Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2012 в 21:13, курсовая работа
В данной работе произведен расчёт котельных установок, дана принципиальная тепловая схема отопительно-производственной котельной с отпуском небольшого количества теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в закрытую систему теплоснабжения.
1. Общий раздел………………………………………………………………………………………………………………….3
1.1 Характеристика стоящего объекта…………………………………………………………….3
1.2 Расчетная схема трубопроводов теплосети…………………………………………….4
2. Расчет расхода теплоты на отопление и вентиляцию……………………………………….5
2.1 Расчетные тепловые потоки………………………………………………………………………..7
3. Расчетный раздел…………………………………………………………………………………………………………..8
3.1 Гидравлический расчет тепловых сетей…………………………………………………..8
3.2 Расчет дроссельных шайб…………………………………………………………………………….12
3.3 Расчет участка самокомпенсации без учета гибкости отводов……..13
3.4 Расчет П-образных компенсаторов с гладкими отводами…………………17
3.5 Расчет нагрузок на подвижную опору………………………………………………….….20
3.6 Расчет нагрузок на неподвижную опору………………………………………………...21
- энтальпия воды, получаемой в расширителе непрерывной продувки,
кДж/кг;
х - степень сухости пара, выходящего из расширителя непрерывной продувки, принимается равной 0,98.
16.
Количество воды на
выходе из расширителя
непрерывной
продувки
17.
Температура сырой воды
после охладителя
непрерывной
продувки
где - энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки, принимается равной 210 кДж/кг.
18. Расход пара на подогреватель сырой воды
где - энтальпия сырой воды после подогревателя, определяется для температуры воды, принимаемой от 20 до 30 °С, кДж/кг;
- энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки,
определяется по температуре t'c. в, кДж/кг;
- энтальпия редуцированного пара, кДж/кг;
- энтальпия конденсата редуцированного пара, определяется по температуре конденсата, принимаемой равной 70-85 °С.
19.
Температура химически
очищенной воды после
охладителя
деаэрированной воды
где - температура химически очищенной воды на входе в охладитель
деаэрированной воды (в процессе химической очистки воды ее температура снижается примерно на 2 °С; снижением температуры воды в оборудовании химводоочистки и последующим ее подогревом в охладителе выпара можно пренебречь без ущерба для точности расчета), °С;
- температура деаэрированной (питательной) воды на входе в охладитель, °С;
t2 - температура деаэрированной воды после охладителя, принимается
равной 70 С;
- расход подпиточной воды для покрытия утечек в системе теплоснабжения, т/ч.
20.
Расход пара
на подогрев
химически очищенной
воды
в подогревателе перед
деаэратором
21.
Суммарное количество
воды и пара,
поступающее в де
аэратор, за вычетом
греющего пара деаэратора
22. Средняя температура воды в деаэраторе
23. Расход греющего пара на деаэратор
24. Расход
редуцированного пара
на собственные нужды
котельной
25. Расход свежего пара на собственные нужды котельной
26. Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода на собственные нужды и потери пара в котельной
27.
Невязка с предварительно
принятой паропроизводитель-
ностью котельной
При расчёте тепловой схемы невязка составила менее 3 %, что является назначительной, расчёты оставляем без изменений.
В
результате расчета
к установке принимаются
три котла ДЕ-25-14ГМ
паропроизводительностью
по 26,88 т/ч каждый
со следующими параметрами
пара: давление 1,37 МПа,
температура перегретого
пара 225 °С. В качестве
аварийного топлива
предусмотрен мазут,
хотя основным топливом
является природный
газ.
2 Расчет рассеивания вредных выбросов и выбор высоты дымовой трубы.
Загрязнение воздушной среды котельными установками связано с выбросами в дымовую трубу токсичных газов SO2, SO3 и мелкодисперсной золы. Кроме того, при высоких температурах в ядре факела происходит частичное окисление азота с образованием окислов азота NO и NO2. При неполном сгорании топлива в продуктах сгорания могут появиться оксид углерода и даже метан СН4. основным показателем, характеризующим загрязнение воздушной среды, является выброс вредностей в единицу времени.
Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере производится в соответствии с санитарными нормами СН-369-74 при неблагоприятных метеорологических условиях, а именно при опасной скорости ветра. Под опасной скоростью ветра понимают скорость, при которой концентрация вредных примесей на уровне обитания человека достигает максимальных значений.
Таблица 1 – Предельная допустимая концентрация вредных веществ в атмосфере населенных пунктов -ПДК
Загрязняющее вещество | Предельная допустимая концентрация, мг/м3 | |
максимально- разовая | среднесуточная | |
Пыль нетоксичная | 0,5 | 0,15 |
Сернистый ангидрид – SO2 | 0,5 | 0,05 |
Оксид углерода - CO | 3,0 | 1,0 |
Диоксид азота – NO2 | 0,085 | 0,085 |
Сажа (копоть) | 0,15 | 0,05 |
Сероводород | 0,008 | 0,008 |
Бензопирен | - | 0,1 |
мкг/100 м3 | ||
Пентоксид ванадия | - | 0,002 |
Фтористые соединения (по Фтору) | 0,02 | 0,005 |
Хлор | 0,1 | 0,03 |
В современных производственных и отопительных котельных дымовая труба служит не для создания тяги, а для отвода продуктов сгорания на определенную высоту, при которой обеспечивается рассеивание вредностей до допустимых санитарными нормами концентраций в зоне нахождения людей.
За стандарт качества воздуха приняты предельные допустимые концентрации (ПДК) различных токсических веществ. В таблице 1 приведены предельные допустимые концентрации вредностей, выбрасываемых котельными, для населенных мест. Предельные допустимые концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются по двум показателям: максимально-разовому и среднесуточному. Максимально-разовая концентрация характеризует качество атмосференого воздуха при отборе пробы его в течение 20 мин, а среднесуточная – в течение суток. Расчеты ведутся по каждому вредному веществу в отдельности. При этом концентрация каждого из них не должна превышать значений, указанных в таблице 1. Дополнительным требованием, установленным Минздравом РФ, является условие, при котором сумма отношений концентраций вредностей к их КПД должна быть меньше или равна единице, т.е.
Определение минимальной высоты дымовой трубы рекомендуется производить в такой последовательности:
1. Определяется выброс SO2 (г/с) (по резервному топливу – мазуту – см. Приложение 3).
где Sp – содержание серы в рабочей массе топлива, %;
принимаем – 0,3
Sp=14%
μS – молекулярная масса SO2 и S, их отношение равно 2.
2. Определяется выброс оксидов азота, рассчитываемый по NO2 (г/с).
где β1 – безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакозолоудаления на выход оксидов
азота; β1=0,85
k – безразмерный коэффициент, , где Dk – действительная паропроизводительность котельной, т/ч;
Вр – расчетный расход топлива.
где Qnk – полезная мощность парового котла;
n – количество устанавливаемых котлов (4 шт.)
где Дnk – паропроизводительность котла, кг/с (см. Приложение 2),
in, inв, ikв – энтальпия пара, питательной воды, котловой воды, кДж/к;
in=2788 кДж/кг; inв=437 кДж/кг; ikв=829 кДж/м;
- низшая теплота сгорания топлива (газа) (см. Приложение 3);
принимаем –41750 к Дж/м³ (газопровод Уренгой-Помара-Ужгород)
- к.п.д котельного агрегата, =0,9÷0,92;
=2.
3. Определяется диаметр устья дымовой трубы (м)
В соответствии со СНиП II-35-76 выбираем диаметр выходного отверстия-1,2м
где VТР – объемный расход продуктов сгорания через трубу при температуре их в выходном сечении, м3/с (охлаждение продуктов сгорания в дымовой трубе не учитывается);
ωвых – скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы (принимается 20-30 м/с при искусственной тяге и высоте дымовой трубы до 100 м).
где Vг =10 – выход продуктов сгорания при сжигании 1 м3 топлива, м3/с;
tух=1850С – температура продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы;
Вр – расчетный
расход топлива, м3/с;
где А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности, составляет:
Для субтропической зоны Средней Азии ……………………..…………240