Реферати українською » Промышленность, производство » Розрахунок теплової схеми котельні


Реферат Розрахунок теплової схеми котельні

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Міністерство освіти і науки Російської Федерації

Федеральне агентство за освітою

Державне освітнє установа

вищого професійної освіти

«Івановський державний архітектурно-будівельний університет»

Кафедра «>Теплогазоснабжение і вентиляція»

>Расчетно-пояснительная записка до курсовому проекту

на задану тему:

«Розрахунок теплової схеми котельної»

>Виполнил: ст. грн.ТГВ-32

>Роина До.

Перевірив:к.т.н., доцент

КолибабаО.Б.

Іваново 2009


Зміст

1. Вихідні дані

2. Визначення потрібного кількості теплоти на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання і необхіднутеплопроизводительность котельної для технічних потреб

3. Розрахунок теплової схемиотопительно-производственной котельної з паровими казанами для закритою системи теплопостачання

4. Розрахунокводоводяних теплообмінників

5. Розрахунокпароводяних теплообмінників

6. Розрахунок теплообмінника для нагріву сирої води з допомогою теплапродувочной води

7. Розрахунок теплообмінника для нагріву сирої води з допомогою пара

8. Розрахунок охолоджувачавипара атмосферного типу

9.Аеродинамический розрахунок тракту димових газів

10. Розрахунок димовою труби

11. Вибірдимососа

>Библиографический список


1. Вихідні дані

 

1. Місто – Кострома.

2.Производственно-отопительная котельня.

3. Типкотла-ДЕ-16-1,4ГМ.

4.Теплоноситель – сухий насичений пар приР=1,4МПа.

5. Вигляд палива – природного газу.

6. Закрита система теплопостачання.

7. Параметри теплоносія в теплової мережі –70/150°C.

8. Часткавозвращаемого конденсату –q=0,6.

9. Справжнє кількість димових газів - 9,834м/кг

10.Расчетний витрати -кг/ч

11. >Аеродинамическое опір тракту казана -Па.


2. Визначення потрібного кількості теплоти на опалення, вентиляцію і гаряче водопостачання і необхіднутеплопроизводительность котельної для технічних потреб

Продуктивністькотлоагрегата, яка приймається за даними заводу виготовлювача котлоагрегатів, Dод=16т/ч. Необхідно встановити двакотлоагрегата.

Загальнапаропроизводительность визначається так:

>кг/ч

Dт=6.2т/ч

D>ов+ Dгв =>1,43+3,36=4,79кг/ч=17,24т/ч

Кількість сталевих парових котлів знаходять з висловлювання:

де Dод­ – продуктивністькотлоагрегата, яка приймається за даними заводу виготовлювача котлоагрегатів.

>Определим відпустку теплоти на опалення та вентиляцію за такою формулою:

, Вт

де - витрата пара на опалення та вентиляцію,кг/с;

 -ентальпии насиченого пара,Дж/кг;

>Ср – середня масова теплоємність,Дж/(кг·К);

 - температуру конденсату, °З;

 - ккдподогревателей

>Определим відпустку теплоти на гаряче водопостачання за такою формулою:

, Вт

де - витрата пара на гаряче водопостачання,кг/с

 

3. Розрахунок теплової схемиотопительно-производственной котельної з паровими казанами для закритою системи теплопостачання

 

>Максимально-зимний режим.

Температура зовнішнього повітря длярассчитиваемого режиму за середньої температурі найбільш холодної п'ятиденки °З.

Визначається відносний витрата теплоти на опалення та вентиляцію при обраної температурі:

Температура прямий мережевий води виході зподогревателей мережевий води:

Температура зворотної мережевий води на вході у підігрівник мереж води:

Розрахунковий відпустку теплоти на опалення та вентиляцію для даного режиму:

Вт

Загальний витрата теплоти на опалення, вентиляцію, кондиціювання і гаряче водопостачання:

>Требуемий витрата пара для нагріву мережевий води:

>кг/с

Кількість конденсату післяподогревателей мережевий води одно:

>кг/с

Витрата мережевий водинатеплообменники визначається за такою формулою:

>кг/с


Кількість води для підживлення теплових мереж при втрати у яких 1,5% становитиме:

 >кг/с

Маючи з завдання витрата пара виробництва Dт, частку повернення конденсату , знаходять кількість втраченого конденсату:

 >кг/с

Івозвращаемого конденсату:

 >кг/с

Сумарний витрата пара виробництво та теплопостачання становитиме:

 >кг/с

Витрата пара надеаерацию і підігрів сирої води приймається попередньо рівним 9% D:

 >кг/с

Втрати пара всередині котельної приймаються рівними 2% D:

 >кг/с

Тоді повне кількість пара, вироблюваного котельної становитиме:

 >кг/с

Маючи повне кількість пара, виробленого у котельній, порівнюють його з кількістю пара, який від обраного числа котлоагрегатів; воно має бути:


7,228кг/с4,44*2кг/с

7,228кг/с8,88кг/с

Далі йде узяти з розрахунку водопідготовки величину продувки рін, %, і знайти

 >кг/с

При Gін0,28кг/с (1т/ч) від використання теплоти, котра міститься у парі, крім відбору пара, слід зарахувати в схему теплообмінник, використовує теплоту води післярасширителя для підігріву сирої води перед водопідготовкою.

Кількість пара, що можна отримати гроші зрасширителя, знаходять з балансу теплоти:

 >кг/с

де h1 –ентальпиякотловой води при тиску в казані,Дж/кг;

h’’зв, h2 –ентальпии пара та води при тиску врасширителе, зазвичай рівному 0.15МПа

(1.5кгс/см2),Дж/кг;

>х=0.98 – ступінь сухості пара, виходить ізрасширителя.

Кількість води, минаючої зрасширителя, буде:

 >кг/с


Ці розрахунки дозволяють визначення кількості живильним води, що надходить у казани:

 >кг/с

Загальна кількість води виході здеаератора (живильне вода + вода на підживлення теплових мереж):

 >кг/с

Якщо прийняти це рівним, що йоговипара здеаератора живильним води одно 0.4% витрати поданого нього води, то:

 >кг/с

І продуктивністьхимводоподготовки мусить бути:

,кг/с

 >кг/с

Для визначення витрати сирої води нахимводоочистку необхідно врахувати кількість води, що йде навзрихлениякатионита, його регенерацію, відмивання й інші потреби водопідготовки. Їх враховують величиною коефіцієнтаk =1.101.25умножаемого на продуктивність водопідготовки:

 >кг/с

При відомих витратах сирої води та температурі яку можна переймаючись значенням температури передхимводооочисткой, знайти кількість пара,расходуемого втеплообменнике сирої води:


 >кг/с

деt’’>с.в.,t>с.в – температури сирої води опісля й доподогревателя, 0З;

h’’, hдо –ентальпии що гріє пара і конденсату,Дж/кг.

Кількість конденсату, що надходить від цього теплообмінника, G'з=D>с.в.

Визначаємо. температуру води з охолоджувачавипара вдеаератор:

 °З

де h’’вип -ентальпиявипара прир=0.12МПа (1.2кгс/см2),Дж/кг;

hдо -ентальпия конденсату,Дж/кг

Тепловий балансдеаератора:

Звідси витрата пара надеаератор буде:

Якщо далі підсумувати отриманий витрата пара надеаератор Dбуд з витратою пара на підігрівник сирої води D>с.в., то отримана величина мусить бути близька до визнаних раніше 9% D. У цьому розбіжність на повинен перевищувати 15%.

>Просуммируем отриманий витрата пара надеаератор Dбуд з витратою пара на підігрівник сирої води D>с.в. й одержимо:

Dбуд +D>с.в=0,444 +>0,067=0,511кг/с

Прийнята раніше величина:

Dбуд +D>с.в=0,586кг/с

І розбіжність становить:

>7,228+0,067+0,444кг/с <>4,44*2кг/с

>7,739кг/с <8,88кг/с

>Средне-зимний режим.

Температура зовнішнього повітря длярассчитиваемого режиму за середньої температурі опалювального сезону °З.

Визначається відносний витрата теплоти на опалення та вентиляцію при обраної температурі:

Температура прямий мережевий води виході зподогревателей мережевий води:

Температура зворотної мережевий води на вході у підігрівник мереж води:

Розрахунковий відпустку теплоти на опалення та вентиляцію для даного режиму:

Вт

Загальний витрата теплоти наотопление,вентиляцию, кондиціювання і гаряче водопостачання:

>Требуемий витрата пара для нагріву мережевий води :

>кг/с

Кількість конденсату післяподогревателей мережевий води одно:

>кг/с

Витрата мережевий водинатеплообменники визначається за такою формулою:

 >кг/с


Кількість води для підживлення теплових мереж при втрати у яких 1,5% становитиме:

 >кг/с

Маючи з завдання витрата пара виробництва Dт, частку повернення конденсату , знаходять

кількість втраченого конденсату:

 >кг/с

Івозвращаемого конденсату:

 >кг/с

Сумарний витрата пара виробництво та теплопостачання становитиме:

 >кг/с

Витрата пара надеаерацию і підігрів сирої води приймається попередньо

рівним 9% D:

 >кг/с

Втрати пара всередині котельної приймаються рівними 2% D:

 >кг/с

Тоді повне кількість пара, вироблюваного котельної становитиме:

 >кг/с


Маючи повне кількість пара, виробленого у котельній, порівнюють його з кількістю пара, який від обраного числа котлоагрегатів; воно має бути:

5,17кг/с4,44*2кг/с

5,17кг/с8,88кг/с

Далі йде узяти з розрахунку водопідготовки величину продувки рін, %, і знайти

 >кг/с

При Gін0,28кг/с (1т/ч) від використання теплоти, котра міститься у парі, крім відбору пара, слід зарахувати в схему теплообмінник, використовує теплоту води післярасширителя для підігріву сирої води перед водопідготовкою.

Кількість пара, що можна отримати гроші зрасширителя, знаходять з балансу теплоти:

 >кг/с

Кількість води, минаючої зрасширителя, буде:

 >кг/с


Ці розрахунки дозволяють визначення кількості живильним води, що надходить казани:

 >кг/с

Загальна кількість води виході здеаератора (живильне вода + вода на підживлення теплових мереж):

 >кг/с

Якщо прийняти це рівним, що йоговипара здеаератора живильним води одно 0.4% витрати поданого нього води, то:

 >кг/с

І продуктивністьхимводоподготовки мусить бути:

,кг/с

 >кг/с

Визначення витрати сирої води нахимводоочистку:

 >кг/с

Кількість пара,расходуемого втеплообменнике сирої води:

 >кг/с

Кількість конденсату, що надходить від цього теплообмінника, G'з=D>с.в.

Визначаємо. температуру води з охолоджувачавипара вдеаератор:


 °З

Витрата пара надеаератор буде:

>Просуммируем отриманий витрата пара надеаератор Dбуд з витратою пара на підігрівник сирої води D>с.в. (у своїй розбіжність на повинен перевищувати 15% ) й одержимо:

Dбуд +D>с.в=0,37+0,08=0,45кг/с

Прийнята раніше величина:

Dбуд +D>с.в=0,42кг/с

І розбіжність становить:

5,17+0,08+0,37кг/с <4,44*2кг/с

>5,62кг/с <>8,88кг/с

 


4. Розрахунокводоводяних теплообмінників.

У теплогенеруючих установках застосовуються теплообмінники трубчастої конструкції. Потрубкам пропускаютьнагреваемую воду, амежтрубное простір подають чисту іумягченную воду. Рух теплоносіївпротивоточное.

>Уравнение теплового балансу:

Звідси температура мережевий водиtx виході зводоводяного теплообмінника буде:

°З

Поставмо оптимальної швидкістюнагреваемой води в трубках рівної>тр = 1 м/с.

>Определим необхідне перетин трубокводоподогревателя за такою формулою:

де>нагр – щільністьнагреваемой води,кг/м3.

Щільністьнагреваемой води визначається по середньої температурінагреваемого теплоносія, який розраховують за такою формулою:


°З

Відповідно до отриманої величиноюf.>тр вибирають необхідний типорозмірводоподогревателяПВ-Z-15:

- діаметр основного корпусу (>Dн=0,325 м);

- довжина секції (>L=2м);

- поверхню нагріву однієї секції (>fсек=14,24м)

-утрубок(n=151шт)

>Определим фактичну швидкість води в трубках за такою формулою:

м/с

Площамежтрубного простору:

 >м

Для обраного типорозміруводоподогревателя визначається фактична швидкість води вмежтрубном просторі за такою формулою:

 м/с

дегрн - щільність що гріє теплоносія,кг/м3

Щільність що гріє теплоносія визначається по середньої температурі що гріє теплоносія, який розраховують за такою формулою:

°З


Коефіцієнт тепловіддачі від що гріє теплоносія до стінок труб визначається за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

деt>ср.гр - середня температура що гріє теплоносія, 0З.

>d>екв - еквівалентний діаметрмежтрубного простору, м

Еквівалентний діаметрмежтрубного простору:

Коефіцієнт тепловіддачі від стінок труб донагреваемой воді визначається за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

деt>ср.нагр – середня температуранагреваемого теплоносія, 0З.

Коефіцієнт теплопередачі слід визначати за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)


Поверхня нагрівуводоподогревателя визначають з рівняння теплового балансу:

 >м

де - теплова потужність теплообмінника, Вт;

 - коефіцієнт теплопередачі,Вт/(м2·0З);

>t>ср.лог –среднелогорифмическая різницю температур міжгреющей інагреваемой середовищем, 0З

>Тепловую потужністьводоводяного теплообмінника визначають за такою формулою:

 Вт

>Среднелогорифмическая різницю температур визначається за такою формулою:

 0З

де - велика різницю температур, °З

°З

 - менша різницю температур, °З

°З

Кількість секційводоподогревателя визначається за такою формулою:


 прим

деfсік – площа однієї секції, що визначається відповідно до обраним типомводоподогревателя.

 

5. Розрахунокпароводяних теплообмінників

Щільністьнагреваемой води визначається по середньої температурінагреваемого теплоносія, який розраховують за такою формулою:

°З

Поставмо оптимальної швидкістюнагреваемой води в трубках рівної>тр = 1 м/с.

>Определим необхідне перетин трубок за такою формулою

де – щільність води,кг/м3.

Відповідно до отриманої величиноюf.>тр вибирають необхідний типорозмірводоподогревателя ПП1-108-7-IV:

- діаметр основного корпусу (>Dн=0,820 м);

- довжина секції (>L=2м);

- поверхню нагріву однієї секції (>fсек=108,0м)

-утрубок(n=792шт)

Для обраного типорозмірупароводяного теплообмінника визначається фактична швидкість води в трубному просторі за такою формулою:

 м/с

Коефіцієнт тепловіддачі відконденсирующегося пара до горизонтальній стінці трубки визначається за такою формулою:

 

 >Вт/(м2·0З)

де  - кількість трубок, прим.;

>dМ - зовнішнє діаметр трубок, м

Коефіцієнт тепловіддачі від стінки трубки донагреваемой воді визначається за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

деt>ср.нагр – середня температуранагреваемого теплоносія, 0З.

