При расчете тепловой схемы котельной используются уравнения теплового и материального (весового) баланса для всех её элементов, при расчете диаметров трубопроводов - уравнение неразрывности потока.

В общем случае основными целями расчета тепловой схемы котельной являются:

– определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды и потерь,

– определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора основного оборудования;

– определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).

Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную производительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 4-х характерных режимов с соответствующих температуре наружного воздуха в населенном пункте, определяемые по СНБ 2.04.01-2000 «Строительная климатология» [1], СНБ 4.02.01-03 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [2] или по таблице 1 приложений.

Для расчетных режимов приняты температуры для г.Жлобин:

1) наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0, 92(t₁=-24⁰C);

2) средней наиболее холодного месяца(t₂=-6⁰C);

3) средней температуры за отопительный период(t₃=-0, 9⁰C);

4) летнего периода(t₄=22, 4⁰C).

Исходя из заданных тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение для всех характерных режимов определяются:

1.3.1 Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию:

где – расчетная температура внутреннего воздуха;

– температура наружного воздуха расчетного периода;

– средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки [прил. А].

 

1) Для наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92

2) Для средней температуры наиболее холодного месяца

3) Для средней температуры за отопительный период

4) Для летнего периода не определяется.

1.3.2 Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию в расчётный период, МВт:

где Q_o.в. – тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт, принимается по заданию; Q_o.в.= 3, 2 МВт.

 

1) Для наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92

МВт

2) Для средней температуры наиболее холодного месяца

МВт

3) Для средней температуры за отопительный период

МВт

4) Для летнего периода не определяется

1.3.3 Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, МВт:

(1.3)

где β = 0, 8 – коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды

на горячее водоснабжение в летний период по отношению к отопительному периоду;

55 – температура горячей воды в системе горячего водоснабжения, ⁰С;

– температура холодной воды в отопительный период;

– температура холодной воды в летний период.

Q_г.в = 4 МВт – тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, принимается по заданию.

 

1) Для наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92 Q_г.в = 2, 2 МВт;

2) Для средней температуры наиболее холодного месяца Q_г.в = 2, 2 МВт;

3) Для средней температуры за отопительный период Q_г.в = 2, 2 МВт

4) Для летнего периода .

1.3.4 Текущая температура сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах:

, – температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °С, принимаются по заданию.

 

1) Для наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0, 92

,

2) Для средней температуры наиболее холодного месяца

,

3) Для средней температуры за отопительный период

,

4) В летний период параметры теплоносителя , .

1.3.5 Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, т/ч:

где – теплоемкость воды.

 

1)

 

2)

 

3)

 

4) В летний период не находится.

1.3.6 Расход сетевой воды на горячее водоснабжение, т/ч:

 

1)

 

2)

 

3)

 

4)

1.3.7 Общий расход сетевой воды внешними потребителями в подающей магистрали тепловой сети, т/ч:

 

1) G_c= 45, 86+ 31, 53 = 77, 38 т/ч

2) G_c= 45, 86+ 55, 56 = 101, 41 т/ч

3) G_c= 45, 86+ 70, 98 = 116, 83 т/ч

4) G_c= 0 + 30, 27 = 30, 27 т/ч

1.3.8 Расход пара на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, т/ч:

где – энтальпия пара, подаваемого на подогреватели воды, кДж/кг (давление 0, 7 МПа), ;

– энтальпия конденсата на выходе из подогревателей воды;

– КПД подогревателя.

Расход пара на отопление, вентиляцию:

 

1)

 

2)

 

3)

 

4) Не находится для летнего периода.

Расход пара на горячее водоснабжение:

 

1)

 

2)

 

3)

 

4)

1.3.9 Выработка пара для внешних потребителей, т/ч:

где D_тех = 8 т/ч – расход пара на технологические нужды, т/ч; принимается по заданию.

 

1) т/ч

2) т/ч

3) т/ч

4) т/ч

1.3.10 Максимальная паропроизводительность котельной установки, т/ч:

Где – расход пара на собственные нужды котельной, т/ч;

- потери пара внутри котельной, т/ч.

 

1) т/ч; т/ч;

т/ч.

 

2) т/ч; т/ч;

т/ч.

 

3) т/ч; т/ч;

т/ч.

 

4) т/ч; т/ч;

т/ч.

