курсавая работа. 1 определение тепловых нагрузок

• Название: 1 определение тепловых нагрузок
• Анкор: курсавая работа
• Дата: 31.03.2022
• Размер: 1.67 Mb.
• Имя файла: Shirokov_Vasilyev (1).docx
• Тип: Документы; #432830
• страница: 8 из 8

Тогда t_г.п = 140 + 10 = 150^оС.

По t_г.п из термодинамических таблиц определяют давление пара Р_п , подаваемого в подогреватель: Р_п=0,47597 МПа.
В источнике теплоснабжения установлены две одинаковые секции подогревателей, рассчитанные на 50 %-ую нагрузку каждая, поэтому расчёт выполняем для одной секции.

12.1 РАСЧЕТ ПАРОВОДЯНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ
Выбираем пароводяной подогреватель типа ПП.

Составляем систему из двух уравнений для определения расхода греющего пара.

Расход греющего пара

, (12.2)


Температура сетевой воды на входе в паровой подогреватель
, (12.3)
.


Тепловая нагрузка подогревателя(одной секции):

(12.4)


Определяем среднюю температурную разность по выражению
, (12.5)

где



^оС.



Рисунок 12.1 – Температурный график паро-водяного подогревателя


Средняя температура воды

^оС, (12.6)


Задаемся скоростью воды в трубках в пределах [5] и определяем сечение трубного пространства.

Скорость движения воды:
Площадь сечения для прохода воды

(12.7)



Согласно ГОСТ

Для покрытия нагрузки требуется установление трёх параллельно работающих подогревателей ПП1–76–7-II.



Характеристика выбранного подогревателя:

- сечение трубного пространства: 76,8 м²;

- диаметр корпуса: 720 мм.;

- длина трубок: 3000 мм.;

- число трубок в пучке: 560 шт.
Уточняем скорость в трубках:

, (12.8)
где - площадь сечения для прохода воды, м².
м/с.
Рассчитываем коэффициент теплоотдачи от воды к трубке

, (12.6)
Вт/м·^оС.
Определяем число рядов труб по формуле

, (12.7)

где n_тр – число трубок в пучке, n_тр = 560 шт.

.
Эквивалентный диаметр для пара

d_экв = m·d_н, (12.8)

где d_н – наружный диаметр трубки, м.

d_экв = 7·0,016 = 0,112 м.

Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара

, (12.9)

где - средняя температура стенки, ^оС.

- приведенное число трубок в вертикальном ряду определяется по формуле
, (12.10)
шт.
Средняя температура стенки определяется по выражению
, (12.11)
^оС.
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара определим по формуле (10.9)
Вт/м²·^оС.
Уточняем среднюю температуру стенки по формуле
, (12.12)
^оС.
Так как t_ст =124,28 ^оС отличается от t_ст^ут=140,95 ^оС менее, чем на 3%, то принимаем за t_ст уточненную температуру t_ст=130,95 ^оС .
Коэффициент теплопередачи подогревателя определяем по формуле
, (12.13)

где R_загр – коэффициент, учитывающий загрязнение R_загр = 0,00005 м²·К/Вт;
_ст – толщина стенки трубы, _ст = 0,002 м;

_ст – коэффициент теплопроводности материала стенки трубы, для стали

_ст = 46,5 Вт/м^оС

_нак – коэффициент теплопроводности накипи, _нак = 2,3 Вт/м^оС

Вт/м²·^оС.
Площадь поверхности теплообмена определим по формуле
, (12.14)
м².
Определяем количество подогревателей
, (12.15)


Принимаем n=3

Полученное количество подогревателей составляет половину от необходимого их числа, так как изначально мы рассчитывали QI для 50% нагрузки (для 1 секции).

Поэтому окончательное количество секций подогревателей будет равно:





Таким образом, принимаем 6 подогревателя ПП – 76 – 7–II.

Таблица 12.1 - Технические характеристики пароводяного подогревателя ПП1-76-7-II

Обозначение подогревателя	ПП1-70-7-II
Теплопризводительность, Гкал/ч	13,2
Давление греющего пара, МПа	0,7
Расход воды номинальный, кг/с	72,5
Число ходов (по воде)	2
Площадь поверхности нагрева, м2	76,8
Площадь сечения для прохода воды, м2	0,0432
Диаметр корпуса, мм	720
Число трубок	560
Длина трубок, мм	3000
Внутренний диаметр трубок, мм	14
Наружный диаметр трубок, мм	16

12.2 РАСЧЕТ ВОДО-ВОДЯНОГО ОХЛАДИТЕЛЯ КОНДЕНСАТА
Предварительно выбираем охладитель конденсата типа ПВ в количестве 6 штук, так как выбрали 6 пароводяных подогревателей.

Расчет производим для стандартного водо-водяного охладителя конденсата ПВ- 219×4-1,0-РГ-6-УЗ.

