Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра ТГВ
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Інші
Група:
ТГВ-41
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра ТГВ
Курсова робота
з курсу:
“Теплогенеруючі установки малої
та середньої продуктивності”
Львів 2010 р.
Зміст
1.Кліматологічні дані міста будівництва…………………………………………3
2. Склад палива і розрахунок процесів горіння………………………………….4
3. Визначення теплової потужності теплогенеруючої установки (ТГУ);
Вибір типу і кількості котлоагрегаті………………………………………………7
4. Компанування котельні………………………………………….………………8
5.Розрахунок теплової схеми ТГУ…………………………….……………………9
6.Аеродинамічний розрахунок газоповітряноготракту ……………….………14
7. Підбір допоміжного обладнання…………………………………………..……18
8.Література……………………………………………………..………………...…20
1. Кліматологічні дані місця будівництва
Місто будівництва – м. Вінниця
Температура зовнішнього повітря найхолоднішої п'ятиденки з коефіцієнтом забезпеченості 0,92 – -21(С, [табл.6; 1];
Середня температура періоду з середньодобовою температурою ( 8(С(середня температура опалювального періоду) – -1,1 (С,[табл.6; 1];
3. Тривалість періоду з середньодобовою температурою повітря ( 8(С(тривалість опалювального періоду) – 168 діб,[ табл.6;1];
4. Температура холодного періоду - -10(С,[ табл.6 ;1];
2. Склад палива і розрахунок процесів горіння
На підставі табл. 2.1 [6] визначаю склад палива, вказаного в завданні та, його нижчу розрахункову теплоту горіння .
%(волога в робочій масі палива); %(зола); %(сірка); %(вуглець); % (водень);
% (азот); % (кисень);
, МДж/кг;
, ккал/кг.
Розрахунки проводяться на 1кг твердого і рідкого палива або на 1 м3 сухого газоподібного палива при нормальних умовах. Користуючись стехіометричними рівняннями, визначаю основні процеси горіння палива. Ентальпія продуктів горіння палива визначається для двох температур – 200 0С і 2000 0С при коефіцієнті надлишку повітря і . На підставі отриманих значень будується графік залежності ентальпії продуктів горіння від температури продуктів горіння.
1. Визначаю теоретичний об’єм повітря, необхідний для горіння палива
2. Визначаю теоретичний об’єм триатомних сухих газів
3. Визначаю теоретичний об’єм двоатомних газів
4. Визначаю теоретичний об’єм водяних парів
5. Визначаю загальний об’єм димових газів
6. Визначаю ентальпію продуктів горіння при температурі газів t=2000C
питома об’ємна теплоємність, відповідно, трьохатомних газів, водяної пари та двохатомних газів, КДж/(м3 0С) приймаю з додатка 4, [2].
7. Визначаю ентальпію (кДж/м3) продуктів горіння при:
3. Визначення теплової потужності теплогенеруючої установки (ТГУ); Вибір типу і кількості котлоагрегатів
Теплова потужність опалюваних теплогенеруючих установок(МВт) з водогрійними котлами визначається за формулою:
, МВт.
А і Б – коефіцієнти які залежать від схеми системи теплопостачання і типу палива, приймаються з табл.1 [2].
А=1,0180; Б=1,0180; , МВт; , МВт.
МВт
Кількість і потужність котлоагрегатів вибирають так, щоб в різних режимах роботи котельні протягом опалювального періоду вони працювали з навантаженням, максимально близький до номінального.
В котельні встановлюють однотипні котлоагрегати з однаковою тепловою потужністю; як правило, рекомендується встановлювати три або чотири котлоагрегати. При встановленні модульних котлів максимальна кількість гріючих секцій приймається на підставі рекомендацій підприємства-виробника.
Теплова потужність одного котлоагрегату або граючої секції модульного котла становить:
, МВт
n – прийнята кількість котлоагрегатів або модулів в котельні.
МВт; МВт
За величиною з додатка 1 [2] вибираю тип котлоагрегату з тепловою потужністю, не меншою за отримане значення , з врахуванням типу палива на якому працює котел.
Підібраний котел ’’ Rumia KMR 470’’ з нижче вказаними характеристиками:
Таблиця 1.
Тип котла
Потуж-ність, МВт
тип палива
Габаритні розміри
Під'єд. патрубки
Т1, оС
Т2, оС
К.К.Д , %
,
Па
L
B
H
R
axb(d2)
d1
Rumia KMR 470
0,47
вугілля
2100
2210
2230
-
370х700
150
100
230
75
55*
Розрахункову витрату палива розраховую за формулою:
, МВт
- нижча розрахункова теплота горіння заданого палива ;
- ККД вибраного типу котлоагрегату.
