Проект и тепловой расчет схемы общеобразовательных школ. Проект системы теплоснабжения Косковской школы в с
РАСЧЕТ годовой потребности в тепле и топливе на примере котельной средней школы с количеством учащихся 800 человек, ЦФО.
Приложение №1 к письму Минэкономики России от 27 ноября 1992 г. № ВЕ-261 /25-510
ПЕРЕЧЕНЬ данных, которые должны представляться вместе с ходатайством об установлении вида топлива для предприятий (объединений) и топливо потребляющих установок.
1.Общие вопросы
| Вопросы | Ответы |
| Министерство (ведомство) | МО |
| Предприятие и его местонахождение (республика, область, населенный пункт) | ЦФО |
| Расстояние объекта до: А) железнодорожной станции Б) газопровода (его наименование) В) базы нефтепродуктов Г) ближайшего источника теплоснабжения (ТЭЦ котельная), с указанием его мощности, загруженности и принадлежности | Б) 0,850 км |
| Готовность предприятия к использованию топливно-энергетических ресурсов (действующее, реконструируемое, строящееся, проектируемое) , с указанием его категории | Действующее |
| Документы, согласования,(дата, номер, наименование организации) А) об использовании природного газа, угля и других видов топлива Б) о строительстве индивидуальной или расширении действующей котельной (ТЭЦ) На основании какого документа проектируется, строится, расширяется, реконструируется предприятие. | Задание МО |
| Вид и количество (тыс., тут) используемого в настоящее время топлива и на основании какого документа (дата, номер) установлен расход,(для твердого топлива указать его месторождение и марку) Вид запрашиваемого топлива, общий годовой расход (тыс., тут) и год начала потребления Год выхода предприятия на проектную мощность, общий годовой расход (тыс., тут) в этом году | Природный газ; 0,536; 2012г. 2012г.; 0,536 |
2. Котельные установки и ТЭЦ
А) Потребность в теплоэнергии
| На какие нужды | Присоединенная максим. тепловая нагрузка (Гкал/ч) | Кол-во часов работы в году | Годовая потребность в тепле (тыс.Гкал) | Покрытие потребности в тепле тыс.Гкал/год | ||||
| Сущ. | Пр. включ.сущ | Сущ. | Пр. включ.сущ. | Котельная (ТЭЦ) | Вторич. энергоресурсы | Стороны | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Отопление | 1,210 | 5160 | 2,895 | 2,895 | ||||
Вентиляция | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | ||||
| 0,172 | 2800 | 0,483 | 0,483 | |||||
Технологические нужды | 0,000 | 0,000 | 0,000 | |||||
Собственные нужды котельной (ТЭЦ) | 0,000 | 0,000 | 0,000 | |||||
Потери в тепловых сетях | 0,000 | 0,000 | 0,000 | |||||
| 1,382 | 3,378 | 3,378 | ||||||
Б) Состав и характеристики оборудования котельных, вид и годовой расход топлива
| Тип котлов по группам | Кол-во | Общая мощность Гкал/ч | Используемое топливо | Запрашиваемое топливо | ||||
| Вид основного (резервного) | Удельный расход кг.у.т/Гкал | Годовой расход тыс.т.у.т. | Вид основного (резервного) | Удельный расход кг.у.т/Гкал | Годовой расход тыс.т.у.т. | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Действующие | ||||||||
| Демонтируемые | ||||||||
Устанавливаемые котлы Buderus Logano SK745-820 ВАХI (820кВт) | 2 | 1,410 | Природный газ (нет) | 158.667 | 0,536 | |||
| Резервные | ||||||||
Примечание:
1. Годовой расход топлива указать общий по группам котлов.
2. Удельный расход топлива указать с учетом собственных нужд котельной (ТЭЦ)
3. В графах 4 и 7 указать способ сжигания топлива (слоевой, камерный, в кипящем слое).
4. Для ТЭЦ указать тип и марку турбоагрегатов, их электрическую мощность в тыс. кВт, годовую выработку и отпуск электроэнергии в тыс. кВт.ч.,
годовой отпуск тепла в Гкал., удельные расходы топлива на отпуск электроэнергии и тепла (кг/Гкал), годовые расходы топлива производство электроэнергии и тепла в целом по ТЭЦ.
5. При расходе более 100 тыс. т условного топлива в год должен представляться топливно-энергический баланс предприятия (объединения)
2.1 Общая часть
Расчет годовой потребности в топливе для модульной котельной (отопление и горячее теплоснабжения) средней школы, выполнен по Заданию МО. Максимальные зимние часовые расходы тепла на отопление здания определены по укрупненным показателям. Расходы тепла на горячее водоснабжение определены согласно указаниям п. 3.13 СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий". Климатологические данные приняты по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология и геофизика". Расчетные усредненные температуры внутреннего воздуха приняты из "Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку тепла отопительными Котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий". Москва 1994 г.
2.2 Источник тепла
Для теплоснабжения (отопления, горячего водоснабжения) школы предусматривается установка двух котлов Buderus Logano SK745 (Германия) мощностью 820 кВт каждый в специально оборудованной котельной. Общая мощность устанавливаемого оборудования 1,410 Гкал/ч. В качестве основного топлива запрашивается природный газ. Резервное не требуется.
2.3 Исходные данные и расчет
| № п/п | Показатели | Формула и расчет |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления | Т(Р.О)= -26 |
| 2 | Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции | Т(Р.В)= -26 |
| 3 | Средняя температура наружного воздуха за отопительный период | Т(СР.О)= -2,4 |
| 4 | Расчетная усредненная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий | Т(ВН.)=20,0 |
| 5 | Продолжительность отопительного периода | П(О)=215 сут. |
| 6 | Количество часов работы систем отопления в году | Z(О)=5160 ч |
| 7 | Количество часов работы систем вентиляции в году | Z(В)=0 ч |
| 8 | Количество часов работы систем горячего водоснабжения в году | Z(Г.В)=2800 ч |
| 9 | Количество часов работы технологического оборудования в году | Z(В)=0 ч |
| 10 | Коэфф. одновременности действия и использ. максим. техлогическ. нагрузки | K(T)=0,0 ч |
| 11 | Коэфф. рабочих дней | КRD=5,0 |
| 12 | Среднечасовой расход тепла на отопление | Q(О.СР)= Q(O)*[Т(ВН)-T(CР.O)]/ [Т(ВH)-Т(Р.О))= 1,210* [(18,0)-(-2,4)]/ [(18,0)-(-26,0)]= 0,561 Гкал/ч |
| 13 | Среднечасовой расход тепла на вентиляцию | Q(B.СР)= Q(B)*[Т(ВН)-T(CР.O)]/ [Т(ВH)-Т(Р.B))= 0,000* [(18,0)-(-2,4)]/ [(18,0)-(-26,0)]= 0,000 Гкал/ч |
| 14 | Среднечасовой расход тепла на горячее на горячее водоснабжение за отопит. период | Q(Г.В.СР)= Q(Г.В)/2,2=0,172/2,2=0,078 Гкал/ч |
| 15 | Среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение в летний период | Q(Г.В.СР.Л)= (Г.В.СР)*[(55-1 5)/(55-5)]*0.8= 0,078*[(55-15)/(55-5)]*0,8=0,0499 Гкал/ч |
| 16 | Среднечасовой расход тепла на технологию в году | Q(ТЕХ.СР)= Q(Т)* К(Т)=0,000*0,0=0,000 Гкал/ч |
| 17 | Годовая потребность в тепле на отопление | Q(O.ГOД)=24* П(О)* Q(О.СР)=24*215*0,561=2894,76 Гкал |
| 18 | Годовая потребность в тепле на вентиляцию | Q(В.ГОД)= Z(В)* Q(В.СР)=0,0*0,0=0,00 Гкал |
| 19 | Годовая потребность в тепле на водоснабжение | Q(Г.В.ГОД)(24* П(О)* Q(Г.В.СР)+24* Q(Г.В.СР.Л)*)* КRD= (24* 215*0,078 +24* 0,0499 *(350-215))* 6/7=483,57 Гкал |
| 20 | Годовая потребность в тепле на технологию | Q(Т.ГОД)= Q(ТЕХ.CР)* Z(Т)=0,000*0=0,000 Гкал |
| 21 | Общая годовая потребность в тепле | Q(ГОД)= Q(О.ГОД)+ Q(В.ГОД)+ Q(Г.В.ГОД)+ Q(Т.ГОД)= 2894,76 + 0,000+483,57+0,000=3378,33 Гкал |
| ВСЕГО на существующие здания: | ||
| Годовая потребность в тепле на Отопление Вентиляцию Горячее водоснабжение Технология Потери в т/с Собственные нужды котельной | Q(О.ГОД)= 2894,76 Гкал Q(В.ГОД)= 0,000 Гкал Q(Г.В.ГОД)= 483,57 Гкал Q(Т.ГОД)= 0,000 Гкал РОТЕР= 0,000 Гкал SОВS= 0,000 Гкал |
|
| ИТОГО: | Q(ГОД)=3378,33 Гкал | |
| Удельный расход условного топлива | В= 142,8*100/90=158.667 КГ.У.Т./Гкал | |
| Годовой расход условного топлива на теплоснабжение существующих зданий | В=536,029 Т.У.Т | |
Для заказа расчета годовой потребности тепла и топлива предприятия, заполните
Введение
Общая часть
Характеристика объекта
Определение количества потребителей теплоты. График годового расхода теплоты
Система и принципиальная схема теплоснабжения
Расчет тепловой схемы котельной
Выбор оборудования котельной
Подбор и размещение основного и вспомогательного оборудования
Тепловой расчет котлоагрегата
Аэродинамический расчет теплодутьевого тракта
Спецчасть.
