Расчет системы теплоснабжения промышленно-жилого района

 

Содержание.

Введение            3 

1. Исходные данные                       5 

2.Определение  тепловой нагрузки  производственно–отопительной  котельной.              7 

3. Выбор типа и  числа устанавливаемых  котельных агрегатов                            12 

4. Расчет тепловой схемы производственно–отопительной котельной                           16 

5. Гидравлический расчет  водопровода                    21 

6. Гидравлический расчет  паропровода                    27 

7. Тепловой расчет  паропровода                     30 

8. Тепловой расчет  водопровода                     34 

9.Центральное  регулирование нагревания  водяной и тепловой  сети                                           49 

Использованная  литература                      51

 

ВВЕДЕНИЕ 

  Курсовая работа по дисциплине “Источники и системы  теплоснабжения  предприятий” выполняется  в 5 семестре обучения студентов по специальности 100700 – Промышленная теплоэнергетика. Цель его выполнения – дать будущим специалистам навыки проектирования сложных тепловых сетей, являющихся неотъемлемой составной  частью энергоснабжения  промышленных предприятий  или жилых массивов городов (поселков), с оптимизацией принимаемых решений.

  Задачей курсовой  работы является обучение студентов  следующим методикам:

  - расчетным  путем определять мощность системы  теплоснабжения, на основании чего  выбирать источник теплоснабжения;

  - выполнению  гидравлического и теплового  расчетов, на основании которых  производится выбор основного  оборудования тепловых сетей  и оборудования источника теплоснабжения;

  - экономически  обосновывать принимаемые технические  решения с последующей их оптимизацией  не только по критерию минимальных  затрат, но и по критерию удовлетворения  спроса.

  Предлагаемые  решения должны быть направлены на всемерное снижение тепловых потерь в системах теплоснабжения, на максимально  возможную утилизацию тепловой энергии  на промпредприятиях с целью снижения расходов топливно-энергетических ресурсов.

Объем курсовой работы - пояснительная записка 40-60 страниц  рукописного текста, с соответствующими графиками, схемами и рисунками  в каждом разделе. 
 

Цель  и задачи курсовой работы

  Курсовая работа преследует учебные цели и отличается от реального проекта объемом, глубиной разработки и составом документов. Работа выполняется параллельно  с изучением теоретического курса  и является самостоятельной работой  студентов, рассчитанной на 40-50 часов.

  Целью выполнения курсовой работы является закрепление  и дополнительное изучение теоретического курса “Источники и системы теплоснабжение предприятий” (специальность 100700). В  процессе самостоятельного решения  инженерной задачи студенты приобретают  навыки выполнения теплотехнических расчетов, умение пользоваться специальной технической  литературой, нормативными документами, справочниками, каталогами.

  Задание на работу выдается с указанием тепловой нагрузки по отдельным видам теплопотребления или отдельным теплопотребителям, расположенным на территории, ограниченной генпланом промпредприятия или  города.

  По исходным данным (таблица 1) следует выбрать  из справочников и строительных норм и правил (СНиП) [1,2,3], а также из приложений 1–15 данного пособия  климатологические данные района, удельные тепловые характеристики отдельных  зданий,  установить  взаимное расположение объектов, характеристики грунта, наметить трассу теплопровода, решить вопросы  прокладки трасс и т.д.

  По установленной  тепловой мощности системы теплоснабжения следует определить теплогенерирующие  установки с нахождением их основных характеристик: номинальной и пиковой  мощности, расхода топлива, возможностей центрального регулирования системы  теплоснабжения,  утилизации тепловой энергии продуктов сгорания топлива  для целей теплоснабжения и т.д.

  При выборе исходных данных особое внимание следует уделить  источникам водоснабжения, так как  от количества и качества исходной воды зависит выбор схем присоединения потребителей к магистральным сетям теплоснабжения, возможный расход конденсата на нужды теплоснабжения, мощность очистных сооружений и т.д. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Расчет системы теплоснабжения района на базе производственно отопительной котельной 
 

1. Исходные  данные: По заданным теплопотребителям  выполнить расчет тепловой схемы производственной отопительной котельной  с паровыми котлами. Расчеты выполнить по климатическим условиям города Пермь. Расчетный температурный график водяных тепловых сетей 150-70⁰С. Пар на подогреватели сетевой воды и сырой воды на подпитку подается с давлением 0,6 МПа и температурой 190⁰С. Возврат конденсата от технологических потребителей и от подогревателей осуществляется с температурой 80 ⁰С. Доля возврата конденсата от технологических потребителей составляет 0,8. Деаэрация питательной воды осуществляется в деаэраторе атмосферного типа при температуре 104⁰С.
2. Дополнительные задания: 1-ый теплопотребитель-торговый центр V=8000 м³ , 2-ой теплопотребитель компрессорная станция  V=5000м³, технологический потребитель –производство кокса 10000тонн/месяц.

