Загрузка...
Расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург
Введение
В данном курсовом проекте мы произвели расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург.
В результате расчёта мы определили расходы теплоты для максимально-зимнего режима на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Приняли закрытую схему горячего водоснабжения к тепловой сети.
Рассчитали водоводные секционные скоростные теплообменники по двухступенчатой схеме.
Произвели расчёт первой и второй ступени водонагревателя.
Определили расход тепла на горячее водоснабжение первой и второй ступени.
Рассчитали и выбрали стандартный элеватор по номограмме по приведённому расходу Gпр. и расчётному коэффициенту подмешивания U.
Произвели тепловой расчёт котельной, а так же, выбрали котлоагрегат.
Таблицы с исходными данными для расчёта.
Исходные данные для расчёта здания.
№Потребители тепла, их характеристики.НаименованиеЕдиница измеренияЖилые зданияОбщественные здания1Площадь зданийм220000150002Число жителейЧел.3000120003расположение котельнойСанкт-Петербург4Температура наружного воздуха на отопление tр.о 0С-255температура наружного воздуха на вентиляцию tв 0С-11
Таблица значений q0,qу-Вт/м2 в зависимости от температуры наружного воздуха.
Расчётная температура наружного воздуха на отопление tр.о. 0С0-10-20-30-40Значеие qо Вт/м293128151174186
Таблица укрупнённых показателей среднего теплового потока на горячее водоснабжение qh-Вт/чел.
ПотребителиНорма расхода воды при t=55 0С на горячее водоснабжение в сутки на человека.На одного человека, Вт, проживающего в зданииНа горячее водоснабжение жилых зданий.На горячее водоснабжение жилых и общественных зданийНа горячее водоснабжение общественных зданий.Жилые дома с централизованным с горячим водоснабжением, оборудованные умывальниками, мойками, ваннами.10530537673
Таблица климатических данных для расчёта отопительно-вентиляционных нагрузок
№Населённый пунктТемпература наружного воздухаРасчётная температура на отопление 0СРасчётная температура на вентиляцию 0С19Санкт-Петербург-25-11
1. Расход теплоты для максимально-зимнего режима на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения
Расход тепла на отопление жилых и общественных зданий.
Расход тепла на отопление жилых зданий.
)=20000∙162∙(1+0)=3240000Вт=3,24Мвт
Где: А = площадь жилого здания (20000 м2. По условию)= значение от температуры наружного воздуха (по условию 162)
к1 = коэффициент для жилого здания (по условию =0)
Расход тепла на отопление общественных зданий.
)=15000∙131∙(1+0.25)=2456250Вт=2.4Мвт
Где: А = площадь жилого здания (15000 м2. По условию)= значение от температуры наружного воздуха (по условию 131)
к1 = коэффициент для жилого здания (по условию =0.25)
Расход тепла на вентиляцию общественных зданий.
Где: А = площадь жилого здания (15000 м2. По условию)= к1 = коэффициент для жилого здания (по условию =0.25)
к2 = коэффициент постройки после 1985г.
Расход тепла на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.
Расход тепла на горячее водоснабжение жилого здания.
Где: к = коэффициент неравномерности (По условию 2 — 2.4. для простоты расчёта принимаем 2)= число жителей (По условию 3000 человек)= укропнённый показатель теплового потока на горячее водоснабжение (По условию 305)
Расход тепла на горячее водоснабжение общественных зданий.
Где: к = коэффициент неравномерности (По условию 2 — 2.4. для простоты расчёта принимаем 2)= число жителей (По условию 12000 человек)= укропнённый показатель теплового потока на горячее водоснабжение (По условию 73)
Сводная таблица расходов тепла
№Потребители теплаМаксимальный расход тепла на отопление Q1o.max МвтМаксимальный расход тепла на вентиляцию Q1v.max МвтМаксимальный расход тепла на горячее водоснабжение Q1h.max МвтМаксимальный суммарный расход тепла ∑Q1max Мвт1Жилые дома3.24——-1.85.042Общественные здания2.40.291.74.393Общий расход5.640.293.59.43
Принимаем закрытую схему присоединения ГВС к тепловой сети.
