утрат с химнедожегом горючего
0,34
0,34
г/Мкал
2.2.7.
расчет выбросов монооксида углерода
10,78
10,90
г/с
2.2.8.
коэффициент распределения темп-ры в-ха
160,00
160,00
—
2.2.9.
коэффициент скорости оседания вредных в-в в атмосферном воздухе
1,00
1,00
—
2.2.10
малая высота дымовой трубы по оксиду азота
12,02
9,07
м
2.2.11
малая высота дымовой трубы по монооксиду углерода
2,10
2,24
м
2.2.12
высота дымовой трубы по ПДК
8,26
8,29
м
2.3.
расчет самотяги дымовой трубы
2.3.1.
коэффициент дымовой трубы
0,34
0,34
—
2.3.2.
температура дым. газов на выходе из дымовой трубы
155
157
?C
2.3.3.
средняя рабочая температура дымовых газов
158
158
?C
2.3.4.
плотность дымовых газов при рабочих критериях
0,8
0,8
кг/м3
2.3.5.
плотность воздуха при рабочих критериях
1,45
1,31
кг/м3
2.4.
утраты давления в газоходе
2.4.1.
длина газохода
2106
2106
мм
2.4.2.
КМС газохода
0,9
0,9
—
2.4.3.
коэффициент сопротивления трения
0,02
0,02
—
2.4.4.
утраты давления на трении
2,87
2,87
кПа
2.4.5.
утраты давления в местных сопротивлениях
12,27
12,25
кПа
2.4.6.
суммарные утраты давления в газоходе
15,14
15,12
кПа
2.5.
утраты давления в дымовой трубе
2.5.1.
КМС дымовой трубы
0,9
0,9
—
2.5.2.
коэффициент сопротивления трения
0,02
0,02
—
2.5.3.
утраты давления на трении
11,26
11,29
кПа
2.5.4.
утраты давления в местных сопротивлениях
12,27
12,25
кПа
2.5.5.
суммарные утраты давления в трубе
23,53
23,54
кПа
2.6.
определение требуемой высоты трубы
2.6.1.
величина самотяги СУДГ
53,52
42,26
кПа
2.6.2.
проверка тяги
29,58
18,45
кПа
2.6.3.
высота дымовой трубы по самотяге
3,64
4,63
м
2.6.4.
высота дымовой трубы требуемая (по ПДК и самотяге)
8,26
8,29
м
2.6.5.
высота дымовой трубы требуемая (по ПДК, самотяге и режиму работы)
8,29
м
Заключение
В итоге выполнения данного курсового проекта была запроектирована автономная котельная производственной мощностью 2150 кВт с одним обслуживающим человеком в жилом секторе городка Тверь. Температурный график 95-70.
В проекте содержится подбор нужного оборудования для котельной.
Было подобрано:
1. котел ЗиОСаб мощностью 1600 кВт и два котла мощностью 1000кВТ любой, горелочные устройства к ним марки Weishaupt;
2. Поперечникы трубопроводов системы отопления и вентиляции в согласовании с ГОСТ 10704-91;
3. 5 сетевых насосов WILO ;
4. 2 рециркуляционных насоса WILO ;
5. 2 циркуляционных насоса WILO ;
6. 4 подпиточный насоса WILO ;
7. Дымовая труба Н=8,29м компании Raab серии DW_ALKON.
]]>