1.3.11 Расход питательной воды, подаваемой в котел, т/ч:

(1.13)

где – расход продувочной воды, т/ч. Согласно СНиП II-35-76 «Котельные установки» [3], для котлов с давлением до 1, 4 МПа включительно, расход продувочной воды должен быть не более 10% от

(1.14)

С учетом расхода пароводяной смеси , т/ч, идущей на продувку котла, принимается типоразмер сепаратора непрерывной продувки (СНП). Характеристики СНП приведены в таблице 3.4.

 

1) т/ч; т/ч,

2) т/ч; т/ч,

3) т/ч; т/ч,

4) т/ч; т/ч.

1.3.12 Расход пара , т/ч, расход остаточной воды , т/ч, на выходе из сепаратора непрерывной продувки определяется исходя из уравнения материального и теплового баланса сепаратора.

(1.15)

Отсюда:

(1.16)

(1.17)

где – расход остаточной воды на выходе из сепаратора, т/ч;

, - энтальпии насыщенного пара и воды на выходе из СНП при давлении 0, 15МПа, ,

- энтальпия насыщенного пара при давлении на входе в СНП, кДж/кг⁰С по таблице 2 приложений.

 

1) т/ч; т/ч,

 

2) т/ч; т/ч,

 

3) т/ч; т/ч,

 

4) т/ч; т/ч.

 

1.3.13 Потери конденсата технологическими потребителями, т/ч:

(1.19)

где µ=60% –возврат конденсата технологическими потребителями, принимается согласно заданию.

т/ч.

1.3.14 Расход подпиточной воды, т/ч, определяется для максимального зимнего периода. Согласно ТКП 45-4.02-182-2009 «Тепловые сети» [4], принимается как 0, 75% от объема воды в системе теплоснабжения:

(1.20)

где V_сист – объем воды в системе теплоснабжения, м³.

 

где g_с^ж – удельный объем воды в системе, м³/МВт. Для закрытых систем теплоснабжения жилых районов g_с^ж= 40− 43м³/МВт; для промышленных предприятий g_с^пр =22− 30м³/МВт [5].

 

м³;

м³,

1.3.15 Расход деаэрированной воды, т/ч:

(1.22)

 

1) т/ч;

2) т/ч;

3) т/ч;

4) т/ч.

1.3.16 Выпар из деаэратора, т/ч:

(1.23)

 

1) т/ч;

2) т/ч;

3) т/ч;

4) т/ч.

1.3.17 Общее количество воды, которое должно подвергнуться умягчению, т/ч:

(1.24)

 

1) т/ч;

2) т/ч;

3) т/ч;

4) т/ч.

Действительный расход сырой воды, которая подается в котельную, будет несколько больше, т.к. часть воды используется для регенерации фильтров

(1.25)

1) т/ч;

2) т/ч;

3) т/ч;

4) т/ч.

1.3.18 Определяем температуру исходной воды на выходе из охладителя непрерывной продувки. Из уравнения теплового баланса:

(1.26)

где – температура исходной воды. Принимаем для зимнего периода и для летнего периода;

– температура продувочной воды на выходе из сепаратора, ^оС. Принимается равной температуре насыщения при давлении на выходе 0, 15 МПа.

t^’_пр– температура продувочной воды на выходе из теплообменника, .

 

1) ;

 

2) ;

 

3) ;

 

1) ;

1.3.19 Расход пара на подогрев исходной воды:

(1.27)

где t_ХВО =25-40⁰ С – температура воды, необходимая для эффективной химводоочистки;

t_к– температура конденсата после пароводяного теплообменника;

;

1) т/ч;

2) т/ч;

 

3) т/ч;

 

4) т/ч.

1.3.20 Температура воды на выходе из охладителя выпара (на входе в деаэратор):

(1.28)

где – температура конденсата после охладителя выпара, .

– энтальпия насыщенного пара на выходе из деаэратора, кДж/кг; принимается по давлению 0, 12

МПа; .

 

1) ;

 

2) ;

 

3) ;

 

4) .

1.3.21 Расход пара на деаэрацию воды:

(1.29)

где – температура деаэрированной воды после деаэратора, ^оС; принимается по таблице насыщения пара при давлении Р_техн = 1, 4 МПа,. .

1) т/ч;

т/ч;

т/ч;

т/ч;

 

1.3.22 Расчетное значение расхода пара на собственные нужды котельной, т/ч:

(1.30)

1) т/ч;

2) т/ч;

 

3) т/ч;

4) т/ч.

