Учебная работа. Проектирование отопительно-производственной котельной сельскохозяйственного назначения

Учебная работа. Проектирование отопительно-производственной котельной сельскохозяйственного назначения

1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО «Башкирский муниципальный земельный

институт»

Факультет: Энергетический

Кафедра: АТД и Т

Специальность: Электрификация и автоматизация с/х

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Проектирование отопительно-производственной котельной сельскохозяйственного предназначения»

Мухамедьяров Ильнур Равилович

Форма обучения: очная

Курс, группа: АХ 301/1

«К защите допускаю»

Управляющий:

Динисламов М. Г..

Уфа 2009

РЕФЕРАТ

Курсовой работа содержит в себе 24 странички расчётно-пояснительной записки, 1 лист графического материала формата А1.

Объектом работы является проектирование отопительно-производственной котельной сельскохозяйственного предназначения.

Расчётно-пояснительная записка содержит в себе: расчет термических нагрузок, выбор источника теплоснабжения, определение годичных расходов теплоты и горючего, регулирование отпуска теплоты, подбор питательных устройств и сетевых насосов, расчёт водоподготовки, термическую схему котельной, компоновку котельной и расчёт технико-экономических характеристик производства теплоты.

Графическая часть курсовой работы, содержит термическую схему с указанием всего оборудования, участвующего в термическом процессе, графики годичный термический перегрузки и температур воды в термический сети.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Задание

2. Расчет термический перегрузки

2.1 Определение расчетной термический мощности на отопление и вентиляцию

2.2 Расход теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды

3. Выбор теплоносителя

4. Подбор котлов

5. Годичный расход горючего

6. Регулирование отпуска теплоты котельной

7. Подбор питательных устройств и сетевых насосов

8. Расчет термический схемы котельной

9. Технико-экономические характеристики производства термический энергии

Библиографический перечень

1. Задание

1. Высчитать по удельным показателям расход теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для объектов, обозначенных в таблицах 1 и 2 и годичный расход теплоты. При расчете принять: расчетно-климатические условия по крайней цифре номера зачетной книги по таблице 4; высоту помещений ремонтной мастерской -5 м, школы, клуба и гаража — 4 м, других объектов — 3 м; давление и температуру пара по предпоследней цифре номера зачетной книги.

2. Избрать тип и количество котлов в котельной, найти наибольший часовой расход горючего. Вид горючего принять по таблице 3.

3. Высчитать внутренний поперечник трубопроводов теплотрассы для отопления объекта, обозначенного в таблице 3.

Таблица 1 Черта потребителей теплоты жилого сектора

Заглавие

Крайняя цифра № зач.книги

7

Жилые дома,

Школа,

Клуб,

Баня,

Таблица 2 Черта потребителей теплоты производственного сектора

Наименование

Предпосл. цифра № зач.книги

9

Ремонтная мастерская, тыс. м2

1,8

давление пара, МПа

0,2

— расход пара, кг/с

0,15

— расход гор. воды, кг/с

0,16

температура пара, °С

—

Степень сухости пара, х

0,95

Гараж, тыс. м2

0,2

Число каров: — грузовых

— легковых

20

4

Коровники: число голов

70

Таблица 3 Вид горючего и объект для расчета трубопроводов

3-я цифра № зач.книги

5

Горючее

Каменный уголь

Теплота сгорания

Qdi=21МДж/нм3

объект

Жилые дома

Таблица 4 Расчётно-климатические условия

Населён-ный пункт

Крайняя цифра № зач.книги

Темп. воздуха более прохладной пятидневки, tн.в, °С.

Темп. Вентиляци-онная, tн.в, °С

Длительность отно-сительного периода со средне дневная темп., °С

Средняя скорость ветра

h, сут.

tср.о

Уфа

7

-35

-20

213

-5,9

3,5

2. Расчёт термический перегрузки

2.1 Определение расчетной термический мощности на отопление и вентиляцию

Определение расчётной термический мощности на отопление и вентиляцию, в Вт:

Ф0 = qотVн(tв — tн.о) а;

(1)

Фв = qвVн(tв. — tн.в),

(2)

где qот и qв — удельная отопительная и удельная вентиляционная свойства строения, Вт/(м3К); применяется зависимо от предназначения и размеров строения.