2. Разработка блочной системы подогревателей.
2.1 Исходные данные водоснабжения
2.2 Выбор схемы приготовления воды
2.3 Расчет оборудования водоподогревательной установки
2.4 Расчет сетевой установки
3. Технико-экономическая часть
3.1 Исходные данные
3.2 Расчет договорной стоимости строительно-монтажных работ
3.3 Определение годовых эксплуатационных расходов
3.4 Определение годового экономического эффекта
Монтаж секционных водонагревателей
5. Автоматика
Автоматическое регулирование и теплотехнический контроль котлоагрегата КЕ-25-14с
6. Охрана труда в строительстве
6.1 Охрана труда при монтаже энергетического и технологического оборудования в котельной
6.2 Анализ и предотвращение появления потенциальных опасностей
6.3 Расчет стропов
7. Организация, планирование и управление строительством
7.1 Монтаж котлоагрегатов
7.2 Условия начала производства работ
7.3 Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы
7.4 Расчет параметров календарного плана
7.5 Организация стройгенплана
7.6 Расчет технико-экономических показателей
8. Организация эксплуатации и энергоресурсосбережения
Список использованной литературы
Введение.
В наше сложное время, с больной кризисной экономикой строительство новых промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время, при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей промышленности без развития которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения как в быту так и на производстве.
Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значительной доли участия крупных отопительных котельных установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.
Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлены большое количество котельных агрегатами до 1 мвт и работающих почти на всех видах топлива.
Однако как раз с топливом и существует самая большая проблема. За жидкое и газообразное топливо, у потребителей часто не хватает средств расплатиться. Поэтому и необходимо использовать местные ресурсы.
В данном дипломном проекте разрабатывается реконструкция производственно-отопительной котельной завода РКК «Энергия», которая использует в качестве топлива местный добываемый уголь. В перспективе предусматривается перевод котлоагрегатов на сжигание газа от дегазации газовых выбросов шахты, которая находится на территории обогатительной фабрики. В существующей котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ‑25‑14, служившие для снабжения паром предприятия завода РКК «Энергия», и водогрейные котлы ТВГ-8 (2 котла) для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения административно-бытовых зданий и жилого поселка.
В связи с сокращением добычи угля снизились производственные мощности угледобывающего предприятия, что привело к сокращению в потребности пара. Это вызвало реконструкцию котельной, которая заключается в использовании паровых котлов КЕ-25 не только для производственных целей, но и для производства горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в специальных теплообменниках.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
Проектируемая котельная находится на территории завода РКК «Энергия»
Планировка, размещение зданий и сооружений на промплощадке обогатительной фабрики выполнены в соответствии с требованиями СНиП.
Размер территории промплощадки в границах ограждений - 12,66 га, площадь застройки 52194 м 2 .
Транспортная сеть района строительства представлена железными дорогами общего пользования и автодорогами местного значения.
Рельеф местности равнинный, с небольшими подъемами, в почве преобладает суглинок.
Источником водоснабжения является фильтровальная станция и канал Северский Донец-Донбасс. Предусмотрено дублирование водовода.
1.3. Определение количества потребилетей теплоты. График годового расхода теплоты.
Расчетные расходы теплоты промышленными предприятиями определяются по удельным нормам теплопотребления на единицу выпускаемой продукции или на одного работающего по вида.м теплоносителя (вода, пар). Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и технологические нужды приведены в таблице 1.2. тепловых нагрузок.
Годовой график расхода теплоты строится в зависимости от продолжительности стояния наружных температур, которая отражена в таблице 1.2. данного дипломного проекта.
Максимальная ордината годового графика расхода теплоты соответствует расходу тепла при наружной температуре воздуха –23 С.
Площадь, ограниченная кривой и осями ординат, дает суммарный расход теплоты за отопительныф период, а прямоугольник в правой части графика - расход теплоты на горячее водоснабжение в летнее время.
На основании данных таблицы 1.2. расчитываем расходы теплоты по потребителям для 4-х режимов: максимально-зимний (t р. о. =-23C;); при средней температуре наружного воздуха за отопительный период; при температуре наружного воздуха +8C; в летний период.
Расчет ведем в таблице 1.3. по формулам:
Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт
Q ОВ =Q Р ОВ *(t вн -t н)/(t вн -t р.о.)
Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, МВт
Q Л ГВ =Q Р ГВ *(t г -t хл)/(t г -t хз)*
где: Q Р ОВ - расчетная зимняя тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования системы отопления. Принимаем по табл. 1.2.
t ВН - внутренняя температура воздуха в отапливаемом помещении, t ВН =18С
Q Р ГВ - расчетная зимняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение (табл. 1.2);
t н - текущая температура наружного воздуха,°С;
t р.о. - расчетно отопительная температура наружного воздуха,
t г - температура горячей водя в системе горячего водоснабжения,t г =65°С
t хл, t хз - температура холодной воды летом и зимой,t хл =15°С,t хз =5°С;
- поправочный коэффициент на летний период, =0,85
Таблица 1.2
Тепловые нагрузки
|
Вид тепловой |
Расход тепловой нагрузки, МВт |
Характеристика |
|
|
Нагрузки |
Теплоносителя |
||
|
1.Отопление и вентиляция |
Вода 150/70 С Пар Р=1,4 МПа |
||
|
2.Горячее водоснабжение |
По расчету | ||
|
3.Технологические нужды |
Пар Р=1,44МПа |
||
Таблица 1.3.
Расчет годовых тепловых нагрузок
|
Вид нагрузки |
Обозначение |
Значение тепловой нагрузки при температуре МВт |
||||
|
t р.о =-23 С |
t ср о.п. =-1,8С | |||||
|
Отопление и вентиляция | ||||||
|
Горячее водоснабжение | ||||||
|
Технология | ||||||
По данным табл. 1.1. и 1.3. строим график годовых расходов тепловой нагрузки, представленный на рис.1.1.
1.4. СИСТЕМА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Источником теплоснабжения является реконструируемая котельная шахты. Теплоноситель - пар и перегретая вода. Питьевая вода используется только для систем горячего водоснабжения. Для технологических нужд используется пар Р=0,6МПа. Для приготовления перегретой воды с температурой 150-70С предусматривается сетевая установка, для приготовления воды с t=65°С - установка горячего водоснабжения.
Система теплоснабжения - закрытая. Вследствии отсутствия непосредственного водоразбора и незначительной утечки теплоносителя через неплотности соединений труб и оборудования закрытые системы отличаются высоким постоянством количества и качества циркулируемой в ней сетевой воды.
В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют только как греющую среду для нагревания в подогревателях поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения поступает непосредственно из тепловых сетей.
На промплощадке трубопроводы теплоснабжения прокладываются по мостам и галереям и частично в непроходных лотковых каналах типа Кл. Трубопроводы прокладывают с устройством компенсации за счет углов поворотов трассы и П-образных компенсаторов.
Трубопроводы приняты из стальных электросварных труб с устройством теплоизоляции.
На листе 1 графической части дипломного проекта показан генплан промплощадкп с разводкой тепловых сетей к объектам потребления.
1.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ
Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.
Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:
Определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;
Определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры;
Определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчетов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.).
Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную теплопроизводительность котельной установки при нескольких режимах ее работы.
Тепловая схема котельной приведена на листе 2 графической части дипломного проекта.
Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной приведены в таблице 1.4, а сам расчет тепловой схемы приведен в таблице 1.5.
Таблица 1.4
Исходные данные для расчета тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.
|
Наименование |
Расчетные режимы |
Примечание |
||||||
|
позиц. исход. данных |
Максимально зимний |
При темпера туре наружного воздуха в точке излома температурного графика | ||||||
|
Температура наружного воздуха | ||||||||
|
Температура воздуха внутри отапливаемых зданий | ||||||||
|
Максимальная температура прямой сетевой воды | ||||||||
|
Минимальная температура прямой сетевой воды в точке излома температурного графика | ||||||||
|
Максимальная температура обратной сетевой воды | ||||||||
|
Температура деаэрированной воды после деаэратора | ||||||||
|
Энтальпия деаэрированной воды |
Из таблиц насыщенного пара и воды при давлении 1.2Мпа |
|||||||
|
Температура сырой воды на входе в котельную | ||||||||
|
Температура сырой воды перед химводоочисткой | ||||||||
|
Удельный объем воды в системе тепловодоснабжения в т. на 1 МВт суммарного отпуска тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение | ||||||||
|
Параметры пара, вырабатываемого котлами (до редукционной установки) | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 1,4 МПа |
|||||||
|
Параметры пара после редукционной установки: | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 0,7 МПа |
|||||||
|
Параметры пара, образующегося в сепараторе непрерывной продукции: | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 0,17 Мпа |
|||||||
|
Параметры пара, поступающего в охладитель выпара из деаэратора: | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 0,12 Мпа |
|||||||
|
Параметры конденсатора после охладителя выпара: | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 0,12 Мпа |
|||||||
|
Параметры продувочной воды на входе в сепаратор непрерывной продувки: | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 1,4 Мпа |
|||||||
|
Параметры продувочной воды на выходе из сепаратора непрерывной продувки: | ||||||||
|
Давление |
Из таблиц насы- |
|||||||
|
Температура |
щенного пара и |
|||||||
|
Энтальпия |
воды при давлении 0,17 Мпа |
|||||||
|
Температура продувочной воды после охлаждения продувочной воды | ||||||||
|
Температура конденсата от блока подогревателей сетевой воды |
Принимается |
|||||||
|
Температура конденсата после пароводяного подогревателя сырой воды |
Принимается |
|||||||
|
Энтальпия конденсата после пароводяного подогревателя сырой воды |
Из таблиц насыщенного пара и воды при давлении 0,7 Мпа |
|||||||
|
Температура конденсата, возвращаемого с производства | ||||||||
|
Величина непрерывной продувки |
Принимается из расчета химводоочистки |
|||||||
|
Удельные потери пара с выпаром из деаэратора питательной воды в т на 1т деаэрированной воды | ||||||||
|
Коэффициент собственных нужд химводоочистки | ||||||||
|
Коэффициент внутрикотельных потерь пара |
Принимается |
|||||||
|
Расчетный отпуск тепла из котельной на отопление и вентиляцию | ||||||||
|
Расчетный отпуск тепла на горячее водоснабжение за сутки наибольшего водопотребления | ||||||||
|
Отпуск тепла производственным потребителям в виде пара | ||||||||
|
Возврат конденсата от производственных потребителей (80%) | ||||||||
Таблица 1.5
Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.
|
Наименование |
Расчетная |
Расчетные режимы |
||||||
|
позиц. исход. данных |
Максимально зимний |
При средней температуре наиболее холодного периода |
При темпера туре наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды. | |||||
|
Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды |
t вн -0,354(t вн - t р.о.) |
18-0,354* *(18+24)= =3,486 | ||||||
|
Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха |
(t вн - t" н)/ (t вн - t р.о) |
(18-(-10))/(18-(-23))=0,67 |
(18-0,486)/ /(18-(-24))= =0,354 | |||||
|
Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию |
Q макс ов *К ов |
15,86*0,67= 10,62 | ||||||
|
Значение коэффициента К ов в степени 0,8 | ||||||||
|
Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной |
18+64,5* *К 0.8 ов +64,5*К ов |
18+64,5*0,73+67,5*0,67= 110,3 | ||||||
|
Температура обратной сетевой воды | ||||||||
|
Суммарный отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в зимних режимах |
Q ов + Q ср гв | |||||||
|
Расчетный расход сетевой воды в зимних режимах |
Q ов+гв *10 3 /(t 1 -t 2)*C | |||||||
|
Отпуск теплоты на горячее водоснабжение в летнем режиме | ||||||||
|
Расчетный расход сетевой воды в летнем режиме |
Q л гв *10 3 /(t 1 -t 2)*C | |||||||
|
Объем сетевой воды в системе водоснабжения |
q сис *Q д max | |||||||
|
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети |
0,005*G сист *1/3,60 | |||||||
|
Количество обратной сетевой воды |
G сет.обр. |
G сет - G ут | ||||||
|
Температура обратной сетевой воды перед сетевыми насосами |
t 2 *G сет.обр +Т*G ут / G сет | |||||||
|
Расход пара на подогреватели сетевой воды |
G сет *(t 1 -t 3)/ (i 2 /4,19-t кб)* 0,98 | |||||||
|
Количество конденсата от подогревателей сетевой воды | ||||||||
|
Паровая нагрузка на котельную за вычетом расхода пара на деаэрацию и на подогрев сырой воды, умягчаемой для питания котлов, а также без учета внутрикотельных потерь |
Д потр +Д б +Д маз |
4,98+7,14= 12,12 |
4,98+9,13= 14,11 |
4,98+2,93= 7,91 |
0,53+0,43= 0,96 |
|||
|
Количество конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства |
G б + G потр |
7,19+3,98= 11,12 |
9,13+3,98= 13,11 |
2,93+3,98= 6,91 |
0,43+0,42= 0,85 |
|||
|
0,148*0,6= 0,089 |
0,148*0,70= 0,104 |
0,148*0,39= 0,060 |
0,148*0,05= 0,007 |
|||||
|
Количество продувочной воды, на выходе из сепаратора непрерывной продувки |
G " пр - Д пр |
0,6-0,089= 0,511 |
0,70-0,104= 0,596 |
0,32-0,060= 0,33 |
0,05-0,007= 0,043 |
|||
|
Внутрикотельные потери пара |
0,02*1212* 0,24 |
0,02*14,11= 0,28 |
0,02*7,91= 0,16 |
0,02*0,96= 0,02 |
||||
|
Д+ G пр + П ут | ||||||||
|
Выпар из деаэратора |
0,002*13,44= 0,027 |
0,002*15,53= 0,03 |
0,002*9,02= 0,018 |
0,002*2,07= 0,004 |
||||
|
Количество умягченной воды, поступающей в деаэратор |
(Д потр -G потр)+ +G" пр +Д пот +Д вып +G ут | |||||||
|
К с.н. хво *G хво | ||||||||
|
G св *(Т 3 -Т 1)*С/(i 2 -i 6)*0.98 | ||||||||
|
Количество конденсата от подогревателей сырой воды, поступающей в деаэратор | ||||||||
|
Суммарный вес потоков, поступающих в деаэратор (кроме греющего пара) |
G к +G хво +G с +Д пр -Д вып | |||||||
|
Доля конденсата от подогревателей сетевой воды и с производства в суммарном весе потоков, поступающих в деаэратор | ||||||||
|
Расход пара на деаэратор питательной воды и для подогрева сырой воды |
0,75+0,13= 0,88 |
0,82+0,13= 0,95 |
0,56+0,12= 0,88 |
0,15+0,024= 0,179 |
||||
|
Д+(Д g +Д с) |
12,12+0,88= 13,00 |
14,11+0,9= 15,06 |
7,91+0,68= 8,59 |
0,96+0,179= 1,13 |
||||
|
Внутрикотельные потери пара |
Д" * (К пот /(1-К пот)) | |||||||
|
Количество продувочной воды, поступающей в сепаратор непрерывной продувки | ||||||||
|
Количество пара на выходе из сепаратора непрерывной продувки |
G пр *(i 7 *0,98-i 8)/ (i 3 -i 8) | |||||||
|
Количество продувочной воды на выходе их сепаратора непрерывной продувки | ||||||||
|
Количество воды на питание котлов |
