Курсовая работа Тема: Расчет тепловой схемы котельной на заданные параметры

У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы. 

Но если вдруг:

Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Источники и системы теплоснабжения предприятий

и жилищно-коммунального хозяйства»

Тема: Расчет тепловой схемы котельной на заданные параметры

 

Содержание.

Введение………………………………………………………………………..…4

1.Расчет тепловых нагрузок котельной на отопление …………….…….…..…6

2.Расчет тепловых нагрузок котельной по горячей воде……………….….….11

3.Расчет тепловой схемы котельной с паровыми котлами…...….………....14

Заключение…………………………………………………………………....29

Список литературы…………………………………………………………....30

Введение

          1. Курсовая работа выполняется с целью углубления и закрепления знаний, полученных в процессе изучения дисциплины «Источники и системы теплоснабжения предприятий и жилищно-коммунального хозяйства».

При выполнении данной курсовой работы ставятся следующие задачи:

1.1. Конкретизировать, углубить и обобщить знания, полученные при изучении курса по общеэнергетическим вопросам.

1.2. Приобрести навыки в составлении принципиальной тепловой схемы котельной и методики расчета упрощенной схемы.

1.3. Научиться применять полученные знания для решения как практических, так и теоретических вопросов, т.е. развивать свою профессиональную ориентацию (компетенцию) в области теплоэнергетики.

1.4. Научиться пользоваться справочной и специальной литературой при решении вышеперечисленных задач.

2. Общие сведения и понятия:

Котельная - комплекс зданий и сооружений, здание или помещения с котлом (теплогенератором) и вспомогательным технологическим оборудованием, предназначенным для выработки теплоты в целях теплоснабжения.

Центральная котельная - котельная, предназначенная для нескольких зданий и сооружений, связанных с котельной наружными тепловыми сетями.

Автономная (индивидуальная) котельная - котельная, предназначенная для теплоснабжения одного здания или сооружения, они также бывают крышные, располагаемые на покрытии здания непосредственно или на специально устроенном основании над покрытием.

Производственные котельные обычно сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают подачу тепла как для технологических процессов (обычно в виде пара), так и для отопительно-вентиляционных нужд

Отопительной называют котельную, которая сооружается лишь для потребностей отопления и горячего водоснабжения.

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и предназначенных для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Отопительные котельные проектируются на базе нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Организация теплопередачи происходит благодаря слаженной работе сложных узлов и элементов парогенератора, которые классифицируются на основное или вспомогательное оборудование.

К основному оборудованию котлоагрегата относятся:

·        котел;

·        топочное устройство;

·        пароперегреватель;

·        водяной экономайзер;

·        воздухоподогреватель;

В перечень вспомогательного входят:

·             системы топливоподачи;

·             системы дымоочистки;

·             тягодутьевые аппараты;

·             питательные и циркуляционные насосы, отвечающие за движение воды по контуру;

·             сепарационные устройства котла;

·             установка водоподготовки.

1. Расчет тепловых нагрузок паровой котельной на отопление и вентиляцию

1.1 Принципиальная схема пароснабжения предприятий от котельной

1.2 Обьект “Б”- объект, требующий наибольшего давления пара.

1.3 Выбран котельный агрегат, удовлетворяющий потребителя, требующего пар наибольшего давления – ГМ-50-1. С параметрами пара: .

1.3 Внутренний диаметр паропровода от котельной до объекта.

где D- максимальный расход пара ;

- удельный объем пара при средних параметрах в паропроводе м3/кг

[1, прил. VI];

   - скорость пара ,принята  =40 .

Определяем средний объем и температуру.

        

Следует отметить, что в данном разделе расчет будет производится для 3-х случаев, а именно для 3-х участков 1,2 и 3 соответственно.

D1=65000 кг/ч

D2=73000 кг/ч

D3= D1+D2 =138000 кг/ч

 

Участок

Участок

Участок

1.3 Принимаем ближайший диаметр паропровода по ГОСТ 8791-87 и 8733-87

Для участка  принята труба Ø 325×8. В таком случае  309 мм.

Для участка  принята труба Ø 325×8. В таком случае  309 мм.

Для участка  принята труба Ø 426х9. В таком случае  408 мм.

1.4 Действительная скорость

Участок

Участок

 

Участок

1.5 Коэффициент сопротивления трения

где эквивалентная шероховатость внутренней поверхности трубы для паропровода.

Коэффициент сопротивления трения по участкам:

1.6 Удельные потери давления на трение по участкам

1.7 Эквивалентная длина, характеризующая местные сопротивления

Местные сопротивления определяем с помощью таблицы местных сопротивлений опираясь на схему;

1.8 Приведенная длина паропровода.

1.9 Потери давления в паропроводе от трения и местных сопротивлений

Проверяется давление у обьекта “А”:

где давление в котле, ,  потери давления пара в котельной, задана .

Проверяется давление у обьекта “Б”

1.10 Потери теплоты от наружного охлаждения паропровода:

Где qуд - полная удельная потеря теплоты изолированным трубопроводом [2, табл. 9.3],  средняя температура в паропроводе,  температура окружающей среды ,принимаемая как 0

 

1.11 Падение температуры при транспорте перегретого пара:

Где истинная удельная изобарная теплоемкость перегретого пара [3, прил IV].

Проверяется температура у обьекта “А”

Проверяется температура у обьекта “Б”

2.Расчет тепловых нагрузок котельной по горячей воде.

2.1 Максимальный расход теплоты на нужды отопления при расчетной температуры наружного воздуха:

На отопление жилых зданий:

где F-площадь здания м2

q- укрупненный показатель максимального расхода теплоты на отопление жилых зданий

Значение q берется в зависимости от t наружного воздуха по табл. 1.

Значения укрупненного показателя максимального расхода теплоты на отопление жилых зданий

На отопления общественных зданий:

К- коэффициент при отсутствии данных, равен 0.25. ,

2.2 Максимальный расход теплоты на отопление жилых, общественных и производственных зданий:

2.3 Максимальный расход теплоты на вентиляцию общественных зданий

Kв=коэффициент при отсутствии данных равен 0.4.

2.4 Средний расход теплоты за отопительный период на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий:

 m-число человек.

  - усредненный показатель расхода теплоты на горячее водоснабжение на одного человека, с учетом общественных зданий, определяется по табл. 2.

Средние за отопительный период нормы расхода воды и теплоты на горячее водоснабжение

2.5 Средний расход теплоты за отопительный период на нужды отопления.

tоср- средняя температура наружного воздуха за отопительный период

[4, табл 2.1].

tро- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления [4, табл 2.1].

2.6 Средний расход теплоты на вентиляцию.

Где -расчетная температура наружного воздуха [4, табл 2.1].

2.7 Максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.

2.8 Средний расход теплоты на граче водоснабжение в летний период.

где -температура холодной водопроводной воды в летний период- принимается , -температура холодной воды в отопительный период ,принимается , С, -коэффициент, учитывающий снижение расхода воды на горячее водоснабжение в летний период по отношению к отопительному, принимается .

 

3. Расчет тепловой схемы котельной с паровыми котлами.

Расчет выполняется для 3-х режимов:

1)     Максимально зимнего;

2)     Наиболее холодного месяца;

3)     Летнего.

1.Составляем таблицу исходных данных для расчета на основании данных о расходах пара технологическими потребителями и теплоты на нужды отопления, вентиляции и ГВС.

3.2. Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима наиболее холодного месяца.

3.3 Расход воды на подогрев сетевой воды. Дальнейшие расчеты производят для 3-х режимов:

Для максимально зимнего режима:

Где -температуры сетевой воды после сетевых подогревателей и перед ним;

Q- расчетная тепловая нагрузка потребителей системы теплоснабжения (отопления, вентиляции, ГВС, МВт)

 

Для режима максимально холодного месяца:

Для летнего режима:

3.4 Расход пара на подогреватели сетевой воды:

где -коэффициент потери тепла, принимается .

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

 

Для летнего режима:

3.5 Расход редуцированного пара внешними потребителями:

Где - расход редуцированного пара внешними технологическими потребителями,

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.6 Расход пара перед РОУ:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.7Суммарный расход свежего пара внешними потребителями:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.8 Количество воды, впрыскиваемой в редуционно-охладительную установку:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.9 Расход пара на собственные нужды котельной:

где -расход пара на собственные нужды котельной в процентах расхода внешними потребителями, принимается

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.10 Расход пара на мазутное хозяйство:

Где - расход пара на мазутное хозяйство в процентах расхода внешними потребителями, принимается .

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.11 Расход пара на покрытие потерь потерь в котельной.

Где - расход пара на покрытие потерь в процентах расхода пара внутри котельной и внешними потребителями, принимается .

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.12 Суммарный расход пара на собственные нужды, мазутное хозяйство и покрытие потерь в котельной:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.13Суммарная паропроизводительность котельной:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.14 Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной:

где  - потери конденсата в цикле котельной установки в процентах суммарной паропроизводительности котельной, принимается .

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.15 Расход химически очищенной воды:

где - потери воды в теплосети в процентах количества воды системы теплоснабжения, принимается .

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.16 Расход сырой воды:

где  – коэффициент, учитывающий расход сырой воды на собственные нужды химической водоподготовки, принимается

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.17 Количество воды, поступающей в расширитель непрерывной продувки:

где - процент продувки, принят .

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.18 Количество пара, поступающего в расширитель непрерывной продувки за счет снижения в нем давления продувочной воды:

Где  –энтальпия котловой воды  , -степень сухости пара, выходящего из расширителя непрерывной продувки, принят X= 0,98.

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.19 Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки.

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.20 температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки:

где -температура сырой воды, - коэффициент, учитывающий потери тела теплообменников в окружающую среду, принят .

i’’пр- энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки  (равная C*t=4,19*50=209,5  )

 

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.21 Расход пара на подогреватель сырой воды:

где - энтальпия сырой воды после подогревателя [3. прил. III];

  , - энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки по   из [3. Прил.I].

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.22Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды:

где -температура химически очищенной воды на входе в охладитель деаэрированной воды, -температура деаэрированной воды после охладителя:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.23 Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором:

где - энтальпия химически очищенной воды после подогревателя из[1. Прил.V], I'’хов- энтальпия ХОВ перед подогревателем [ ]  (определяется по температуре ХОВ после охладителя деаэрированной воды).

 

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.24 Суммарное количество воды и пара, поступающие в деаэратор за вычетом горячего пара деаэратора:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.25 Средняя температура воды в деаэраторе:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.26 Расход горячего пара на деаэратор:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.27 Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.28 Расход свежего пара на собственные нужды котельной.

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.29 Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды и потери в котельной:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

3.30 Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной:

Для максимально зимнего режима:

Для режима наиболее холодного месяца:

Для летнего режима:

Исходя из максимальной суммарной паропроизводительносьти котельной, выбирается число котлов марки ГМ-50-14, N=6

 

Заключение.

    В заключение, нужно отметить, что поставленные цели были выполнены, определены следующие значения:

1. Тепловые нагрузки производственно-отопительной котельной;

2. Максимальный расход, а также требуемые давление и температуру пара, вырабатываемого в котельной, для обеспечения потребителей паром с необходимыми параметрами;

3. Диаметры паропроводов;

4. Максимальный расход теплоты в котельной для снабжения потребителей тепловой энергией;

5. Средние расходы теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС за отопительный период и средний расход воды на ГВС в летний период;

6. Установлено необходимое количество котлов в котельной N=6  и тип парового  котла – ГМ-50-14.

 

 

Список литературы

1.Губарев А.В. Паротеплогенерирующие установки промышленных предприятий / Белгород – БГТУ им. Шухова/год: 2013 – 240 с.

2.Эстеркин Р.И. Котельные установки: Курсовое и дипломное проектирование/ Эстеркин Р.И. / Ленинград – Энергиздат /год: 1989.-280 с.

3. Александров А.А.. Справочные таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара/МЭИ-год: 1999. – 168 с.

4. А.В.Губарев, Ю.В.Васльченко. Теплогенерирующие установки. Часть 2/ Белгород – БГТУ им. Шухова/год: 2008. – 148 с.