>d>вн - внутрішній діаметрмежтрубного простору, м

Теплова продуктивністьподогревателя визначають за такою формулою:

 Вт

Коефіцієнт теплопередачі слід визначати за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

Поверхня нагрівупароводянихподогревателей визначається за такою формулою:

 >м

де - розрахункова теплова продуктивністьподогревателя, Вт;

 - коефіцієнт теплопередачі,Вт/(м2·0З);

>t>ср.лог –среднелогорифмическая різницю температур, 0З

>Среднелогорифмическая різницю температур визначається за такою формулою:

 0З

де - велика різницю температур, °З

°З

 - менша різницю температур, °З

°З

Кількість секцій теплообмінника визначається за такою формулою:

 прим

деfсік – площа однієї секції, визначене відповідно до обраним типомпароводяного теплообмінника.

 

6. Розрахунок теплообмінника для нагріву сирої води з допомогою теплапродувочной води

>Уравнение теплового балансу:

Звідси температура сирої водиtx дорівнюватиме:

Щільність що гріє теплоносія визначається по середньої температурі що гріє теплоносія, який розраховують за такою формулою:

°З

Щільністьнагреваемой води визначається по середньої температурінагреваемого теплоносія, який розраховують за такою формулою:


°З

Поставмо оптимальної швидкістюнагреваемой води в трубках рівної>тр = 1 м/с.

>Определим необхідне перетин трубок теплообмінника за такою формулою:

де>нагр – щільністьнагреваемой води,кг/м3.

Відповідно до отриманої величиноюf.>тр вибирають необхідний типорозмірводоподогревателяПВ-Z-7:

- діаметр основного корпусу (>Dн=0,114м);

- довжина секції (>L=2м);

- поверхню нагріву однієї секції (>fсек=1,79м)

-утрубок(n=19шт)

>Определим фактичну швидкість води в трубках за такою формулою:

м/с

Площамежтрубного простору визначається за такою формулою:

 >м

>Определим фактичну швидкість води вмежтрубном просторі за такою формулою:


 м/с

дегрн - щільність що гріє теплоносія,кг/м3

Еквівалентний діаметрмежтрубного простору визначається за такою формулою:

 м

Коефіцієнт тепловіддачі від що гріє теплоносія до стінок труб визначається за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

деt>ср.гр - середня температура що гріє теплоносія, 0З.

>d>екв - еквівалентний діаметрмежтрубного простору, м

Коефіцієнт тепловіддачі від стінок труб донагреваемой воді визначається за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)


деt>ср.нагр – середня температуранагреваемого теплоносія, 0З.

>d>вн - внутрішній діаметрмежтрубного простору, м

Коефіцієнт теплопередачі слід визначати за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

>Тепловую потужність теплообмінника визначають за такою формулою:

 Вт

Поверхня нагріву теплообмінника визначають з рівняння теплового балансу:

 >м

де - теплова потужність теплообмінника, Вт;

 - коефіцієнт теплопередачі,Вт/(м2·0З);

>t>ср.лог –среднелогорифмическая різницю температур, 0З

>Среднелогорифмическая різницю температур визначається за такою формулою:

 0З

де - велика різницю температур, °З

°З

 - менша різницю температур, °З

°З

Кількість секцій теплообмінника визначається за такою формулою:

 прим

деfсек – площа однієї секції, визначене відповідно до обраним типом теплообмінника.

 

7. Розрахунок теплообмінника для нагріву сирої води з допомогою пара

котельня теплообмінникдимосос водопостачання

Щільністьнагреваемой води визначається по середньої температурінагреваемого теплоносія, який розраховують за такою формулою:

°З

Температура конденсату визначається за такою формулою:

°З

Поставмо оптимальної швидкістюнагреваемой води в трубках рівної>тр = 1 м/с.

>Определим необхідне перетин трубок за такою формулою:


де – щільність води,кг/м3.

