Характеристика района теплоснабжения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ

Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Хабаровский колледж отраслевых технологий и сферы обслуживания»

 

Специальность: 130202 «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование»

 

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ Заместитель директора по учебной работе ХКОТСО ________Л.И. Вардугина ___ ______2019 г.

 

РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК В ГОРОДЕ ЕКАТЕРИНБУРГ

Пояснительная записка ВКР

ВКР 13.02.02.172.2019 ПЗ

 (дипломный проект)

 

Руководитель проекта ________М.А. Лобанов ___ ______2019 г.

Студент ________К.А. Глухов ___ ______2019 г.

 

Консультант по экономической части ________Г.Ю. Стратиенко ___ ______2019 г.

 

Нормоконтроль ________В.М. Тимербаева ___ ______2019 г.

 

 

2019 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 2

1 Описание котельного агрегата. Характеристика района теплоснабжения. Исходные данные для проектирования. 4

1.1 Описание котельного агрегата. 4

1.2 Характеристика района теплоснабжения. 7

2 Расчёт тепловых нагрузок. 9

3 Регулирование отпуска тепла. Температурный. 14

график качественного регулирования. 14

4 Тепловой расчёт котельного агрегата. 20

4.1 Определение низшей теплоты сгорания. 20

5 Определение количества воздуха необходимого для. 21

горения жидкого топлива. 21

5.1 Механизм горения мазута. 22

6 Составление тепловой схемы котельной. 23

6.1 Определение объёмов продуктов сгорания. 24

6.2 Оформление сводной таблицы.. 25

6.3 Теплосодержание продуктов сгорания (таблица) 27

7 Аэродинамический расчет. 30

7.1 Аэродинамический расчёт газового тракта. 31

7.2 Аэродинамический расчёт воздушного тракта. 37

8 Подбор и расчет тягодутьевых установок. 40

8.1 Расчёт дымососа. 42

8.2 Расчет вентилятора. 43

9 Топливое хозяйство котельной. 45

10 Эксплуатация теплотехнического оборудования. 46

10.1 Приёмка в эксплуатацию тепловых энерго-установок. 49

10.2 Техническое обслуживание паровых котлов. 50

10.3 Техническое обслуживание питательных устройств. 55

11 Охрана труда и техника безопасности. 56

12 Экономическая часть. 58

13 Заключение. 78

14 Список используемых источников. 79

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Газоснабжение котельных установок производится путем подачи природного газа к потребителям от места добычи по магистральным газопроводам. Газопроводы от магистральных газопроводов и газораспределительных станций (ГРС) до потребителей разделяются на распределительные вводы и внутризаводские газопроводы, в том числе газопроводы к котельным установкам. Распределительные газопроводы служат для подачи газа к вводам его на отдельные предприятия или к группам зданий. Вводами называются газопроводы, соединяющие распределительные газопроводы с газопроводами, расположенными на территории предприятий и котельных установок.

По давлению газа газопроводы разделяются на газопроводы низкого давления - до 0,005 МПа; среднего давления - от 0,005 до 0,3 МПа; высокого давления - от 0,3 до 1,2 МПа.

Газоснабжение котельных установок представлено в основном надземные газопроводами. Они могут прокладываться по наружным стенам зданий и по отдельно стоящим колоннам при соблюдении правил пожарной безопасности. ГРП или ГРУ должны находиться вблизи от основного потребителя газа. Для уменьшения шума от редуцирования газа ГРП и ГРУ размещаются обычно в отдельном помещении. Помещение ГРП и ГРУ оборудуется устройствами вентиляции, отопления и освещения. Освещение должно быть выполнено во взрывозащитном исполнении. Температура в помещении ГРП и ГРУ должна быть не ниже  плюс 5 °С.

Преимущества газообразного топлива:

- единственное первичное топливо, подача которого потребителю не требует дорогостоящей переделки;

- самое чистое топливо среди углеводородных. Выход парникового углекислого газа при сжигании природного газа самый низкий, за что он получил название «зеленое топливо»;

- при газовом отоплении городов и населенных пунктов гораздо меньше загрязняется воздух;

- высокие температуры в процессе горения (более 2000° С) и удельная теплота сгорания позволяют эффективно применять природный газ как энергетическое и технологическое топливо.

 

 

ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА. ХАРАКТЕРИСТИКА  РАЙОНА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

Описание котельного агрегата

 

Описание арматуры, гарнитуры и других устройств, обеспечивающих его безопасную работу.

Паровой котёл - устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара с давлением.

Питательная вода поступает в верхний барабан по двум питательным линиям, откуда по последн            им рядам труб конвективного пучка поступает в нижний барабан. Питание экранов производится необогреваемыми трубами из верхнего и нижнего барабанов. Фронтовой экран котла ДКВР питается водой из опускных труб верхнего барабана, задний экран – опускных труб нижнего барабана. Пароводяная смесь из экранов и подъемных труб пучка поступает в верхний барабан.