Vн — размер строения, м3;

tв — средняя расчетная температура воздуха, соответствующая для большинства помещений спостроек, 0С;

tн.о. и t н.в. — расчётная температура внешнего воздуха для системы отопления и вентиляции, 0С;

а — поправка на разность температур, 0С.

a=0,54+22/(tВ- tНО) (3)

Термическая мощность на отопление жилых домов:

принимаем площадь 1-го жилого дома S=100 м2, тогда количество домов равно 190;

VН=1003=300 м3 —объем 1-го дома;

q0Т=0,87 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tВ=20°C (приложение 1 /1/);

tН.О.= -35 0С (по заданию);

а=0,54+22/(20-(-35))=0,94;

Фо=0,87300190(20-(-35))0,94=2563803 Вт.

Термическая мощность на отопление публичных спостроек:

Термическая мощность на отопление и вентиляцию школы:

qoт=0,41 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tВ = 16°C(приложение 1 /1/);

tН.О.= -35 С (по заданию);

а=0,54+22/(16-(-35))=0,971;

VН=30004=12000 м3;

Ф0=0,4112000(16-(-35))0,971=243643,32 Вт;

qВ=0,09 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tH.B.=-20 0С (по заданию);

Фв=0,0912000( 16-(-20))=38880 Вт.

Термическая мощность на отопление и вентиляцию клуба:

qoт=0,43 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tB=16°C (приложение 1 /1/);

tH.О.= -35°C (по заданию);

а=0,54+22/(16-(-35))=0,971;

VН= 3004=1200 м3;

Фот=0,431200(16-(-35))0,98 =25552,8 Вт;

qВ=0,29 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tH.B=-20°C (по заданию);

Фв=0,295600(16-(-20))=12528 Вт.

Термическая мощность на отопление и вентиляцию бани:

qoт=0,33 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tB=25 °C (приложение 1 /1/);

tH.О.= -35°C (по заданию);

a=0,54+22/(25-(-35))=0,907;

VН=353=105 м3;

Фо=0,33105(25-(-35))0,907=271081,77Вт;

qв= 1,16 Вт/(м3К) (приложение11 /2/);

tн.в. =-20 0С (по заданию);

Фв=1,16105(25-(-20))=5781 Вт

Термическая мощность на отопление производственных спостроек:

Термическая мощность на отопление и вентиляцию ремонтной мастерской:

qo=0,61 Вт/(м3К) (приложение 12 /2/);

tВ = 18°C (приложение 1 /1/);

tH.0.= -35 0С (по заданию);

а=0,54+22/(18-(-35))=0,955;

VН =18005=9000 м3;

ФОТ=0,619000(18-(-35))0,955=277876,35 Вт;

qB=0,17 Вт/(м3К) (таблица 1, /2/);

tН.В.=-20 0С (по заданию);

Фв=0,179000(18-(-21))=58140 Вт.

Термическая мощность на отопление гаража:

qoт=0,64 Вт/(м3К) (таблица 1, /2/);

tВ= 10 °C (страничка 157, /1/);

tН.О.= -35 С (по заданию);

а=0,54+22/(10-(-35))=1,03;

VH=2004=800 м3;

ФОТ=0,64800(10-(-35))1,03=23731,2 Вт.

Суммарная термическая мощность на отопление:

?Ф0Т= 2563803+243643,32 +25552,8 +271081,77+277876,35 +23731,2 =3405688,44 Вт

Суммарная термическая мощность на вентиляцию:

?Фв=38880+1252+5781+58140=104053 Вт.