Відповідно до отриманої величиноюf.>тр вибирають необхідний типорозмірводоподогревателяПВ-Z-15:

- діаметр основного корпусу (>Dн=0,325 м);

- довжина секції (>L=2м);

- поверхню нагріву однієї секції (>fсек=9,5м)

-утрубок(n=68шт)

Для обраного типорозміру теплообмінника визначається фактична швидкість води в трубному просторі за такою формулою:

 м/с

Коефіцієнт тепловіддачі від пара до стінок труб визначається за такою формулою:

>Вт/(м2·0З)

де  - кількість трубок, прим.;

>dМ - зовнішнє діаметр трубок, м

Коефіцієнт тепловіддачі від стінок труб донагреваемой воді визначається за такою формулою:


 >Вт/(м2·0З)

деt>ср.нагр – середня температуранагреваемого теплоносія, 0З.

>d>вн - внутрішній діаметрмежтрубного простору, м

>Тепловую потужність теплообмінника визначають за такою формулою:

 Вт

Коефіцієнт теплопередачі слід визначати за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

Поверхня нагріву теплообмінника визначають з рівняння теплового балансу:

 >м

де - теплова потужність теплообмінника, Вт;

 - коефіцієнт теплопередачі,Вт/(м2·0З);

>t>ср.лог –среднелогорифмическая різницю температур, 0З

>Среднелогорифмическая різницю температур визначається за такою формулою:

 0З

де - велика різницю температур, °З

°З

 - менша різницю температур, °З

°З

Кількість секцій теплообмінника визначається за такою формулою:

 прим

деfсек – площа однієї секції, що визначається відповідно до обраним типом теплообмінника.

 

8. Розрахунок охолоджувачавипара атмосферного типу

Щільність визначається по середньої температурі, який розраховують за такою формулою:

Поставмо оптимальної швидкістюнагреваемой води в трубках рівної>тр = 1 м/с.

>Определим необхідне перетин трубок за такою формулою:

де – щільність води,кг/м3.

Відповідно до отриманої величиноюf.>тр вибирають необхідний типорозмірводоподогревателяПВ-Z-15:

- діаметр основного корпусу (>Dн=0,325 м);

- довжина секції (>L=2м);

- поверхню нагріву однієї секції (>fсек=9,5м)

-утрубок(n=68шт)

Для обраного типорозмірупароводяного теплообмінника визначається фактична швидкість води в трубному просторі за такою формулою:

 м/с

Коефіцієнт тепловіддачі відконденсирующегося пара до горизонтальній стінці трубки визначається за такою формулою:

 

 >Вт/(м2·0З)

де  - кількість трубок, прим.;

>dМ - зовнішнє діаметр трубок, м


Коефіцієнт тепловіддачі від стінки трубки донагреваемой воді визначається за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

деt>ср.нагр – середня температуранагреваемого теплоносія, 0З.

>d>вн - внутрішній діаметрмежтрубного простору, м

Теплова продуктивністьподогревателя визначають за такою формулою:

 Вт

Коефіцієнт теплопередачі слід визначати за такою формулою:

 >Вт/(м2·0З)

Поверхня нагрівупароводянихподогревателей визначається за такою формулою:

 >м

де - розрахункова теплова продуктивністьподогревателя, Вт;

 - коефіцієнт теплопередачі,Вт/(м2·0>С);°C

>t>ср.лог –среднелогорифмическая різницю температур, 0З

>Среднелогорифмическая різницю температур визначається за такою формулою:

 0З

де - велика різницю температур, °З

°З

 - менша різницю температур, °З

°З

Кількість секцій теплообмінника визначається за такою формулою:

 прим

деfсік – площа однієї секції, визначене відповідно до обраним типомпароводяного теплообмінника.

 

9.Аеродинамический розрахунок тракту димових газів

Метод аеродинамічного розрахунку котельних установок використовується для підрахунку газових і повітряних опорів й у вибору димарів ітягодутьевих пристроїв. При аеродинамічних розрахунках визначають перепади тисків нагазовоздушних трактах підрахунком їх

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація