Рефотека.ру / Физика

Курсовая работа: Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;) ;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;) ;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;. ;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;. ;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;.;;.;;..;;...;; ....; ; .....; ; ......; ;.......; ;........; ;;Кафедра "Промышленная теплоэнергетика"


Курсовой проект по дисциплине:

"Источники и системы теплоснабжения предприятия"

"Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной"


Руководитель:

доцент, к. т. н. Лагерева Э. А.

Выполнил:

студент гр. 05-ПТЭ Тимошенко О.С.


Брянск 2009


Разработана система теплоснабжения промышленного предприятия. Определена потребность предприятия в тепле, построены тепловые графики продолжительности тепловых нагрузок. Рассчитаны и построены графики изменения температур и расходов теплоносителя при регулировании тепловой нагрузки. Произведён гидравлический и тепловой расчёт тепловой сети (паропроводы и теплопроводы горячей воды). Определены потери тепла с утечками сетевой воды и через изоляцию теплопроводов. Составлена и рассчитана принципиальная тепловая схема источника теплоснабжения. Произведён выбор пароводяного подогревателя сетевой воды и выполнен его поверочный расчёт.


Содержание


Введение

1. Расчёт тепловых нагрузок промышленного предприятия

1.1 Расчет потребности в тепле цеха №8

1.1.1 Расчётные параметры воздуха

1.1.2 Теплопотери через стены, пол и перекрытие

1.1.3 Расход тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещений

1.1.4 Расчёт тепловыделений в цехе

1.1.5 Определение расчётного расхода тепла на отопление

1.2 Расчёт расхода тепла на отопление всего предприятия

1.2.1 Расчёт расходов тепла на отопление других цехов

1.2.2 Расчёт годового расхода тепла на отопление всего предприятия

1.3 Расчёт расходов тепла на вентиляцию

1.3.1 Определение расчётного расхода тепла на вентиляцию для цеха №9

1.3.2 Определение расчётного расхода тепла на вентиляцию для всего предприятия

1.4 Расчёт расходов тепла на технологические нужды предприятия

1.5 Расчёт расходов тепла на горячее водоснабжение

1.6 Суммарный график теплопотребления

2. Регулирование тепловых нагрузок

3. Гидравлический расчёт

3.1 Гидравлический расчёт водяной тепловой сети

3.2 Гидравлический расчёт паровой сети

4. Тепловой расчёт тепловых сетей промпредприятия

4.1 Расчёт потерь тепла с утечками

4.2 Расчёт толщины изоляции при надземной прокладке трубопроводов

4.3 Расчёт потерь тепла через теплоизоляционную конструкцию

5. Расчёт тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами

5.1 Исходные данные

5.2 Расчёт водогрейной части котельной

5.2 Расчёт паровой части котельной

5.3 Расчёт водоводяного подогревателя

Заключение

Список используемой литературы

Приложение.


Введение


Источником тепла для станкостроительного завода является котельная. Центральные котельные по назначению подразделяются на: производственные, производственно – отопительные, отопительные. В данном случае котельная – производственно – отопительная, она служит для технологического теплоснабжения и для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения промышленных, общественных и жилых зданий.

При проектировании систем теплоснабжения промышленных предприятий одним из наиболее ответственных является этап расчета их тепловых нагрузок.

Расход тепла предприятиями всех отраслей промышленности характеризуется большой неравномерностью. По характеру протекания во времени тепловые нагрузки любо предприятия разделяются на две группы: сезонные и круглогодовые.

Системы теплоснабжения включают в себя три основных звена – источники тепла, теплопроводы и тепловые потребители. Потребность в тепле у теплоиспользующих потребителей не является постоянной и меняется как в зависимости от метеорологических условий, так и от ряда других факторов. Изменение количества теплоты подаваемой потребителям в соответствии с графиками их теплопотребления и называется регулированием отпуска теплоты. Регулирование призвано поддерживать соответствие количества тепла, отпускаемого от источника теплоснабжения, изменяющимся потребностям в тепле тепловых потребителей.

Регулирование повышает качество теплоснабжения, сокращает перерасход тепловой энергии и топлива.

При централизованном теплоснабжении от мощных источников тепла протяженность тепловых сетей может достигать десятков километров, а их системы существенно усложняются. Поэтому вопросами правильного и рационального проектирования и эксплуатации тепловых сетей должно уделяться серьезное внимание, т.к. от этого во многом зависит надежность и экономичность работы всей системы централизованного теплоснабжения.

Одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловых сетей является их гидравлический расчет.

Тепловые сети включают в себя теплопроводы, то есть соединенные сваркой стальные трубы, тепловую изоляцию, запорную и регулирующую арматуру, компенсаторы тепловых удлинений, дренажные и воздухоспускные устройства, камеры обслуживания и строительные конструкции.

В настоящее время тепловые сети выполняются, как правило, двухтрубными, состоящими из прямого и обратного трубопроводов для водяных сетей и паропровода с конденсатопроводом для паровых сетей.

Одним из способов повышения эффективности работы системы теплоснабжения промышленного предприятия является снижение потерь тепла при транспортировке теплоносителя к потребителям. В современных условиях эксплуатации потери тепла в сетях составляют до 5…25% годового отпуска тепла. При правильном проектировании и надлежащей эксплуатации тепловых сетей они могут быть снижены до 5…8% годового отпуска тепла. В связи с этим существенно возрастает роль тепловой изоляции сетевых трубопроводов как фактора, способствующего экономии топлива, а также обеспечивающего необходимый температурный режим в изолируемых тепловых системах. Тепловая изоляция может полностью отвечать своему назначению только при условии правильного ее выбора и расчета.