1.3.23 Невязка расхода пара на собственные нужды котельной:

(1.31)

1)

 

2)

 

3)

 

4)

Таблица:

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ
№ п.п.	Наименование величин		Режимы
	наиболее холодной пятидневки обеспеч. 0, 92 t5дн	средняя температура наиболее холодного месяца tнаиб. Хол. мес	средняя температура за отопительный период tот. пер	летний tm
	Температура наружного воздуха t нв, °С	t нв, °С	-25	-6, 4	-1, 1	21, 1
	Температура внутри отапливаемых помещений, t вн, °С	t вн, °С
	Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию, Ков	Ков		0, 57	0, 44
	Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию Qо.в., ГДж/ч	Qо.в., ГДж/ч	3, 2	1, 82	1, 42
	Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, Qг.в., ГДж/ч	Qг.в., ГДж/ч	2, 2	2, 2	2, 2	1, 41
	Текущая температура сетевой воды в подающем трубопроводе τ 1, °С	τ 1, °С		81, 55	67, 75
	Текущая температура сетевой воды в обратном трубопроводе τ 2, °С	τ 2, °С		47, 51	41, 10
	Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию Gо.в., т/ч	Gо.в., т/ч	45, 86	45, 86	45, 86
	Расход сетевой воды на горячее водоснабжение Gг.в., т/ч	Gг.в., т/ч	31, 53	55, 56	70, 98	30, 27
	Расход воды внешними потребителями в подающей магистрали тепловой сети Gс, т/ч	Gс, т/ч	77, 38	101, 41	116, 83	30, 27
	Энтальпия пара, подаваемого на подогреватели, I''0, 7, кДж/кг	I''0, 7, кДж/кг
	Энтальпия конденсата после пароводяных теплообменников iк, кДж/кг	iк, кДж/кг
	КПД подогревателя	η	0, 98
	Расход пара на отопление и вентиляцию, Dо.в., т/ч	Dо.в., т/ч	4, 97	2, 82	2, 21
	Расход пара на ГВС, Dг.в, т/ч	Dг.в, т/ч	3, 42	3, 42	3, 42	2, 19
	Расход пара на технологические нужды, D техн., т/ч	D техн., т/ч
	Выработка пара для внешних потребителей, Dвн, т/ч	Dвн, т/ч	16, 39	14, 24	13, 62	10, 19
	Расход пара на собственные нужды котельной Dс.н., т/ч	Dс.н., т/ч	1, 64	1, 42	1, 36	1, 02
	Потери пара внутри котельной, Dпот, т/ч	Dпот, т/ч	0, 33	0, 28	0, 27	0, 20
	Максимальная производительнойть котельной установки Dк.у. Мах, т/ч	Dк.у. Мах, т/ч	18, 35	15, 95	15, 26	11, 41
	Расход продувочной воды Gпр, т/ч	Gпр, т/ч	1, 84	1, 59	1, 53	1, 14
	Расход питательной воды, подаваемой в котел, Gпит, т/ч	Gпит, т/ч	20, 19	17, 54	16, 79	12, 55
	Расход пара на выходе из СНП Dс, т/ч	Dс, т/ч	0, 29	0, 25	0, 24	0, 18
	Расход остаточной воды на выходе из СНП G'пр, т/ч	G'пр, т/ч	1, 55	1, 35	1, 29	0, 96
	Потери конденсата технологическими потребителями Gпк, т/ч	Gпк, т/ч	3, 20
	Объем воды в системе теплоснабжения Vсист, м3	Vсист, м3
	Расход подпиточной воды Gподп, т/ч	Gподп, т/ч	2, 51	2, 51	2, 51	2, 51
	Расход дэарированной воды Gд, т/ч	Gд, т/ч	22, 70	20, 05	19, 30	15, 06
	Выпар из дэаратора Dвып, т/ч	Dвып, т/ч	1, 14	1, 00	0, 96	0, 75
	Количество воды, пеодвергаемое умягчению, Gхво, т/ч	Gхво, т/ч	8, 72	8, 34	8, 24	7, 63
	Расход сырой воды Gисх, т/ч	Gисх, т/ч	9, 59	9, 18	9, 06	8, 39
	Температура воды до химводоочистки, tхво, °С	tхво, °С
	Температура исходной воды на выходе из теплообменника 2 t'ив	t'ив	13, 29	12, 53	12, 30	20, 89
	Расход воды на подогрев исходной воды Dив, т/ч	Dив, т/ч	0, 20	0, 20	0, 20	0, 06
	Температура конденсата после охладителя выпара, tд, °С	tд, °С	96, 05	90, 60	88, 96	78, 88
	Расход пара на дэарацию Dд, т/ч	Dд, т/ч	1, 96	1, 88	1, 85	1, 76
	Расчетный расход пара на собственные нужды котельной, Dр. С.н., т/ч	Dр. С.н., т/ч	2, 16	2, 08	2, 06	1, 82
	Невязка расхода пара на собственные нужды котельной, Ϫ, %	Ϫ, %	24, 12	31, 59	33, 82	44, 02
	Уточненная максимальная паропроизводительность котельной Dмах. К.у, т/ч	Dмах. К.у, т/ч	18, 87	16, 60	15, 96	12, 21
	Темпепратура воды на входе в сетевой подогреватель, τ '2, °С	τ '2, °С	76, 52	51, 20	43, 99	34, 34
	Темпепратура конденсата после охладителя конденсата, τ 'к, °С	τ 'к, °С	106, 35	106, 35	106, 35	106, 35

Т.к. погрешность расчета составила более 10%, производим перерасчет с уточненным значением расхода пара на собственные нужды, т.е.

1.3.10 Максимальнаяпаропроизводительность котельной установки, т/ч:

 

1) т/ч, т/ч;

2) т/ч, т/ч;

3) т/ч, т/ч;

4) т/ч, т/ч.

1.3.11Расход питательной воды, подаваемой в котел, т/ч:

1.3.11

1) т/ч; т/ч,

2) т/ч; т/ч,

3) т/ч; т/ч,

4) т/ч; т/ч.

1.3.12 Расход пара , т/ч, расход остаточной воды , т/ч, на выходе из сепаратора непрерывной продувки определяется исходя из уравнения материального и теплового баланса сепаратора.

1) т/ч; т/ч,

 

2) т/ч; т/ч,

 

3) т/ч; т/ч,

 

4) т/ч; т/ч.

1.3.15Расход деаэрированной воды, т/ч:

1.3.15

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.16 Выпар из деаэратора, т/ч:

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.17 Общее количество воды, которое должно подвергнуться умягчению, т/ч:

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

Действительный расход сырой воды, которая подается в котельную, будет несколько больше, т.к. часть воды используется для регенерации фильтров.

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.18 Определяем температуру исходной воды на выходе из охладителя непрерывной продувки. Из уравнения теплового баланса:

 

1) ;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.19 Расход пара на подогрев исходной воды:

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

 

1.3.20 Температура воды на выходе из охладителя выпара (на входе в деаэратор):

1) ;

 

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.21 Расход пара на деаэрацию воды:

 

т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.22 Расчетное значение расхода пара на собственные нужды котельной, т/ч:

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

 

1.3.23 Невязка расхода пара на собственные нужды котельной:

1)

 

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

С учетом расчетного значения расхода пара максимальная паропроизводительность котельной составит:

(1.32)

 

1) т/ч;

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.24 Температура на входе в сетевой подогреватель, ⁰С:

(1.33)

- энтальпия насыщенного пара на выходе из сетевого подогревателя, кДж/кг; принимается по давлению 0, 7 Мпа;

1) ;

 

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице

1.3.25 Температура конденсата на выходе из охладителя конденсата, ⁰С:

 

(1.34)

1) ;

 

Остальные периоды считаются аналогичным методом. Значения приведены в таблице 1

Таблица1

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. B Проверьте стержень клапана на призмах при помощи
2. Dermal mask, Коллагеновая тканевая маска для лица, 23гр -
3. I. 14. Понятие о севообороте. Причины, вызывающие необходимость чередования культур.
4. I. 38. Состав, свойства и применение калийных удобрений.
5. I. 4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ КУЛЬТУРОЛОГИЯ
6. I. 49. Основные принципы разработки системы применения удобрений.
7. I. Его руки подняты для благословения.
8. I. Кто мы, к кому обращено приглашение?
9. I. При каких условиях эта психологическая информация может стать психодиагностической?
10. I. Природа и культура. Проблемы антропо- и культурогенеза.
11. I. Пунктуация при однородных членах предложения
12. I. Разработка и принятие Конституции.