кг/с =457.2 кг/год
Втрати палива одного котлоагрегату дорівнюватимуть
кг/год.
4.Компанування котельні
В курсовій роботі рекомендується запроектувати котельню напіввідкритого типу, в якій основне обладнання знаходиться в приміщенні, а димовідсмоктувачі,дуттєві вентилятори, деаератори, золовловлювачі і баки розташовуються на зовні. В Будівлі котельні необхідно передбачити такі основні приміщення: котельний зал, майстерню, службові та побутові приміщення.
Котлоагрегати встановлюються на першому поверсі котельні, фронт усіх котлоагрегатів повинен знаходитись на одному рівні. Чавунні секції котла дозволяється встановлювати попарно в спільному обмуруванні.
Для встановлення економайзерів, теплообмінників, установок хімводоочистки, помп – спеціальне приміщення не передбачається, це обладнання встановлюється в спеціальному залі.
Мінімальні відстані між основним обладнанням і будівельними конструкціями котельні наведено в додатку 6 [2].
Котельня повинна бути обладнана системою опалення і системою природної вентиляції з природним побудженням, яка б забезпечувала трикратний повітрообмін.
Оскільки в котельні згідно із завдання буде спалюватися тверде паливо (вугілля) потрібно підібрати золовловлювач. Підбираю золовловлювач по розрахунковій витраті палива кг/с =457.2 кг/год за таблицею 11.9 [6].
Таблиця 2.
Марка циклона
Діаметр циклона , мм
Кількість циклонів в батереї
Розхід газу при темп. 150 С, тис м3/год, та втраті тиску, кПа
Габаритні розміри, мм.
Маса, т.
по глибині
по широті
всього
Довжина
ширина
висота
0,35
0,5
ЦН-2×2×400
400
2
2
4
5,80
6,76
1248
1380
3995
0,97
5. Розрахунок теплової схеми ТГУ
При розробці теплової схеми котельні з водогрійними котлами слід врахувати такі вимоги:
не допускається можливість локального закипання теплоносія;
при виборі температурного режиму роботи котлоагрегату не допускається можливість випадання конденсату на його поверхнях (мінімальна температура води на вході в котлоагрегат при його роботі на газі і малосірчистому мазуті приймається не нижче 70оС, а при роботі на сірчистому мазуті – не нижче 90 оС).
Для заданої закритої двотрубної системи теплопостачання зображеної на рисунку проводжу розрахунок по таблиці 3[2].
Температура мереженої води при вказаних температурах зовнішнього повітря приймається за температурним графіком залежно від tхп і розрахунковими параметрами теплоносія [6] будую графік
№п/п
Параметр
Розрахунково ф-ла
Розрахункова т-ра
tхп(5)=-21
tхм(а)=-10
tоп=-1.1
tл=8
1
Розрахункова т-ра зовнішнього повітря
-21
-10
-1,1
8
2
Тепловтрати теплоти на опалення
,МВт
1,2
0,86
0,52
0,31
3
Витрата теплоти на гаряче водопостачання
,МВт
0,8
0,8
0,8
0,656
4
Загальна теплова потужність ТГУ
,МВт
2,0
1,66
1,32
0,966
5
Температура мережевої води на виході з ТГУ, T1
За температурним графіком,
95,0
75,0
70,0
42,0
6
Температура мережевої води на вході в ТГУ, T2
За температурним графіком
70,0
58,0
54,0
35,0
7
Витрата мережевої води на потреби ОВ
,кг/с
11,46
12,07
7,76
10,57
8
Витрата гарячої води у споживачів
, кг/с
-
-
-
-
9
Витрата мережевої води на ГВ
, кг/с
7,64
11,23
11,93
22,37
10
Витрата циркуляційної води
, кг/с
-
-
-
-
11
Загальна витрата мережевої води
, кг/с
19,1
23,3
19,69
32,94
12
Витрата води на підживлення
, кг/с
0,42
0,51
0,43
0,72
13
Продуктивність установки ХВО
, кг/с
0,42
0,51
0,43
0,72
14
Витрата теплоти на власні потреби
, МВт
0,06
0,05
0,04
0,03
15
Загальна теплова потужність ТГУ
,МВт
2,06
1,71
1,36
0,996
16
Витрата води через котлоагрегат при розрахунковому режимі
, МВт
19,67
19,67
19,67
19,67
17
Температура води на виході з котлоагрегату
, МВт
95,0
91,0
87,0
82,0
18
Витрата гріючої води на теплообмінник №1
, кг/с
0,67
0,97
1,01
2,4
19
Витрата гріючої води на теплообмінник №2
, кг/с
0,67
0,97
1,01
2,4
20
Витрата гріючої води на деаератор
, кг/с
0,0067
0,0097
0,0101
0,024
21
Витрата води на власні потреби ТГУ
, кг/с
1,35
1,95
3,03
6,82
22
Витрата води на вході в мережеві помпи, зима
, кг/с
19,1
23,3
19,69
32,94
літо
, кг/с
7,64
11,23
11,93
22,37
23
Температура води на вході в мережеві помпи
, кг/с
70,0
58,0
54,0
35,0
24
Витрата води на лінії рециркуляції
, кг/с
0,0
7,15
9,54
14,65
25
Вирата води по перемичці
, кг/с
0,0
11,3
10,14
28,03
26
Розрахункова витрата води через котлоагрегат
, кг/с
20,44
20,82
21,56
26,03
27
Відносна похибка
.
0,03
0,06
0,09
0,24
6. Аеродинамічний розрахунок газоповітряного тракту
Котельня обладнана 4-КА; паливо - вугілля;
, МДж/кг; , ккал/кг; кг/с = 457 кг/год.
Котельня обладнана димовою трубою наступної конструкції:
Металева частина(МЧ) – d=0,9 м; H=30 м; F=0,38 м2.
Температура продуктів горіння Т2=230оС; ККД=75%;
Коефіцієнт надлишку повітря (вугілля, мазут)
Визначаю об’єм продуктів горіння при розрахунковому навантаженні температури t=0oC.
де - розрахункова витрата палива, кг/год або м3/год;
- загальний об’єм димових газів, м3/кг;
- теоретичний об’єм повітря необхідний для горіння палива,м3/кг;
- величина просмоктів повітря в котлоагрегаті; при спалюванні газу = 0,10 - 0,15; при спалюванні рідкого палива = 0,15 - 0,20; при спалюванні твердого палива в механічних топках = 0,30, а в пів механічних = 0,40. Величина присмоктів повітря в газоходи не враховується.
;
.
Дійсна об’ємна годинна витрата продуктів горіння на кожній з розрахункових ділянок визначається за формулою:
;
.
- мінімальна температура продуктів горіння на виході з котлоагрегату, оС, [таб. 1].
Задаюся швидкістю руху в газопроводах .
Визначаю значення температури горіння в трубі:
- питоме падіння продуктів горіння:
- для металевої частини димової труби =1,9 oC/м;
Визначаю середню температуру продуктів горіння на розрахунковій ділянці
де - температура продуктів горіння на виході з розрахункової ділянки, оС,
, оС
Визначаю середню тепрпературу продуктів горіння в металевій частині димової труби:
Визначаю величину питомої тяги яка виникає в димовій трубі:
і - відповідно, густина зовнішнього повітря при температурі холодної п’ятиденки(=-21оС) і продукти горіння при їх середній температурі в димовій трубі:
Визначаю швидкості продуктів горіння в різних частинах труби
де - плоша відповідної ділянки, м2;
- дійсна об’ємна годинна витрата продуктів горіння на кожній з розрахункових ділянок при середній температурі на цій ділянці.
Визначаю швидкість продуктів горіння в металевій частині димової труби:
;
.
Визначаю швидкість продуктів горіння при виході з димової труби:
;
.
Визначаю втрати тиску по довжині газоповітряного тракту за формулою:
де - коефіцієнт опору тертя, для металевих газоходів =0,02;
- діаметр каналу, м; при прямокутному перерізі зі сторонами а і b приймається як еквівалентний діаметр
- довжина газоходу, м.
- густина продуктів горіння при температурі на ділянці (оС, [таб. 1]), кг/м3.
- задаюся швидкістю руху в газопроводах .
Розраховую еквівалентні діаметри відповідних газоходів, а по кресленні виписую довжини відповідних ділянок:
, м; = 9,8 м;
, м; = 4,8 м;
, м; = 16,9 м;
Визначаю втрати тиску на різних ділянках димової труби:
Визначаю втрати тиску в металевій частині димової труби:
;
.
Втрати тиску у золоуловлювачі виписую з табл. 2 .
Втрати тиску у котлоагрегаті виписую з табл. 1 ,
Сумарні втрати тиску по довжині газоповітряного тракту будуть рівними:
Визначаю втрати тиску у місцевих опорах газоповітряного тракту за формулою:
- сума коефіцієнтів місцевих опорів.
Вибір коефіцієнтів місцевих опорів газоповітряного тракту проводжу по таблиці 22.40 [7] і внишу в таблицю 4.