1. Расчёт тепловых нагрузок промышленного предприятия


1.1 Расчет потребности в тепле цеха №8


1.1.1 Расчётные параметры воздуха

Теплопотребление систем отопления и вентиляции определяется параметрами воздуха внутри и снаружи производственного помещения. По таблице 2 [1] определяем расчётную температуру воздуха в рабочей зоне Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, а по таблице 3 [1] расчётные параметры наружного воздуха: температура Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, скорость ветра Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Поскольку высота цеха больше 4 м, определяем температуру воздуха в верхней зоне цеха и среднюю для помещения, приняв коэффициент нарастания температуры по высоте помещения Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.1.2 Теплопотери через стены, пол и перекрытие

1. Расчёт теплопотерь через продольную стену, ориентированную на ВЗ.

Коэффициент теплоотдачи от воздуха помещения к внутренней поверхности стены [1, табл. 5]


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Коэффициент от наружной поверхности стены в окружающий воздух [1, табл. 6]


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Коэффициент теплопроводности кирпича и штукатурки


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной Вт/мК[1, табл. 10].


Коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности стены по отношению к наружному воздуху


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной[1, табл. 4].


2. Площадь ограждения


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


3. Сопротивление теплопередаче

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

4. Основные теплопотери через стену


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


5. Дополнительные теплопотери в процентах от основных

- на ориентацию ограждения по сторонам света 10% [1,Рис. 3];

- на скорость ветра 10% (т.к. считаем, что ограждение является незащищённым от ветра).

6. Расчетные теплопотери через продольную стену


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной -коэффициент учёта добавочных потерь.

Исходные данные для расчёта теплопотерь через другие наружные ограждения цеха приведены в табл. 1, а результаты расчёта в табл. 2.

7. Расчётные теплопотери арматурного цеха определяются суммированием потерь тела через все наружные ограждения Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Таблица 1 Исходные данные для расчёта теплопотерь через наружные ограждения цеха №3

Наружное ограждение Данные об ограждении Коэффициенты Перепад температур (tвр-tно)°С

Площадь Fj,м2 Толщина δci, м2 Ориентация по сторонам света nj

αвj,

Вт/м2К

αнj,

Вт/м2К

λсj,

Вт/мК











Продольная стена 624 0,52(0,025) С 1 8,7 23 0,87(0,93) 57
То же 624 0,52(0,025) Ю 1 8,7 23 0,87(0,93) 57
Торцевая стена 380 0,52(0,025) З 1 8,7 23 0,87(0,93) 57
То же 380 0,52(0,025) В 1 8,7 23 0,87(0,93) 57
Перекрытие 3952 0,35 - 1 8,7 23 2,04 59
Пол 3952 0,3 - 0,9 8,7 23 0,85 56
Остекление 416 - С 1 - - - 57
То же 416 - Ю 1 - - - 57

Таблица 2 Результаты расчёта теплопотерь через наружные ограждения цеха №3

Наружное ограждение Сопротивление теплопередаче, Roj,м2К/Вт Основные теплопотери QТПj,кВт Добавочные теплопотери к основным теплопотерям, % Коэффициент учёта добавочных потерь β Расчётные теплопотери QТПjр,кВт



на ориентацию по сторонам света на скорость ветра








Продольная стена 0,78 38 10 10 1,2 45,6
То же 0,78 38 0 10 1,1 41,8
Торцевая стена 0,78 27,7 5 10 1,15 31,85
То же 0,78 27,7 10 10 1,2 33,24
Перекрытие 0,36 647,6

1 647,6
Пол 0,52 383

1 383
Остекление 0,31 76,4 10 10 1,2 91,68
То же 0,31 76,4 0 10 1,1 84,04
Всего:



QТП=1358,81кВт

1.1.3 Расход тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещений

Для промышленных зданий значительную величину составляют теплопотери инфильтрацией.

Коэффициент инфильтрации:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- постоянная инфильтрации. Зависит от типа здания, его конструкции и ориентации по отношению к розе ветров.

Принимаем Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной=0,04с/м.

g- ускорение свободного падения;

Н-высота цеха.

Расход тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Суммарные теплопотери:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

1.1.4 Расчёт тепловыделений в цехе

Тепловыделения от электродвигателей, установленных в помещении:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-суммарная мощность электродвигателей

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- коэффициент загрузки двигателей;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- коэффициент одновременности работы оборудования;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- коэффициент полезного действия двигателя;

Учитывая рекомендации [1], принимаем:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Суммарные тепловыделения:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- тепловыделения от оборудования; теплопотери от людей не учитываем, т.к. объём воздуха приходящийся на одного человека >> Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.1.5 Определение расчётного расхода тепла на отопление

Расчётный расход тепла на отопление арматурного цеха определяем из уравнения теплового баланса Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

1.2 Расчёт расхода тепла на отопление всего предприятия


1.2.1 Расчёт расходов тепла не отопление других цехов

Расчетный расход тепла на отопление:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной ,где


q0 - удельный отопительная характеристика здания , Вт/м3К. Ее величина зависит от конструкции здания, его объема, вида производимых работ и др. Значение q0 приведены в [1, табл.13]. Для рассматриваемых цехов удельные отопительные характеристики приведены в табл. 3


Таблица 3

№ цеха

Удельная отопительная характеристика Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

3 0,38
4 0,47
5 0,44
8 0,27

V- объём цеха;

е- коэффициент учёта района строительства предприятия:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Для цеха №3:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №4:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №5:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №8:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расчётный расход тепла на отопление всего предприятия:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.2.2 Расчёт годового расхода тепла на отопление всего предприятия.

1. Суммарные тепловыделения для всего предприятия:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


2. Суммарные теплопотери для всего предприятия определяем из уравнения теплового баланса:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Температура начала-конца отопительного периода для рассматриваемого предприятия


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Средний расход тепла на отопление за отопительный период


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - средняя температура наружного воздуха за отопительный период [1, табл. 3].

Вследствие работы предприятия с выходными днями, рассчитываем нагрузку дежурного отопления для средней и расчётной температур наружного воздуха


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Число рабочих часов за отопительный период:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Число нерабочих часов за тот же период:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


z - коэффициент учёта рабочих смен в сутках;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - коэффициент учёта рабочих дней в неделю.

Годовой расход тепла на отопление всего предприятия составляет


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Определим координаты для построения графика скорректированной нагрузки


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


1.3 Расчёт расходов тепла на вентиляцию


1.3.1 Определение расчётного расхода тепла на вентиляцию для цеха №9

Вентиляция проектируется для обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в помещении.

Количество вентиляционного воздуха


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-объём помещения;

Расчётный расход тепла на вентиляцию


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- теплоёмкость воздуха.


1.3.2Определение расчётного расхода тепла на вентиляцию для всего предприятия

Для остальных цехов предприятия расчёт расхода тепла на вентиляцию проводим по удельной вентиляционной характеристике.

Расчет расхода тепла на вентиляцию:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


qв - удельная вентиляционная характеристика, Вт/м2К .Ее значения зависит от назначения зданий и приведены в [1, табл.20]. Для рассматриваемых цехов удельные вентиляционные характеристики приведены в табл. 4.


Таблица 4

№ цеха

Удельная вентиляционная характеристика Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

3 0,58
4 0,18
5 0,61
8 0,92

Для цеха №2:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №5:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №6:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №9:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расчётный расход тепла на вентиляцию для всего предприятия


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Средняя за отопительный период нагрузка вентиляции


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Годовой расход тепла системами вентиляции


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Определим координаты для построения графика скорректированной вентиляционной нагрузки


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.4 Расчёт расходов тепла на технологические нужды предприятия


Определяем максимальный расход пара цехом №9 на технологию:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной , где


кн.м. = 0,8 - коэффициент несовпадения максимума потребления пара технологическими агрегатами цеха;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - максимальный расход пара, потребляемый j-м технологическим агрегатом;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- число однотипных агрегатов с одинаковым паропотреблением;

n – число типов агрегатов;


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Максимальный в течении года среднесусочный расход тепла на технологические нужды цеха :


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


кз.с. = 0,9 - коэффициент заполнения суточного графика теплопотребления на технологические нужды (равен 0,9…0,96 для предприятий первой группы, к которой и относится данное предприятие).


h0=2762,9,0 кДж/кг


- энтальпия насыщенного пара (определяется по [6] для заданного давления пара P=0,7МПа).


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной кДж/кг


- энтальпия холодной воды (температура холодной воды принимается равной 5°С).


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной кДж/кг


– энтальпия возвращаемого конденсата.


=0,65


- доля возвращаемого конденсата.

Для цеха №9:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №3:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №4:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №5:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №8:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Максимальный в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды всего предприятия:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Среднегодовой расход тепла на технологические нужды всего предприятия


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-коэффициент заполнения суточного графика теплопотребления на технологические нужды ( равен 0,6…0,76 для предприятий 1-й группы).

Годовой расход тепла на технологические нужды всего предприятия


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.5 Расчёт расходов тепла на горячее водоснабжение


Средний за неделю расход тепла на горячее водоснабжение цехов, оборудованных умывальниками:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-норма потребления горячей воды температурой Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной на единицу потребления [1, табл.23];

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- число потребителей, принимается равным числу работающих в смену Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- расчётная длительность подачи тепла на горячее водоснабжение, принимается равной продолжительности смены и составляет 8ч;


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Для цеха №9:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №3:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №4:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №5:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №8:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Средний за неделю расход тепла на горячее водоснабжение душевыми:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-норма потребления горячей воды Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной на единицу потребления [1, табл. 23];


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- число душевых сеток, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- число рабочих в смену;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- расчетное число человек на одну душевую сетку (на стадии проектных работ принимается равным 10).

Для цеха №2:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №3:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №5:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №6:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №9:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расчётный расход тепла на горячее водоснабжение по предприятию


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


4. В летний период теплопотребление на горячее водоснабжение уменьшается вследствие повышения температуры холодной водопроводной воды до 15°С и составляет:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


5. Годовой расход тепла на горячее водоснабжение :


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


y =5/7 - коэффициент, учитывающий долю выходных дней;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- длительность периода отопления;

Z =1- коэффициент, учитывающий число рабочих смен;


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.6 Суммарный график теплопотребления


Годовой расход тепла промышленного предприятия вычисляется суммированием годовых расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Распределение расхода тепла предприятием в течение года определяется по годовому графику продолжительности суммарной тепловой нагрузки (Рис. 2.). Пользуясь этим графиком, можно по заданной температуре наружного воздуха определить необходимый расход тепла.

Расходы тепла на отоплении, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нагрузки для каждого цеха и всего предприятия в целом сведены в таблицу 5.


