Отопительно-производственная котельная ГУП ФАПК “Якутия”, студента КСТ ЯГИТИ группы ТиТО-2000 г.

2.Қазандықтың жылулық схема есебі

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

                  Определение тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;

                  Выбор вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры;

                  Определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчетов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.)

Тепловая схема котельной приведена на листе 1 графической части дипломного проекта.

2.1 Жылулық жүктелуді анықтау

2.1.1 Жылытуға жылулық жүктелу есебі

Для данного района строительства расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования отопления tр = - 36єС [1].

Таблица 3. Исходные данные

Тепловая нагрузка на отопление при наружной температуре tн = - 36єС.

Qот = a · qот · V (tвн – tн. от), Вт  (1)

где a – поправочный коэффициент, применяемый в тех случаях, когда расчетная температура наружного воздуха для жилых и общественных зданий отличается

от - 30єС, принимаемый по [1];

qот – тепловая отопительная характеристика зданий, Вт/(мі·єС), представляющая собой поток теплоты, теряемый 1 мі наружного объема здания в единицу времени при разности температур внутреннего и наружного воздуха 1єС, принимаемый по [1];

V - объем здания, мі;

tвн - расчетная внутренняя температура здания (усредненная), єС;

tн.от – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, єС.

Школа    Qот = 0.95 · 0.33 · 11415 (16 +36) = 186087.3 Вт

Дворец культуры  Qот = 0.95 · 0.3 · 28441 (16 +36) = 421495.6 Вт

Жилой дом (4 этажа) Qот = 0.95 · 0.49 · 2520 (20 +36) = 65691.4 Вт

Жилой дом (2 этажа) Qот = 0.95 · 0.49 · 31046 (20 +36) = 809307 Вт

Жилой дом (2 этажа) Qот = 0.95 · 0.44 · 35948 (20 +36) = 841471 Вт

Частный жилой дом Qот = 0.95 · 0.87 · 2400 (20 +36) = 111081.6 Вт

Склад    Qот = 0.95 · 0.75 · 3000 (10 +36) = 98325 Вт

Столярный цех  Qот = 0.95 · 0.6 · 4060 (15 +36) = 118024.2 Вт

           ---------------------

            ∑ 2435134 Вт

2.43МВт = 2.08Гкал/час - нагрузка на отопление

Тепловая нагрузка на отопление при наружной температуре tн = +8єС.

Школа   Qот = 0.95 · 0.33 · 11415 (16 - 8) = 28628.8 Вт

Дворец культуры Qот = 0.95 · 0.3 · 28441 (16 - 8) = 64845.5Вт

Жилой дом (4 этажа) Qот = 0.95 · 0.49 · 2520 (18 - 8) = 11730.6 Вт

Жилой дом (2 этажа) Qот = 0.95 · 0.49 · 34200 (18 - 8) = 159201 Вт

Жилой дом (2 этажа) Qот = 0.95 · 0.44 · 39600 (18 - 8) = 165528 Вт

Частный жилой дом Qот = 0.95 · 0.87 · 2400 (18 - 8) = 19836 Вт

Склад  Qот = 0.95 · 0.75 · 3000 (10 - 8) = 4275 Вт

Столярный цех  Qот = 0.95 · 0.6 · 4060 (15 - 8) = 16199.4 Вт   

            ---------------------

            ∑ 470244 Вт

0.47 МВт = 0.40Гкал/час

2.1.2 Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию зданий

Для жилых зданий Qv = 0.

Qv = a qv V (tвн – t v), Вт      (2)

где qv – удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(мі·єС); принимается по [1] в зависимости от назначения и строительного объема здания.

t v – расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции

tv = - 36єС

Школа    Qот = 0.95 · 0.4 · 11415 (16 + 36) = 225560 Вт

Дворец культуры  Qот = 0.95 · 0.38 · 28441 (16 +36) = 533894 Вт

Столярный цех  Qот = 0.95 · 0.6 · 4060 (15 +36) = 118024 Вт

            ----------------------

            ∑ 759572 Вт

0.76 МВт = 0.65 Гкал/час

Тепловая нагрузка на вентиляцию при наружной температуре tн = +8єС.

Школа    Qот = 0.95 · 0.4 · 11415 (16 - 8) = 34702 Вт

Дворец культуры  Qот = 0.95 · 0.38 · 28441 (16 - 8) = 82138 Вт

Столярный цех  Qот = 0.95 · 0.6 · 4060 (15 - 8) = 16199 Вт

            ----------------------

            ∑ 133039 Вт

0.13 МВт = 0.11 Гкал/час

2.1.3 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

QГВС = 1.2cpgu U(tz - tc) /T, Вт      (3)

где c – удельная теплоемкость воды, с=4190Дж/(кг·єС);

p – плотность воды, р = 1000 кг/мі;

gu - средняя в сутки норма расхода горячей воды на единицу измерения потребителя, мі/(сутки. ед), принимаемый по [1];

U – количество единиц измерения потребителя;

tz - температура горячей воды в точке водоразбора, єС;

tc - температура холодной воды в отопительный период, єС;

T - время потребления горячей воды в течение суток, с/сут.