2.2 Расход теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды

Определение расходов теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды

2.2.1 Расход теплоты на горячее водоснабжение:

Средний термический поток на горячее водоснабжение Фг.в.ср (в Вт), жилых и публичных спостроек в отопительный период определяется:

(4)

m — расчётное количество населения обслуживаемого системой жаркого водоснабжения;

qг.в. — укрупненный показатель среднего термического потока, Вт, на горячее водоснабжение на 1-го человека. Принимается зависимо от среднесуточной за отопит. период нормы расхода воды при температуре 60 0С

на 1-го человека g,л/сут;

По формуле (4) найдём Фсрг.в для жилых спостроек:

qг.в=320 Вт для g= 85л/сут (рекомендация на стр.124/2/)

Вт.

По формуле (4) найдём Фсрг.в для школ:

qг.в=146 Вт для g= 40л/сут (рекомендация на стр.124/2/)

Вт

Термическая мощность на горячее водоснабжение клуба:

При среднем за отопительный период норме расхода, воды при температуре 60 0С на горячее водоснабжение 1-го душа в час g=110 л/час с жарким водоснабжением (рекомендация на стр.124/2/);

Фг.в =0,278Vtсвсв(tг.в.-tх.в.), (5)

где Vt — часовой расход жаркой воды, м3/ч;

в — плотность воды (983 кг/м3), (124/1/);

Cв — удельная массовая теплоемкость воды, уравненная 4,19 кДж/(кг К).

Для душевых помещений из расчета одновременной работы всех душевых сеток в течение 1 часа в день:

G=ng10-3 , (6)

где n — число душевых сеток;

g — расход воды на 1 душевую сетку, л/сут.

Фг.в. =0,278101100,0019834,19(65-5)=75571,2 Вт.

Термическая мощность на горячее водоснабжение бани.

При среднем за отопительный период норме расхода воды при температуре 600С на горячее водоснабжение 1-го гостя g=120 л/день с жарким водоснабжением (рекомендация на стр.124/2/);

Для бань и компаний публичного питания:

G=mg10-3 (7)

m- число гостей равное числу мест в раздевальной;

m=50

По формуле (5) найдем Фсрг.в:

Фсрг.в.= 0,278501200,0019834,19(65-5)= 412206,5 Вт.

Наибольший поток теплоты (в Вт), используемый на горячее водоснабжение жилых и публичных спостроек

(8)

Фг.в.max =(2…2,4)(672000+27740+75571,2 +412206,5)=2612538,9 Вт.

В животноводческих помещениях наибольший поток теплоты (Вт), используемый на горячее водоснабжение (tг=40…60 0С), для санитарно-гигиенических нужд.

(9)

где — коэффициент неравномерности употребления жаркой воды в течение суток; = 2,5;

— массовая теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/кг, 0С

m — число звериных данного вида в помещении;

g — норма среднесуточного расхода жаркой воды на одно звериное, кг (принимают для скотин молочных пород 15 кг.)

Фг.в.= Вт

Наибольший поток на горячее водоснабжение ремонтных мастерских:

(10)

G- расход жаркой воды м3 /ч

-плотность воды

-расчетная температура прохладной воды принимаемая в зимнюю пору -5 0С

— расчетная температура жаркой воды равная 60 0С

Вт

Поток теплоты, Вт, используемый на горячее водоснабжение в летний период по отношению к отопительному понижается и определяется по последующим формулам:

для жилых и публичных спостроек:

= 0,65 Фг.в.

(11)

=0,652612538,9 =1698150,3Вт

для производственных спостроек:

. = 0,82 Фг.в.

(12)

=0,82(6726,8+36903,9)=35777,2 Вт.

2.2.2 Термическая мощность на технологические нужды.

Фт.н = 0,278D (h-phвоз),

Термическую мощность системы теплоснабжения, Вт, на технологические нужды определяем по формуле:

где — коэффициент спроса на теплоту, равный 0,6…0,7;

D — расход теплоносителя, кг/ч;

р — коэффициент возврата конденсатора либо оборотной воды, принимаемый равным 0,7;

h и hвоз. — энтальпия теплоносителя и возвращаемого конденсатора либо оборотной воды, кДж/кг.

hвоз.=cBtK (13)

где: tK — температура конденсата, принимаем равной температуре в оборотном трубопроводе 70 0С;

сВ- теплоёмкость воды, сВ=4,19 кДж/(кгК);

hвоз.=4,1970=293,3 кДж/кг.