Таблица 5

цеха

Название цеха QОР,КВт QВР,КВт QГВ,КВт QТ,КВт tнк,єС
3 Кузнечно-прессовой 1047,4 1719 38,1 1703,7 7,2 (+8)
4 Сборочный 1594,5 656 29,7 3407,4 13(+8)
5 Гальванический 1352,8 2016 22,8 504,8 10(+8)
8 Литейный 1030,5 3775,6 37,5 757,2 0,4
9 Термический 578,8 621 27,2 2876 8,1(+8)

Σ 5604 8787,6 155,3 9267 8

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Рис 2. Годовой график продолжительности суммарной тепловой нагрузки промышленного предприятия

Регулирование тепловых нагрузок


Исходные данные:

Тип системы отопления: воздушное отопление.

Расчетная температура воды в падающей магистрали – Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Расчетная температура оды в обратной магистрали – Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Величина отношения тепловыделений к расчетной нагрузке отопления ψ;

Расчетная температура наружного воздуха – Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Расчетная внутренняя температура – Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Пример расчета всех параметров для температуры наружного воздуха Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Для расчета температурных графиков в данном случае используется формулы центрального качественного регулирования, когда к тепловой сети подключены воздушные системы отопления без снижения температурного потенциала (непосредственно).


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Здесь


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

На предприятии цеха №8 имеют большие тепловыделения. Для цехов с большими тепловыделениями относительная нагрузка определяется по зависимости:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Для цеха №8


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Система отопления отключается при температуре наружного воздуха:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Для цеха №8


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


При чисто качественном регулировании нагрузки этих цехов температуры сетевой воды имели бы значения Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной и Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. Если организовать только центральное регулирование, будет иметь место так называемый "перетоп" помещений цеха №8.

Для снижения отопительной нагрузки в этих условиях следует ввести местное количественное регулирование – уменьшение расхода сетевой воды на этот цех по мере повышения наружной температуры вплоть до полного отключения подачи воды при Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, соответственно для цеха №8.

Закономерность снижения расхода для водяной системы отопления:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


Для цеха №8


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Температура обратной воды в местной отопительной системе Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной при этом определяется по формуле:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Для цеха №8


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Примем минимальную температуруСистемы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. при Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной<Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойрасход корректируется по формуле:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Тогда


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Для определения расхода сетевой воды определим расчетный расход на цеха №8 и остальные объекты предприятия:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №8:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Для остальных объектов предприятия:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расчетные температуры сетевой воды для вентиляционных калориферов берутся из отопительного графика при


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, т.е. Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойСистемы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Определение температуры сетевой воды за вентиляционными калориферами Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной определяется по формуле:

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Уравнение решается последовательным приближением по Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной т.о., Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расход воды при данной температурах наружного воздуха:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Относительный расход воды в системе вентиляции


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расход сетевой воды на системы отопления при центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке будет постоянным:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Максимальный суммарный расход сетевой воды:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Температура сетевой воды в обратной линии тепловой сети определяется как температура смеси:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Графики регулирования представлены на рис. 3.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

3. Гидравлический расчёт


3.1 Гидравлический расчёт водяной тепловой сети


Исходными данными для расчета являются: схема тепловой сети, длины участков и расходы воды у потребителей. Эти данные приведены на рис. 4. Помимо задвижек и вентилей, указанных на схеме сети, на каждые 100 м трубопроводов сети в среднем установлено по одному сальниковому компенсатору и по сварному трехшовному колену.

Расходы воды у потребителей определяются тепловыми нагрузками потребителей, температурным графиком сети, схемой подключения потребителей к сети и способом регулирования.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Рис. 4. Схема водяной тепловой сети


Гидравлический расчет сети выполняется на максимальный расход сетевой воды.

Так, при параллельном подключении к водяной тепловой сети систем водяного отопления и вентиляции и центральном качественном регулировании по отопительной нагрузке, максимальный расход в сети, будет при температуре наружного воздуха, равной расчетной температуре для вентиляции tно (из графиков регулирования) и определяется как

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Для цеха №2


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №3


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №5


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №6


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;


Для цеха №9


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расчёт главной магистрали.

За направление главной магистрали выбираем направление О-5.

Участок Г-5:

Длинна участка Г-5 Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; расход воды Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Определение диаметра участка.

Предварительная оценка диаметра участка выполняется по формуле:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - удельное падение давления на участке; предварительно принимаем на основе рекомендаций.

Ближайший стандартный внутренний диаметр Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Действительное удельной падение давления определяется по формуле:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Определение эквивалентной длины местных сопротивлений


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойгде Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


На участке имеются задвижка, вентиль, тройник, 3 компенсатора, 3 трёхшовных колена. Их коэффициенты местных сопротивлений имеют следующие значения:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Падение давления на участке:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Результаты расчёта остальных участков магистрали сведены в таблицу 6.

Расчёт ответвлений.

Ответвление Г-4:

Длина ответвления Г-4 Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; расход воды Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Падение давления на ответвлении:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Удельное падение давления


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной (предварительно оценивается).

Диаметр ответвления:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Ближайший стандартный внутренний диаметр Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Эквивалентная длина местных сопротивлений ответвления:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Действительное удельной падение давления определяется по формуле:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Уточнение падения давления на ответвлении:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Результаты расчёта остальных ответвлений сведены в таблицу 6.

Пьезометрический график представлен на рис. 5.