D сум +G пр | |||||||
|
Количество воды на выходе из деаэратора |
G пит +G ут | |||||||
|
Выпар из деаэратора | ||||||||
|
Количество умягченной воды, поступающее в деаэратор |
(D потр -G потр)-G" пр + D пот +D вып +G ут | |||||||
|
Количество сырой воды, поступающей на химводоочистку |
K с.н. хво *G хво | |||||||
|
Расход пара для подогрева сырой воды |
G с. в. *(T 3 -T 1)*C/ (i 2 -i 8)*0,98 | |||||||
|
Количество конденсата поступающего в деаэратор от подогревателей сырой воды | ||||||||
|
Суммарный вес потоков поступающих в деаэратор (кроме греющего пара) |
G k +G хво +G c +D пр -D вып | |||||||
|
Доля конденсата от подогревателей |
11,12/13,90= 0,797 |
13,11/16,04= 0,82 | ||||||
|
Удельный расход пара на деаэратор | ||||||||
|
Абсолютный расход пара на деаэратор | ||||||||
|
Расход пара на деаэрацию питательной воды и подогрев сырой воды | ||||||||
|
Паровая нагрузка на котельную без учета внутрикотельных потерь |
12,12+0,87= 12,9 |
14,11+0,87= 15,07 |
7,91+0,67= 8,58 |
0,96+0,17= 1,13 |
||||
|
Процент расхода пара на собственные нужды котельной (деаэрация подогрев сырой воды) |
(Д g +Д с)/D сум *100 | |||||||
|
Количество работающих котлов |
D сум /D к ном | |||||||
|
Процент загрузки работающих паровых котлов |
D сум /D к ном *N к.р. * *100% | |||||||
|
Количество воды, пропускаемое помимо подогревателей сетевой воды (через перемычку между трубопроводами прямой и обратной сетевой воды) |
G сет *(t max 1 -t 1)/ /(t max 1 -t 3) | |||||||
|
Количество воды пропускаемое через подогреватели сетевой воды |
G сет - G сет.п. |
94,13-40,22= 53,91 |
66,56-49,52= 17,04 |
9,20-7,03= 2,17 |
||||
|
Температура сетевой воды на входе в пароводяные подогреватели |
/(i 2 - t к. б. с.) | |||||||
|
Температура умягченной воды на выходе из охладителя продувочной воды |
T 3 +G" пр /G хво *(i 8 /c --t пр) | |||||||
|
Температура умягченной воды поступающей в деаэратор из охладителя пара |
T 4 +D вып /G хво *(i 4 -i 5)/c | |||||||
Расчёт тепловой схемы.
На принципиальной тепловой схеме указывается главное оборудование (котлы, насосы, деаэраторы, подогреватели) и основные трубопроводы.
1. Описание тепловой схемы.
Насыщенный пар из котлов с рабочим давлением Р = 0,8 МПа поступает в общую паровую магистраль котельной, из которой часть пара отбирается на оборудование установленное в котельной, а именно на: подогреватель сетевой воды; подогреватель горячей воды; деаэратор. Другая часть пара направляется на производственные нужды предприятия.
Конденсат от производственного потребителя самотёком возвращается, в размере 30% при температуре 80 о С, в конденсатосборник и далее конденсатным насосом направляется в бак горячей воды.
Подогрев сетевой воды, также как и подогрев горячей воды, производится паром в последовательно включённых двух подогревателях, при этом подогреватели работают без конденсатоотводчиков, отработанный конденсат направляется в деаэратор.
В деаэратор, также поступает химически очищенная вода из ХВО, восполняющая потери конденсата.
Насосом сырой воды вода из городского водопровода направляется на ХВО и в бак горячей воды.
Деаэрированная вода с температурой около 104 о С питательным насосом нагнетается в экономайзеры и далее поступает в котлы.
Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается подпиточным насосом из бака горячей воды.
Основной целью расчёта тепловой схемы являются:
определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расхода пара на собственные нужды,
определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора оборудования,
определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, топлива и т.д.).
Расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную паропроизводительность котельной установки при нескольких режимах её работы. Расчёт производится для 3-х характерных режимов:
максимально-зимнего,
наиболее холодного месяца,
2. Исходные данные для расчёта тепловой схемы.
|
Физическая величина |
Обозна-чение |
Обоснование |
Значение величины при характерных режимах работы котельной. |
||||
|
Макси-мально – зимнего |
Наиболее холодного месяца |
летнего |
|||||
|
Расход теплоты на производственные нужды, Гкал/ч. | |||||||
|
Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, Гкал/ч. | |||||||
|
Расход воды на горячие водоснабжение, т/ч. | |||||||
|
Температура горячей воды, о С |
СНиП 2.04.07-86. | ||||||
|
Расчётная температура наружного воздуха для г. Якутска, о С: | |||||||
|
– при расчёте системы отопления: | |||||||
|
– при расчёте системы вентиляции: | |||||||
|
Возврат конденсата производственным потребителем, % | |||||||
|
Энтальпия насыщенного пара давлением 0,8 Мпа, Гкал/т. |
Таблица водяных паров | ||||||
|
Энтальпия котловой воды, Гкал/т. | |||||||
|
Энтальпия питательной воды, Гкал/т. | |||||||
|
Энтальпия конденсата при t= 80 о С, Гкал/т. | |||||||
|
Энтальпия конденсата с “пролётным” паром, Гкал/т. | |||||||
|
Температура конденсата возвращаемого из производства, о С | |||||||
|
Температура сырой воды, о С | |||||||
|
Продувка периодическая, % | |||||||
|
Потери воды в закрытой системе теплоснабжения, % | |||||||
|
Расход пара на собственные нужды котельной, % | |||||||
|
Потери пара в котельной и у потребителя, % | |||||||
|
Коэффициент расхода сырой воды на собственные нужды ХВО. | |||||||
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru/
С одержание
Введение
1. Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся
1.1 Краткая характеристика школы
1.2 Определение потерь теплоты через наружные ограждения гаража
1.3 Расчёт площади поверхности нагрева и подбор нагревательных приборов систем центрального топления
1.4 Расчёт воздухообмена школы
1.5 Подбор калориферов
1.6 Расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение школы
2. Расчет отопления и вентиляции остальных объектов по заданной схеме №1 при централизованном и местном теплоснабжении
2.1 Расчёт расхода теплоты на отопление и вентиляцию по укрупнённым нормативам жилых и общественных объектов
2.2 Расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение для жилых и общественных зданий
3.Построение годового графика тепловой нагрузки и подбор котлов
3.1 Построение годового графика тепловой нагрузки
3.2 Выбор теплоносителя
3.3 Подбор котлов
3.4 Построение годового графика регулирования отпуска тепловой котельной
Список литературы
Введение
Агропромышленный комплекс является энергоемкой отраслью народного хозяйства. Большое количество энергии расходуется на отопление производственных, жилых и общественных зданий, создание искусственного микроклимата в животноводческих помещениях и сооружениях защитного грунта, сушку сельскохозяйственных продуктов, производство продукции, получение искусственного холода и на многие другие цели. Поэтому энергообеспечение предприятий АПК включает в себя широкий круг задач связанный с производством, передачей и применением тепловой и электрической энергии, используя традиционные и не традиционные источники энергии.
В данном курсовом проекте предлагается вариант комплексного энергообеспечения населенного пункта:
· для заданной схемы объектов АПК производиться анализ потребности в тепловой энергии, электроэнергии, газе и холодной воде;
· производиться расчет нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;
· определяется необходимая мощность котельной, которая могла бы обеспечить потребности хозяйства в теплоте;
· осуществляется выбор котлов.
· производиться расчет газопотребления,
1. Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся
1 . 1 Краткая ха рактеристика школы
Габариты 43,350х12х2,7.
Объем помещения V =1709,34 м 3 .
Наружные продольные стены - несущие, выполняются из облицовочного и отделочного, утолщенного кирпича марки КП-У100/25 по ГОСТ 530-95 на цементно - песчаном растворе М 50, толщиной 250 и 120 мм и 140 мм утеплителя - пенополистирола между ними.
Внутренние стены - выполняются из пустотелого, утолщенного керамического кирпича марки КП-У100/15 по ГОСТ 530-95, на растворе М50.
