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.