Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2011 в 14:23, курсовая работа
Определение тепловых нагрузок на систему отопления и вентиляции и систему горячего водоснабжения
В котельной установке любого типа максимальная величина нагрузок должна соответствовать установленной теплопроизводительности агрегатов без резервного. Тепловые нагрузки на систему отопления и вентиляции и систему горячего водоснабжения включают в себя перспективу – 20%, собственные нужды котельной – 10% и транспортные потери тепла – 7%. В соответствии с итоговыми нагрузками подбирается мощность котлоагрегатов.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………8
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
РАБОТЫ КОТЕЛЬНОЙ………………………………………………………...9
1.1 Определение тепловых нагрузок на систему
отопления и вентиляции и систему горячего водоснабжения…………….9
1.2 Построение температурных графиков отпуска тепловой энергии…….9
1.3 Определение тепловых нагрузок и расходов
теплоносителя для разных режимов работы котельной………………….11
2. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВОДОГРЕЙНОЙ КОТЕЛЬНОЙ…….14
2.1 Подбор оборудования котлоагрегата…………………………………..14
2.2 Тепловой расчет контуров котельной………………………………….16
2.2.1 Тепловой расчет контура системы отопления и вентиляции…….16
2.2.2 Тепловой расчет контура системы горячего водоснабжения……20
2.3 Подбор теплообменников……………………………………………….22
2.4 Подбор газового оборудования…………………………………………23
2.4.1 Подбор горелочных устройств……………………………………..23
2.4.2 Подбор газораспределительной установки………………………..24
2.5 Подбор насосного оборудования для системы
отопления и вентиляции и системы горячего водоснабжения…………...25
2.5.1 Циркуляционные насосы котловых контуров…………………….25
2.5.2 Сетевые насосы контура системы отопления
и вентиляции и контура системы горячего водоснабжения……………26
2.5.3 Подпиточные насосы……………………………………………….27
2.5.4 Рециркуляционный насос…………………………………………..28
2.6 Расчет системы удаления дымовых газов……………………………...29
2.7 Подбор водоподготовки котельной…………………………………….32
2.8 Подбор расширительных баков………………………………………...33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...35
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………...36
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………...37
С помощью системы анализа для каждого узла схемы контура запишем материальный и энергетический балансы вида:
ΣGвх
= ΣGвых,
ΣЕвх
= ΣЕвых,
1.G12-G11=0, 80-115=-430
2.G11-G14-G13=0, 115-115-115=0
3. G15+G13-G12=0, 75+115-80=0
4. G22-G21=0, 80-115=-430
5. G21-G24-G23=0, 115-115-115=0
6. G14-G24-G25=0, 115+115-115=0
7. G26+G23-G22=0, 75+115-80=0
8. G27-G26-G15=0, 75-75-75=0
Матрица
исходных данных для контура системы
отопления и вентиляции
А
G11 | G12 | G13 | G14 | G15 | G21 | G22 | G23 | G24 | G25 | G3 | G4 | G51 | G52 | G53 | G54 | G55 | G6 | G7 | G81 | G82 | |||
1 | -1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
2 | -115 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -860 | |
3 | 0 | -1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
4 | 0 | -80 | 115 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
5 | 1 | 0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -115 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -860 | |
8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -80 | 115 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
11 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
12 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
13 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
14 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -115 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -300 | |
15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
16 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -80 | 115 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
17 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
18 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
19 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | -1 | 1 | -1 | 0 | |
21 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 115 | -75 | 70 | -105 | 0 |
А-1 | ||||||||||||||||||||
2,29 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3,29 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0,41 | -0 | -1,9 | 0,03 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1,88 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2,88 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,286 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3,286 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,411 | -0 | -1,9 | 0,03 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1,875 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,875 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1,88 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | 1,875 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2,88 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 2,875 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,286 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3,286 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,411 | -0 | -1,9 | 0,03 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1,875 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,875 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1,88 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | 1,875 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | -1 | 0 | 1,875 | -0 | 1,88 | -0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 |
2,88 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 2,875 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 0 | 1 | 2,875 | -0 | 2,88 | -0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
3 | -0 | 3 | -0 | -0,3 | 3 | -0 | 3 | -0 | -0,3 | -0,3 | 0,86 | 3 | -0 | 3 | -0 | -0,3 | -0,3 | 0,86 | 3 | -0,03 |
2 | -0 | 2 | -0 | -1,3 | 2 | -0 | 2 | -0 | -1,3 | -1,3 | -0,1 | 2 | -0 | 2 | -0 | -1,3 | -1,3 | -0,1 | 2 | -0,03 |
Расчет расходов теплоносителя произведен через систему уравнений. Данные по расчету приведены в табл. 6.
Диаметры трубопроводов, м, определяются по формуле:
,
где G – расход теплоносителя на данном участке, м3/ч;
w
– скорость теплоносителя, w = 0,5м/с.
Результаты
вычисления
Таблица 6
G | Dвн | Dн*S | ||
G11 | 24,6 | м3/ч | 131,9 | 133*4,0 |
G12 | 24,6 | м3/ч | 131,9 | 133*4,0 |
G13 | 3,1 | м3/ч | 46,6 | 57*3,0 |
G14 | 21,5 | м3/ч | 123,4 | 133*4,0 |
G15 | 21,5 | м3/ч | 123,4 | 133*4,0 |
G21 | 24,6 | м3/ч | 131,9 | 133*4,0 |
G22 | 24,6 | м3/ч | 131,9 | 133*4,0 |
G23 | 3,1 | м3/ч | 46,6 | 57*3,0 |
G24 | 21,5 | м3/ч | 123,4 | 133*4,0 |
G25 | 21,5 | м3/ч | 123,4 | 133*4,0 |
G3 | 43,0 | м3/ч | 174,4 | 159*4,5 |
G4 | 43,0 | м3/ч | 174,4 | 159*4,5 |
G51 | 8,6 | м3/ч | 77,9 | 89*4,0 |
G52 | 8,6 | м3/ч | 77,9 | 89*4,0 |
G53 | 1,1 | м3/ч | 27,5 | 32*3,0 |
G54 | 7,5 | м3/ч | 72,9 | 76*3,0 |
G55 | 7,5 | м3/ч | 72,9 | 76*3,0 |
G6 | 50,5 | м3/ч | 189,0 | 219*6,0 |
G7 | 50,5 | м3/ч | 189,0 | 219*6,0 |
G81 | 57,7 | м3/ч | 202,1 | 219*6,0 |
G82 | 57,7 | м3/ч | 202,1 | 219*6,0 |
2.2.2
Тепловой расчет контура
Контур системы горячего водоснабжения
Расчетная тепловая схема контура | |||||||||
G14 | |||||||||
115 | |||||||||
115 | 115 | ||||||||
115 | G11 | ||||||||
К3 | G21 | ТСГВ | G22 | ||||||
430 | G13 | 15 | 60 | ||||||
80 | G12 | ||||||||
75 | |||||||||
|
75 | G15 |
1. Узел котлоагрегата №1
G12 – G11 = 0
80-115=0
2. Узел 1
G11 – G13 – G14 = 0
115-115-115 = 0
3. Узел 2
G15 + G13 – G12 = 0
75+115-80 = 0
4. Узел ПГВ
G14 + G51 – G52 – G15 = 0
115+15-60-75= 0
С помощью системы анализа для каждого узла схемы контура запишем материальный и энергетический балансы вида:
ΣGвх = ΣGвых
ΣЕвх = ΣЕвых
Матрица
исходных данных для контура системы
горячего водоснабжения
G11 | G12 | G13 | G14 | G15 | G21 | G22 | В | ||
1 | 1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
2 | 80 | -115 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -430 | |
3 | 0 | 1 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
4 | -1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
5 | -80 | 0 | 115 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | |
6 | 0 | 0 | 0 | 1 | -1 | 1 | -1 | 0 | |
7 | 0 | 0 | 0 | 115 | -75 | 15 | -60 | 0 | |
Матрица А-1 | |||||||||
3,285714 | -0,02857 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
2,285714 | -0,02857 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
0,410714 | -0,00357 | 0 | -1,875 | 0,025 | 0 | 0 | |||
1,875 | -0,025 | -1 | 1,875 | -0,025 | 0 | 0 | |||
2,875 | -0,025 | 0 | 2,875 | -0,025 | 0 | 0 | |||
1,333333 | -0,02222 | -1,22222 | 1,333333 | -0,02222 | 1,333333 | -0,02222 | |||
0,333333 | -0,02222 | -2,22222 | 0,333333 | -0,02222 | 0,333333 | -0,02222 |