16
1 – котлы, 2 – рециркуляционный насос 3 – регулирующий клапан, 4 –
перемычка из обратной линии в подающую; 5 – регулирующий клапан, 6 –
сетевой насос, 7 – аппараты химводоочистки.
Рис. 1.1. Принципиальная схема котельной со стальными водогрейными
котлами при двухтрубной тепловой сети
1 – котлы; 2 – РОУ, 3 – регулирующий клапан, 4 – пароводяной
теплообменник, 5 – конденсатоотводчик, 6 – сетевой насос, 7 – фильтр, 8 –
регулятор подпитки, 9 – деаэратор, 10 – питательный насос, 11 – аппараты
химводоочистки, 12 – подпиточный насос
Рис. 1.2. Принципиальная схема котельной с паровыми котлами,
отпускающими пар и горячую воду
17
Пароводогрейные котельные, называемые также смешанными,
оборудуются указанными выше типами паровых и водогрейных котлов или
комбинированными пароводогрейными котлами (например, типа KTK) и
предназначаются для выработки пара на технологические нужды и горячей
воды для обеспечения нагрузок отопления, вентиляции и горячего ВС.
Мощность и число паровых и водогрейных или пароводогрейных
котлов определяются значениями нагрузок по горячей воде и паровой
нагрузки с учетом собственных нужд котельной. Схема пароводогрейной
котельной состоит из двух контуров:
1) для выработки пара
2) для выработки горячей воды.
1.3. Климатологические данные. Анализ тепловых нагрузок по
предприятию
Расчетные параметры наружного воздуха принимаются согласно СП [1,
стр. 8] для города Иваново и представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Расчетные параметры наружного воздуха
Период года
Температура воздуха
t
н
, ,
о
С
Температура наиболее холодной пятидневки
- 30
Переходные условия
8
Средняя температура за отопительный период
- 0,6
18
- продолжительность отопительного периода: z = 219 суток;
- среднесуточное число часов работы вентиляции
ч
в
16
;
- зона влажности: сухая;
- климатический район строительства – III В;
- скоростной напор ветра [1, стр. 17] – 38 кгс/м
2
(0,38 кПа);
- нормативная глубина промерзания грунта – 0,88 м;
- расчетная сейсмичность – 5 баллов.
Расчет нагрузок на отопление и вентиляцию выполнен по следующим
формулам [2]:
max
от
Q
·q
от·
V(t
в
-t
н.р.
) ·10
-6
,(Гкал/ч)
max
в
Q
·q
в·
V(t
в
-t
н.р.
) ·10
-6
,(Гкал/ч)
где - поправочный коэффициент, учитывающий климатические
условия района, по /1/ при t
н.р.
=-30 С, =1.
q
от
; q
в
– удельные тепловые характеристики для отопления и
вентиляции (ккал/(м
3
ч
о
С)).
V – объем здания по наружному обмеру, м
3
.
t
в
– расчетная температура воздуха внутри отапливаемого здания,
о
С.
t
н.р.
– расчетная температура наружного воздуха,
о
С.
Нагрузка на горячее водоснабжение определяется :
6
..
( ) 10 ,
ср ср
ГВС ГВС в г х з
Q G t t
Гкал/ч,
где
ср
ГВС
G
среднечасовой расход потребляемой горячей воды из
системы ГВС, м
3
/ч, определяемый по формуле таблице 1.2:
6
0,8 1000 (60 5) 10 0,044
ср
ГВС
Q
, Гкал/ч.
19
Для остальных сооружений расчет ведется аналогично.
Результаты сводятся в таблицу 1.2
Таблица 1.2
Данные по заводу
№ зданий
Qот,
МВт
Qв, МВт
Qсум, МВт
Gгвс.р.,
м
3
/ч
Qгв.ср.,
Гкал/ч
h
сист.о.в.
,
м.вод.ст.
Цеха завода
ЭРЦ
0,23
0,19
0,42
0,8
0,044
18
ЛТЦ(н)
0,926
2,1
3,026
3,3
0,1815
19
ЛТЦ(с)
0,214
0,403
0,617
3,3
0,1815
22
ПК№2
2,243
4,3
6,543
6,1
0,3355
26,5
ХОЗО
0,01
0,02
0,03
0,7
0,0385
27
РМЦ,ИНЦ
1,13
0,504
1,634
2,9
0,1595
28
Нас-бойл.
0,05
-
0,05
0,1
0,0055
27
Загл. Склад
0,02
0,03
0,05
0
0
27
КОНО
0,268
0,67
0,938
1,2
0,066
28
Гараж
«Спартак»
0,02
0,03
0,05
0,2
0,011
27
Гараж АТП
0,02
0,02
0,04
0,2
0,011
27
АТП
0,668
1,94
2,608
0,8
0,044
ЦТСО
0,4
0,44
0,88
0,9
0,0495
27
Цех№9
0,29
0,68
0,97
0,7
0,0385
24,5
Склад№1
0,168
0,219
0,387
0
0
28,5
ПК№1(ТВ1)
2,26
4,45
6,71
0,37
0,02035
20
ПК№1(ТВ2)
0,144
0,27
0,414
0,358
0,01969
29
ПК№1(ТВ3)
0,441
0,83
1,271
0,26
0,0143
28
ПК№1(ТВ4)
0,973
1,97
2,943
0,4
0,022
27
ПК№1(ТВ5)
2,541
6,45
8,991
0,502
0,02761
19
ПС-3
0,15
0,185
0,335
0,6
0,033
26
20
Компрес.
Станция
0,05
0,038
0,088
0,7
0,0385
29
Котельная
0,03
0,12
0,15
1,2
0,066
30
Электродный
цех
0,62
0,432
1,052
0,7
0,0385
27,5
Углекислот.
станция
0,06
0,08
0,14
0,7
0,0385
28
РБУ,ЦКГ
0,08
0,071
0,151
0,8
0,044
27
Модельный
участок
0,063
0,053
0,116
0,4
0,022
28
Кислородная
станция
0,083
0,103
0,186
0,7
0,0385
28
Итого
14,152
26,598
40,75
28,89
1,58895
703
Административно-общественные здания
ВНИИКР
0,168
0,067
0,235
0,3
0,0165
25
ОБЩ.
0,08
0,02
0,1
0,9
0,0495
27
ООО
«столовая»
0,37
0,087
0,457
1,1
0,0605
27,5
Инженерный
корпус
0,139
0,051
0,19
0,4
0,022
27,5
Администр.
Корпус
0,3
0,12
0,42
0,3
0,0165
26
Коммерческий
центр
0,157
0,034
0,191
0,3
0,0165
28
Культурный
центр
0,21
0,14
0,35
0,5
0,0275
28
МОВО-
филиал
0,09
0,06
0,15
0,5
0,0275
26
МОСТ-АВТО
0,44
0,312
0,752
0,7
0,0385
27
Тир
0,02
0,03
0,05
0,2
0,011
26
21
Итого
1,974
0,921
2,895
5,2
0,286
268
16,126
27,519
43,645
34,09
1,87495
971
Вычисляем общие потребности в теплоте на отопление, вентиляцию и
горячее водоснабжение:
Цеха завода
Q
от
= 14,152 МВт.
Q
в
= 26,598 МВт.
Q
гвс
=1,848МВт.
2. Административно-общественные и жилые здания
Q
от
= 1,974 МВт.
Q
в
= 0,921 МВт.
Q
гвс
= 0,333 МВт.
Q
гвс.
= 2,181 МВт.
1.4. Тепломеханические решения котельной машиностроительного
предприятия
Связующими элементами паровой и водогрейной частей схемы
являются паропроводы и система водоподготовительной установки для двух
видов теплоносителей.
Паровая часть тепловой схемы
Направление потоков рабочего тела в паровой части котельной
следующее: конденсат от технологических потребителей пара и из
теплообменников поступает под давлением в бак с температурой 80 - 90°С.
После контроли качества конденсат насосом перекачивается в головку
деаэратора питательной воды. В деаэратор поступает весь конденсат от
пароводяных подогревателей, размещенных в здании котельной, а также
22
подогретая химически очищенная вода и пар из редукционно -
охладительной установки (РОУ) для барботажа деаэрируемой воды.