 
 
 

  

  Рис. 1. Принципиальная тепловая схема паровой производственно – отопительной котельной:

  1- котел  паровой низкого давления; 

  2- паровой  коллектор;

   3- РОУ  связи с промышленным потребителем  пара;

  4- РОУ  собственных нужд;

   5- промышленный (технологический) потребитель пара;

  6- конденсатный  бак; 

  7- насос  конденсатный;

  8- деаэратор  атмосферный;

   9- насос  питательный; 

  10- сырая  вода;

  11- насос  сырой воды;

  12- подогреватель  сырой воды;

  13- химводоочистка;

   14- охладитель  непрерывной продувки;

  15- сепаратор  непрерывной продувки;

  16- охладитель  выпара;

  17- дренаж  продувочной воды;

  18- насос  подпиточной тепловой сети;

  19- обратная  линия тепловой сети;

  20- сетевой  насос; 

  21- подогреватель  сетевой;

   22- прямая  линия тепловой сети;

  23- теплофикационный (коммунальный) потребитель теплоты. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Определение тепловой  нагрузки производственно–отопительной  котельной 

  Тепловая  нагрузка промпредприятия или города в общем случае слагается из расходов теплоты на технологические нужды, горячее водоснабжение, отопление, вентиляцию и кондиционирование  воздуха, из которых отопление и  вентиляция представляют сезонную тепловую нагрузку, а остальные – круглогодичную. 
 

  2.1. Технологическая  нагрузка 

  Расчетная тепловая нагрузка на технологические  нужды принимается по проектным  или  фактически доступным показателям, т.е. по данным технологии производства. Допускается использование укрупненных  удельных  расходов теплоты на выпуск единицы продукции. 

  При расчете  по укрупненным удельным расходам теплоты  на выпуск продукции тепловая нагрузка на технологические нужды определяется по формуле:

  

;

  где - удельный расход тепловой энергии на единицу готовой продукции, Дж/ед. гот. прод.;

   - производительность предприятия  по выпуску i-той продукции в сек [5,Прил.4]. 
 

  Q_тех=(q_тех + q_сан ) ×N,                                                                            (2.1) 

  где: N – производительность технологического потребителя – производство кокса,

  q_тех =0,57ГДж/Т – укрупненные удельные расходы теплоты на промышленные нужды [1, прил.3(методичка)],

  q_сан =0,1ГДж/Т – укрупненные удельные расходы теплоты на сантехнические нужды[1,прил.3(методичка)].  

  Q_тех=(0,57+0,1)×(10000/(30*24*3600))=2,58 МВт                               (2.2) 

  2.2. Расчетная тепловая  нагрузка на отопление  здания компрессорной  станции. 
 

  Q_о^кс=q_o×V_ж× (t^р_в–t_но) =0, 32×150000× (15+34) =2,352(МВт),          (2.3) 

  где:q_o=0,32 Вт/(м³×К) - отопительная характеристика компрессорной станции

  V_кс= 150000м³ – объем здания по наружным размерам,

  t^р_в= 15⁰С – расчетная температура воздуха внутри помещения

  t_но= –34⁰C – расчетная температура наружного воздуха для отопления г. Пермь . 
 
 

  2.3 Расчетная тепловая  нагрузка на отопление  здания торгового  центра. 

  Q^тц_о=q^тц_о×V_тц× (t^р_в–t_но)= 0,5×180000×(15+34)=4,41 (МВт),                   (2.4)       

  где: t^р_в= 15⁰С – расчетная температура воздуха внутри помещения

  q^тц_о= 0,5 Вт/(м³×К) – отопительная характеристика здания торгового центра

  V_тц=180000м³ –объём здания 

2.4. Расчетная суммарная   тепловая нагрузка  на отопление зданий компрессорной станции и торгового центра. 

  Q^р_от=Q^кс_от+Q^тц_от=2,352+4,41=6,762 (МВт).                                                                     (2.5)

   

Расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию зданий. 

  Максимальный  часовой расход тепла на вентиляцию определяется по проектным данным для  соответствующих производств. Для  отдельных зданий эта тепловая нагрузка может быть рассчитана по формуле:

  

 

   где  – удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м³×К);  

                   Q^ркс_в= q^кс_в ×V_кс×(t_в–t_нв)=0,13×150000×(15+20)=0,6825 (МВт), (2.6)