Термическая мощность на технологические нужды ремонтной мастерской:

Энтальпия пара при р=0,2 МПа и при степени сухости пара 0,95 (по h,s — диаграмме)

h=2600 кДж/кг;

По формуле (12) найдём Фт.н.рм:

Фт.н.рм=0,2780,65540(2600-0,7293,3)=161828,4 Вт.

Термическая мощность на технологические нужды гаража

Расход смешанной воды для автогаражей:

где n — число каров, подвергающихся мойке в течении суток;

g — среднегодовой расход воды на мойку 1-го кара, кг/сут.

Для легковых каров g = 160 кг/сут, для грузовых — g = 230 кг/сут.

Dсм.л=4160/24=26,67 кг/ч.

Dсм.г.=20230/24=191,67кг/ч.

По формуле (12) определяем Фт.н.г:

Фт.н.г.=0,2780,65(26,67 +191,67)( 2800-0,7293,3)=150410,4 Вт.

Фт.н= Фт.н.г+ Фт.н.рм=150410,4+161828,4=312238,8 Вт

(14) ()

Расчетная суммарная мощность котельной:

Расчётную термическую нагрузку на котельную, Вт, подсчитывают раздельно для зимнего и летнего периода годов по расчётным расходам термический мощности каждым объектом, включенным в систему централизованного теплоснабжения: для зимнего периода:

Фрзим= 1,2(?ФОТ+?Фвен+?Фг.в.max+?Фт.н.), (15)

для летнего периода

Фрлет=1,2(Фг.в.летmax+?Фт.н), (16)

где: ?Фот,?Фвен,?Фг.в.max+?Фт.н -максимальные потоки теплоты на отопление, вентиляцию, жаркого водоснабжение и технологические нужды, (в Вт);

1,2 — коэффициент припаса, учитывающий расход теплоты на собственные нужды котельной, теплопотери в термических сетях;

ж — коэффициент, учитывающий понижение расхода теплоты на горячее водоснабжение в летний период по отношению к зимнему (ж=0,82 для производственных спостроек и ж=0,65 для жилых и публичных спостроек).

Вт.

Вт.

3. Выбор теплоносителя

Согласно СНиП 2.04.07-86 «Термо сети» при теплоснабжении для отопления, вентиляции, жаркого водоснабжения, и если может быть, для технологических нужд в качестве теплоносителя употребляется вода.

температура воды в падающей магистрали принимается равной 150 0С, в оборотном трубопроводе — 70 0С. Если расчетная термическая перегрузка Фр<5,8 МВт допускается применение в падающий магистрали воды с температурой 95… 1100С в согласовании с расчетной температурой в местных системах отопления.

Если для технологических нужд нужен пар, то в производственных зданиях и сооружениях при соответственном технико-экономическом обосновании его можно применять в качестве одного теплоносителя. В отопительно-производственных котельных допускается применение 2-ух теплоносителей: воды и пара.

Подбор котлов

Фуст=Фр= Вт

Беря во внимание величину Фуст и необходимость в технологическом паре, избираем для котельной котлы ДКВР. Зная что термическая мощность котла ДКВР-2,5-13 при работе на угле состовляет 1,75 МВт(см. таблица 9 /2/), принимаем котельную с 4-мя котлами ДКВР-2,5-13 с общей термический мощностью 1,754=7 МВт

Потому что в летний период наибольшая термическая перегрузка, равна Вт

Что как раз соответствует термический мощности 1-го котла ДКВР-2,5-13, работающего с допустимой перегрузкой до 25

свойства котла ДКВР-2,5-13:

5. Годичный расход горючего

Годичный расход тепла на отопление:

; (17)

Где — суммарный наибольший расход тепла на отопление,Вт

tв- средняя расчетная по всем пользователям температура внутреннего воздуха (16…180 С);

tн- расчетная отопительная температура внешнего воздуха, 0С;

tо.п- средняя температура внешнего воздуха за отопительный период, сут.

nот- длительность отопительного периода, сут.

Годичный расход тепла на вентиляцию:

(18)

tн.в- расчетная зимняя вентиляционная температура

zв- усредненное за отопительный период среднесуточное число работы системы вентиляции; при отсутствии данных принимают zв=16ч.

Годичный расход тепла на горячее водоснабжение:

(19)

-коэффициент, учитывающий понижение часового расхода воды на горячее водоснабжение в летний период по отношению к зимнему. Для жилых и публичных спостроек =0,65, для производственных =0,82;350- число суток
в году работы системы жаркого водоснабжения.
Годичный расход тепла на технологические нужды:
(20)
Общий годичный расход тепла:
Годичный расход горючего подсчитываем по формуле:
(21)
-низшая теплота сгорания рабочего горючего(кДж/кг- для твердого и водянистого горючего кДж/м3- для газообразного горючего )
Для каменного угля ;
— средний КПД котельной(при работе на жестком горючем =0,6,на водянистом и газообразном- =0,8);
6 Регулирование отпуска теплоты котельной
В системах теплоснабжения сельскохозяйственных объектов главный является термическая перегрузка систем отопления. Потому при применении водяных термических сетей используют высококачественное регулирование подачи теплоты на основании температурных графиков, при помощи которых определяют зависимость температуры воды в трубопроводах термических сетей от температуры внешнего воздуха при неизменном расходе.
При наличии систем жаркого водоснабжения температур воды в подающем трубопроводе открытых систем теплоснабжения принимают не ниже 60 0С, закрытых — не ниже 70 0С. Потому температурный график для падающий полосы имеет точку излома С, левее которой tп=const.
Малая температура обработанной воды определяется, если через точку С провести вертикальную линию до пересечение с графиком оборотной воды. Масштаб построения mt=0,23 0С/мм.
7. Подбор питательных устройств и сетевых насосов
Для паровых котлов с лишним давлением пара выше 68,7 кПа устанавливают конденсатные и питательные баки. Конденсат конденсатными насосами перекачивается из конденсатных в питательные баки, расположенные на высоте 3…5 м от незапятнанного пола. В эти баки подается также химически может выполнить резервуар теплового деаэратора, размер которого должен быть равен 2/3 Vп.б
Вместимость питательных баков (м3) из расчета часового припаса воды
Vп..б. = , (22)
— расход питательной воды при расчетной перегрузке котельной, кг/ч.
Вместимость конденсатных баков:
Vк.б. = , (23)
где — коэффициент возвращаемого конденсата, =0,7 (стр.131/1/);
— расход питательной воды при расчетной перегрузке котельной, кг/ч.
Расход питательной воды найдем по формуле:
(24)
D- расчетная паропроизводительность всех котлов, кг/ч;
П- продувка котлов, %(при питании котлов химически очищенных водой П=0,5…3,0%);
Вместимость питательных баков:
Вместимость конденсатных баков:
Vк.б. = ,
Подача конденсатного насоса (м3/ч) обязана быть равна часовому размеру конденсата Vк.б а напор создаваемый насосом принимают 150…200кПа.
Выбираю центробежный насос 1,5К-6 (приложение 21/1/): подача 6 м3/ч; развиваемое давление 199 кПа; КПД=50%.
Для принудительной циркуляции воды в термических сетях устанавливают два сетевых насоса с электроприводом (один из их запасный). Производительность насоса, м3/ч, равная часовому расходу сетевой воды в подающей магистрали:

(25)

где — расчетная термическая перегрузка, покрываемая водой, (в Вт);
— плотность оборотной воды, кг/м3, =977,8 кг/м3 (132/1/),
и — расчетный температуры прямой и оборотной воды, С.
Термическая перегрузка , покрываемая паром, Вт
Вт
— термическая мощность, потребляемая котельной на собственные нужды(обогрев и диарация воды, отопление вспомогательных помещений и др.)
(26)
Вт
Приблизительно принимаем напор развиваемый сетевым насосом:
;
Избираем два центробежных насоса 4КМ-12 (приложение 21/1/): подача 65 м3/ч; развиваемое давление 370 кПа; КПД=75%.
Подпиточные насосы возместят разбор воды из открытых термических сетей на горячее водоснабжение и технологические нужды, также восполняют утечки сетевой воды, состовляющие 1…2% ее часового расхода.
Количество подпиточных насосов обязано быть не наименее 2-ух. Устанавливают подпиточные насосы перед сетевыми насосами во поглощающую линию для обеспечения давления в оборотной магистрали.
Подача подпиточного насоса(м /ч)
(27)
— расчетная термическая перегрузка жаркого водоснабжения, Вт
— часть расчетной технологической перегрузки, покрываемой теплоносителем, Вт
и — расчетные температуры жаркой и прохладной воды, 0С
— плотность подпиточной воды, можно принять равной кг/м3,
Приблизительно принимаем напор развиваемый подпиточными насосами:
Избираем насос 3КМ-6 (приложение 21/1/): подача 45 м3/ч; развиваемое давление 358 кПа; КПД=70%. Устанавливают подпиточные насосы перед сетевыми насосами во поглощающую линию для обеспечения давления в оборотной магистрали
Мощность, кВт, на привод центробежного насоса с электродвигателем,

N =

(28)

где Vt — производительность насоса, м3/ч; Рн — давление, создаваемое насосом, кПа; — к.п.д. насоса.
Для насоса 1,5К-6:
N= кВт,
Для насоса 4КМ-12:
N= кВт,
Для насоса 3КМ-6:
N=кВт
Расчет водоподготовки
В производственно- отопительных котельных получила распространение докотловая обработка воды в натрий-катионитовых фильтрах с целью ее умягчения. Размер катионита (м3), требующийся для фильтров,
; (29)
-расчетный расход начальной вод, м3/ч
— период меж регенерациями катионита(принимаем равной 8…24ч)
— общая жескость начальной воды, мг•экв/ м3 ( рекомендация на стр. 133/1/)
— обменная способность катионита, г• экв/ м3 (для сульфоугля Е=280…300, г• экв/ м3);
(30)
-расход начальной воды, м3/ч(для паровой котельной )
Расчетная площадь поперечного сечения 1-го фильтра:
(31)
h- высота загрузки катиона в фильтре, равная 2…3м
n- число рабочих фильтров(1…3)
По таблице 4.3 стр.134/1/подбираем фильтры с площадью поперечного сечения с припасом в сторону увеличенияА=0,39 м2
Дальше определяем фактический межрегенерационный период (ч) и число регенераций всякого фильтра в день:
Число регенераций в день по всем фильтрам:
Для регенерации натрий- катионитовых фильтров употребляют раствор поваренной соли NaCl(6…8%).
Расход соли (кг) на одну регенерацию фильтра:
(32)
а- уднельный расход поваренной соли равный 200г/(г•экв.).
Дневной расход соли по всем фильтрам:
8. Расчет термический схемы паровой котельной

один из вероятных вариантов принципной термический схемы котельной, работающей на открытые термо сети, представлен на рис. 4.
Вырабатываемый в котле К пар употребляется для обогрева сетевой воды в подогревателе ПС (Дпс). Конденсат этого пара через охладитель конденсата ОК подается в деаэратор питательной воды ДР 1. В тот же деаэратор поступает конденсат греющего пара подогревателя сырой воды ПСВ и подогревателя химочищенной воды ПХВ, также добавка химочищенной воды mхов и отсепарировавшийся пар из расширителя непрерывной продувки СНП. Маленький расход пара нужный для обогрева этих потоков до 102…104 С, подается в деаэратор Др1 через редукционную установку РУ. Подпитка термический сети осуществляется деаэрированной водой, подаваемой насосом сырой воды НСВ через ПСВ, химводочистку ХВО, охладитель деаэрированной воды ОДВ в деаэратор ДР2 и оттуда подпиточным насосом НПод подпиточным насосом в оборотную магистраль перед сетевым насосом НС. Некое количество редуцированного пара употребляется на нагрев подпиточной воды в деаэраторе ДР2 (), на технологические нужды (Dт), на паровое отопление ( )и на собственные нужды (Dсн).
В задачку расчета термический схемы паровой котельной заходит определение расходов, температур и давлений теплоносителей (пара и воды) по их потокам в границах установки, также суммарной паропроизводительности котельной.
Do = Dт + Dсн + + + Dпсв + Dпхв + Dсп. (33)
Расход пара на технологические нужды:

Dт =

(34)

где — термическая мощность, отпускаемая технологическим пользователям, кВт;
— энтальпия пара, кДж/кг (определяется по давлению и по температуре для перегретого пара либо же по давлению (температуре) насыщения и по степени сухости пара).
Dт =
Расход пара на отопление производственных помещений, если отопление паровое:

(35)

где — термическая мощность, идущая на отопление производственных помещений, кВт;
— термическая мощность, идущая на вентиляцию производственных помещений, кВт;
— энтальпия возвращаемого конденсата (= 4,19tк, где tк=70 С).
Расход пара на собственные нужды принимается

Dсн=0,050 Dотп

(36)

Расход пара на деаэрацию потока подпиточной воды определяется из уравнения термического баланса деаэратора ДР2:

(mпод. — )с+ho = mпод. ctд,

(25)

где — температура воды на входе в деаэратор ДР2, (=80…85 С);
tд — температура деаэрированной воды, равная температуре насыщенного пара в деаэраторе при рд=0,12 МПа, определяем tд=105 0С;
ho — энтальпия пара, вырабатываемого котлом, кДж/кг, при р=0,2 МПа h0=2600 кДж/кг (по h, d — диаграмме).

=

(26)

Определяем термическую мощность, передаваемой по термический сети:
Фсет=?Фкр-?Фс.н., (27)
где: ? Фкр — расчетная термическая мощность котельной, (Вт);
?Фс.н — термическая мощность, потребляемая на собственные нужды, Вт. За ранее принимается до 3% от общей термический мощности котельной установки.
Фс.н.=0,03Фкр =0,036478149,8=194344,5 Вт;
Фсет =6478149,8-194344,5 =6283805,3 Вт.
Расход воды в подающей сети:
, (28)
где: tп — температура прямой сетевой воды на выходе из котла, °С;
t0 — температура оборотной сетевой воды на входе в котел, 0С;
температуры tп и t0 определяем по температурному графику (лист А1).
mп=6283805,3 /4,19(150-70)=18,74 кг/с.
Расход подпиточной воды при закрытом режиме термический сети:
mпод=(0,01…0,03)mп (29)
mпод =(0,01 …0,03)18,74 =0,1874…0,5622 кг/с, принимаем mпод=0,3 кг/с.
Расход воды в оборотной термический сети:
mо= mп- mпод, (30)
mо=18,74-0,3=18,44 кг/с.
По формуле (26) определяем :
Расход пара для обогрева сырой воды Dпсв. до температуры 25…30 С перед химводочисткой определяется из уравнения термического баланса ПСВ:

Dпсв. =

(31)

где tх — температура начальной воды (в зимнюю пору 5 С, в летнюю пору 15 С);
hк — энтальпия конденсата при рк=0,12 МПа, hк=tдс=1054,19=439,95 кДж/кг;
п — к.п.д. подогревателя (0,95…0,98).

Dп.с.в. =0,34,19(30-5)/(2600-439,95)0,96=0,015 кг/с.
температура подпиточной воды определяется из уравнения термического баланса охладителя деаэрированной воды ОДВ:
mпод. с (tд- tпод.) п = (mпод. — ) ( — tг) с,
2.50
Отсюда:
tпод. =,
2.51
0С
Температуру сетевой воды перед сетевыми насосами tсм определяем из уравнения термического баланса точки смешения подпиточной и сетевой воды:
mпод. с tпод. + mо с tо = mп с tсм, (34)
2.52
Преобразуя формулу (34) получим:

tсм = (35)

(32)

