Расчет системы теплоснабжения

Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Января 2011 в 10:46, курсовая работа

Описание работы

Целью курсовой работы является расширение и углубление теоретических знаний по дисциплине «Теплотехника», приобретение практических навыков по решению инженерных теплотехнических задач, ознакомление с теплоэнергетическими системами в сельском хозяйстве, а также приобретение опыта использования нормативной, справочной и учебной литературы.

Содержание

Введение………………………………………………………………….

3
1

Расчёт тепловых нагрузок производственных и коммунально-бытовых потребителей тепла…………………………………………....

4
2

Построение теплового графика нагрузки………………………………

7
3

Расчёт принципиальной тепловой схемы производственно-отопительной котельной………………………………………………...

10
4

Составление теплового баланса котельной………………………….....

19
5

Выбор типа размера и определение количества котлоагрегатов……..

20
6

Расчёт теоретических и действительных объемов продуктов сгорания………………………………………………………………………...

21
7

Определение энтальпий продуктов сгорания и воздуха……………....

22
8

Тепловой баланс котельного агрегата………………………………….

23
9

Определение годового расхода топлива………………………………..

25
10

Тепловой и конструктивный расчёт водного экономайзера………….

26
11

Расчёт и подбор вспомогательного оборудования котельной………..

32
12

Компоновка котельной…………………………………………………..

35
13

Индивидуальное задание. Продувка котла……………………………...

36

Заключение…………………………………………………………….....

38

Список используемой литературы……………………………………...

39

Работа содержит 1 файл

Курсовая ист.docx

— 408.45 Кб (Скачать)

    Стальные  гладкотрубные  экономайзеры выполняют  в виде горизонтальных змеевиков  из бесшовных труб с наружным диаметром 28, 32, 38 мм  и толщиной стенки 3-3,5 мм.

    Основные  величины, которыми следует руководствоваться  при разработке конструкций стальных экономайзеров следующие:

    Наружный  диаметр труб dнар, мм     28, 30, 32, 38.

    Расположение  труб в пучке     шахматное.

    Скорость  дымовых газов при 

    номинальной производительности wг, м/с  6-12 (оптимальная 8-10).

    Скорость  воды в трубах wв, м/с:

          экономайзеров не кипящего типа   0,4;

          экономайзеров не кипящего типа   0,8.

    Относительный шаг труб:

          поперек хода газов  s1/d      2-3 (оптимальный 2,3 -2,5)

          по ходу газов  s2/d      1-1,5.

    Радиус  изгиба труб, м      (1-1,5)dнар.

    Радиус  пакета труб, м      0,9 - 1,2.

          Методика определения  основных конструкционных характеристик  стального гладкотрубного экономайзера следующая. Предварительно выбрав размеры  горизонтального сечения  экономайзера, увязывают их с размерами сечения  газохода парогенератора. Приняв с учетом  вышеприведенных рекомендаций относительные шаги труб поперек движения газов s1 , и по ходу движении s2 , производят расстановку труб экономайзера.

          Согласно выбранным  размерам определяют площадь сечения  для прохода газов

               

    где Z1 - количество труб в горизонтальном ряду, шт.

    Скорость  дымовых газов находят по отношению  объемного секундного расхода газов  Vc к площади живого сечения газохода F.

             

               

    Если  скорость газов выходит за допустимые пределы, то производят соответствующую корректировку размеров живого сечения газохода экономайзера.

    Скорость  движения в трубах рассчитывают по формуле:

               

    где Dкколичество воды проходящей через экономайзер котлоагрегата, кг/с;

          νв удельный объём воды, м3/кг;

          dвнвнутренний диаметр трубы, мм;

          Z0 общее количество параллельно включённых труб по воде, шт.

          При шахматном расположении труб в пучке Z0=2Z1.

    Если  скорость движения водя в трубах пучка  будет меньше рекомендуемых значений, необходимо изменить расстановку труб в пучке. Увеличение скорости воды в трубах достигается  уменьшением общего количества параллельно включённых труб Z0 или уменьшением диаметра dвн. В ряде случаев уменьшение количества змеевиков ведёт к чрезмерному увеличению экономайзера по высоте.

