МІНІСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГО ГОСПОДАРСТВА

РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

>ФГОУВПО ">Башкирский державний аграрний

університет"

Факультет: Енергетичний

Кафедра:АТД і Т

Спеціальність:Электрификация і автоматизація с/г

>КУРСОВАЯ РОБОТА

"Проектуванняотопительно-производственной котельної сільськогосподарського призначення"

>МухамедьяровИльнурРавилович

Форма навчання: очна

Курс, група: АХ 301/1

"До захисту припускаю"

Керівник:

>Динисламов М. Р..

Уфа 2009

>РЕФЕРАТ

 

>Курсовой робота включає у собі 24 сторінкирасчетно-пояснительной записки, 1 лист графічного матеріалу формату А1.

Об'єктом роботи є підставою проектуванняотопительно-производственной котельної сільськогосподарського призначення.

>Расчетно-пояснительная записка включає у собі: розрахунок теплових навантажень, вибір джерела теплопостачання, визначення річних витрат тепла й палива, регулювання відпустки теплоти, добір поживних пристроїв і мережевих насосів, розрахунок водопідготовки, теплову схему котельної, компонування котельної і розрахунок техніко-економічних показників виробництва теплоти.

Графічна частина курсової роботи, містить теплову схему із зазначенням усього обладнання, що у тепловому процесі, графіки річний теплової навантаження і температур води в теплової мережі.

>ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Завдання

2. Розрахунок теплової навантаження

2.1 Визначення розрахункової теплової потужності на опалення та вентиляцію

2.2 Витрата теплоти на гаряче водопостачання і технологічні потреби

3. Вибір теплоносія

4. Підбір котлів

5. Річний витрати

6. Регулювання відпустки теплоти котельної

7. Підбір поживних пристроїв і мережевих насосів

8. Розрахунок теплової схеми котельної

9.Технико-економические показники виробництва теплової енергії

>Библиографический список

1. Завдання

1.Рассчитать по питомими показниками витрата теплоти на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання для об'єктів, вказаних у таблицях 1 і 2 і обсяг річного витрата теплоти. При розрахунку прийняти:расчетно-климатические умови по останню цифру номери залікової книжки за таблицею 4; висоту приміщень ремонтної майстерні -5 м, школи, клубу й гаражу - 4 м, інших об'єктів - 3 м; тиск і температуру пара по передостанній цифрі номери залікової книжки.

2. Вибрати тип і кількість казанів у котельної, визначити максимальний годинниковий витрати. Вигляд палива прийняти за таблицею 3.

3.Рассчитать внутрішній діаметр трубопроводів теплотраси опалювання об'єкта, вказаної у таблиці 3.

Таблиця 1 Характеристика споживачів теплоти житлового сектора

Назва	Остання цифра №зач.книжки
	7
Житлові вдома,
Школа,
Клуб,
>Баня,

Таблиця 2 Характеристика споживачів теплоти виробничого сектора

Найменування	>Предпосл. цифра №зач.книжки
	9
>Ремонтная майстерня, тис. м2	1,8
Тиск пара,МПа	0,2
- витрата пара,кг/с	0,15
- витрата гір. води,кг/с	0,16
температура пара, °З	-
Ступінь сухості пара, x	0,95
Гараж, тис. м2	0,2
Кількість автомобілів: - вантажних  - легкових	20 4
>Коровники: число голів	70

Таблиця 3 Вигляд палива й об'єкт до розрахунку трубопроводів

	3-тя цифра №зач.книжки
	5
Паливо	Камінний вугілля
Теплота згоряння	>Q>dі=>21МДж/нм3
Об'єкт	Житлові вдома

Таблиця 4Расчетно-климатические умови

>Населен-ний пункт	Остання цифра №зач.книжки	Темп. повітря найбільш холодної п'ятиденки,t>н.в, °З.	Темп.Вентиляци-онная,t>н.в, °З	Тривалістьотно-сительного періоду з середньо добова темп., °З		Середня швидкість вітру
				h,сут.	>t>ср.о
Уфа	7	-35	-20	213	-5,9	3,5

2.Расчет теплової навантаження

 

2.1 Визначення розрахункової теплової потужності на опалення та вентиляцію

 

Визначеннярасчетной теплової потужності на опалення та вентиляцію, в Вт:

 

Ф0 =qвід>Vзв>(tв -t>н.о)а;	(1)
Фв =qв>Vзв>(tв. -t>н.в),	(2)

деq_від іq_в - питома опалювальна і питома вентиляційна характеристики будинку,Вт/(м³>К); застосовується у залежність від призначення і збільшення розмірів будинку.