Все котлы снабжены внутрибарабанными паросепарационными устройствами для получения пара.

Котёл ДКВР-4, поставка которого может осуществляться одним транспортабельным блоком и в разобранном виде, имеет опорную раму сварной конструкции, выполненную из стального проката.

Камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обдувочному каркасу. Камеры боковых экранов крепятся к опорной раме.

 

Таблица 1 - Технические характеристики парового котла ДКВР 4-13

Показатель	ДКВР-4,0-13ГМ
Паропроизводительность номинальная, т/ч	4
Давление пара, МПа (кг/см2)	1,3(13)
Температура пара, °С	194
Поверхность нагрева котла, м2: радиационная / конвективная / общая	21,4/116,9/138,3
Объем котла, м3: паровой / водяной	2,05/5,55
Топливо	Газ, мазут
Расход топлива, м3/ч (кг/ч): газа (мазута)*	310 (288)
КПД, %: газ / мазут	90/88,8
Экономайзер: чугунный	ЭБ2-142
Вентилятор	ВДН-6,3
Дымосос	ДН-10у
Поставка (блоком, россыпью и т.д.)	блок, россыпь
Габаритные размеры (д × ш × в), м	5,4 × 3,4 × 4,4
Масса, кг	7800

 

 

Рисунок 1 – Котел марки ДКВР - 4

В водяном пространстве верхнего барабана находится питательная труба, в паровом объеме сепарационные устройства. Для осмотра барабанов и расположенных в них устройств, а также для чистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы. Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане устанавливаются два указателя уровня.

На переднем днище верхнего барабана установлено два штуцера диаметром 32 мм и толщиной стенки 3 мм для отбора импульсов уровня воды и на автоматику.

На верхней образующей верхнего барабана приварены патрубки для установки предохранительных клапанов, главного парового вентиля или задвижки, вентилей для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды (обдувку).

    Рисунок 2 – Габаритные размеры барабанов котла ДКВР

 где L - длина верхнего барабана, мм

 L₁ - длина нижнего барабана, мм

Характеристика района теплоснабжения

 

Система теплоснабжения Екатеринбурга работает по открытой схеме.

Схема теплоснабжения города Екатеринбурга разбивается на четыре основных зон:

 

Рисунок 3 – Основные зоны теплоснабжения

 

В данном проекте источником теплоснабжения является районная котельная. Параметры теплоносителя 115-70 градусов Цельсия. Подключение к тепловым сетям – зависимое, закрытое.

Суммарный объём потребления тепловой энергии центральной зоны теплоснабжения составляет 66,9 % всей тепловой нагрузки города (около 3 500 Гкал/час). Крупнейшие источники системы централизованного теплоснабжения МО «город Екатеринбург» являются Среднеуральская ГРЭС (СУГРЭС) (подключенная нагрузка 1130,7 Гкал/ч) и Ново-Свердловская ТЭЦ (подключенная нагрузка совместно с Кировской котельной 924,8 Гкал/ч).

Протяжённость магистральных тепловых сетей — 206,33 км (в двухтрубном исчислении). Распределительные и квартальные сети принадлежат МУП «Екатеринбургэнерго».

Протяжённость распределительных тепловых сетей (в однотрубном исчислении) 2851,20 км².

Структура магистральных сетей (по способу прокладки):

- подземные — 106,03 км;

- надземные — 100,3 км.

Средний диаметр магистральных трубопроводов составляет 798 мм, распределительных и квартальных сетей — 177 мм. В работу системы теплоснабжения Екатеринбурга входят также 12 насосных станций, 33 бака-аккумулятора горячей воды, 405 тепловых пунктов.

Тепловая нагрузка жилищно-коммунального сектора Екатеринбурга составляет примерно 3800 гигакалорий в час. Основными потребителями тепловой энергии в Екатеринбурге являются промышленные предприятия и население в виде отопительно-вентиляционной нагрузки, нагрузки горячего водоснабжения и технологической нагрузки промпредприятий.

 

Рисунок 4 – Диаграмма суммарной тепловой нагрузки

 

РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

 

Температура наружного воздуха отопительного периода ОС				Скорость ветра в январе м/сек	Продолжитель- ность отопительного периода, сутки
абсолютная минимальная tмин.	расчётная для отопления tн.о.	расчётная для вентиляции tн.в.	расчётная средняя tср
-47	-32	-21	-6,5	3,7	168

Таблица 2 – Климатические данные

 

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Температура	-15,5	-13,6	-6,9	2,7	10,0	15,1	17,2	14,9	9,2	1,2	-6,8	-13,1

Таблица 3 – Средняя температура по месяцам, ^оС

 

Определяем объемы зданий V, м³ , согласно выданной съемке, в масштабе 1:500 по формуле

 

V=a*b*h,	(1)

где a – длина здания, м;

  b – ширина здания, м;

 h – высота здания, м.

V_1­ = 34 * 15 * 14 = 7140

V₂ = 34 * 11 * 15 = 5610

V_3­ = 33 * 9,5 * 11,5 = 3291,75

V_4­ = 9,5 * 33,5 * 15 = 4773,75

V_5­ = 10 * 15 * 33,5 = 5025

Таблица 4 – Объёмы зданий

Наименование здания	a, м	b, м	h, м	V, м3
1)  5-ти этажный жилой дом	34	14	15	7140
2) 5-ти этажный жилой дом	34	11	15	5610
3) 3-х этажная школа	33	9,5	10,5	3291,75
4) 5-ти этажный жилой дом	33,5	9,5	15	4773,75
5) 5-ти этажный жилой дом	33,5	10	15	5025

 

Таблица 5 - Исходные данные

Наименование потребителей	Количество, шт	Наружный объём здания, Vн	Внутренняя температура, tо С	Удельный расход тепла		Количество потребителей m	Норма расхода воды л/сут	Коэффициент неравномерности К
				на отопление q­­oккад/м3 ч	на вентиляцию q­­в ккад/м3 ч
1) Жилой дом	1	7140	+18	0,42	-	110	130	3,5
2) Жилой дом	1	5610	+18	0,42	-	75	130	4,5
3) Школа	1	3291,75	+18	0,38	0,09	550	7	1
4) Жилой дом	1	4773,75	+18	0,42	-	85	130	3,5
5) Жилой дом	1	5025	+18	0,42	-	85	130	3,5

 

Определяем часовой расход тепла на отопление , Гкал/ч, по формуле

 

Qо =a* qo * Vн ( tвн - tн.о.) * К * 10-6,

(2)

где q_o - удельная отопительная характеристика по справочной литературе;

a – коэффициент, учитывающий расход тепла на обогрев наружного воздуха, поступающего в здания путём инфильтрации через неплотности в ограждениях;

К – поправочный коэффициент, учитывающий изменение расчётной наружной температуры, принимаемый по таблице 6;

 - наружный строительный объем здания, м³;

 - температура внутри помещения, ⁰С, определяем по СНиП 11-36-73;

 - температура наружного воздуха для системы отопления, ⁰С по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Таблица 6 – Значения поправочного коэффициента К

Расчётная температура наружного воздуха tн оС	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40	-45	-50
К	1,45	1,29	1,17	1,08	1	0,95	0,9	0,85	0,82

 

Q_o1 = 0,42 * 1 * 7140 * (+18 –(-32)) * 1 * 10^-6 = 0,112 Гкал/ч

Q_o2 = 0,42 * 1 * 5610 * (+18 –(-32)) * 1 * 10^-6 = 0,15 Гкал/ч

Q_o3 = 0,38 * 1 * 3291, 75 * (+18 –(-32)) * 1 * 10^-6 = 0,06 Гкал/ч

Q_o4 = 0,42 * 1 * 4773, 75 * (+18 –(-32)) * 1 * 10^-6 = 0,1 Гкал/ч

Q_o5 = 0,42 * 1 * 5025 * (+18 –(-32)) * 1 * 10^-6 = 0,105 Гкал/ч

Определяем часовой расход тепла на горячее водоснабжение, , Гкал/ч по формуле

 

,

(3)

  

где К – коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды;

 – количество потребителей, чел;

 – норма расхода воды, л/сут, принимаем согласно таблице 4;

    – температура горячей воды, принимаем равной 65 ^оС;

    – температура холодной воды, принимаем равной 5 ^оС.

 

Определяем расход тепла для вентиляции , Гкал/ч, по формуле

 

,	(4)

где  – температура наружного воздуха для вентиляции, ⁰С;

 - удельный расход тепла на вентиляцию, Вт/ ;

 – температура наружного воздуха для вентиляции, ⁰С.

Так как вентиляция для жилых зданий отсутствует, рассчитываем только для школы:

 

Наименование потребителей	Расходы тепла, Гкал/ч			Суммарная нагрузка для одного потребителя, Гкал
	на отопление, Qo	на вентиляцию, Qв	на горячее водоснабжение,
1)Жилой дом	0,15	-	0,125	0,275
2)Жилой дом	0,12	-	0,11	0,23
3)Школа	0,06	0,009	0,012	0,081
4)Жилой дом	0,1	-	0,096	0,196
5)Жилой дом	0,105	-	0,096	0,196
Итого ∑	0,535	0,012	0,436	0,983

Таблица 7 - Тепловые нагрузки объектов

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 443; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!