Школа QГВС = 1.2·4190·1000·0.008·700(60 - 5) /12·3600 =35848 Вт

Дворец культуры QГВС = 1.2·4190·1000·0.005·1200(60 - 5) /12·3600 =38408 Вт

Жилой дом (4 этажа) QГВС = 1.2·4190·1000·0.120·72(60 - 5) /24·3600 =27654 Вт

Жилой дом (2 этажа) QГВС = 1.2·4190·1000·0.120·456(60 - 5) /24·3600 =175142 Вт

Жилой дом (2 этажа) QГВС = 1.2·4190·1000·0.120·528(60 - 5) /24·3600 =202796 Вт

Частный жилой дом QГВС = 1.2·4190·1000·0.120·48(60 - 5) /24·3600 =18436 Вт

            ∑ 498284 Вт

0.50МВт = 0.43 Гкал/час

В теплый период года ГВС не требуется.

Максимальный часовой расход теплоты на ГВС, Вт

Qmax ГВС = в·ГВС ,

где в – коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды.

Для районов теплоснабжения с жилыми и общественными зданиями согласно

в=2-2.4, принимаем в = 2.4 [3]

Qmax ГВС = 2.4·498284 = 1195882 Вт

2.1.4 Расчет количества работающих котлов

- зимний период

Общая нагрузка на отопление, вентиляцию и ГВС составляет:

2.43+0.76+0.50 = 3.69 МВт

Мощность котла - 1 МВт

Количество котлов 3.69/1 = 3.69

В зимний период работают 4 котла.

- переходные условия

Общая нагрузка на отопление, вентиляцию и ГВС составляет:

0.13+0.47+0.50 = 1.1 МВт

Мощность котла - 1 МВт

Количество котлов 1.1/1 = 1.1

При переходных условиях работают 2 котла.

2.1.5 Годовой график теплопотребления

Строится годовой график теплопотребления по месяцам для жилого района. Для этого определяются среднемесячные тепловые нагрузки, Вт

;

;

где z – усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции в течение суток, принимаем z=16;

nмес, tср мес - продолжительность и средняя температура наружного воздуха, єС, для данного месяца.

Среднемесячные нагрузки на отопление:

Qот. январь = 2435(18 + 17.3 /18 + 36)·24·60´ 60˝ 31 = 4.3 10 кДж

Qот. февраль = 2435 (18 + 15.1 /18 + 36)·24·60ґ·60˝ 28 = 3.6 10 кДж

Qот. март = 2435 (18 + 7.7 /18 + 36)·24·60´ 60˝ 31 = 3.1 10 кДж

Qот. апрель = 2435 (18 – 2.3 /18 + 36)·24·60´·60˝·30 = 1.8 10 кДж

Qот. май = 2435 (18 – 8.9 /18 + 36)·24·60´·60˝ 15 = 1.0 10 кДж

Qот. сентябрь = 2435 (18 – 8.7 /18 + 36)·24·60´ 60˝·15 = 1.0 10 кДж

Qот. октябрь = 2435 (18 – 0.7 /18 + 36)·24·60´ 60˝ 31 = 2.1 10 кДж

Qот. ноябрь = 2435 (18 + 7.9 /18 + 36)·24·60´·60˝·30 = 3.0 10 кДж

Qот. декабрь = 2435 (18 + 15.1 /18 + 36)·24·60´·60˝ 31 = 4.0 10 кДж

Среднемесячные нагрузки на вентиляцию:

Qv. январь = 691 (16 + 17.3 /16 + 36)·24·60ґ·60˝·31 16/24 = 0.8 10 кДж

Qv. февраль = 691 (16 + 15.1 /16 + 36)·24·60´ 60˝·28 16/24 = 0.7 10 кДж

Qv. март = 691 (16 + 7.7 /16 + 36)·24·60´ 60˝ 31 16/24 = 0.6 10 кДж

Qv. апрель = 691 (16 – 2.3 /16 + 36)·24·60ґ·60˝·30 16/24 = 0.3 10 кДж

Qv. май = 691 (16 – 8.9 /16 + 36)·24·60ґ·60˝·15·16/24 = 0.08 10 кДж

Qv. сентябрь = 691 (16 – 8.7 /16 + 36)·24·60´·60˝·15·16/24 = 0.08 10 кДж

Qv. октябрь = 691 (16 – 0.7 /16 + 36)·24·60´ 60˝·31·16/24 = 0.3 10 кДж

Qv. ноябрь = 691 (16 + 7.9 /16 + 36)·24·60´·60˝·30·16/24 = 0.5 10 кДж

Qv. декабрь = 691 (16 + 15.1 /16 + 36)·24·60´·60˝·31·16/24 = 0.7 10 кДж

Среднемесячные нагрузки на горячее водоснабжение:

QГВС январь = 498 31 24 60´·60˝ = 1.3 10 кДж

QГВС февраль = 498 28 24 60´·60˝ = 1.2 10 кДж

QГВС март = 498 31 24 60´ 60˝ = 1.3 10 кДж

QГВС апрель = 498 30 24 60´·60˝ = 1.3 10 кДж

QГВС май = 498 15 24 60´·60˝ = 0.6 10 кДж

QГВС сентябрь = 498 15 24 60´·60˝ = 0.6 10 кДж

QГВС октябрь = 498 31 24 60´· 60˝ = 1.3 10 кДж

QГВС ноябрь = 498·30 24 60´ 60˝ = 1.3 10 кДж

QГВС декабрь = 498 31 24 60´·60˝ = 1.3 10 кДж

Таблица 4. Результаты расчетов