Таблиця 4.
Місцевий опір
Поворот під кутом 90о(2шт)
-
-
-
1
Трійник на прохід(2шт)
0,33
0,67
0,33
0,68
Трійник на злиття потоків
0,25
0,75
0,25
0,55
Комузор
-
-
-
0,1
Дифузор
-
-
0,54
0,07
4.08
Вхід в металеву трубу
-
-
-
0,8
Вихід з димової труби
-
-
1
.
Визначаю загальний опір газоповітряного тракту за формулою:
.
Якшо виконується умова то котелня може працювати на природній тязі:
;
.
Оскільки опір газоповітряного тракту на 66,4% більший за величину природної тяги, для його подолання підбираю димавсмоктувач.
Підбираю димовсмоктувач за розрахунковою продуктивністю і потрібним напором [6]:
; .
Дані параметри забезпечує димовсмоктувач типу Дн-6,3 продуктивність
9930 ; напір 82
7. Підбір допоміжного обладнання
Помпи бідбираються за розрахунковою продуктивністю та напором. При цьому слід звернути увагу на максимальну температуру води і допустимий тиск для даного типу помпи, а також на те, щоб помпа працювала з максимальним ККД.
Мережева помпа.
Зима
Помпу підбираю по продуктивності = 32,94 кг/с = 118,5 м3/год,
(табл.3 п.22); та напорі Н = 55 м.в.ст з (ст. 55, [9]).
Помпа – Wilo-CronoLine-IL250/440-132/4
Параметри в робочій точці:
= 170 м3/год; Н = 58 м.в.ст; ККД = 85 %;
Nвст = 132 кВт; n = 1450 об/хв.
Літо
Помпу підбираю по продуктивності = 22,37 кг/с = 80,5 м3/год,
(табл.3 п.22); та напорі Н = 50 м.в.ст з (ст. 55, [9]).
Помпа – Calpeda NM4 80/400
Параметри в робочій точці:
= 68 м3/год; Н = 51 м.в.ст; ККД = 55 %;
Nвст = 22 кВт; n = 1450 об/хв.
Живильна помпа.
Помпу підбираю по продуктивності = 0,72 кг/с = 2,6 м3/год,
(табл.3 п.12); та напорі Н = 28 м.в.ст з (ст. 45, [9]).
Помпа – Calpeda B-NMD 20/110BE
Параметри в робочій точці:
= 2,2 м3/год; Н = 28 м.в.ст; ККД = 36 %;
Nвст = 0,45 кВт; n = 2900 об/хв.
Циркуляційна помпа.
Помпу підбираю по продуктивності = 14,65 кг/с =52,14 м3/год,
(табл.3 п.24); та напорі Н = 7 м.в.ст з (ст. 68, [9]).
Помпа – Wilo-VeroTwin-DPL100/165-2,2/4
Параметри в робочій точці:
= 59 м3/год; Н = 7,1 м.в.ст; ККД = 82 %;
Nвст = 2,2 кВт; n = 1450 об/хв.
Вибір обладнання установки водо підготовки залежить від якості вихідної води і теплової потужності котельні і типу системи теплопостачання. В проекті слід передбачити встановлення блочної установки водо підготовки, технічні дані яких наведені в додатку 5. Вибір типу установки здійснюється за її продуктивністю, яка повинна дорівнювати кількості живильної води (табл.3,п13).
Gхво=2,6 м³/кг
Отже приймаємо установу водо підготовки типу «ВПУ-5,0» із продуктивністю 5,0 м³/кг та габаритними розмірами довжина=2365мм; ширина=1275мм; висота=2672мм; [9].
Література
Снип 2.0.01-82 Строительная климатология и геофизика.-М.: Стройиздат, 1983
Методичні вказівки до виконання курсової роботи.
СНиП ІІ-35-76. Котельные установки. –М.:Сторйиздат, 1977.
Аэродинамический расчет котельных установок(нормативный метод). –Л.: Энергия. 1977.
Лебедев В. И., Расчет и проектирование теплогенерирующих устаноновок систем теплоснабжения. –М.:Стройиздат, 1992
Родатис К. Ф. Справ очник по котельним установкам малой производительности. _М.:Энергоатомиздат, 1989.
Павлов Н. Н., Баркалов Б. В., Справочник проектировщика. –М.: стройиздат, 1992. – 416с.
Манюк В. М., Каплинский Я. И. Справочник по наладке и эксплуатация водяных теплових сетей. –М.: Стройиздат. 1982.
Каталог современного насосного оборудования. –К.:Техномаш, 2005.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора