Теплоснабжение животноводческого помещения и жилого поселка (стр. 6 из 7)
Число котлов в котельной
(2.20)где Фк - тепловая мощность одного котла, Вт.
Для более рационального использования котлов значение Фк должно быть равно или кратно летней тепловой нагрузке котельной Фр.л. Допускается работа котлов с перегрузкой или недогрузкой, не превышающей 25 % средней нагрузки.
Котёл «Универсал-5»
Площадь поверхности, м2 33,1
Число секций 30
Тепловая мощность, кВт 463
- установим 5 котлов.Отопительный период работает с недогрузкой:
В общем случае недогрузка не превышает допустимого значения 25%
2.4 Составление и расчет тепловой схемы котельной
2.4.1 Расчет расхода теплоносителя в прямой и обратной магистрали сети теплоснабжения
При централизованном теплоснабжении для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и, если возможно, для технологических целей в качестве теплоносителя должна использоваться вода [19].
Температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха принимается равной 150 оС, в обратном трубопроводе она составляет 70 оС. И только в тех случаях, когда расчетная тепловая нагрузка Фр £ 5,8 МВт, допускается применение в подающей магистрали воды с температурой 95...110 оС в соответствии с расчетной температурой в местных системах отопления.
Расход воды, м3/ч, в подающей магистрали тепловой сети может быть найден по выражению
(2.21)где Фр.в - расчетная тепловая нагрузка, покрываемая теплоносителем водой, Вт; tп и tо - расчетные температуры прямой и обратной сетевой воды, оС; rо - плотность обратной воды (при tо = 70 оС rо = 977,8 кг/м3).
Расчетная тепловая нагрузка
(2.22)где Фс.н - тепловая мощность, потребляемая котельной на собственные нужды (подогрев и деаэрация воды, отопление вспомогательных помещений и др.)
Фс.н = (0,03...0,1)(SФот+ + SФв +
SФг.в.+ SФт). 
Расход в обратной магистрали Gо меньше Gп на величину потерь в тепловых сетях (1...3 % от Gп) и расхода воды на горячее водоснабжение и технологические нужды. Эти потери восполняются подпиткой тепловой сети Gпп, м3/ч, деаэрированной водой в количестве
(2.23)где Фг.в - расчетная тепловая нагрузка горячего водоснабжения, Вт; Фт.н.в - часть расчетной тепловой нагрузки на технологические нужды, покрываемой теплоносителем - водой, Вт; tг и tх - расчетная температура горячей и холодной воды, оС; rпп - плотность подпиточной воды, можно принять равной rо, кг/м3.
Расход воды в обратной магистрали, м3/ч
(2.24)
2.4.2 Составление тепловой схемы котельной
Тепловая схема иллюстрирует взаимосвязь между отдельными элементами оборудования котельной и отображает тепловые процессы, связанные с трансформацией теплоносителя и исходной воды.
Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной с отпуском теплоты в открытые тепловые сети показана на рисунке 2.2. Вода из обратной магистрали поступает во всасывающий коллектор сетевых насосов СН. Сюда же насосами ПН подается подпиточная вода в количестве Gпп.
Исходная вода для подпитки сети поступает из водопровода, проходит через подогреватель 1, фильтры химводоочистки 2, подогреватель химочищенной воды 3 и вакуумный деаэратор 4. В этом деаэраторе поддерживается вакуум 0,03 МПа за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси водоструйным эжектором 5. Часть воды Gпер после сетевых насосов перепускается в обвод котлов 6 и смешивается с водой, нагретой в котлах, регулируя температуру в подающей магистрали на уровне, соответствующем температурному графику сети.
Для поддержания температуры на входе в котел tвх на уровне, исключающем выпадение конденсата из дымовых газов на хвостовых поверхностях нагрева котла, часть нагретой воды в количестве Gрец рециркуляционным насосом РН возвращается в напорный коллектор сетевых насосов.
Теплота этой воды используется также для нагрева добавочной воды в подогревателях 3 и 1.