V_зв - обсяг будинку, м³;

>t_в - середня розрахункова температура повітря, характерна більшості приміщень будинків, ⁰З;

>t_>н.о. іt _>н.в. -расчетная температура зовнішнього повітря системі опалення й вентиляції, ⁰З;

а - поправка на різницю температур, ⁰З.

>a=0,54+22/(t_У-t_АЛЕ) (3)

Теплова потужність на опалення житлових будинків:

приймаємо площа одного житловий будинокS=100 м², тоді кількість будинків одно 190;

V_М=>1003=300 м³ —обсяг однієї хати;

>q_>0Т=0,87Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_У=>20°C (додаток 1 /1/);

>t_Н.О.= -35 ⁰З (за завданням);

>а=0,54+22/(20-(-35))=0,94;

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

Теплова потужність на опалення громадських будівель:

Теплова потужність на опалення та вентиляцію школи:

>q_>oт=0,41Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_У =16°C(приложение 1 /1/);

>t_Н.О.= -35 З (за завданням);

>а=0,54+22/(16-(-35))=0,971;

V_М=>30004=12000 м³;

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

>q_У=0,09Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_H.B.=-20 ⁰З (за завданням);

>Фв=0,0912000( 16-(-20))=38880 Вт.

Теплова потужність на опалення та вентиляцію клубу:

>q_>oт=0,43Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_B=>16°C (додаток 1 /1/);

>t_H.Про.= ->35°C (за завданням);

>а=0,54+22/(16-(-35))=0,971;

V_М=3004=1200 м³;

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

>q_У=0,29Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_H.B=->20°C (за завданням);

>Фв=0,295600(16-(-20))=12528 Вт.

Теплова потужність на опалення та вентиляцію лазні:

>q_>oт=0,33Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_B=25 °З (додаток 1 /1/);

>t_H.Про.= ->35°C (за завданням);

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

V_М=>353=105 м³;

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

>q_в= 1,16Вт/(м³>К) (>приложение11 /2/);

>t_>н.в. =-20 ⁰З (за завданням);

Ф_в=>1,16105(25-(-20))=5781 Вт

Теплова потужність на опалення виробничих будинків:

Теплова потужність на опалення та вентиляцію ремонтної майстерні:

>q_>o=0,61Вт/(м³>К) (додаток 12 /2/);

>t_У =18°C (додаток 1 /1/);

>t_H.0.= -35 ⁰З (за завданням);

>а=0,54+22/(18-(-35))=0,955;

V_М =>18005=9000 м³;

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

>q_B=0,17Вт/(м³>К) (таблиця 1, /2/);

>t_Н.В.=-20 ⁰З (за завданням);

>Фв=0,179000(18-(-21))=58140 Вт.

Теплова потужність на опалення гаражу:

>q_>oт=0,64Вт/(м³>К) (таблиця 1, /2/);

>t_У= 10 °З (сторінка 157, /1/);

>t_Н.О.= -35 З (за завданням);

>а=0,54+22/(10-(-35))=1,03;

V_H=>2004=800 м³;

Ф_ВІД=>0,64800(10-(-35))1,03=23731,2 Вт.

Сумарна теплова потужність на опалення:

Ф_>0Т= 2563803+243643,32 +25552,8 +271081,77+277876,35 +23731,2 =3405688,44 Вт

Сумарна теплова потужність на вентиляцію:

Ф_в=38880+1252+5781+58140=104053 Вт.

2.2 Витрата теплоти на гаряче водопостачання і технологічні потреби

 

Визначення витрат теплоти на гаряче водопостачання і технологічні потреби

2.2.1 Витрата теплоти на гаряче водопостачання:

Середній теплової потік на гаряче водопостачання Ф_>г.в.^порівн (в Вт), житлових і громадських споруд в опалювальний період визначається:

 (4)

 >m -расчетное кількість населення котрий обслуговується системою гарячого водопостачання;

>q_>г.в. - укрупнений показник середнього теплового потоку, Вт, на гаряче водопостачання одну людину. Приймається залежно від середньодобовій заотопит. період добові норми витрат води за нормальної температури 60 ⁰З

одну людинуg,л/сут;

За формулою (4) знайдемо Ф^порівн_>г.в для житлових будинків:

 >q_>г.в=320 Вт для g=85л/сут (рекомендація настр.124/2/)

 Вт.