Питательные насосы получают деаэрированную воду с температурой
около 104°С и подают ее в РОУ и паровые котлы. Кроме РОУ, пар подается к
внешним потребителям и к мазутному хозяйству котельной. После РОУ пар
поступает к деаэраторам, куда поступает пар из расширителей непрерывной
продувки паровых котлов.
Водогрейная часть тепловой схемы котельной
Из обратной магистрали тепловых сетей и из деаэратора для подпитки
сетей вода поступает к сетевым насосам. После насосов в обратную линию
насосом рециркуляции подается горячая вода для получения расчетной
температуры. На входе в водогрейные котлы. Часть воды из обратной линии
тепловых сетей, после сетевых насосов, перепускается в подающую линию,
где она смешивается с горячей водой из водогрейных котлов для
поддержания температуры в тепловой сети.
В летнее время, когда водогрейные котлы не работают, пар
используется для подогрева сетевой воды для нужд горячего водоснабжения
в пароводяных подогревателях.
Подогрев сетевой воды летом производится в пароводяных
подогревателях, что позволяет не подавать воду с низкой температурой в
стальные водогрейные котлы.
23
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ В Г. ИВАНОВО ОТ
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОТОПИТЕЛЬНОЙ КОТЕЛЬНОЙ
2.1. Определение годового расхода теплоты, построение графиков
2.1.1. Построение графиков изменения подачи теплоты
Для построения графиков изменения подачи теплоты, пользуюсь
уравнениями текущих нагрузок по /3/:
Для отопления:
нров
нв
oo
tt
tt
QQ
'
,
Для вентиляции:
нрвв
нв
вв
tt
tt
QQ
'
,
Для горячего водоснабжения
в зимний период:
Qгвс = Q
гвс
,
Для технологии:
Qт = Qт,
где Q
о
, Qв, Qгвс
,
Q
т
- расчётные нагрузки на отопление, вентиляцию,
горячее водоснабжение и технологию, МВт;
t
в
- температура воздуха внутри помещения,
оС
;
tнро, t
нрв
- расчётные температуры наружного воздуха для целей
отопления и вентиляции,
оС
.
Для жилых и административно-общественных зданий tв =20
о
С.
Для производственных помещений tв =16 С.
24
По [1] для г.Иваново определяю t
нро
= tнрв
= -30
оС
.
Зависимость тепловых нагрузок отопления, вентиляции, горячего
водоснабжения и технологии от температуры наружного воздуха в
соответствии с уравнениями имеют прямые линии, поэтому для определения
и построения графиков для систем вентиляции, отопления и ГВС объектов
достаточно двух значений, а для технологии всего одного.
Получаем :
Для цехов завода:
( 8 )
16 8
14,152 2,46
16 ( 30)
о
o С
Q
МВт;
( 8 )
16 8
26,598 4,626
16 ( 30)
о
вС
Q
МВт;
Q
гвс(+8
о
С
) = 1,848 МВт;
Q
т
= 0 МВт.
Для жилых и административно-общественных зданий:
( 8 )
20 8
1,974 0,474
20 ( 30)
о
o С
Q
МВт;
( 8 )
20 8
0,921 0,22
20 ( 30)
о
вС
Q
МВт;
Q
гвс(+8
о
С
) = 0,333 МВт;
Q
гвс(+8
о
С
)
= 2,181 МВт.
25
Значение летней нагрузки на горячее водоснабжение определяется по
формуле:
60
60
л
лз
х
гвс гвс
з
х
t
QQ
t
,
60 15
2,181 1 1,78
60 5
л
гвс
Q
МВт.
На основании выполненных расчётов строю график изменения подачи
теплоты потребителям, а также график изменения подачи теплоты котельной
рисунок 2.1.
Нагрузка (Q) на: 1 – ГВС (зимняя); 2 – ГВС (летняя); 3 –отопление и
вентиляцию жилых и общественно-административных зданий ; 4 – отопление
и вентиляцию цехов; 5 –суммарная нагрузка.
Рис. 2.1. Графики изменения подачи теплоты в зависимости от температуры
наружного воздуха