Участок Длина участка l, м Расход теплоносителя G, кг/с Результаты



предварительного расчёта окончательного расчёта



Rл,Па/м d, м dГОСТ, м Rлд,Па/м lэ, м lп, м ΔР, Па
Магистраль
ОА 450 42,93 80,000 0,216 0,259 30,32 116,8 566,8 17187,9
АБ 50 39,35 80,000 0,209 0,259 25,48 10,3 60,3 1537,1
БВ 100 25,01 80,000 0,176 0,184 61,95 12,9 112,9 6993,4
ВГ 100 16,76 80,000 0,151 0,175 36,20 12,4 112,4 4068,1
Г-5 350 10,05 80,000 0,124 0,125 76,14 41,6 391,6 29819,3
Ответвления
Г-4 200 6,71 112,96 0,099 0,100 109,53 42,0 242 26503,8
В-3 150 8,25 132,53 0,104 0,125 51,31 52,3 202,3 10379,1
Б-8 100 14,34 272,54 0,112 0,125 155,03 56,0 156,0 24188,2
А-9 50 3,58 565,57 0,057 0,70 202,81 23,1 73,1 14832,6

Таблица 6 Результаты гидравлического расчёта водяной сети промпредприятия


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Рис. 5. Пьезометрический график


3.2 Гидравлический расчёт паровой сети


Пар поступает к потребителям в насыщенном состоянии. Параметры пара у абонентов Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. От источника пар отпускается с параметрами Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Расчет главной магистрали.

Расчет участка Г-5.

Длина участка Г-5 Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, расход пара на технологические нужды цехом 5 Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, расход пара для систем горячего водоснабженияСистемы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. Расход пара на участке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Определение средней плотности на участке.

Среднее давление на участке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Удельное падение давления на участке Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной принимаем в первом приближении как среднее для магистрали:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Средняя температура на участке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Средняя плотность на участке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Определение диаметра участка


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


при Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной , рекомендуется для паропроводов.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Ближайший стандартный внутренний диаметр Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Действительное удельное падение давления


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Определение эквивалентной длины местных сопротивлений.

На участке имеются задвижка, вентиль, тройник, 2 компенсатора, 2 трёхшовных колена.

Их коэффициенты местных сопротивлений имеют следующие значения:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Падение давления на участке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Давление в узловой точке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Результаты расчётов остальных участков магистрали сведены в таблицу 7.

Расчёт ответвлений.

Ответвление Г-4.

Длина участка Г-4 l=200 м; расход пара на технологические нужды цехом 5 Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, расход пара для систем горячего водоснабжения Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.Расход пара на участке Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Падение давления на ответвлении


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Удельное падение давления


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Средние параметры на ответвлении


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Средняя плотность на участке Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойкг/м3.

Определение диаметра ответвления


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Действительное удельное падение давления


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Определение эквивалентной длины местных сопротивлений


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Падение давления на участке


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Давление у абонента.

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Как правило, лучше иметь некоторый экономический запас по давлению у потребителя, который всегда может быть сдросселирован. Остальные ответвления считаются аналогично, и приводится в таблице 7.


Участок Длина участка l, м Расход теплоносителя G, кг/с Результаты Давление в конце участка Рк, Па



предварительного расчёта окончательного расчёта



Rл,Па/м Рср,Па t, єС p, кг/м3 d, м dГОСТ, м Rлд,Па/м lэ, м ΔР, Па
Магистраль
ОА 450 3,672 86,32 852022,7 165,5 3,67 0,231 0,300 21,66 191,77 13903,8 761881,1
АБ 50 3,188 82,69 755208,8 160,5 3,33 0,225 0,250 46,84 11,00 2857,71 747977,3
БВ 100 2,743 84,69 760801,5 159,0 3,18 0,214 0,250 36,33 44,7 5257,5 745119,6
ВГ 100 1,154 94,72 749908,3 157,0 3,03 0,150 0,150 98,63 62,2 15999,5 739862,0
Г-5 350 0,290 63,49 716666,7 152,5 2,67 0,099 0,100 59,36 52,0 22862,4 723862,5
Ответвления
Г-4 200 1,589 79,54 719931 156,0 2,95 0,200 0,200 42,30 61,61 11070 728792,0
В-3 150 0,869 177,16 711931,2 154,5 2,81 0,125 0,125 154,93 29,60 2782,02 705379,1
Б-8 100 0,0445 300,79 722559,8 159,0 3,13 0,080 0,080 379,41 33,82 50774,7 708944,1
А-9 50 0,484 639,69 723988,6 160,5 3,33 0,080 0,080 427,78 21,62 30640,9 717336,4

Таблица 7 Результаты гидравлического расчёта паровой сети промпредприятия


4. Тепловой расчёт тепловых сетей промпредприятия


4.1 Расчёт потерь тепла с утечками


Объем всей сети:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Определяем объём внутреннего трубопровода:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной , где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- удельный объем внутренних трубопроводов промпредприятия;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойи Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - расходы тепла на отопление и вентиляцию всех цехов завода (см. табл.5).

Определяем суммарный объём участков и ответвлений:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Расход утечек:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Потери от утечек:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


где Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - температура воды в подающей магистрали

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - температура воды в обратной магистрали

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - температура холодной воды .


4.2 Расчёт толщины изоляции при надземной прокладке трубопроводов


Рассмотрим участок Г – 5:

Длина участка Г-5 Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, средняя за отопительный период температура воды в подающей линии Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойоС, в обратной линии Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойоС. Глубина заложения труб Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойм, канал уложен в грунт средней влажности, температура которого составляет Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. По [5, табл.1] определяем теплоизоляционный материал: Плиты из стеклянного штапельного волокна полужёсткие, технические марки ППТ – 75.

