Проект строительства котельной мощностью 4 МВт (стр. 4 из 12)
где dн – наружный диаметр трубок подогревателя, м;
tнагр.ср – средняя температура нагреваемой воды, єС;
tнагр.ср = (t1нагр + t2нагр)/2,
где t1нагр и t2нагр - соответственно температуры нагреваемой воды на выходе и входе в подогреватель, єС.
tнагр.ср = (60 +5)/2 = 32,5єС
Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок α1 равен:
ккал/(м2·ч· єС)Коэффициент теплоотдачи от стенок к нагреваемой воде α2 равен:
ккал/(м2·ч· єС)Коэффициент теплопередачи подогревателя равен:
ккал/(м2 ч єС)Определим среднелогарифмическую разность температур
, єСгде ∆tб – разность температур 56єС - 5єС =51єС;
∆tм – разность температур 86єС - 60єС = 26єС.
, єСОпределим площадь поверхности нагрева водоподогревателя, м2
, м2Число секций подогревателя определим по формуле:
,где F – площадь поверхности нагрева подогревателя, м2;
Fс – площадь поверхности нагрева одной секции установленного или выбранного к установке подогревателя, м2.
Принимаем 3 секции
2.2.4 Выбор сетевого насоса
Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды.
Расход сетевой воды:
,где Q – нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, МВт
Q = 2.43+0.76+0.50 = 3.69 МВт
c – удельная теплоемкость воды, с=4,19 кДж/(кг·єС);
t1 – температура в подающем трубопроводе, єС;
t2 - температура в обратном трубопроводе, єС.
Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности ρв = 1000 кг/мі = 1т/мі
Gсет = 127/1 = 127 мі/ч.
Принимаем по [4] насос марки NM 80/16-170 производительность G = 140 мі/ч, напором Н = 31 м.в.ст , мощность электродвигателя N = 18 кВт (один рабочий, один резервный).
2.2.5 Выбор рециркуляционного насоса
С целью продления срока службы котельных агрегатов вода в котел должна поступать с температурой 60єС, для того чтобы предотвратить выпадение конденсата на греющих поверхностях котла. Поэтому установлен рециркуляционный насос марки NM 50/12 - 127, производительностью G = 48 мі/ч, напором Н = 16 м.в.ст, мощность электродвигателя N = 2.7 кВт
Необходимая производительность рециркуляционных насосов, приведенная к плотности ρв = 1000 кг/мі = 1т/мі
Gрец = 14,77кг/с = 53т/ч = 53 мі/ч
2.2.6 Выбор насоса ГВС
G = 0,5кг/с = 1,8т/ч =1,8 мі/ч
Принимаем по [4] насос марки NM 32/12-130 производительность G = 15 мі/ч, напором Н = 20 м.в.ст , мощность электродвигателя N = 1,5 кВт
2.2.7 Подбор подпиточных насосов
Подачу подпиточных насосов Gппн принимают равной расходу воды на компенсацию утечки из тепловой сети, численно равной 0.25% фактического объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий.
Объем воды в системе теплоснабжения принимается равным 35 мі на 1 МВт расчетного теплового потока [3].
Объем воды в системе теплоснабжения
Vв = 35 мі/МВт 3.69МВт = 139 мі
Gппн = 0.25% Vв = 0.0025 · 139 = 0.35 мі/ч
Принимаем насос марки К50-32-125 производительностью G = 50 мі/ч, напором
Н = 20 м, мощность электродвигателя N = 2.2 кВт
2.2.8 Расчет диаметров трубопроводов
,где Gсет - расход сетевой воды, кг/с;
v – удельный объем воды, v = 0.001м3/кг;
Vв – скорость воды в трубопроводе, принимаем 1 м/с
· Диаметр трубопровода сетевой воды
Принимаем трубу стандартного диаметра 200 мм.
· Диаметр трубопровода прямой воды, подаваемой на ГВС:
Принимаем трубу стандартного диаметра 80 мм.
· Диаметр трубопровода обратной воды ГВС:
Принимаем трубу диаметром 32мм.
· Диаметр трубопровода, идущего от котла:
где 8,75кг/с – расход воды на один котел.
Принимаем трубу стандартного диаметра 100мм.
· Диаметр трубопровода сырой воды:
G = 13,24мі/ч (из табл.7) = 13,24т/ч =3,68 кг/с
Принимаем трубу стандартного диаметра 70мм.
