Содержание

1. Введение ………………………………………………………………………2

2. Расчет тепловой схемы …………………………………………….…….…..3

3. Выбор количества и мощности котельных агрегатов…………….………...6

4. Подбор диаметров трубопроводов ……………………………...……...…...8

5. Подбор диаметров паровых трубопроводов ……………………..…..….....9

6. Расчет фильтров Na-катионирования …………………………........…10

7. Подбор деаэратора ………………………………...………………........12

8. Подбор насосов …………………………………...……………………….....13

9. Подбор редукционно-охладительной установки ...………….17

10. Подбор теплообменников……………...……………………………............18

11. Расчет дымовых труб ……………………………………………….............19

12. Заключение ……………………………………………………………..…...20

13. Список использованной литературы ……………………...…………….....21

14. Прилoжение ...…………………………………………………….................22

1. Введение.

Необходимо запроектировать производственно-отопительную теплогенерирующую установку с 2-х трубной системой теплоснабжения в городе Воронеж.

Теплоносители.

В соответствии с требованиями задания на проектирование приняты следующие теплоносители:

- на технологию насыщеный пар давлением 0,8 МПа;

- на отопление и вентиляцию цехов насыщенный пар давлением 0,3 МПа;

- для систем отопления и приготовления горячего водоснабжения района города - сетевая вода с параметрами 115-70⁰С.

Климатические характеристики города Воронеж :

- отопительный период: 212 суток;

- температура наиболее холодной пятидневки: -26⁰С;

- температура наиболее холодного месяца: -9,8⁰С;

- среднесуточная температура наружного воздуха конца отопительного периода: +10⁰С.

Тепловые нагрузки котельной:

1) Технология:

- цех А: D_тех = 2,8 т/ч;

- цех Б: D_тех = 3,4 т/ч;

2) Отопление:

- цех А: D_отопл = 2,3 т/ч;

- цех Б: D_отопл = 3,2 т/ч;

3) Вентиляция:

- цех А: D_вент = 2,7 т/ч;

- цех Б: D_вент = 1,5 т/ч;

4) Отопление района города: Q_{от. района} = 12 ГДж/ч;

5) ГВС района города: Q_гвс = 3 ГДж/ч

2. Расчет тепловой схемы.

Таблица 1. Исходные данные

№	Показатели	Метод определения	Режим
			Максимально зимний	Средний наиболее холодного месяца		Летний
1	Расчетная температура наружного воздуха, С0	tнв	-31	-9,8		+10
2	Параметры технологического пара, давление, МПа	Pmax	0,8	0,8		0,8
3	Технологическая нагрузка, т/ч	Dтеx	6,2	6,2		6,2
4	Отопительная нагрузка, т/ч	Dотопл	5,5	3,5		0
5	Вентиляция, т/ч	Dвент	4,2	2,6		0
6	Доля возвращаемого конденсата от технологического потребителя, %	µ	40
Продолжение таблицы 1. Исходные данные
№	Показатели	Обозначение	Режим
			Максимально зимний		Средний наиболее холодного месяца		Летний
7	Температура конденсата, С0	tконд	50
8	Отопление района города, ГДж/ч	Qотопл.района	12	7,6		0
9	Нагрузка горячего водоснабжения, ГДж/ч	Q гв	13,61	3		2,5
10	Энтальпия насыщенного пара, кДж/кг
	при давлении 1,4 МПа	i,,1,4	2790
	при давлении 0,8 МПа	i,,0,8	2769
	при давлении 0,3 МПа	i,,0,3	2725
11	Энтальпия, кДж/кг:
	технологического конденсата (tк =50 С0)		293,3	293,3		293,3
	питательной воды (tпв=80 С0)		335,2	335,2		335,2
	воды в деаэраторе ( tд=102 С0)		427,38	427,38		427,38
	сырой воды ( tсв=5 С0)		20,95	20,95		20,95
	котловой воды ( Р=1,4 МПа)	i,1,4	830	830		830

Рисунок 1. Тепловая схема производственно-отопительной котельной.

Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной (рисунок 1) рекомендуется производить в такой последовательности:

1) Определяем расход воды на подогреватели сетевой воды (т/ч):

где: Q – расчетная тепловая нагрузка потребителей системы теплоснабжения (отопление района города и ГВС), МВт; t₁, t₂ – температура воды соответственно перед сетевыми подогревателями), ⁰С.

2) Определяем расход пара на подогреватели сетевой воды (т/ч):

где: - энтальпия редуцированного пара перед подогревателями сетевой воды, кДж/кг;- энтальпия конденсата после подогревателей сетевой воды, кДж/кг;- КПД сетевого подогревателя (принимается равным 0,98).

3) Определяем расход редуцированного пара внешними потребителями (т/ч):

где: - расход редуцированного пара внешними технологическими потребителями, т/ч;

4) Определяем суммарный расход свежего пара внешними потребителями (т/ч):

, при этом

где: - расход свежего пара давлением 1,4 МПа;- энтальпия свежего пара, кДж/кг;- энтальпия питательной воды, кДж/кг;- расход пара перед РОУ, т/ч.

5) Определяем количество воды, впрыскиваемой в редукционно-охладительную установку (т/ч):

6) Расход пара на собственные нужды котельной (т/ч):

где: - расход пара на собственные нужды котельной в процентах расхода пара внешними потребителями (рекомендуется принимать его равным 5 - 10 %).

7) Расход пара на мазутное хозяйство (т/ч):

где: - расход пара на мазутное хозяйство, процентов расхода пара внешними потребителями (для небольших котельных рекомендуется брать равным 3 %).

8) Расход пара на покрытие потерь в котельной (т/ч):

где: - расход пара на покрытие , процентов расхода пара внешними потребителями (рекомендуется принимать его равным 2-3 %).

9) Суммарный расход пара на собственные нужды, мазутное хозяйство и покрытие потерь в котельной (т/ч):

10) Суммарная паропроизводительность котельной (т/ч):

11) Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной (т/ч):

где:- доля конденсата, возвращаемого внешними потребителями; - потери конденсата в цикле котельной установки, процентов суммарной паропроизводительности котельной (рекомендуется принимать их равными 3 %)

12) Определяем расход химически очищенной воды (т/ч):

где: - потери воды в теплосети, процентов количества воды в системе теплоснабжения (рекомендуется принимать их равными 2 – 3 %).

13) Определяем расход сырой воды (т/ч):

где: - коэффициент, учитывающий расход сырой воды на собственные нужды химводоочистки (рекомендуется принимать его равным 1,25).

14) Определяем количество воды, поступающей с непрерывной продувкой в расширитель (т/ч):

где: - процент продувки, принимается от 2 до 5 %.

15) Количество пара, получаемого в расширители непрерывной продувки (т/ч):

где: - энтальпия котловой воды, кДж/кг;- энтальпия пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг;- энтальпия воды, получаемой в расширители непрерывной продувки, кДж/кг;- степень сухости пара, выходящего из расширителя непрерывной продувки, принимается равной 0,98.

16) Количество воды на выходе из расширителя непрерывной продувки (т/ч):

17) Определяем температуру сырой воды после охладителя непрерывной продувки (⁰С):

где: - энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки, принимается равной 210 кДж/кг.

18) Расход пара на подогреватель сырой воды (т/ч):

где: - энтальпия сырой воды после подогревателя, определяется для температуры воды, принимается от 20 до 30⁰С, кДж/кг; - энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки, определяется по температуре, кДж/кг;- энтальпия редуцированного пара, кДж/кг;- энтальпия конденсата редуцированного пара, определяется по температуре конденсата, принимаемой равной 70 – 85⁰С.

19) Определяем температуру химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды (⁰С):

где: - температура химически очищенной воды на входе в охладитель деаэрированной воды,⁰С; - температура деаэрированной (питательной) воды на входе в охладитель,⁰С; - температура деарированной воды после охладителя, принимается равной 70⁰С; - расход подпиточной воды для покрытия утечек в системе теплоснабжения, т/ч.

20) Определяем расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором (т/ч):

где: - энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, определяется по температуре, равной температуре конденсата,⁰С; - энтальпия химически очищенной воды перед подогревателем, определяется по температуре химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды, кДж/кг.

21) Суммарное количество воды и пара, поступающее в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора (т/ч):

22) Определяем среднюю температуру воды в деаэраторе (⁰С):

23) Определяем расход греющего пара на деаэратор (т/ч):

24) Определяем расход редуцированного пара на собственные нужды котельной (т/ч):

25) Определяем расход свежего пара на собственные нужды котельной (т/ч):

26) Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды (т/ч):

27) Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной (%):

Если невязка получится меньше 3 %, то расчет тепловой схемы считается законченным. При большей невязке расчет следует повторить, изменив расход пара на собственные нужды.

Результаты вычислений сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Результат расчетов

Продолжение таблицы 2. Результат расчетов

№	Показатели	Обозначение	Режим
			Максимально зимний	Средний наиболее холодного месяца	Летний
1	Расход воды на подогреватели сетевой воды, т/ч	G	79,63	56,27	13,27
2	Расход пара на подогреватели сетевой воды, т/ч	Dп.с.в	6,10	4,30	1,02
3	Расход редуцированного пара внешними потребителями, т/ч		22,00	16,60	7,22
4	Суммарный расход свежего пара внешними потребителями, т/ч	Dвн	37,05	28,22	13,18
5	Количество воды, впрыскиваемой в РОУ, т/ч	GРОУ	0,57	0,43	0,19
6	Расход пара на собственные нужды котельной, т/ч		1,79	1,37	0,64
7	Расход пара на мазутное хозяйство, т/ч	Dм	1,25	0,85	0,4
№	Показатели Продолжение таблицы 2. Результат расчетов	Обозначеине	Режим
			Максимально зимний	Средний наиболее холодного месяца		Летний
8	Расход пара на покрытие потерь в котельной, т/ч	Dп	1,10	0,83		0,41
9	Суммарный расход пара на собственные нужды, мазутное хозяйство и покрытие потерь, т/ч	Dс.н	4,02	3,05		1,45
10	Суммарная паропроизводительность котельной, т/ч	D	41,07	31,27		14,63
11	Потери конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной, т/ч		13,84	10,86		5,38
12	Расход химически очищенной воды, т/ч	Gх.о.в	16,23	12,37		5,78
13	Расход сырой воды, т/ч	Gс.в	20,29	15,46		7,23
14	Количество воды, поступающей с непрерывной продувкой в расширитель, т/ч	Gпр	1,23	0,94		0,44
15	Пар, получаемый в расширители непрерывной продувки, т/ч	Dрасш	0,20	0,15		0,07
16	Вода из расширителя непрерывной продувки, т/ч	Gрасш	1,03	0,79		0,37
17	Температура сырой воды после охладителя непрерывной продувки, 0С		7,63	7,62		5,95

Продолжение таблицы 2. Результат расчетов

18	Пар на подогреватели сырой воды, т/ч	Dс.в	0,5	0,38		0,18
19	Температура химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды, 0С		24,33	24,01		22,02
20	Расход пара на подогрев химически очищенной воды в подогреватели перед деаэратором, т/ч		1,93	1,47		0,69
21	Суммарное количество пара и воды, поступающие в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора, т/ч	Gд	43,87	33,29		15,15
22	Средняя температура воды в деаэраторе, 0С		58,61	58,59		58,87
23	Расход греющего пара на деаэратор, т/ч		0,86	0,67		0,29
24	Расход редуцированного пара на собственные нужды котельной, т/ч		3,29	2,52		1,16
25	Расход свежего пара на собственные нужды котельной, т/ч	Dс.н	3,20	2,45		1,13
№	Показатели	Обозначение	Режим
			Максимально зимний	Средний наиболее холодного месяца	Летний
26	Действительная паропроизводительность котельной с учетом расхода на собственные нужды и потери пара в котельной, т/ч	Dс.н	41,46	31,59	14,74
27	Невязка с предварительно принятой паропроизводительностью котельной, %	∆D	0,95	1,01	0,75