Тепловая нагрузка охладителя определяется по формуле
, (12.16)
кВт.
Температурный график:













Рисунок 12.2 – Температурный график водо-водяного подогревателя


Средний температурный напор
(12.17)






Средняя температура конденсата

, (12.18)
^оС.
Средняя температура воды в подогревателе
, (12.19)
^оС.
Скорость движения сетевой воды в трубках
, (12.20)

где ρ_тр - плотность конденсата в трубках, при средней температуре конденсата

ρ_тр =945 кг/м³.
м/с.
Скорость движения конденсата в межтрубном пространстве
, (12.21)
м/с

где - площадь сечения межтрубного пространства, f_мтр = 0,02139 м²

ρ_мтр - плотность конденсата в трубках, при средней температуре конденсата

ρ_мтр =972 кг/м³


Коэффициент теплоотдачи от конденсата к трубкам определим по формуле
, (12.22)
.
Коэффициент теплоотдачи от трубок к сетевой воде
, (12.23)
где - эквивалентный диаметр для межтрубного пространства, м²
, (12.24)
м.

Вт/м²·^оС.
Коэффициент теплопередачи

, (12.25)
где -коэффициент, учитывающий загрязнение поверхности трубок, принимаем равным

-коэффициент эффективности теплообмена, =1,65.

Вт/м²·^оС.

Необходимая поверхность нагрева
, (12.26)
.

Выбираем теплообменник типа ПВ-219×4-1,0-РГ-6-УЗ по ГОСТ 27590-88Е – подогреватель разъемного типа с наружным диаметром корпуса секции 219 мм, длиной секции (трубной системы) 4 м, на условное давление 1,0 МПа, с трубной системой из гладких труб, из шести секций, климатическое исполнение У3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанный проект системы теплоснабжения промышленного района на базе производственно-отопительной котельной обеспечивает потребителей бесперебойной подачей теплоты нужных параметров и количества.

В ходе работы:

- определили тепловые нагрузки для каждого потребителя

- построили графики изменения подачи теплоты каждому объекту и определили годовой запас условного топлива для теплоснабжения;

- рассчитали и построили температурные графики: регулирования отпуска тепло- ты и средневзвешенной температуры теплоносителя, возвращаемого на источник теплоснабжения;

- построили графики расходов сетевой воды по объектам и в сумме;

- произвели гидравлический расчет, выбрали насосы;

- определили расход, давление и температуру пара, вырабатываемого на источ- нике теплоснабжения, рассчитали диаметр паропровода и выполнили его тепло- вой расчет;

- рассчитали тепловую схему, произвели выбор основного оборудования;

- рассчитали пароводяной подогреватель и охладитель конденсата.

Проделав всю вышеперечисленную работу, мы получили следующие тепловые нагрузки для каждого потребителя.
Таблица – Сводные результаты

Показатель	Жилой район	Промышленное предприятие	Всего ЖР+ПП
, МВт	33,4	23,1	56,5
, МВт	4,0	5,7	9,7
, МВт	7,77	6,7	14,5
, МВт	0	13,4	13,4
Всего	45,13	48,9	94,13

В завершение работы над проектом мною было выбрано основное оборудование:

- сетевой насос марки «Grundfos» NKG 150-125-315 в количестве 4 шт, один из которых резервных, а три других включены на параллельную работу; для летнего периода 2 насоса – Grundfos» NKG 125-100-310

- подпиточные насосы марки «Grundfos» NKG 100-65-315 в количестве 2 шт;

- питательные насосы марки ПЭ-150-180 в количестве 2 шт;

- подогреватели марки ПП1-76-7-IV в количестве 6 шт;

- охладители конденсата ПВ-219x4-1.0-РГ-УЗ в количестве 6 шт;

- деаэратор (2шт): ДА-100/50 и ДА-50/15 в количестве 1 шт;

- котлы типа Е-50-2,4-380 ГМ в количестве 3 шт.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СП 124.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003. Тепловые сети / Минрегион России. – М.: ЦПП, 2012. – 74 c.

2. СП 131.13330.2011. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Минрегион России. – М.: ЦПП, 2012. – 114 с.

3. СП 30.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий / Минрегион России. – М.: ЦПП, 2012. – 68 с.

4. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях / Госстрой России. –М.: Издательство стандартов, 1999. -23 с.

5. СП 60.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Минрегион России. – М.: ЦПП, 2012. – 68 с.

6. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов/ Е.Я. Соколов – 7-е изд. – М.: изд-во МЭИ, 2001 – 472 с.

7. СП 61.13330.2012. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубо-проводов. 2012.

8. Авдюнин Е.Г. Системы теплоснабжения промышленных предприятий, часть 1. Тепловые сети и тепловые пункты систем теплоснабжения.: Учебное пособие /Гос. об-разов. учреждение высш. проф. образования Иван. гос. энегр. ун-т им. В.И.Ленина – Иваново, 2004.-108 с.

9. Васильев С. В., Арсенов В. Г., Ярунин С. Н. Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий. Учебно-методическое пособие. – Иваново: ГОУВ-ПО. Иван. Гос. Ун-т. 2007. – 168 с.

10. Новое теплообменное оборудование для промышленных энергоустановок и систем теплоснабжения / Отраслевой каталог - М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1998 г.

11. ГОСТ 30732-2006. Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой / Межгосударственный стандарт // Технические условия. 2006.

12. Рыжкин, В.Я. Тепловые электрические станции: учеб. для вузов / под ред. В.Я. Гиршфельда. 3-е изд. перераб. и доп./ Б.В. Рыжкин. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 328 с.

13. Субботин, В.И. Источники теплоснабжения и их режимы работы: учеб. посо-бие / В.И. Субботин; Федеральное агентство по образованию, ГОУВПО ―Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, Иваново, 2005. 236 с.