Трубопроводы котельной - стальные трубы.
Диаметры трубопроводов определены исходя из максимальных часовых расчетных расходов теплоносителя и допускаемых потерь давления, допустимых скоростей потока, экономичной и надежной эксплуатации.
Материал труб:
· для труб по ГОСТ 10704-91 – сталь Вст3сп5 ГОСТ 380-88,
· для труб по ГОСТ 3262-75* – сталь Вст3сп5 ГОСТ 380-88.
· для деталей трубопроводов по ГОСТ 17375-83 – ГОСТ 17379-83 – ст.20 ГОСТ 1050-88.
Система трубопроводов оборудована устройствами для спуска воды из системы и воздушными кранами. Горизонтальные участки трубопроводов предусмотрено проложить с уклоном не менее 0,002 в сторону движения среды.
3. Водоподготовка
Подпитка системы теплоснабжения производится из водопровода через установку стабилизационной обработки воды. Присутствие в хозяйственно-питьевой воде солей жесткости вызывает образование отложений малорастворимых солей (накипи) на внутренних стенках трубопроводов тепловых сетей, систем отопления и оборудования котельной, что приводит к ухудшению теплообмена, а также уменьшению срока службы эксплуатации оборудования. Для предохранения от этого хозяйственно-питьевая вода проходит обработку комплексонами путем непрерывного и точечного дозирования реагента СК-110 в коллектор обратной сетевой воды с целью обеспечения устойчивого водно-химического режима водогрейных котлов.
Качество воды соответствует требованиям к подпиточной воде для водогрейных котлов с температурой не выше 115 ° и предотвращает образование накипи на поверхностях нагрева в котлах и теплообменниках, отложения солей жесткости на внутренних поверхностях стенок трубопроводов теплоснабжения.
Расход воды на заполнение системы и подпитку приведен в табл.6
Таблица 6. Расход химически подготовленной воды
| Назначение расхода воды | Расход воды | ||
| мі/ч | мі/сут | мі/год | |
| Заполнение системы теплоснабжения* | 5.5 | 132 | 132 |
| Подпитка системы | 0.35 | 8,4 | 2016 |
| Заполнение системы химочищенной водой после планового ремонта | 132 | ||
| Итого: | 5,85 | 140,4 | 2280 |
*Разовое водопотребление в период пуско-наладочных работ
Контроль качества котловой воды осуществляется два раза в месяц.
Отбор проб исходной воды, подающего и обратного теплоносителя котельной производится через специальные пробоотборочные краны.
4. Водопотребление котельной
В котельную ввод водопровода Æ76х3 предусмотрен от сети хозяйственно-питьевого водопровода.
На производственные нужды котельной потребление хозяйственно-питьевой воды предусматривается для подпитки системы, для системы ГВС и на мокрую уборку помещения.
Данные по производственному водопотреблению приведены в таблице 4.
Таблица 7. Водопотребление котельной
| Назначение расхода воды | Расход воды | ||
| м3/ч. | м3/сут | м3/год | |
| Заполнение системы теплоснабжения Подпитка системы теплоснабжения Система ГВС Мокрая уборка помещений | 5,5 0,35 7.35 0,04 | 132 8,4 176.4 0,04 | 132 2016 42336 9,6 |
| Итого: | 13.24 | 317 | 44494 |
5. Водоотведение
Настоящим проектом предусмотрен отвод воды от спусков технологического оборудования в дренажный трубопровод котельной с разрывом струи.
Отвод воды от спусков технологического оборудования при аварийных и ремонтных работах не превышает внутренний водяной объем оборудования и трубопроводов.
Дренажные и канализационные стоки в систему канализации.
Данные по водоотведению приведены в табл. 7
Таблица 7. Водоотведение котельной
| Вид стоков | Объем стоков | ||
| м3/ч. | м3/сут | м3/год | |
| От предохранительных клапанов* | 0,005 | 0,005 | 0,01 |
| Слив из системы при плановых ремонтах** | 132 | ||
| Аварийный слив от котлов** | 1,4 | ||
| Итого: | 0,005 | 0,005 | 116,9 |
· * Разовые сбросы в период пуско-наладочных работ
· **Разовые сбросы
Дренажные трубопроводы отводятся в систему канализации.
6. Аэродинамический расчет котла и газо-воздушного тракта
6.1 Газо-воздушный тракт и дымовые трубы
Горелочное устройство – горелка БГГ-1,1.