Определяем схему присоединения теплообменников. Схема присоединения зависит от соотношения расходов тепла на отопление и ГВС.
выбираем схему в соответствии с рекомендациями:max/ Qo max ≤ 0.2
применяется одноступенчатая предвключённая применяется в детских садах, административных зданиях.
0.2 ˂ Qo max/ Qo max ˂1.0
применяются двухступенчатые смешанные или последовательные жилые микрорайоны.
Qo max/ Qo max ˃1.0
Применяется одноступенчатая параллельная, применяется в банях, прачечных, крупных гостиницах.
Определяем отношение расходов:max/ Qo max=3.5/ 5.64=0.62
В результате расчёта принимаем двухступенчатую или последовательную схему присоеденения.
Расчёт водоводяных секционных скоростных теплообменников по двухступенчатой схеме
Определяем производительность первой ступени водонагревателя.
Где: tx-температура холодной воды (по условию= 5С0)температура горячей воды (по условию= 60С0)h max — максимальный расход тепла на горячее водоснабжениетемпература водопроводной воды за водонагревателем первой ступени (вычисляется по формуле tn=τ2-70C)=τ2-70C
Где: τ2-расчётная температура сетевой воды (по условию τ2=700С)
Определяем производительность второй ступени водонагревателя.
Где: tx-температура холодной воды (по условию= 5С0)температура горячей воды (по условию= 60С0)h max — максимальный расход тепла на горячее водоснабжениетемпература водопроводной воды за водонагревателем первой ступени (вычисляется по формуле tn=τ2-70C)=τ2-70C
Где: τ2-расчётная температура сетевой воды (по условию τ2=700С)
Расход сетевой воды для первой ступени.
Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателя
τ1- температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =70 0С)
τ2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =40 0С)
с- 4.19(по условию)
Расход сетевой воды для второй ступени.
Где: Q2-производительность второй ступени водонагревателя
τ1- температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =70 0С)
τ2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию =40 0С)
с- 4.19(по условию)
Расход сетевой воды на отопление
Где: Qo max-максимальный расход тепла на отопление.
С- 4.19(по условию)
τ1- расчётная температура сетевой воды (по условию = 1300С)
τ2-расчётная температура сетевой воды (по условию = 700С)
Суммарный расход сетевой воды первой ступени.сум =Gh 1+Go=25.7+35.16=60.86 т/ч
Где: Gh 1-расход сетевой воды первой ступенирасход сетевой воды на отопление
Суммарный расход сетевой воды второй ступенисум=Gh 2+Go=26.6+35.16=61.76 т/ч
Где: Gh 2-расход сетевой воды второй ступени- расход сетевой воды на отопление
температура сетевой воды на выходе из первой ступени водонагревателя
Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателясум.- суммарный расход сетевой воды первой ступени
τ2 -температура сетевой воды в точке излома температурного графика. (По условию = 400С) температура сетевой воды на выходе из второй ступени водонагревателя.
Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателясум.- суммарный расход сетевой воды второй ступени
τ2 -температура сетевой воды в точке излома температурного графика. (По условию = 400С)
Расход сетевой воды для первой ступени.
Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателя.
С- 4.19 (коэффициент данный по условию)
τ3-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию=700С)
τ2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию= 40
Расход сетевой воды второй ступени.
Где: Q1-производительность первой ступени водонагревателя.
С- 4.19 (коэффициент данный по условию)
τ3-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию=700С)
τ2-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию= 40
Расход нагреваемой холодной воды.
Где: Qh max-максимальный расход тепла на горячее водоснабжение
с- 4.19(коэффициент, данный по условию)температура горячей воды, (данная по условию 600С)температура холодной воды (данная по условию 50С)
Расчёт первой ступени водонагревателя.
Где: Gx-расход нагреваемой воды
υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)
Где: Gh1-расход сетевой воды для первой ступени.
Υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)
Подогреватель водяной секционный без линзовых компенсаторов для горячего водоснабжения разъёмные (ОСТ 34-588-68)
отопление водоснабжение теплообменник
№ п/п Обозначение при ру кгс/см2основные размерыКоличество трубок z. ШтПоверхность нагрева одной секции F.м2, Ру кг/см2Живое сечениеРазмеры, мм1016DL1016FмтFтрdмт.эквdнdн1HL11111362192000645.895.850.020.00921.51681595004832
Действительная скорость в трубках (холодная вода)в межтрубном пространстве (теплоноситель) м/с
Где: Gx-расход нагреваемой холодной водытр — вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства— расход сетевой воды для первой ступенимт — вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства Средняя температура греющей воды (теплоносителя) и нагреваемой воды
С
Где: tn-температура водопроводной воды за водонагревателем первой ступених — температура холодной воды (по условию 50С)
τ1-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию = 400С)
τ 3- температура сетевой воды на выходе из первой ступени водонагревателя.
Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок.
Где: τср-температура греющей воды(теплоносителя)
Υм действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв-эквивалентный диаметр межтрубного пространства(по условию дпно=0.14)
Где: tср-температура нагреваемой воды.
Υмт действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв-эквивалентный диаметр межтрубного пространства(по условию дпно=0.14)
температура нагреваемой воды.
Где:α1- коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок
Λст — коэффициент теплопроводности стенки трубы, для латунных трубок, (по условию=90 ккал/м∙ч∙0С)
α2 — коэффициент теплоотдачи от стенки трубок к нагреваемой воде
δст — толщина стенки латунных трубок.
Среднелогарефмическая разность температур.
Рис. 1
Среднелогарифмическая разность температур.
Где: Δtб-разница на графике большей температуры
Δtм-разница на графике меньшей температуры температуры
Необходимая поверхность нагрева.
Где: Q1-расход тепла на ГВС в первой ступеникоэффициент теплопередачи.
Δtср — среднелогарефмическое разность температур.
Число секций.
Где: F-необходимая поверхность нагревасек-поверхность нагрева одной секции
Число секций принимаем 17.
потери напора в межтрубном пространств, по сетевой воде
Где: υмт- действительная скорость в межтрубном пространстве.
потери в напора в трубках, по водопроводной воде
Где: υтр — действительная скорость в трубках.
Расчёт второй ступени водонагревателя
Где: Gx -расход нагреваемой воды
υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)
Где: Gh1-расход сетевой воды для первой ступени.
Υ-принятая скорость движения воды (по условию рекомендуется 0.5-1м/с, для простоты расчёта мы принимаем скорость движения воды 1м/с)
Действительная скорость в трубках (холодная вода)в межтрубном пространстве (теплоноситель) м/с
Где: Gx-расход нагреваемой холодной водытр — вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства— расход сетевой воды для первой ступенимт — вентиляционная площадь живого сечения трубок и межтрубного пространства
Средняя температура греющей воды (теплоносителя) и нагреваемой воды
С
Где: tn-температура водопроводной воды за водонагревателем первой ступених — температура холодной воды (по условию 50С)
τ1-температура сетевой воды в точке излома температурного графика (по условию = 400С)
τ 3- температура сетевой воды на выходе из первой ступени водонагревателя.
Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок.
Где: τср-температура греющей воды (теплоносителя)
Υмт действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв — эквивалентный диаметр межтрубного пространства (по условию дпно=0.14)
Где: tср-температура нагреваемой воды.
Υмт действительная скорость в трубках и в межтрубном пространствеэкв — эквивалентный диаметр межтрубного пространства(по условию дпно=0.14)
Δст — толщина стенки латунных трубок.
Коэффициент теплопередачи
Где:α1- коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок
Λст — коэффициент теплопроводности стенки трубы, для латунных трубок, (по условию=90 ккал/м∙ч∙0С)
α2- коэффициент теплоотдачи от стенки трубок к нагреваемой воде
Среднелогарифмическая разность температур.
График разности температур.
Рис. 2
Где: Δtб-разница на графике большей температуры
Δtм-разница на графике меньшей температуры температуры
Необходимая поверхность нагрева.
Где: Q1-расход тепла на ГВС в первой ступеникоэффициент теплопередачи.
Δtср — среднелогарефмическое разность температур.
Число секций.