Определяется средняя температура теплоизоляционного слоя:

- подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Определяем теплопроводность теплоизоляционного материала:

- для подающего трубопровода:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- для обратного трубопровода:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


По табл. 14 выбирается нормированная плотность теплового потока для подающего трубопровода Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, для обратного трубопровода - Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Предварительно определяется наружный диаметр теплоизоляционного слоя:

- подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Тогда размеры канала составят:

- ширина


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- высота


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- эквивалентный диаметр


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


По табл. 12 выбирается коэффициент теплопроводности для маловлажного грунта Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Вычисляется термическое сопротивление теплоотдаче от воздуха внутри канала к внутренней стенке канала по формуле (18)


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Определяется термическое сопротивление грунта по формуле (19)


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Рассчитывается по формуле (22) температура воздуха в канале


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


По формулам (23)-(24) определяются величины В:

- для подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


откуда Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

- для обратного трубопровода

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


откуда Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

По формуле (4) определяется толщина теплоизоляционного слоя:

- для подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- для обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Согласно табл. 7 принимается толщина теплоизоляционного слоя для подающего трубопровода Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной для обратного трубопровода Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


4.3 Расчёт потерь тепла через теплоизоляционную конструкцию


Расчёт участка Г-5.

Длина участка l=350 м. Температура теплоносителя в начале участка в подающей линии Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, в обратной линии - Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной; расход теплоносителя G = 10,05 кг/с. Диаметр трубопроводов Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельноймм. Теплоизоляционный слой выполнен из Плиты из стеклянного штапельного волокна полужёсткие, технические марки ППТ – 75, толщина теплоизоляционного слоя подающего трубопровода Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной обратного - Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. Температура грунта на глубине залегания теплопровода Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной. Коэффициент теплопроводности грунта Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Определяется средняя температура теплоизоляционного слоя для:

- подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Рассчитывается по формуле (16) коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала:

- для подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- для обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Вычисляются диаметры теплоизоляционной конструкции:

- подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


По табл. 12 для заданного диаметра трубопроводов определяются минимальные расстояния в свету между строительными конструкциями и трубопроводами: а=80 мм; b=140 мм; с=50 мм; d=150 мм.

Рассчитываются размеры поперечного сечения канала:


высота Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

ширина Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


По табл. 13 выбирается стандартный железобетонный короб с поперечным сечением Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной эквивалентный внутренний диаметр Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

По формуле (11) определяется термическое сопротивление:

- подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-

обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


По формуле (18) вычисляется сопротивление теплоотдаче от воздуха внутри канала к внутренней стенке канала Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Определяется термическое сопротивление грунта Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойпо формуле (19)


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Рассчитывается температура воздуха в канале по формуле (25)


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Вычисляются по формулам (27)-(28) удельные потери тепла:

- подающего трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- обратного трубопровода


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Суммарные потери тепла на расчетном участке тепловой сети


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Тепловые потери на участке подающей линии

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Температура теплоносителя в конце расчетного участка определяется по формуле (14):


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Тепловые потери на участке обратной линии


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Температура теплоносителя в конце расчетного участка:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расчет остальных участков производится аналогично. Результаты расчетов представлены в таблице 12.

Таким образом, суммарные потери через изоляцию Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Таблица 12 Результаты теплового расчета тепловой сети при прокладке трубопроводов в непроходных каналах.

Участок Магистраль Ответвления

О-А А-Б Б-В В-Г Г-5 А-9 Б-2 В-7 Г-4
Длина участка l,м 450 50 100 100 350 50 100 150 200
Расход на участке G, кг/с 42,93 39,35 25,01 18,30 10,05 3,58 14,34 8,25 6,71
Эквивалентный диаметр dэ, мм 800 800 720 720 600 600 600 600 600
Термическое сопротивление подающего трубопровода R п, мК/Вт 0,835 0,836 1,098 1,098 1,455 1,705 1,454 1,454 1,682
Термическое сопротивление обратного трубопровода R о, мК/Вт 0,715 0,716 1,256 0,955 1,293 1,942 1,292 1,292 1,513
Термическое сопротивление канала R вк, мК/Вт 0,050 0,050 0,050 0,055 0,066 0,066 0,066 0,055 0,066
Термическое сопротивление грунта R гр, мК/Вт 0,267 0,267 0,267 0,281 0,306 0,306 0,306 0,281 0,306
Термическое сопротивление канала и грунта R к-гр, мК/Вт 0,317 0,317 0,317 0,337 0,372 0,372 0,372 0,337 0,372
Темпрература воздуха в канале t k, С 51,0 51,0 42,8 45,6 41,1 36,3 41,1 38,8 37,7
Удельные потери тепла через изоляцию прямого трубопровода q п, Вт/м 118,5 118,4 97,6 95,1 74,8 66,7 74,9 76,4 66,7
Удельные потери тепла через изоляцию обратного трубопровода q о, Вт/м 83,4 83,4 63,5 63,4 47,9 40,8 47,9 47,9 41,4
Суммарные удельные потери qи, Вт/м 201,9 201,8 161,1 158,5 122,7 107,5 122,7 124,3 108,1
Потери тепла через изоляцию трубопровода Q и, кВт 173,0 19,2 31,0 30,4 83,0 10,5 23,7 36,1 42,0
Потери тепла через изоляцию подающего трубопровода Q ип, кВт 64,0 7,1 11,7 11,4 31,4 4,0 9,0 13,8 16,0
Температура в конце участка τ к п 149,6 149,6 149,5 149,3 148,6 149,4 149,5 149,1 148,8
Потери тепла через изоляцию обратного трубопровода Q ио, кВт 109,0 12,1 19,3 19,0 51,5 6,5 14,7 22,4 26,0
Температура в конце участка τ к о 69,4 69,3 69,1 68,9 67,7 69,0 69,1 68,5 68,0

5. Расчёт тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами


5.1 Исходные данные


Котельная предназначена для централизованного теплоснабжения промышленного комплекса, а именно систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и пароснабжения промышленных предприятий.