Перегородки - выполняются из кирпича КП-У75/15 по ГОСТ 530-95, на растворе М 50.
Кровля - рубероид (3 слоя), цементно-песчаная стяжка 20мм, пенополистирол 40мм, рубероид в 1 слой, цементно-песчаная стяжка 20мм и ж/б плита покрытия;
Полы - бетон М300 и уплотненный щебнем грунт.
Окна двойные со спаренным деревянным переплетом размер окон 2940х3000 (22шт) и 1800х1760 (4 шт).
Двери наружные деревянные одинарные 1770х2300 (6 шт)
Расчетные параметры наружного воздуха tн = - 25 0 С.
Расчетная зимняя вентиляционная температура наружного воздуха tн.в. = - 16 0 С.
Расчетная температура внутреннего воздуха tв = 16 0 С.
Зона влажности местности - нормальная сухая.
Барометрическое давление 99,3 кПа.
1.2 Расчет воздухообмена школа
В школе происходит процесс обучения. Характеризуется длительным нахождением большого числа учащихся. Вредных выбросов нет. Коэффициент сменности воздуха для школы составит 0,95…2.
где Q - воздухообмен, м?/ч; Vп - объем помещения, м?; К - кратность воздухообмена принимаем = 1.
Рис.1. Размеры помещения.
Объем помещения:
V=1709,34 м 3 .
Q = 1 1709,34= 1709,34 м 3 /ч.
В помещении устраиваем общеобменную вентиляцию, совмещенную с отоплением. Естественную вытяжную вентиляцию устраиваем в виде вытяжных шахт, площадь сечения F вытяжных шахт находим по формуле: F = Q / (3600 ? н к.вн) . , предварительно определив скорость воздуха в вытяжной шахте высотой h = 2,7 м
н к.вн. = = 1,23 м/с
F = 1709,34 / (3600 1,23) = 0,38 м?
Число вытяжных шахт
n вш = F / 0,04 = 0,38 / 0,04 = 9,5? 10
Принимаем 10 вытяжных шахт высотой 2 м живым сечением 0,04 м? (с размерами 200 х 200 мм).
1.3 Определение потерь теплоты через наружные ограждения помещения
Теплопотери через внутренние ограждения помещения не учитываем, т.к. разность температур в разделяемых помещениях не превышает 5 0 С. Определяем сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередаче наружной стены (рис. 1) найдем по формуле, используя данные табл. 1, зная, что термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения Rв=0,115 м 2 0 С/Вт
где Rв - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м?·?С / Вт; - сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев т - слойного ограждения толщиной дi (м), выполненных из материалов с теплопроводностью лi, Вт / (м·?С), значения л приведены в табл.1; Rн - термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения Rн=0,043 м 2 0 С/Вт (для наружных стен и бесчердачных перекрытий).
Рис.1 Структура материалов стен.
Табл.1 Теплопроводность и ширина материалов стены.
Сопротивление теплопередаче наружной стены:
R 01 = м?·?С/Вт.
2) Сопротивление теплопередаче окон Rо.ок=0,34 м 2 0 С/Вт (находим из таблицы на с.8 )
Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот 0,215 м 2 0 С/Вт (находим из таблицы на с.8 )
3) Сопротивление теплопередаче потолка для бесчердачного перекрытия (Rв=0,115 м 2 0 С/Вт, Rн=0,043 м 2 0 С/Вт).
Расчёт тепловых потерь через перекрытия:
Рис.2 структура потолка.
Табл.2 Теплопроводность и ширина материалов перекрытия
Сопротивление теплопередаче потолка
м 2 0 С/Вт.
4) Потери теплоты через полы вычисляют по зонам - полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам (рис.3).
Площади зон полов за вычетом площади подвала:
F1 = 43 2 + 28 2=142 м 2
F1=12 2 + 12 2 = 48 м 2 ,
F2 = 43 2 + 28 2=148 м 2
F2=12 2 + 12 2 = 48 м 2 ,
F3 = 43 2 + 28 2=142 м 2
F3=6 0,5 + 12 2 = 27 м 2
Площади зон полов подвала:
F1 = 15 2 + 15 2=60 м 2
F1=6 2 + 6 2 = 24 м 2 ,
F2 = 15 2 + 15 2=60 м 2
F2=6 2 = 12 м 2
F1 = 15 2 + 15 2=60 м 2
Полы, расположенные непосредственно на грунте, считаются неутепленными, если они состоят из нескольких слоев материалов, теплопроводность каждого из которых л?1,16 Вт/(м 2 0 С). Утепленными считаются полы, утепляющий слой которых имеет л<1,16 Вт/м 2 0 С.
Сопротивление теплопередаче (м 2 0 С/Вт) для каждой зоны определяем как для неутепленных полов, т.к. теплопроводность каждого слоя л?1,16 Вт/м 2 0 С. Итак, сопротивление теплопередаче Rо=Rн.п. для первой зоны составляет 2,15, для второй - 4,3, для третьей - 8,6, остальной - 14,2 м 2 0 С/Вт.
5) Общая площадь оконных проемов:
Fок = 2,94 3 22+1,8 1,76 6 = 213 м 2 .
Общая площадь наружных дверных проемов:
Fдв = 1,77 2,3 6 = 34,43 м 2 .
Площадь наружной стены за вычетом оконных и дверных проемов:
Fн.с. = 42,85 2,7 + 29,5 2,7 + 11,5 2,7 + 14,5 2,7+3 2,7+8,5 2,7 - 213-34,43 = 62 м 2 .
Площадь стен подвала:
Fн.с.п =14,5 2,7+5,5 2,7-4,1=50
6) Площадь потолка:
Fпот = 42,85 12+3 8,5=539,7 м 2 ,
где F - площадь ограждения (м?), которую вычисляют с точностью до 0,1 м? (линейные размеры ограждающих конструкций определяют с точностью до 0,1 м, соблюдая правила обмера); tв и tн - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, ?С (прил. 1…3 ); R 0 - общее сопротивление теплопередаче, м 2 0 С / Вт; n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, примем значения коэффициента n=1 (для наружных стен, бесчердачных покрытий, чердачных перекрытий со стальной, черепичной или асбестоцементной кровлей по разреженной обрешетке,полов на грунте)
Тепловые потери через наружные стены:
Фнс = 601,1 Вт.
Тепловые потери через наружные стены подвала:
Фн.с.п = 130,1Вт.
Ф н.с. =Ф н.с. +Ф н.с.п. =601,1+130,1=731,2 Вт.
Тепловые потери через окна:
Фок = 25685 Вт.
Тепловые потери через дверные проемы:
Фдв = 6565,72 Вт.
Тепловые потери через потолок:
Фпот = = 13093,3 Вт.
Тепловые потери через пол:
Фпол = 6240,5 Вт.
Тепловые потери через пол подвала:
Фпол.п = 100 Вт.
Ф пол =Ф пол. +Ф пол.п. =6240,5+100=6340,5 Вт.
Добавочные потери теплоты через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна зависят от различных факторов. Значения Фдоб исчисляют в процентах от основных потерь теплоты. Добавочные потери теплоты через наружную стену и окна, обращенные на север, восток, северо-запад и северо-восток составляют 10 %, на юго-восток и запад - 5%.
Добавочные потери на инфильтрацию наружного воздуха для производственных зданий принимают в размере 30 % основных потерь через все ограждения:
Финф = 0,3 · (Фн.с. + Фок. + Фпот. + Фдв + Фпол.) = 0,3 · (731,2 + 25685 + 13093,3 + 6565,72 + 6340,5) = 15724,7 Вт
Таким образом, общие теплопотери определяются по формуле:
Фогр=78698,3 Вт.
1.4 Расчет площади поверхности нагрева и подбор нагревательных приборов систем центрального отопления
Наиболее распространенными и универсальными в применении нагревательными приборами являются чугунные радиаторы. Их устанавливают в жилых, общественных и различных производственных зданиях. Стальные трубы используем в качестве нагревательных приборов в производственных помещениях.
Определим вначале тепловой поток от трубопроводов системы отопления. Тепловой поток, отдаваемый помещению открыто проложенными неизолированными трубопроводами, определяют по формуле 3:
Фтр = Fтр kтр · (tтр - tв) з,
где Fтр = р? d · l - площадь наружной поверхности трубы, м?; d и l - наружный диаметр и длина трубопровода, м (диаметры магистральных трубопроводов обычно 25…50 мм, стояков 20…32 мм, подводок к нагревательным приборам 15…20 мм); kтр - коэффициент теплопередачи трубы Вт/(м 2 0 С) определяют по таблице 4 в зависимости от температурного напора и вида теплоносителя в трубопроводе, ?С; з - коэффициент, равный для подающей линии, расположенной под потолком, 0,25, для вертикальных стояков - 0,5, для обратной линии, расположенной над полом, - 0,75, для подводок к нагревательному прибору - 1,0
Подающий трубопровод:
Диаметр-50мм:
F1 50мм =3,14 73,4 0,05=11,52 м?;
Диаметром 32мм:
F1 32мм =3,14 35,4 0,032=3,56 м?;
Диаметром-25 мм:
F1 25мм =3,14 14,45 0,025=1,45 м?;
Диаметром-20:
F1 20мм =3,14 32,1 0,02=2,02 м?;
Обратный трубопровод:
Диаметр-25мм:
F2 25мм =3,14 73,4 0,025=5,76 м?;
Диаметр-40мм:
F2 40мм =3,14 35,4 0,04=4,45 м?;
Диаметр-50мм:
F2 50мм =3,14 46,55 0,05=7,31 м?;
Коэффициент теплопередачи труб для средней разности температуры воды в приборе и температуры воздуха в помещении (95+70) / 2 - 15 = 67,5 ?С принимаем равным 9,2 Вт/(м? ?С). в соответствии с данными таблицы 4 .
Прямой теплопровод:
Ф п1.50мм = 11,52 9,2 · (95 - 16) 1 = 8478,72 Вт;
Ф п1.32мм =3,56 9,2 · (95 - 16) 1=2620,16 Вт;
Ф п1.25мм =1,45 9,2 · (95 - 16) 1=1067,2 Вт;
Ф п1.20мм =2,02 9,2 · (95 - 16) 1=1486,72 Вт;
Обратный теплопровод:
Ф п2.25мм =5,76 9,2 · (70 - 16) 1=2914,56 Вт;
Ф п2.40мм =4,45 9,2 · (70 - 16) 1=2251,7 Вт;
Ф п2.50мм =7,31 9,2 · (70 - 16) 1=3698,86 Вт;
Суммарный поток теплоты от всех трубопроводов:
Ф тр =8478,72+2620,16+1067,16+1486,72+2914,56+2251,17+3698,86=22517,65 Вт
Требуемую площадь поверхности нагрева (м?) приборов ориентировочно определяют по формуле 4:
где Фогр-Фтр - теплоотдача нагревательных приборов, Вт; Фтр - теплоотдача открытых трубопроводов, находящихся в одном помещении с нагревательными приборами, Вт;
kпр - коэффициент теплопередачи прибора, Вт/(м 2 0 С). для водяного отопления tпр = (tг+tо)/2; tг и tо - расчетная температура горячей и охлажденной воды в приборе; для парового отопления низкого давления принимают tпр=100 ?С, в системах высокого давления tпр равна температуре пара перед прибором при соответствующем его давлении; tв - расчетная температура воздуха в помещении, ?С; в 1 - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки нагревательного прибора. При свободной установке у стены или в нише глубиной 130 мм в 1 = 1; в остальных случаях значения в 1 принимают исходя из следующих данных: а) прибор установлен у стены без ниши и перекрыт доской в виде полки при расстоянии между доской и отопительным прибором 40…100 мм коэффициент в 1 = 1,05…1,02; б) прибор установлен в стенной нише глубиной более 130 мм при расстоянии между доской и отопительным прибором 40…100 мм коэффициент в 1 = 1,11…1,06; в) прибор установлен в стене без ниши и закрыт деревянным шкафом с щелями в верхней доске и в передней стенке у пола при расстоянии между доской и отопительным прибором равном 150, 180, 220 и 260 мм коэффициент в 1 соответственно равен 1,25; 1,19; 1,13 и 1,12; в 1 - поправочный коэффициент в 2 - поправочный коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводах. При открытой прокладке трубопроводов водяного отопления и при паровом отоплении в 2 =1. для трубопровода скрытой прокладки, при насосной циркуляции в 2 =1,04 (однотрубные системы) и в 2 =1,05 (двухтрубные системы с верхней разводкой); при естественной циркуляции в связи с увеличением остывания воды в трубопроводах значения в 2 должны умножаться на коэффициент 1,04.
Необходимое число секций чугунных радиаторов для рассчитываемого помещения определяют по формуле:
n = Fпр / fсекц,
где fсекц - площадь поверхности нагрева одной секции, м? (табл. 2 ).
n = 96 / 0,31 = 309.
Полученное значение n ориентировочное. Его при необходимости разбивают на несколько приборов и, введя поправочный коэффициент в 3 , учитывающий изменение среднего коэффициента теплопередачи прибора в зависимости от числа секций в нем, находят число секций, принимаемое к установке в каждом нагревательном приборе:
nуст = n · в 3 ;
nуст = 309 · 1,05 = 325.
Устанавливаем 27 радиаторов по 12 секций.
отопление водоснабжение школа вентиляция
1.5 Подбор калориферов
В качестве нагревательных приборов для повышения температуры подаваемого в помещение воздуха применяются калориферы.
Подбор калориферов определяют в следующем порядке:
1. Определяем тепловой поток (Вт), идущий на нагрев воздуха:
Фв = 0,278 Q ? с? c (tв - tн), (10)
где Q - объемный расход воздуха, м?/ч; с - плотность воздуха при температуре tк, кг/м?; ср = 1 кДж/ (кг ?С) - удельная изобарная теплоемкость воздуха; tк - температура воздуха после калорифера, ?С; tн - начальная температура воздуха, поступающего в калорифер, ?С
Плотность воздуха:
с = 346/(273+18) · 99,3/99,3 = 1,19;
Фв = 0,278 1709,34 1,19 1 (16- (-16)) = 18095,48 Вт.
Расчетная массовая скорость воздуха 4-12 кг/с м?.
3. Затем по таблице 7 подбираем модель и номер калорифера с площадью живого сечения по воздуху, близкой к расчетной. При параллельной (по ходу воздуха) установке нескольких калориферов учитывают их суммарную площадь живого сечения. Выбираем 1 К4ПП № 2 с площадью живого сечения по воздуху 0,115 м? и площадью поверхности нагрева 12,7 м?
4. Для выбранного калорифера вычисляют действительную массовую скорость воздуха
5. После этого по графику (рис. 10 ) для принятой модели калорифера находим коэффициент теплопередачи k в зависимости от вида теплоносителя, его скорости, и значения нс. По графику коэффициент теплопередачи k = 16 Вт/(м 2 0 С)
6. Определяем действительный поток теплоты (Вт), передаваемый калориферной установкой нагреваемому воздуху:
Фк = k F (t?ср - tср),
где k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 0 С); F - площадь поверхности нагрева калорифера, м?; t?ср - средняя температура теплоносителя, ?С, для теплоносителя - пара - t?ср = 95 ?С; tср - средняя температура нагреваемого воздуха t?ср = (tк + tн) /2
Фк = 16 12,7 (95 -(16-16)/2) = 46451 2=92902 Вт.
2 пластинчатых калорифера КЗПП № 7 обеспечивают тепловой поток 92902 Вт, а потребный составляет 83789,85 Вт. Следовательно, теплоотдача полностью обеспечивается.
Запас по теплоотдаче составляет =6%.
1.6 Расчёт расхода теплоты на горячее водоснабжение школы
В школе горячая вода нужна для санитарно-бытовых нужд. В сутки школа с численностью 90 посадочных мест потребляет по 5 литров горячей воды в сутки. Итого: 50 литров. Поэтому размещаем 2 стояка с расходом воды 60 л/ч каждый (то есть всего 120 л/ч). Учитывая то, что в среднем горячая вода на санитарно-бытовые нужды используется около 7 часов в течение дня, находим кол-во горячей воды - 840 л/сут. В час в школе потребляется 0,35 м?/ч
Тогда тепловой поток на водоснабжение составит
Фгв. = 0,278 · 0,35 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 20038 Вт
Число душевых кабин для школы - 2. Часовой расход горячей воды одной кабиной - Q = 250 л/ч, примем, что в среднем душ работает 2 часа в день.