Где: F-необходимая поверхность нагревасек — поверхность нагрева одной секции
Число секций принимаем 14.
потери напора в межтрубном пространств, по сетевой воде
Где: υмт — действительная скорость в межтрубном пространстве.
потери в напора в трубках, по водопроводной воде
Где: υтр — действительная скорость в трубках.
2. тепловой расчёт котельной
Исходные данные.
№НаименованиеОбозначениеОбоснованиеЗначение величин при характерны режимах.Максимально зимнийНаиболее холодныйЛетний1Место расположения котельнойЗаданоСанкт-Петербург2максимальные расходы теплоты, МВт9.433На отопление зданийQорасчёт5.644На вентиляцию зданийQврасчёт0.295На ГВС зданийQгврасчёт3.56Расчётная температура наружного воздуха на отопление, оСtпозадано-25-117Расчётная температура наружного воздуха на вентиляцию, оСtвзадано-118температура воздуха внутри помещений, оСtвнСниП 11-36-73189температура сырой воды,оСtсвСниП 11-36-73551310Температура сырой воды перед ХВО,0Сtховпринято1911Температура подпиточной воды после охладителя деаэратора,0Сtподппринято7012Коэффициент собственных нужд ХВОKхвопринято1.2513температура воды на выходе из водогрейных котлов, 0Сt1вкзадано13013011014температура воды на входе в водогрейные котлы,0Сt2вкпринято7015Расчётная температура горячей воды после местных теплообменников ГВСtподпитобрпринято6016предварительно принятый расход химически очищенной воды, т/чGховпринято33117предварительно принятый расход воды на подогрев химически воды, т/чGподпгрпринято220.518Температура греющей воды после подогревателя химически очищенной воды,0Сtгрпринято10419КПД подогревателейɳпринято0.98
Расчёт тепловой схемы водогрейной котельной.
Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию.
максимально зимний месяц
Где: tвн — температура воздуха в нутрии помещений. (По условию дано +180С)в — расчётная температура наружного воздуха на вентиляцию. (по условию дано -110С)ро — расчётная температура наружного воздуха на отопление. (по условию дано -250С)
наиболее холодный месяц
Где: tвн — температура воздуха в нутрии помещений. (По условию дано +180С)в — расчётная температура наружного воздуха на вентиляцию. (по условию дано -110С)ро — расчётная температура наружного воздуха на отопление. (по условию дано -110С)
температура воды на нужды вентиляции в подающей линии.
Максимально зимний месяц.
Где: К0.8ов — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.
Наиболее холодный месяц
Где: К0.8ов — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.
Летний месяц
Где: К0.8ов — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.
Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.
максимально зимний месяц
Где: t1 — температура на нужды отопления и вентиляции в подающей линии
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию.
наиболее холодный месяц
Где: t1 — температура на нужды отопления и вентиляции в подающей линии
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию
Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию.
максимально зимний месяц.
Где: Qо — максимальный расход тепла на отоплениев — максимальный расход тепла на вентиляцию
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию
Наиболее холодный месяц
Где: Qо — максимальный расход тепла на отоплениев — максимальный расход тепла на вентиляцию
Ков — коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию
Для летнего месяца.ов= 0 МВт
Суммарный отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС.
Для максимально зимнего месяца.
Где: Qов- отпуск теплоты на отопление и вентиляциюгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение
наиболее холодный месяц
Где: Qов — отпуск теплоты на отопление и вентиляциюгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение
наиболее холодный месяц
Где: Qгв — Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени на подающей линии сетевой воды.- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.
Летний месяц
Где: Qгв — тепловая нагрузка подогревателя второй ступени на подающей линии сетевой воды.- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.
Расход сетевой воды на местный теплообменник.
Максимально зимний месяц.
Где: Qгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.
Δtв-минимальная разность температур греющей и в подогревающей воде.св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)
наиболее холодный месяц
Где: Qгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.
Δtв-минимальная разность температур греющей и в подогревающей воде.св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)
Летний месяц
Где: Qгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.
Δtв — минимальная разность температур греющей и в подогревающей воде.св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)
Расход сетевой воды отопление и вентиляцию
Максимально зимний меся.