При расчете тепловой схемы водогрейной котельной определяются температуры воды на входе и выходе из котла и в линии рециркуляции, а также расходы воды через котел, в линии перепуска и в линии рециркуляции.
Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной с отпуском теплоты в открытые тепловые сети.
1 - подогреватель исходной воды; 2 - фильтры химводоочистки; 3 - подогреватель химочищенной воды; 4 - деаэратор; 5 - эжектор; 6 - котлы; 7 - бак аккумулятор. ЭН, ПН, РН и СН - насосы соответственно эжекторный, подпиточный, рециркуляционный и сетевой.
Порядок расчета тепловой схемы следующий [4].
1. Температуру воды перед сетевыми насосами tсм определяют из уравнения теплового баланса точки смешения A
(2.25)где Gо - расход воды в обратной магистрали, м3/ч; Ср - теплоемкость воды, принимаемая равной 4,19 кДж/(кг×оС); tпп - температура подпиточной воды, принимается равной температуре горячей воды, разбираемой потребителями непосредственно из сети, tпп = 60...70 оС; rпп - плотность подпиточной воды кг/м3,; rсм - плотность смешанной воды, принимают rсм = rо, кг/м3;
2. Расход воды на перепуск Gпер по линии обвода котла находят из уравнения теплового баланса при смешении потоков в точке Б
(2.26)где tвых - проектная температура воды за котлом (берется равным 95...115 оС); rвых и rп - плотность воды на выходе из котла и в подающей магистрали, кг/м3.
3. Расход воды в линии рециркуляции Gрец для предварительно принятого значения tрец = 30...60 оС, перед поступлением воды в напорный коллектор сетевых насосов определяют из выражения
(2.27)где rрец и rдоб - плотность воды рециркулируемой (для принятого значения tрец) и добавочной (при температуре tх), кг/м3; hп - КПД подогревателя (hп = 0,97...0,98); Gдоб - расход добавочной воды с учетом потерь в тепловой схеме самой котельной (Gдоб = 1,05Gпп), м3/ч; tг - температура воды, подаваемой в деаэратор, tг = 70 оС; tх - температура холодной воды, tх = 5 оС.
4.Температура воды на входе в котел tвх определяется из уравнения теплового баланса точки смешения В
=
(2.28)где rвх - плотность воды на входе в котел, кг/м3.
Температура tвх должна быть не менее 65 оС, если топливо - газ, и 45..55 оС, если топливо - уголь или мазут. В случае невыполнения этого условия следует повторить расчет пп. 3 и 4, приняв другие значения tрец и соответствующее ему значение Gрец.
5. Расход воды через котлы Gк, м3/ч, с учетом необходимости подогрева добавочной воды
(2.29)где rвых - плотность воды при температуре tвых, кг/м3.
Полученное значение должно соответствовать значению Gк из выражения
(2.30) 
Если это условие не выполняется расчет необходимо повторить, приняв новое значение tрец и соответствующее ему значение Gрец п.3.
2.5 Компоновка котельной
Компоновка предусматривает правильное размещение котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в помещении котельной.
В зависимости от климатической зоны котельные строят закрытыми (при температуре tн < -30 оС), полуоткрытыми (tн = -20…-30 оС) и открытыми (tн > -20 оС). В закрытых котельных все оборудование размещают внутри здания; в полуоткрытых часть оборудования, не требующего постоянного наблюдения, выносят из здания; в открытых защищают только фронт котлов, насосы и щиты управления.
Оборудование котельной компонуют таким образом, чтобы здание ее можно было построить из унифицированных сборных конструкций. Одна торцевая стена должна быть свободной на случай расширения котельной. В котельных площадью более 200 м2 предусматриваются два выхода, находящихся в противоположных сторонах помещения, с дверьми, открывающимися наружу. Одна из дверей по размерам должна обеспечивать возможность переноса оборудования котельной (хотя бы в разобранном виде). При размещении оборудования необходимо соблюдать следующие требования.