Тогда общий расход горячей воды: Q = 3 2 · 250 · 10 -3 = 1м 3
Фгв. =0,278 · 1 · 983 · 4,19 · (55 - 5)=57250 Вт.
Ф г.в. =20038+57250=77288 Вт.
2. Расчёт тепловой нагрузки при централизованном отоплении
2.1 Р асчет расхода теплоты на отопление и вентиляцию по укрупненным нормативам
Максимальный поток теплоты (Вт), расходуемой на отопление жилых и общественных зданий поселка, включенных в систему централизованного теплоснабжения, можно определить по укрупненным показателям в зависимости от жилой площади по следующим формулам:
Фот.ж. = ц? F,
Фот.ж.=0,25 Фот.ж, (19)
где ц - укрупненный показатель максимального удельного потока теплоты, расходуемой на отопление 1 м? жилой площади, Вт/м?. Значения ц определяются в зависимости от расчетной зимней температуры наружного воздуха по графику (рис.62 ); F - жилая площадь, м?.
1. Для тринадцати 16-ти квартирного дома площадью 720 м 2 получим:
Фот.ж. = 13 170 720 = 1591200 Вт.
2. Для одинадцати 8-и квартирного дома площадью 360 м 2 получим:
Фот.ж. = 8 170 360 = 489600 Вт.
3. Для мед. пункта размерами 6х6х2,4 получим:
Фот.общ.=0,25 170 6 6=1530 Вт;
4.Для конторы с размерами 6х12 м:
Фот.общ. = 0,25 170 6 12 = 3060 Вт,
Для отдельных жилых, общественных и производственных зданий максимальные потоки теплоты (Вт), расходуемой на отопление и подогрев воздуха в приточной системе вентиляции, ориентировочно определяют по формулам:
Фот = qот · Vн · (tв - tн) · а,
Фв = qв · Vн · (tв - tн.в.),
где q от и q в - удельные отопительная и вентиляционная характеристики здания, Вт/(м 3 · 0 С), принимаем по табл.20; V н - объем здания по наружному обмеру без подвальной части, м 3 , принимают по типовым проектам или определяют путем умножения его длины на ширины и высоту его от планировочной отметки земли до верха карниза; t в = средняя расчетная температура воздуха, характерная для большинства помещений здания, 0 С; t н = расчетная зимняя температура наружного воздуха, - 25 0 С; t н.в. - расчетная зимняя вентиляционная температура наружного воздуха, - 16 0 С; а - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на удельную тепловую характеристику местных климатических условий при tн=25 0 С а = 1,05
Фот = 0,7 18 36 4,2 (10 - (- 25)) 1,05=5000,91Вт,
Фв.общ.=0,4 5000,91=2000 Вт.
Бригадный дом:
Фот = 0,5 1944 (18 - (- 25)) 1,05=5511,2Вт,
Школьная мастерская:
Фот = 0,6 1814,4 (15 - (- 25)) 1,05 = 47981,8 Вт,
Фв = 0,2 1814,4 (15 - (- 16)) =11249,28 Вт,
2.2 Р асчет расхода теплоты на горячее водоснабжение для жилых и общественных зданий
Средний поток теплоты (Вт), расходуемый за отопительный период на горячее водоснабжение зданий находим по формуле:
Ф г.в. = q г.в. · n ж,
В зависимости от нормы потребления воды при температуре 55 0 С, расходуемое на горячее водоснабжение одного человека укрупненный показатель среднего потока теплоты (Вт) будет равен: При расходе воды - 115 л/сут q г.в. составляет 407 Вт.
Для 16-ти квартирных домов с 60 жителями тепловой поток на горячее водоснабжение составит: Ф г.в. = 407 · 60 = 24420 Вт,
для тринадцати таких домов - Ф г.в. = 24420 · 13 = 317460 Вт.
Расход тепла на горячее водоснабжение восьми 16-ти квартирных домов с 60 жителями летом
Ф г.в.л. = 0,65 · Ф г.в. = 0,65 · 317460 = 206349 Вт
Для 8-ми квартирных домов с 30 жителями тепловой поток на горячее водоснабжение составит:
Ф г.в. = 407 · 30 = 12210 Вт,
для одиннадцати таких домов - Ф г.в. = 12210 · 11 = 97680 Вт.
Расход тепла на горячее водоснабжение одиннадцати 8-ми квартирных домов с 30 жителями летом
Ф г.в.л. = 0,65 · Ф г.в. = 0,65 · 97680 = 63492 Вт.
Тогда тепловой поток на водоснабжение конторы составит:
Фгв. = 0,278 0,833 983 4,19 (55 - 5) = 47690 Вт
Расход тепла на горячее водоснабжение конторы летом:
Ф г.в.л. = 0,65 Ф г.в. = 0,65 47690 = 31000 Вт
Тепловой поток на водоснабжение мед. пункта составит:
Фгв. = 0,278 0,23 983 4,19 (55 - 5) = 13167 Вт
Расход тепла на горячее водоснабжение мед. пункта летом:
Ф г.в.л. = 0,65 Ф г.в. = 0,65 13167 = 8559 Вт
В мастерских горячая вода нужна также для санитарно-бытовых нужд.
В мастерской размещаются 2 стояка с расходом воды 30 л/ч каждый (то есть всего 60 л/ч). Учитывая то, что в среднем горячая вода на санитарно-бытовые нужды используется около 3 часов в течение дня, находим кол-во горячей воды - 180 л/сут
Фгв. = 0,278 · 0,68 · 983 · 4,19 · (55 - 5) = 38930 Вт
Поток теплоты, расходуемой на горячее водоснабжение школьной мастерской в летний период:
Фгв.л = 38930 · 0,65 = 25304,5 Вт
Сводная таблица тепловых потоков
|
Расчётные тепловые потоки, Вт |
|||||||
|
Наименование |
Отопление |
Вентиляция |
Тех.нужды |
||||
|
Школа на 90 учащихся |
|||||||
|
16-ти кв.дом |
|||||||
|
Мед. пункт |
|||||||
|
8-ми квартирный дом |
|||||||
|
Школьная мастерская |
|||||||
Ф общ =Ф от +Ф в +Ф г.в. =2147318+13243+737078=2897638 Вт.
3. Построение годового графика те пловой нагрузки и подбор котлов
3.1 Построение годового графика тепловой нагрузки
Годовой расход на все виды теплопотребления может быть подсчитан по аналитическим формулам, но удобнее определять его графически из годового графика тепловой нагрузки, который необходим также для установления режимов работы котельной в течение всего года. Такой график строят в зависимости от длительности действия в данной местности различных температур, что определяется по приложению 3 .
На рис. 3 показан годовой график нагрузки котельной, обслуживающей жилую зону поселка и группу производственных зданий. График строят следующим образом. В правой части по оси абсцисс откладывают продолжительность работы котельной в часах, в левой части - температуру наружного воздуха; по оси ординат откладывают расход теплоты.
Сначала строят график изменения расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий в зависимости от наружной температуры. Для этого на оси ординат откладывают суммарный максимальный поток теплоты, расходуемый на отопление этих зданий, и найденную точку соединяют прямой с точкой, соответствующей температуре наружного воздуха, равной усредненной расчетной температуре жилых; общественных и производственных зданий tв = 18 °С. Так как начало отопительного сезона принято при температуре 8 °С, то линия 1 графика до этой температуры показана пунктиром.
Расход теплоты на отопление и вентиляцию общественных зданий в функции tн представляет собой наклонную прямую 3 от tв = 18 °С до расчетной вентиляционной температуры tн.в. для данного климатического района. При более низких температурах к приточному наружному воздуху подмешивается воздух помещения, т.е. происходит рециркуляция, а расход теплоты остается неизменным (график происходит параллельно оси абсцисс). Подобным об разом строят графики расхода теплоты на отопление и вентиляцию различных производственных зданий. Средняя температура производственных зданий tв = 16 °С. На рисунке показаны суммарные расходы теплоты на отопление и вентиляцию по этой группе объектов (линии 2 и 4 начинающиеся от температуры 16 °С). Расходы теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды не зависит от tн. Общий график по этим теплопотерям изображен прямой 5.
Суммарный график расхода теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха показан ломаной линией 6 (точка излома соответствует tн.в.), отсекающих на оси ординат отрезок, равный максимальному потоку теплоты, расходуемой на все виды потребления (?Фот + ?Фв + ?Фг.в. + ?Фт) при расчетной наружной температуре tн.
Складывая суммарные нагрузки получил 2,9Вт.
Вправо от оси абсцисс откладывают для каждой наружной температуры число часов отопительного сезона (нарастающим итогом), в течение которых держалась температура, равная и ниже той, для которой делается построение (прил. 3 ). И через эти точки проводят вертикальные линии. Далее на эти линии из суммарного графика расхода теплоты проектируют ординаты, соответствующие максимальным расходам теплоты при тех же наружных температурах. Полученные точки соединяют плавной кривой 7, представляющей собой график тепловой нагрузки за отопительный период.
Площадь, ограниченная осями координат, кривой 7 и горизонтальной линией 8, показывающей суммарную летнюю нагрузку, выражает годовой расход теплоты (ГДж/год):
Qгод = 3,6 10 -6 F m Q m n ,
где F - площадь годового графика тепловой нагрузки, мм?; m Q и m n - масштабы расхода теплоты и времени работы котельной, соответственно Вт/мм и ч/мм.
Qгод = 3,6 10 -6 9871,74 23548 47,8 = 40001,67Дж/год
Из которого на долю отопительного периода приходится 31681,32 Дж/год, что составляет 79,2 %, для летнего 6589,72 Дж/год, что составляет 20,8 %.
3.2 Выбор теплоносителя
В качестве теплоносителя используем воду. Так как тепловая расчетная нагрузка Фр составляет? 2,9 МВт, что меньше условия (Фр? 5,8 МВт), допускается применение в подающей магистрали воды с температурой 105 ?С, а в обратном трубопроводе температура воды принимается равной 70 ?С. При этом учитываем, что падение температуры в сети потребителя могут дойти до 10 %.
Применение в качестве теплоносителя перегретой воды дает большую экономию металла труб за счет уменьшения их диаметра, снижает затраты энергии, потребляемой сетевыми насосами, поскольку сокращается общее количество воды, циркулирующей в системе.
Т. к. для некоторых потребителей для технических целей необходим пар, то у потребителей нужно установить дополнительные теплообменники.
3.3 Подбор котлов
Отопительно-производственные котельные в зависимости от типа установленных в них котлов могут быть водогрейными, паровыми или комбинированными - с паровыми и водогрейными котлами.
Выбор обычных чугунных котлов с низкотемпературным теплоносителем упрощает и удешевляет локальное энергообеспечение. Для теплоснабжения принимаем три чугунных водяных котлов «Тула-3» с тепловой мощностью 779 кВт каждого при газовом топливе со следующими характеристиками:
Расчетная мощность Фр = 2128 кВт
Установленная мощность Фу = 2337 кВт
Площадь поверхности нагрева - 40,6 м?
Число секций - 26
Габариты 2249?2300?2361 мм
Максимальная температура нагрева воды - 115 ?С
КПД при работе на газе з к.а. = 0,8
При работе на паровом режиме, избыточное давление пара - 68,7 кПа
При работе на паровом режиме мощность снижается на 4 - 7%
3.4 Построение годового графика регулирования отпуска тепловой котельной
В связи с тем, что тепловая нагрузка потребителей изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, режима работы системы вентиляции и кондиционирования, расхода воды на горячее водоснабжение и технологические нужды, экономичные режимы выработки тепловой энергии в котельной должны обеспечиваться центральным регулированием отпуска теплоты.
В водяных тепловых сетях применяется качественное регулирование подачи теплоты, осуществляемое путем изменения температуры теплоносителя при постоянном расходе.
Графики температур воды в тепловой сети представляет собой tп = f (tн, ?С), tо = f (tн, ?С). Построив график по методике, приведенной в работе для tн = 95 ?С; tо = 70 ?С для отопления (учитывается, что температура теплоносителя в сети горячего водоснабжения не должна падать ниже 70 ?С), tпв = 90 ?С; tов = 55 ?С - для вентиляции, определяем диапазоны изменения температуры теплоносителя в отопительной и вентиляционной сетях. По оси абсцисс откладывают значения наружной температуры, по оси ординат - температуру сетевой воды. Начало координат совпадает р расчетной внутренней температурой для жилых и общественных зданий (18 ?С) и температурой теплоносителя, также равной 18 ?С. На пересечении перпендикуляров, восстановленных к осям координат в точках, соответствующих температурам tп = 95 ?С, tн = -25 ?С, находят точку А, а проведя горизонтальную прямую от температуры обратной воды 70 ?С, - точку В. Соединив точки А и В с началом координат получим график изменения температуры прямой и обратной воды в тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха. При наличии нагрузки горячего водоснабжения температура теплоносителя в подающей линии сети открытого типа не должна опускаться ниже 70 °С, поэтому температурный график для подающей воды имеет точку излома С, леве которой ф п =соnst. Подачу теплоты на отопление при постоянной температуре регулируют изменением расхода теплоносителя. Минимальная температура обратной воды определяется, если через точку С провести вертикальную линию до пересечения с графиком обратной воды. Проекция точки D на ось ординат показывает наименьшее значение фо. Перпендикуляр, восстановленный из точки, соответствующей расчетной наружной температуре (-16 ?С), пересекает прямые АС и BD в точках Е и F, показывающих максимальные температуры прямой и обратной воды для систем вентиляции. Т.е., температуры 91 ?С и 47 ?С соответственно, которые в диапазоне от tн.в и tн остаются неизменными (линии ЕК и FL). В этом диапазоне температур наружного воздуха вентиляционные установки работают с рециркуляцией, степень которой регулируется таким образом, чтобы температура воздуха, поступающего в калориферы, оставалась постоянной.
График температур воды в тепловой сети представлен на рис.4.
Рис.4. График температур воды в тепловой сети.
Список литературы
1. Эфендиев А.М. Проектирование энергообеспечения предприятий АПК. Методическое пособие. Саратов 2009.
2. Захаров А.А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве. Издание второе, переработанное и дополненное. Москва Агропромиздат 1985.
3. Захаров А.А. Применение тепла в сельском хозяйстве. Москва Колос 1980.
4. Кирюшатов А.И. Теплоэнергетические установки сельскохозяйственного производства. Саратов 1989.
5. СНиП 2.10.02-84 Здания и помещения для хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Эксплуатация систем газоснабжения. Техническая характеристика аппарата для отопления и горячего водоснабжения АОГВ-10В. Размещение и монтаж аппарата. Определение часового и годового расхода природного газа аппаратом для отопления и горячего водоснабжения.
дипломная работа , добавлен 09.01.2009
Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации влаги. Расчет тепловой мощности системы отопления. Определение площади поверхности и числа отопительных приборов. Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции.
курсовая работа , добавлен 28.12.2017
Виды систем центрального отопления и принципы их действия. Сравнение современных систем теплоснабжения теплового гидродинамического насоса типа ТС1 и классического теплового насоса. Современные системы отопления и горячего водоснабжения в России.
реферат , добавлен 30.03.2011
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, гидравлический расчет. Противопожарные требования к устройству систем вентиляции.
курсовая работа , добавлен 15.10.2013
Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале.
курсовая работа , добавлен 06.05.2015
Параметры наружного и внутреннего воздуха для холодного и теплого периодов года. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций. Расчет теплопотерь здания. Составление теплового баланса и выбор системы отопления. Поверхности нагревательных приборов.
курсовая работа , добавлен 20.12.2015
Расчет тепловых нагрузок отопления вентиляции и ГВС. Сезонная тепловая нагрузка. Расчет круглогодичной нагрузки. Расчет температур сетевой воды. Расчет расходов сетевой воды. Расчет тепловой схемы котельной. Построение тепловой схемы котельной.
дипломная работа , добавлен 03.10.2008
Котельная, основное оборудование, принцип работы. Гидравлический расчет тепловых сетей. Определение расходов тепловой энергии. Построение повышенного графика регулирования отпуска теплоты. Процесс умягчения питательной воды, взрыхления и регенерации.
дипломная работа , добавлен 15.02.2017
Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Механизация водоснабжения и поения животных. Технологический расчет и выбор оборудования. Системы вентиляции и воздушного отопления. Расчет воздухообмена и освещения.
курсовая работа , добавлен 01.12.2008
Применение лучистого отопления. Условия эксплуатации газовых и электрических инфракрасных излучателей. Проектирование систем отопления с обогревателями ИТФ "Элмаш-микро". Система контроля температуры в ангаре и назначение двухканального регулятора 2ТРМ1.