Где: Qгв- отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.
наиболее холодный месяц
Где: Qгв- отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.
Летний месяц
Где: Qгв- отпуск теплоты на горячее водоснабжение- температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.- температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции.
Расход сетевой воды на отопление, вентиляцию и ГВС.
Максимально зимний месяц.
Где: Gов — Расход сетевой воды отопление и вентиляциюгв — Расход сетевой воды на местный теплообменник
наиболее холодный месяц
Где: Gов — Расход сетевой воды отопление и вентиляциюгв — Расход сетевой воды на местный теплообменник
Летний месяц
Где: Gов — Расход сетевой воды отопление и вентиляциюгв — Расход сетевой воды на местный теплообменник
температура обратной сетевой воды.
Максимально зимний месяц.
Где: Qгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС
наиболее холодный месяц
Где: Qгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС
Летний месяц
Где: Qгв — отпуск теплоты на горячее водоснабжение
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС
Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплотрассах внешних потребителей.
максимально зимний месяц.
Где: Ктс потери воды в закрытой системы теплоснабжения, составляют 1.5-2% часового расхода воды внешним потребителям воды, для простоты расчёта мы выбираем 2%).вн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС
наиболее холодный месяц
Где: Ктс потери воды в закрытой системы теплоснабжения, составляют 1.5-2% часового расхода воды внешним потребителям воды, для простоты расчёта мы выбираем 2%).вн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС
Летний месяц
Где: Ктс потери воды в закрытой системы теплоснабжения, соствляют 1.5-2% часового расхода воды внешним потребителям воды, для простоты расчёта мы выбираем 2%).вн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и на ГВС
наиболее холодного месяца.
Где: Gмзмут — Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплотрассах внешних потребителей на максимально зимний месяц.мзмут — Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплотрассах внешних потребителей на наиболее холодный месяц месяц.
Расход сетевой воды, поступающей на ХВО.
Максимально зимний месяц.
Где: Кхво — данные из таблицы.ут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
наиболее холодный месяц
Где: Кхво — данные из таблицы.ут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
Летний месяц
Где: Кхво — данные из таблицы.ут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
наиболее холодного.
Где: Gмзмсв — значение среднего расхода для максимално зимнего месяцамзмсв — температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды
Максимально зимний месяц.
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.подп — температура подпиточной воды после деаэратора.подпит. — температура подпиточной воды после охладителя деаэратора, (по условию дано 700С)
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды.(по условию дано 3 т/ч)
наиболее холодный месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.подп — температура подпиточной воды после деаэратора.подпит. — температура подпиточной воды после охладителя деаэратора, (по условию дано 700С)
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — предварително рассчитанный расход химически очищенной воды.(по условию дано 3 т/ч)
Летний месяц
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)
температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор.
максимально зимний месяц
Где: Gхов — предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)1 —температура воды на выходе из водогрейных котлов. (По условию дано 1300С)подпгр.- предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)гр — температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — температура химически очищенной воды после деаэрированной воды.
Наиболее холодный месяц
Где: Gхов — предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)1 — температура воды на выходе из водогрейных котлов. (По условию дано 1300С)подпгр.- предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)гр- температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды.(По условию дано 1040С)
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — температура химически очищенной воды после деаэрированной воды.
Летний месяц
Где: Gхов — предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 1 т/ч)1 —температура воды на выходе из водогрейных котлов. (По условию дано 1300С)подпгр. — предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды. (по условию дано 2т/ч)гр — температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды.(По условию дано 1040С)
ɳ — КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — температура химически очищенной воды после деаэрированной воды
Среднее значение химически очищенной воды, поступающей в деаэратор для максимально зимнего и наиболее холодного месяца.
Где: tмзмхов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор для максимально зимнего месяцанхмхов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэратор для наиболее холодного месяца
Проверка температуры сырой воды перед ХВО.
Максимально зимний месяц.
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)подпгр. — предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)св — количество сырой воды, поступающей на ХВОгр — температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)подпт. — температура подпиточной воды после охладителя деаэратора (По условию дано 700С)св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)
наиболее холодный месяц.
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)подпгр. — предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)св — количество сырой воды, поступающей на ХВОгр — температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)
Летний месяц
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)подпгр.- предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды (по условию дано 2т/ч)св — количество сырой воды, поступающей на ХВОгр — температура греющей воды подогревателя химически очищенной воды (По условию дано 1040С)подпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)св — температура сырой воды. (По условию дано130С)
Расход греющей воды на деаэратор.
Максимально зимний месяц.
Где: Gхов — предварително рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 3 т/ч)вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)хов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
наиболее холодный месяц
Где: Gхов — предварително рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 3 т/ч)вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)хов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
Летний месяц
Где: Gхов — предварительно рассчитанный расход химически очищенной воды (по условию дано 3 т/ч)вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)хов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
Проверка расхода химически очищенной воды.
Для максимально зимнего месяца.
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.гр — расход греющей воды на деаэратор.
Наиболее холодный месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.гр — расход греющей воды на деаэратор
Летний месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.гр — расход греющей воды на деаэратор
Расход теплоты на подогрев сырой воды.
Максимально зимний месяц.
Где: Gсв — количество сырой воды, поступающей на ХВО
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)хов — температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)
наиболее холодный месяц
Где: Gсв — количество сырой воды, поступающей на ХВО
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)хов — температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)
Летний месяц
Где: Gсв — количество сырой воды, поступающей на ХВО
ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)св — температура сырой воды. (По условию дано 50С)хов — температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)
Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды.
Максимально зимний месяц.
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — проверка расхода химически очищенной воды.хов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторхов — температура химически очищенной воды после деаэрированной воды
Наиболее холодный месяц
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — проверка расхода химически очищенной воды.хов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторхов — температура химически очищенной воды после деаэрированной воды
Летний месяц
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — проверка расхода химически очищенной воды.хов — температура химически очищенной воды поступающей в деаэраторхов — температура химически очищенной воды после деаэрированной воды
Расход теплоты на деаэратор
максимально зимний месяц.
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов (По условию дано 1300С)гр — расход греющей воды на деаэраторподпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)
наиболее холодный месяц
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1300С)гр — расход греющей воды на деаэраторподпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)
Летний месяц
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1100С)гр — расход греющей воды на деаэраторподпт.- температура подпиточной воды после охладителя деаэратора. (По условию дано 700С)
подогрев химически очищенной воды в охладителе деаэрированной воды.
Максимально зимний месяц.
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — проверка расхода химически очищенной воды.хов — температура химически очищенной воды после деаэрированной водыхов — температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)
наиболее холодный месяц
Где: ɳ- КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — проверка расхода химически очищенной воды.хов — температура химически очищенной воды после деаэрированной водыхов — температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)
Летний месяц
Где: ɳ — КПД подогревателей. (По условию дано 0.98)хов — проверка расхода химически очищенной воды.хов — температура химически очищенной воды после деаэрированной водыхов — температура сырой воды перед ХВО. (По условию дано 190С)
Суммарный расход теплоты, необходимый в водогрейных котлах.
Максимально зимний месяц.
=7.53МВт
Где: QовГВС
Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСсв — расход теплоты на подогрев сырой водыхов — расход теплоты на подогрев химически очищенной водыдеаэр — расход теплоты на деаэратормазут — расход теплоты на мазутохлжд.-расход теплоты на охлаждение
Наиболее холодный месяц.
=9.46 МВт
Где: QовГВС
Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСсв -расход теплоты на подогрев сырой водыхов -расход теплоты на подогрев химически очищенной водыдеаэр-расход теплоты на деаэратормазут — расход теплоты на мазутохлжд.-расход теплоты на охлаждение
Летний месяц
=7.53МВт
Где: QовГВС
Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСсв — расход теплоты на подогрев сырой водыхов — расход теплоты на подогрев химически очищенной водыдеаэр-расход теплоты на деаэратормазут — расход теплоты на мазутохлжд.-расход теплоты на охлаждение
Расход воды через водогрейные котлы.
максимально зимний месяц.