Технологическим потребителям отпускается пар с параметрами:


p=0,8 МПа, t=175 оС в количестве Dт=14,76 т/ч


Расчетные нагрузки отопления и вентиляции


Qо=5604 кВт, Qв=8787,6кВт.


Нагрузка горячего водоснабжения


Qт=9264 кВт.


Температурный график отопительной тепловой сети – 150/70 оС.

Подогрев сырой воды перед химводоочисткой производится до 20 оС.

Деаэрация питательной и подпиточной воды осуществляется в атмосферных деаэраторах при температуре 104 оС, питательная вода имеет температуру 104 оС, подпиточная – 70 оС.

Величина непрерывной продувки котлов pпр=4% паропроизводительности котельной.

Коэффициент возврата конденсата от технологических потребителей φ=65%, его температура tвк=85 оС.

Котельная работает на мазуте. Возврат конденсата греющего пара с мазутного хозяйства φм.х.=80%, его температура tвкм.х.=60 оС.

Расчет выполнен для максимально-зимнего периода.


Расчёт водогрейной части котельной.


1.Общая тепловая нагрузка водогрейной части котельной по внешним потребителям.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Утечки в тепловых сетях Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной принимаются равными 0,75% от объема воды в трубопроводах теплосетей:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


где Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - объем воды в трубопроводах теплосетей Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, м3.

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- объемы воды в наружных теплосетях и внутренних трубопроводах, рассчитывается по фактической протяженности подающего и обратного водоводов и их диаметрам.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


где Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- длина i-го участка трубопровода, км;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- удельная емкость i-го участка трубопровода в зависимости от внутреннего диаметра, м3 /км.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,

где Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- расчетная тепловая нагрузка отопления-вентиляции, МВт;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- удельный объём внутренних трубопроводов, м3/МВт.

Для промышленных предприятий Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной м3/МВт, тогда объем воды в наружных теплосетях:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Объем воды во внутренних трубопроводах


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


Объем воды в трубопроводах теплосетей


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Утечки в тепловых сетях составят:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Потери тепла с утечкой сетевой воды:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


где Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- утечки в тепловых сетях, кг/с;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - теплоемкость воды, кДж/(кг К);

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - температура сетевой воды в подающей и обратной линиях сети;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- температура исходной воды, Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной = 5°С.

Тогда потери тепла с утечками:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход сетевой воды на максимально зимнем режиме.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход подпиточной воды.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход воды на рециркуляцию определяется из условия обеспечения на выходе из котла t1к=70оС. На максимально зимнем режиме τ1=150 оС=t11к, следовательно, Gрец=0.

Расход сетевой воды, поступающей в котел из обратной линии сети.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход воды через котел.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Проверка расхода сетевой воды на выходе из котельной.

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Тепловая производительность водогрейных котлов.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Данная производительность можно обеспечить четырьмя водогрейными котлами КВ-ГМ4,65 теплопроизводительность 4,65 МВт номинальный расход воды Gном=49,5 т/ч

10.Проверка расхода воды через котел.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-


для данного типа котлов, следовательно для обеспечения номинального расхода воды через котлы следует увеличить расход по линии рециркуляции на величину


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


11.Температура воды на входе в котел.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


5.2 Расчёт паровой части котельной


Предварительная оценка суммарной производительности паровых котлов с учетом расхода пара на собственные нужды (деаэраторы, подогреватели) и мазутное хозяйство, а также потерь внутри котельной.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, здесь b=0,22; c=0,18; φ=0,65

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Уточнение расхода пара на мазутное хозяйство котельной (паровые и водогрейные котлы)


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- расход пара на разогрев мазута для паровых котлов; здесь Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - удельный расход пара на разогрев мазута на 1 тонну вырабатываемого пара.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- расход пара на разогрев мазута для водогрейных котлов; здесь Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - удельный расход пара на разогрев мазута на 1 Гкал. отпущенного тепла


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Уточненная оценка паропроизводительности котельной с учетом 3% потерь внутри котельной.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расчет узла непрерывной продувки.

количество воды, удаляемое из котла с продувкой


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Количество пара образующегося в сепараторе непрерывной продувки.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


здесь h’пр. – энтальпия продувочной воды на входе в расширитель – сепаратор (в барабане котла)

h’’пр. – энтальпия продувочной воды на выходе из расширителя

Количество продувочной воды, выходящей из расширителя.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход химочищенной воды, восполняющей потери теплоносителей


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Потери конденсата.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход сырой воды.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Температура сырой воды после охладителя продувки.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход пара на пароводяной подогреватель сырой воды


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Температура химочищенной воды, поступающей в деаэратор подпиточной воды (после охладителя подпитки)


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Принимаем как 10% от Gподп


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход пара на деаэратор подпиточной воды


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойСистемы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


С учетом количества пара, идущего на подогрев воды, фактический расход химочищенной воды, поступающей в подпиточный деаэратор.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


уточняем


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход пара на пароводяной подогреватель химочищенной воды.


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной здесь

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- расход химочищенной воды, поступающей в деаэратор.

Суммарное количество воды и пара, поступающих в деаэратор питательной воды, за исключением греющего пара:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Средняя температура поступивших потоков:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Расход пара на деаэратор питательной воды:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Суммарный расход пара на собственные нужды котельной:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Паропроизводительность котельной с учетом внутренних потерь:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Проверка расчета:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


Проведенный расчет показывает, что данная котельная может быть укомплектована тремя паровыми котлами ДЕ-6,5-14 и четырьмя водогрейными КВ-ГМ 4,65.