    Количество  петель в одном змеевике рассчитывают по формуле:

           

    где Hэ – расчетная площадь поверхности экономайзера, м2;

          l – длина одной петли, м;

          dнар – наружный диаметр трубы, мм;

          Z – количество змеевиков, установленных в газоходе, шт.

          При одноходовом (по воде) экономайзере Z=Z0 , при двухходовом Z=2Z0.

    Расчетная высота экономайзера равна

                                   

          Если расчетная  высота будет  больше  1,5 м, то экономайзер  делят на отдельные пакеты высотой1 0,8 – 1,2 м с разрывом для ремонта  и обслуживания экономайзера.

    tпв1=103,87 ˚C; tух1=330˚С; tух2=165˚С; Iгс=3435,19кДж/кг;

    Iгб=6572,05кДж/кг; ηкабрс =75,98%; q5c=1,3 %.

    Коэффициент сохранения тепла

    

    Тепловосприятие экономайзера

      Энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера

          

     В курсовом проекте допускается  условно  определять  температуру  воды на выходе из экономайзера по ее энтальпии  через теплоемкость (Св = 4,19 кДж/кг∙˚С)

    Имеем :

          

          

          

    Температурный напор:

          

    Поверхность экономайзера (Кэ = 0,019 кВт/м2∙К):

          

    Далее производится конструктивный расчет.

    Наружный  диаметр труб dнар=32 мм.

    Расположение  труб в пучке шахматное.

    Скорость  дымовых газов при номинальной  производительности: Wг=8-10 м/с.

    Скорость  воды в трубах: Wв=0,8 м/с.

    Относительнй  шаг труб

    поперек хода газов s1/d=2,1    

          по ходу газов  s2/d=1     

    Радиус  изгиба труб, м: 1,5dнар=1,5*32=48

    Радиус  пакета труб, м b=2180 мм.

          Согласно выбранным  размерам определяют площадь сечения  для прохода газов: F=(А+Z1dнар)b,

    Z1=A/S1=540/70,4=8 труб.

    F=(2100+832)1,5=3,342 м2.

Расположение труб экономайзера

tудср=(tух1+tух2)/2=247,5

Vc=0,7215,168(273+247,5)/273=20,82 м3

wг=

wг=

n=

      Выбираем  двухходовой экономайзер. Расчётная  высота экономайзера равна:

h=4033+0,54057 мм. 
 
 
 
 

    11 Расчёт и подбор вспомогательного оборудования котельной

    Для паровых котлов с избыточным давлением  устанавливают конденсатные и питательные баки.

    Вместимость конденсатных баков рассчитывают по формуле

    Vк.б=3,6*Мпв*р=3,6*12,838*0,7=32,352 м3

    Мпв=1,05*Dсум=1,05*12,227=12,838 кг/с

    (р=0,7)

    Вместимость питательных баков

    Vп.б=3,6* Мпв=3,6*12,227=44,017 м3

    В качестве питателных насосов устанавливают  один центробежный с электроприводом. Подача каждого насоса должна быть не менее 50% суммарной паропроизводительности всех котлов, то есть 8,34 кг/с=30 м.куб./ч.

    Выбираем  Кс-32-50 с подачей 32 м /ч и напором 1470 кПа, мощность такого двигателя равна

     , значит двигатель для такого  насоса выберем 

    АИР160S2УЗ

    В качестве парового питательного насоса выбираем 46-А.

    Подача  сетевого насоса, м3/ч, равна часовому расходу сетевой воды в подающей магистрали Gn. Напор, развиваемый сетевым насосом, зависит от общего сопротивления тепловой сети. Ориентировочно принимают Рпн = 200...400 кПа.

      м3/ч, следовательно выбираем насос Кc-80/155 с напором 1520 кПа и подачей 80 м3/ч.

    

    Следовательно двигатель выбираем АИР180М2У3.

          Напор развиваемый  подпиточными насосами Рпн = 200...600 кПа.В котельной должно быть не менее двух, один находится в резерве.

    Подача  определяется по формуле

      м3/ч.Выбираем насос К-8/18 с напором 180кПа и подачей 8м3

    

      Электродвигатель к нему выбираем исходя из мощности АИР63В2У3   

      Технические данные асинхронных электродвигателей

    Мощность,

    кВт

    Синхронная  частота вращения, мин -1
    3000 1500 1000 750
    0,06

    0,09

    0,12

    0,18

    0,25

    0,37

    0,55

    0,75

    1.1

    1.5

    2,2 

    3,0

    4,0

    5,5

    7,5

    11,0

    15,0

    18,5

    22,0

    30,0

            -

    4АА50А2УЗ

    4АА50В2УЗ 

    АИР56А2УЗ

    АИР56В2УЗ

    4АА63А2УЗ 

    АИР63В2У3

    АИР71А2УЗ

    АИР71В2УЗ

    4АМ80А2УЗ

    4АМ80В2УЗ 

    4АМ90L2У3

    АИР100S2УЗ

    АИР100L2УЗ

    АИР112М2УЗ

    АИР132М2УЗ

    АИР160S2УЗ

    АИР160М2У3

    АИР180S2У3

    AИР180М2УЗ 

    4АА50А4УЗ 

    4АА50А4У3 

    АИР56А4УЗ

    АИР56В4УЗ

    АИР63А4УЗ

    АИР63В4УЗ

    АИР71А4УЗ

    АИР71В4УЗ

    4АМ80А4УЗ 

    4АМ80В4УЗ 

    4АМ90L4УЗ 

    АИР100S4УЗ

    АИР100L4УЗ

    АИР112М4УЗ

    АИР132S4УЗ

    АИР132М4УЗ

    АИР160S4УЗ

    АИР160М4УЗ

    АИР180S4У3

    АИР180M4УЗ

            -

            -

            -

    4АА63А6УЗ 4АА63В6УЗ 4А71А6УЗ АИР71В6УЗ 4АМ80A6УЗ 4АМ80В6УЗ АИР90L6УЗ АИР100L6УЗ 

    АИР112МА6УЗ АИР112MВ6УЗ АИР132S6УЗ АИР132М6УЗ АИР160S6УЗ АИР160М6УЗ АИР180М6УЗ

    4АМН180М6У3

    5А200L6УЗ

            -

            -

            -

            -

    4А71В8УЗ 4А80А8УЗ 4А80В8УЭ  4А90LА8УЗ 4А90LB8УЭ 4А100L8УЗ 4А112MА8УЗ 

    4А112MУЗ  АИР132S8УЗ АИР132М8УЗ 5А160S8УЗ 5А160M8УЗ  АИР180М8УЗ 5А200М8УЗ 

    5А200L8У3

    5А225М8УЗ 

 

     Основные  технические данные центробежных и вихревых насосов

    Марка

    насоса

    Подача,

    м3

    Напор,

    Мпа

    Частота

    вращения,

    об/ мин

    Мощность

    электродвига- теля, кВт

    Центробежные  насосы
                              
     ЦВ-4/85         14,4 0,83 2900 17
     ЦВ-5/105        18 1,03 2900 21,2
     ЦВ-5/140        180 1,47 2900 30
     ЦВ-6,3/160      22,7 1,57 2900 40
     К-8/18          8 0,18 2900 1,5
     К-20/18         20 0,18 2900 1,5
     К-20/30         20 0,29 2900 2,2
     К-45/30         45 0,29 2900 7,5
     К-45/55         45 0,54 2900 15,0
     К-90/20         90 0,20 2900 7,5
     Кс-12-50/2      12 0,49 3000 5,5
     Кс-12-110/4     12 1,08 3000 10,0
     Кс-20-50/2      20 0,49 3000 7,5
      Кс-20-110/4    

     Кс-32-50       

    20

    32

    1,08

    1,47

    3000

    2900

    17

    22

     Кс-50-55        50 0,54 1450 17
     Кс-50-110       50 1,08 1450 30
     Кс-80-155       80 1,52 2940 75
     Кс-125-140      125 1,37 1500 100
     НКу-90          90 0,37 1450 22
     НКу-150         150 0,34 1450 30
     НКу-250         250 0,31 1450 45
      Вихревые насосы
     ВК-1/16         1,1-3,7 0,10-0,14 1450 1,5
     ВК-2/26         2,7-8,0 0,59-0,20 1450 2,2-5,5
     ВК-4/24         5,7-15,8 0,69-0,20 1450 2,2-5,5
     ВК-5/24         8,5-18,4 0,69-0,20 1450 5,5-10

Информация о работе Расчет системы теплоснабжения