Где: ∑Q- суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлов.вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1300С)вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)
наиболее холодный месяц
Где: ∑Q — суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлов.вк — температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1300С)вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)
Летний месяц
Где: ∑Q- суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлов.вк- температура воды на выходе из водогрейных котлов.(По условию дано 1100С)вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)
Расход воды на рециркуляцию.
Максимально зимний месяц.
Где: Gк- расход воды через водогрейные котлы.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр — расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)
наиболее холодный месяц
Где: Gк — расход воды через водогрейные котлы.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр — расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)
Летний месяц.
Где: Gк — расход воды через водогрейные котлы.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр — расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)
Расход воды на перепускной линии.
Максимально зимний месяц.
Где: Gвн — расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр — расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)-температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.
наиболее холодный месяц
Где: Gвн — расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр — расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)-температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.
Летний месяц
Где: Gвн — расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.вк1- температура воды на входе в водогрейные котлы. (По условию дано 700С)подпобр- расчётная температура горячей воды после после местных теплообменников ГВС. (По условию дано 600С)-температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции.
Расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.
максимально зимний месяц.
Где: Gвн — расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.ут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
наиболее холодный месяц
Где: Gвн — расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.ут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
Летний месяц
Где: Gвн — расход сетевой воды на отопление и вентиляцию.ут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.
Расчётный расход воды через котлы.
Максимально зимний месяц.
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.обр — расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.рец — расход воды на рецеркуляциюпер — расход воды по перепускной линии
Наиболее холодный месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.обр — расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.рец — расход воды на рециркуляциюпер — расход воды по перепускной линии
Летний месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.обр — расход сетевой воды от внешних потребителей через обратную линию.рец — расход воды на рецеркуляциюпер — расход воды по перепускной линии
Расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линии.
Максимально зимний месяц.
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.рец — расход воды на рециркуляциюпер — расход воды по перепускной линиигр — расход греющей воды на деаэратор.
Наиболее холодный месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.рец — расход воды на рециркуляциюпер — расход воды по перепускной линиигр — расход греющей воды на деаэратор.
Летний месяц
Где: Gут — расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей.рец — расход воды на рециркуляциюпер — расход воды по перепускной линиигр — расход греющей воды на деаэратор.
Разница между ранее найденным и уточнённым расходом воды внешним потребителям.
максимально зимний месяц.
Где: G-расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линиивн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС
наиболее холодный месяц
Где: G-расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линиивн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС
Летний месяц
Где: G-расход воды, поступающей к внешним потребителям по прямой линиивн — расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВС
Подбор парового котла
выбираем 3(три) водогрейных котла(один всегда будет в резерве) КВ-ГМ-35-150-5.
Номинальная теплопроизводительность, МВт(Гкал/ч)температура воды на входе,0СТемпература воды на выходе, 0СМаксимальное давление воды на выходе,МпаРасход воды, т/чГидравлическое сопротивление, МпаТопливоКоэффициент полезного действия, %Сейсмические районы установкиДлина котла, ммШирина котла, ммВысота котла, ммМасса котла,т35(30)701502.253710.25Газ, мазут93/90.59 балов(MSK)158005000800040Сводная таблица расчётов.
№Расчётная величинаЕдиница измеренияОбозначение№ пункта расчётаЗначение величин при характерных режимахМаксимально зимний месяцНаиболее холодный месяцлетний1Коэффициент снижения расхода на отопление и вентиляцию-Ков10.671-2температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции0Сt12109.66105183температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции0Сt2356.0670184Отпуск теплоты на отопление и вентиляциюМВтQов43.975.9305Суммарный расход теплоты на отопление, вентиляцию и ГВСМВтQ57.479.433.56Расход воды в подающей линии на отопление, вентиляцию и ГВСт/чGвн12126.9386.0323.157температура обратной воды после внешних потребителей0Сtподобр1331.8734.314.948Расход подпиточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителейт/чGут142.531.724.639количество сырой воды поступающей на ХВОт/чGсв153.162.185.710температура химически очищенной воды после охладителя в деаэраторе0Сtхов1646.937. 915411температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор0Сtdхов1735.835.821.9412Расход греющей воды на деаэраторт/чGгрдеаэрт191.190.543.4913Суммарный расход теплоты, необходимый водогрейных котлахМВтQ257.539.463.4914Расход воды через водогрейные котлыт/чGк26107.9135.574.3915Расход воды на рецеркуляциют/чGрец2715.419.3514.816Расход воды по перепускной линиит/чGпереп2836.830.742.517Расход воды через обратную линиют/чGобрт29124.484.31226.818Расчётный расход воды через котлыт/чGk30179.13136.08672.1919Величина полученного расхождения%δ320.9270107Схема теплового узла отопления с элеваторным смещением, ГВС-закрытая.