За формулою (4) знайдемо Ф^порівн_>г.в для шкіл:

>q_>г.в=146 Вт для g=40л/сут (рекомендація настр.124/2/)

Вт

Теплова потужність на гаряче водопостачання клубу:

За середнього показника за опалювальний період нормі витрати, води за нормальної температури 60 ⁰З на гаряче водопостачання одного душа за годинуg=110л/час із гарячою водопостачанням (рекомендація настр.124/2/);

Ф_>г.в =>0,278V_>t>_в>с_в>(t_>г.в.->t_>х.в.), (5)

де V_>t – годинниковий витрата гарячої, м³/год;

>r_в – щільність води (983кг/м³), (124/1/);

З_в – питома масова теплоємність води,уравненная 4,19кДж/(кг До).

Для душових приміщень з розрахунку одночасної всіх душових сіток протягом 1 години на добу:

>G=ng10^-3 , (6)

де n – число душових сіток;

g – витрата води на 1 душову сітку,л/сут.

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

Теплова потужність на гаряче водопостачання лазні.

За середнього показника за опалювальний період нормі витрати води за нормальної температури 60⁰З на гаряче водопостачання одного відвідувачаg=120 літрів на добу із гарячою водопостачанням (рекомендація настр.124/2/);

Для лазень і комунального харчування:

>G=mg10^-3 (7)

>m- число відвідувачів однакову числу місць ураздевальной;

>m=50

За формулою (5) знайдемо Ф^порівн_>г.в:

Ф^порівн_>г.в.=0,278501200,0019834,19(65-5)= 412206,5 Вт.

Максимальний потік теплоти (в Вт), споживаний на гаряче водопостачання житлових і громадських споруд

(8)

Ф_>г.в.^>max =(>2…2,4)(672000+27740+75571,2 +412206,5)=2612538,9 Вт.

У тваринницьких приміщеннях максимальний потік теплоти (Вт), споживаний на гаряче водопостачання (>t_р=40…60 ⁰З), для санітарно-гігієнічних потреб.

 (9)

де b - коефіцієнт нерівномірності споживання гарячої протягом доби; b= 2,5;

 - масова теплоємність води, рівна 4,19 кДж/кг, ⁰З

 >m - число тварин цього виду у приміщенні;

g - норма середньодобового витрати гарячої одне тварина, кг (приймають для корів молочних порід 15 кг.)

Ф_>г.в.= Вт

Максимальний потік на гаряче водопостачання ремонтних майстерень:

 (10)

G- витрата гарячої м³ /год

 -щільність води

-розрахункова температура холодної водипринимаемая взимку -5 ⁰З

 - розрахункова температура гарячої рівна 60 ⁰З

Вт

Потік теплоти, Вт, споживаний на гаряче водопостачання у період стосовно опалювального знижується й визначається за такими формулам:

 для житлових і громадських споруд:

= 0,65 Ф>г.в.

(11)

=>0,652612538,9 =>1698150,3Вт

для виробничих будинків:

. = 0,82 Ф>г.в.

(12)

=>0,82(6726,8+36903,9)=35777,2 Вт.

2.2.2 Теплова потужність на технологічні потреби.

 

Фт.зв =0,278yD (>h-phвіз),

>Тепловую потужність системи теплопостачання, Вт, на технологічні потреби визначаємо за такою формулою:

де y- коефіцієнт попиту теплоту, рівний 0,6...0,7;

D - витрата теплоносія,кг/ч;

р - коефіцієнт повернення конденсатора чи зворотної води, який приймає рівним 0,7;

h і h_віз. -ентальпия теплоносія івозвращаемого конденсатора чи зворотної води, кДж/кг.

h_віз.=з_B>t_K (13)

де:t_K - температура конденсату, приймаємо рівної температурі у протилежному трубопроводі 70 ⁰З;

з_У-теплоемкость води, з_У=4,19кДж/(кгК);

h_віз.=>4,1970=293,3 кДж/кг.

Теплова потужність на технологічні потреби ремонтної майстерні:

>Энтальпия пара прир=0,2МПа і за ступеня сухості пара 0,95 (поh,s - діаграмі)

>h=2600 кДж/кг;

За формулою (12) знайдемо Ф_>т.н.рм:

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

Теплова потужність на технологічні потреби гаражу

Витрата змішаної води дляавтогаражей:

де n - число автомобілів, які піддаються мийці протягом діб; g - середньорічний витрата води на мийку одного автомобіля,кг/сут. Для легкових авто у g = 160кг/сут, для вантажних - g = 230кг/сут. D>см.л=>4160/24=26,67кг/ч. D>см.г.=>20230/24=191,67кг/ч. За формулою (12) визначаємо Ф>т.н.г: Ф>т.н.г.=>0,2780,65(26,67 +>191,67)(2800-0,7293,3)=150410,4 Вт. Фт.зв= Ф>т.н.г+ Ф>т.н.рм=150410,4+161828,4=312238,8 Вт

(14)   ()

 

Розрахункова сумарна потужність котельної:

>Расчетную теплову навантаження на котельну, Вт, підраховують окремо для зимового і літнього періоду років зарасчетним видатках теплової потужності кожним об'єктом, включеною у систему централізованого теплопостачання: для зимового періоду:

Ф_р^зим=1,2(Ф_ВІД+Ф_вен+Ф_>г.в.^>max+Ф_т.зв.), (15)

для літнього періоду

Ф_р^років=>1,2(Ф_{>г.в.лет}^>max+Ф_т.зв), (16)

де: Ф_від,Ф_вен,Ф_>г.в.^>max+Ф_т.зв -максимальні потоки теплоти на опалення, вентиляцію, гарячого водопостачання і технологічні потреби, (в Вт);

1,2 - коефіцієнт запасу, враховує витрата теплоти за власні потреби котельної, тепловтрати в теплових мережах;

> - коефіцієнт, враховує зниження витрати теплоти на гаряче водопостачання у період стосовно зимовим (>=0,82 для виробничих будинків та=0,65 для житлових і громадських споруд).

Вт.

 Вт.

 

3. Вибір теплоносія

Відповідно доСНиП 2.04.07-86 "Теплові мережі" при теплопостачанні опалювання, вентиляції, гарячого водопостачання, і якщо можливо, для технологічних потреб у ролі теплоносія використовується вода.

Температура води в падаючої магістралі приймається рівної 150 ⁰З, у протилежному трубопроводі - 70 ⁰З. Якщо розрахункова теплова навантаженняФр<5,8 МВт допускається використання у падаючий магістралі води з температурою 95... 110⁰З відповідно до розрахункової температурою у системах опалення.

Якщо технологічних потреб необхідний пар, то виробничих будинках і спорудах за відповідного техніко-економічному обґрунтуванні на може бути використовувати як єдиного теплоносія. Уотопительно-производственних котельних допускається застосування двох теплоносіїв: води та пара.

Підбір котлів

Ф_вуст=Ф_р= Вт

З огляду на величину Ф_вуст і у технологічному парі, вибираємо для котельної казаниДКВР. Знаючи що теплова потужність казанаДКВР-2,5-13 під час роботи на вугіллі становить 1,75МВт(см. таблиця 9 /2/), приймаємо котельну з чотирма казанамиДКВР-2,5-13 із загальною теплової потужністю1,754=7 МВт

Позаяк у період максимальна теплова навантаження, дорівнює Вт

Що раз відповідає теплової потужності одного казанаДКВР-2,5-13, котрий з припустимою перевантаженням до 25

Характеристики казанаДКВР-2,5-13:

 

5. Річний витрати

 

Річний витрата тепла на опалення:

 ;  (17)

Де - сумарний максимальний витрата тепла наотопление,Вт

>t_в- середня розрахункова за всі споживачам температура внутрішнього повітря (16…18⁰ З);

>t_зв- розрахункова опалювальна температура зовнішнього повітря, ⁰З;

>t_>о.п- середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період,сут.

n_від- тривалість опалювального періоду,сут.

Річний витрата тепла на вентиляцію:

  (18)

>t_>н.в- розрахункова зимова вентиляційна температура

>z_в- усереднений за опалювальний період середньодобове число роботи системи вентиляції; за відсутності даних приймаютьz_в=>16ч.

Річний витрата тепла на гаряче водопостачання:

  (19)

-коефіцієнт, враховує зниження годинникового витрати води на гаряче водопостачання у період стосовно зимовим. Для житлових і громадських споруд =0,65, для виробничих =0,82;350- число діб

1990 року праці системи гарячого водопостачання.

Річний витрата тепла на технологічні потреби:

  (20)

Загальний річний витрата тепла:

Річний витрати підраховуємо за такою формулою:

 (21)

-нижча теплота згоряння робочоготоплива(кДж/кг- для твердого і рідкого паливакДж/м³- для газоподібного палива )

Для кам'яного вугілля ;

- середній ККДкотельной(при роботи твердому паливі =>0,6,на рідкому і газоподібному- =0,8);

6 Регулювання відпустки теплоти котельної

У системах теплопостачання сільськогосподарських об'єктів основний є теплова навантаження систем опалення. Тому, за застосуванні водяних теплових мереж застосовують якісне регулювання подачі теплоти виходячи з температурних графіків, з допомогою яких визначають залежність температури води в трубопроводах теплових мереж із температури зовнішнього повітря при постійному витратах.

За наявності систем гарячого водопостачання температур води вподающем трубопроводі відкритих систем теплопостачання приймають не нижче 60 ⁰З, закритих - не нижче 70 ⁰З. Тому температурний графік для падаючий лінії має точку зламу З, лівіше якоїt_п=>const.

Мінімальна температура обробленою води визначається, якщо точку З провести вертикальну лінію до те що з графіком зворотної води. Масштаб побудовиm_>t=0,23 ⁰>С/мм.

7. Підбір поживних пристроїв і мережевих насосів

Для парових котлів із надлишковим тиском пара понад 68,7кПа встановлюютьконденсатние та поживні баки.Конденсатконденсатними насосами перекачується зконденсатних в живильні баки, розташовані в розквіті 3...5 м від чистого статі. У ті баки подається також хімічно може виконати резервуар термічногодеаератора, обсяг якого має дорівнювати2/3 V_>п.б

Місткість поживних баків (м³) з розрахунку годинникового запасу води

V_>п..б. = , (22)

 - витрата живильним води при розрахункової навантаженні котельної,кг/ч.

Місткістьконденсатних баків:

V_>к.б. = , (23)

де - коефіцієнтвозвращаемого конденсату, =0,7 (>стр.131/1/);

 - витрата живильним води при розрахункової навантаженні котельної,кг/ч.

Витрата живильним води знайдемо за такою формулою:

 (24)

D- розрахунковапаропроизводительность всіх котлів,кг/ч;

П- продування котлів, %(при харчуванні котлів хімічно очищених водоюП=0,5…3,0%);

Місткість поживних баків:

Місткістьконденсатних баків:

V_>к.б. = ,

Подачаконденсатного насоса (м³/год) мусить бути дорівнює вартов обсягу конденсату V_>к.б а натиск створюваний насосом приймають150…200кПа.

>Вибираю відцентровий насос1,5К-6 (додаток 21/1/): подача 6 м³/год;развиваемое тиск 199кПа;КПД=50%.

Для примусової циркуляції води в теплових мережах встановлюють два мережевих насоса з електроприводом (них резервний). Продуктивність насоса, м³/год, рівна вартов витраті мережевий води в яка подає магістралі:

(25)

де - розрахункова теплова навантаження,покриваемая водою, (в Вт);

 - щільність зворотної води,кг/м³, =977,8кг/м³ (132/1/),

 і - розрахунковий температури прямий і зворотної води, °З.

Теплова навантаження ,покриваемая пором, Вт

Вт

- теплова потужність, споживана котельної за власнінужди(подогрев ідиарация води, опалення допоміжних приміщень та ін.)

 (26)

 Вт

Орієнтовно приймаємо натиск створюваний мережним насосом:

;

Вибираємо два відцентрових насоса4КМ-12 (додаток 21/1/): подача 65 м³/год;развиваемое тиск 370кПа;КПД=75%.

>Подпиточние насоси компенсують розбір води з розчинених теплових мереж на гаряче водопостачання і технологічні потреби, і навіть заповнюють витоку мережевий води,состовляющие 1…2% її годинникового витрати.

 Кількістьподпиточних насосів має не меншим двох. Встановлюютьподпиточние насоси перед мережними насосами у усмоктувальну лінію задля забезпечення тиску в зворотної магістралі.

 Подачаподпиточногонасоса(м /год)

  (27)

- розрахункова теплова навантаження гарячого водопостачання, Вт

 - частина розрахункової технологічної навантаження,покриваемой теплоносієм, Вт

  і - розрахункові температури гарячою та холодною води, ⁰З

 - щільністьподпиточной води, можна взяти рівноїкг/м³,

Орієнтовно приймаємо натиск створюванийподпиточними насосами:

Вибираємо насос3КМ-6 (додаток 21/1/): подача 45 м³/год;развиваемое тиск 358кПа;КПД=70%.