(33)

tсм =(0,349,8+18,4470)/18,74=69,68 0С.
Расход пара на сетевые подогреватели Dс.п. определяется из уравнения термического баланса совместно с охладителями конденсата ОК:

Dсп. (ho — ) п = mп. с (tп — tсм),

(36)

где — энтальпия конденсата опосля охладителей ОК,
= tохс=304,19=125,7 кДж/кг.
давление греющего пара принимается в ПС исходя из того, что температура насыщения его на 10…15 С выше, чем tп.
Из уравнения (36) находим:

Dс.п. =

(37)

Расход химочищенной воды на подпитку термический схемы котельной, mх.в.о рассчитывается на компенсацию утрат пара и воды в схеме котельной:

mх.в.о = Dсн.+(1-в) Dт + Dпр + Dсеп,

(38)

где в — коэффициент возврата конденсата, отдаваемого пользователям технологического пара (в=0,5…0,7), если же технологические процессы потребляют пар без возврата конденсата, к примеру, кормоцех, то в=0;
Dпр — расход воды на продувку котла, Dпр = (0,03…0,05) Dс.п., кг/с;
Dсеп — количество пара, отсепарированного в расширителе СНП непрерывной продувки, направляемый в деаэратор ДР 1,
Dсеп = (0,2…0,3) Dпр.
Dпр.=0,042,66=0,11 кг/с;
Dсеп.=0,250,11=0,028 кг/с;
По формуле (38) определяем mх.в.о:
mх.в.о=0,0078 +(1-0,6)0,062+0,11+0,028=0,17 кг/с.
Расход греющего пара на деаэратор питательной воды определяется из уравнения термического баланса деаэратора:

ho+mховс+Dпс +(Dпсв+Dпхв)++Dт вс= mп.всtд,

(39)

где — температура возвращенного конденсата технологического пара (= 40…70 С);
mп.в — расход питательной воды в котле, рассчитанный на выработку пара Dок с учетом продувки котла:

mп.в = Dсп + Dпр,

(40)

mп.в=2,66+0,11=2,77 кг/с.
— энтальпия конденсата опосля отопительных устройств

= 4,19 tк,

(41)

( tк можно принять равной 70 С),
= 4,1970=293,3 кДж/кг,
Опосля преобразования уравнения (38) находим:

=

(42)

Определяем паропроизводительность котельной из уравнения (21): Do = Dт + Dсн + + + Dпсв + Dпхв + Dсп.
Do= 0,062+0,156+0,0078+0,011+0,29+0,015 +0+2,66=2,97 кг/с.
N=
9. Технико-экономические характеристики производства термический энергии

Работа котельной оценивается ее технико-экономическими показателями.
1. Часовой расход горючего (кг/ч):
(43)
q- удельная теплота сгорания горючего, по заданию для каменного угля:=21000 кДж/кг;
— к.п.д. котельного агрегата, — при работе на жестком горючем (приложение 14/1/);
2. Часовой расход условного горючего (кг/ч):
(44)
3. Годичный расход горючего (т либо тыс. м3):
, (45)
где Qгод — годичный расход теплоты, ГДж/год.
т.
4. Годичный расход условного горючего (т либо тыс. м3):
(46)
т.
5. Удельный расход горючего (т/ГДж либо тыс. м3/ГДж):
т/ГДж. (46)
6. Удельный расход условного горючего (т/ГДж либо тыс. м3/ГДж):
т/ГДж.
7. Коэффициент использования установленной мощности котельной:
, (47)
где Фуст — суммарная термическая мощность котлов, установленных в котельной, МВт;
8760 — число часов в году.
Библиографический перечень
1) А.А.Захаров «Практикум по применению и теплоснабжению в с/х» — М.: Колос, 1995.- 176с.:ил.
2) А.А. Захаров «Применение тепла в с/х» — 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Колос, 1980.- 311с.
3) Д.Х. Мигранов «Методические указания к выполнению расчетно-графических работ» — Уфа: БГАУ, 2003.
4) Драганов Б.Х. и др. «Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве».- М.: Агропромиздат, 1990.- 463с.: ил.
]]>