5.3 Расчёт водоводяного подогревателя


К расчету принимаем водоводяной охладитель подпиточной воды в котельной и производим его поверочной расчет. Исходными данными к расчету являются: - температуры нагреваемой химически очищенной воды на входе и выходе:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойее расход Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


- температуры охлаждения подпиточной воды на входе и выходе:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной ее расход Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


1.Тепловая мощность теплообменника:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

2.Средний по поверхности температурный напор:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


-средняя температура подпиточной воды, которая движется в межтрубном пространстве;


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

- средняя температура химически очищенной воды, которая движется в трубах.

3.Необходимая поверхность теплообмена при ориентировочно принимаемом значении коэффициента теплопередачи Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной=1500 Вт/(м2∙К):


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


4. Площадь сечения трубок при принятой скорости в трубках wтр=1,5м/с:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


Где Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-плотность воды при температуре Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

5. Площадь сечения межтрубного пространства при принятой скорости wм.тр =0,5м/с:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной, где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной-плотность воды при температуре Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.

Теперь делаем выбор теплообменника. Ближайшим подходящим будет водяной подогреватель типоразмера ОСТ 34-588-68-04, имеющий следующие параметры:

- поверхность теплообмена – F=1,31 м2;

- диаметр корпуса – Dн/Dвн=76/69 мм/мм;

- диаметр трубок - dн/dвн=16/14 мм/мм;

- число трубок в одной секции – n =7 шт;

- площадь сечения трубок – Fтр =0,00108 м2;

- площадь сечения межтрубного пространства – Fм.тр=0,00233 м2;

- эквивалентный диаметр межтрубного пространства – dэкв=16,4 мм.

Поверочный расчет теплообменника:

1.Скорость водя в трубках и между трубками:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


2. Коэффициент теплоотдачи:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельнойгде


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - приведены в таблице 4.1 [5, c.76];

- при Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- трубках;

- при Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной - в межтрубном пространстве;


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной;

Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


3. Расчетный коэффициент теплопередачи:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,где


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной- средний коэффициент теплопроводности латуни.

4.Температурный напор в противоточной схеме:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной.


5.Необходимая расчетная поверхность теплообмена:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной


6.Выбранный теплообменник имеет запас поверхности:


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной,


что является приемлемым результатом, поскольку не превышает допустимых 15-20% запаса поверхности.


Заключение


Годовой расход тепла станкостроительным заводом составил 304625,1 ГДж/год. Для покрытия тепловых нагрузок отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических нагрузок спроектирована котельная. Котельная укомплектована тремя паровыми котлами ДЕ-6,5-14 и четырьмя водогрейными КВ-ГМ 4,65.

Выбран водоводяной подогреватель. Поверочный расчёт теплообменника показал, что он подходит для данных условий эксплуатации.

Рассмотрен вопрос регулирования тепловых нагрузок, что обеспечивает комфортные условия работы персонала предприятия, сокращает перерасход тепловой энергии и топлива. Производится качественное централизованное регулирование. Для цеха №8 (цех с большими тепловыделениями) осуществляется местное количественное подрегулирование.

Проведенный гидравлический расчет позволил выбрать необходимые для рассчитанных расходов теплоносителей диаметры труб магистральных трубопроводов и ответвлений. Тепловой расчет сетей позволил определить потери тепла через теплоизоляционные конструкции.


Список используемой литературы


Расчет тепловых нагрузок промышленного предприятия: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов дневной формы обучения специальности 100700- "Промышленная теплоэнергетика"

Регулирование централизованного теплоснабжения промпредприятия: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов дневной формы обучения специальности 100700- "Промышленная теплоэнергетика"

Гидравлический расчет тепловых сетей: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов дневной формы обучения специальности 100700- "Промышленная теплоэнергетика"

Тепловой расчет тепловых сетей промпредприятия: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов дневной формы обучения специальности 100700- "Промышленная теплоэнергетика"

Тепловые схемы центральной котельной, их расчет и выбор оборудования: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов дневной формы обучения специальности 100700- "Промышленная теплоэнергетика".

Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. – 7-е изд., стереот. – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 472 с.: ил


Приложение


Системы теплоснабжения станкостроительного завода от котельной

Похожие работы:

  1. • Планирование развития систем теплоснабжения
  2. • Надёжность систем теплоснабжения
  3. • Методика расчета теплоснабжения промышленного жилого ...
  4. • Улучшение теплового и гидравлического режима системы ...
  5. • Проектирование системы электроснабжения ...
  6. • География тепловой электроэнергетики России.
  7. • Система централизованного теплоснабжения жилых ...
  8. •  ... деятельности РУП "Станкостроительный завод им. Кирова"
  9. • Анализ энергоэффективности системы теплоснабжения ...
  10. • Проектирование закрытой системы теплоснабжения ...
  11. • Развитие децентрализованного теплоснабжения
  12. • Система тепло- и энергоснабжения промышленного ...
  13. • Городские инженерные сети
  14. • Теплоснабжение районов г. Казани
  15. • История атомной энергетики Украины
  16. • Расчет системы электроснабжения ремонтно ...
  17. • Теплоснабжение жилого района г. Чокурдах
  18. • Системы теплоснабжения молочного предприятия в городе Курске
  19. • Реконструкция теплоснабжения ОАО "САРЭКС" с ...
Смотреть все похожие работы
Рефетека ру refoteka@gmail.com