Рис. 3
№Название1Задвишка подающего трубопровода2Задвишка обратного трубопровода3Обратный клапан4Задвишка после обратного клапана5Элеватор9Местная система отопления10Воздушный кран
тепловая схема котельной с паровыми котлами
Рис. 4
№ п/пНазвание1Паровой котёл2Сетевой насос3Насос сырой воды4Подогреватель сырой воды5Химводоочистка6Подпиточный насос7Бак деаэрированной воды8Охладитель деаэрированной воды9Подогреватель химически очищенной воды10Деаэратор11Охладитель выпара12Рецеркуляционный насос13Перепускная аварийная линияТ1Подающий трубопроводТ2обратный трубопроводТ4Циркуляционный трубопроводТ5Подающий трубопровод для технологических нуждТ6обратный трубопровод для технологических нуждВ3Хозяйственная сырая водаВ6Химически очищенная умягчённая водаВ30На подпитку, подпиточная вода
3. Расчёт элеватора
Коэффициент смещения
Где: Gn-расход подмешиваемой обратной водырасход воды из тепловой сети
τ1-температура теплоносителя в подающей магистрали (По условию дано 1300С)
τ2-температура обратной воды из системы отопления (По условию дано 700С)
τсм-температура смешанной воды, поступающей в систему отопления после элеватора (По условию дано 950С)
Расчётный коэффициент подмешивания.
Где: U- коэффициент смешивания.
Расход воды из тепловой сети.
Где:Qo max-максимальный расход тепла на отопление
τ1-температура теплоносителя в подающей магистрали (По условию дано 1300С)
τ2-температура обратной воды из системы отопления (По условию дано 700С)
с = 4.19 по условию
Приведённый расход смешанной воды.
Где: Gсм — Расход воды из тепловой сети.-гидравлическое сопротивление в местной системе отопления, при отсутствии данных принимается 1м.вод.ст.
диаметр горловины.
мм
Где: Gпр — Приведённый расход смешанной воды.
Диаметр сопла.
Где: U — коэффициент смешивания.пр — Приведённый расход смешанной воды
Заключение
В данном курсовом проекте мы выполнили расчёт и выбор теплотехнического оборудования для города Санкт-Петербург.
В результате расчёта мы выяснили расход теплоты для максимально зимнего режима на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Произвели расчёт первой и второй ступени водонагревателя.
определили диаметр горловины сопла и проверили его по номограмме.
рассчитали тепловую схему.
Выбрали три водонагревательных котла марки КВ-ГМ-35-150-5, два будут в работе, а один в резерве.
Список использованной литературы
1.«Справочник по котельным установкам малой производительности» К.Ф. Рогатис, А.Н. Полтарецкий.
.«Справочник по теплоснабжению и вентиляции» Р.В. Щекин.
.«Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование» Р.И. Эстеркин.
.СНиП 2.04.07-86 «тепловые сети».
.СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
.Р.В. Щекин, «Справочник по теплоснабжению и вентиляции», часть 1, Киев, 2009.
.ГОСТ 2165-82 «Сети тепловые» (тепломеханическая часть).
.«Справочник мастера сантехника». Б.А. Журавлёв, М., Стройиздат, 2014.
.«Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий» под редакцией Голубкова Б.Н., М.,Энергоиздат, 2010.
.10.) «Отопление и тепловые сети». Ю.М. Варфоломеев, О.Я. Кокорин М., ИНФРА,2012.