2. Последовательность выполнения расчета

Расчет необходимо начинать с определения расхода воды в теп­ловой сети, исходя из уравнения теплового баланса централизованной системы теплоснабжения:

, кВт, (3.15)

откуда:

, кг/с, (3.16)

где – максимальный суммарный расход тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и компенсацию потерь тепла теплосетью в окружающую среду, определенный в разделе 3.1, кВт.

Н агрев сетевой воды централизованной системы теплоснабжения микрорайона до требуемых параметров осуществляется в подогревателе сетевой воды (16) и охладителе конденсата (17). Расчетный узел этой части тепловой схемы представлен на рисунке 2.

Вначале необходимо определить энтальпию воды после смешения обратной и добавочной воды. Уравнения теплового и материального балансов для этого случая имеют вид:

; (3.17)

. (3.18)

Количество добавочной воды равно утечкам в теплосети и в соответствии с заданием составляет 0,005 · .

Решая совместно уравнения (3.17) и (3.18), определяется энтальпия смеси (i_обр) и её температура (t_обр).

Затем составляется уравнение теплового баланса сетевого подогревателя и охладителя конденсата:

, (3.19)

где i_k – энтальпия конденсата после охладителя конденсата, определяемая по его температуре, которая обычно принимается равной 90÷100 °С;

_nсв = 0,97÷0,98 – коэффициент тепловых потерь через наружные стенки теплообменника.

Из уравнения (3.19) определяется количество пара, необхо­димого для увеличения температуры сетевой воды от t_обр до t_гор .

Энтальпия сетевой воды после охладителя конденсата греющего пара ( ) определяется из уравнения теплового баланса охладителя конденсата:

. (3.20)

По величине полученного расчетного значения энтальпии находится температура сетевой воды после охладителя конденсата ( ).

Снижение давления и температуры технологического пара до требуемых вторым внешним потребителем параметров осуществляется в редукционно-охладительной установке (РОУ). Это происходит за счет дросселирования пара и смешивания его с подпиточной водой. Вода, испаряясь, понижает температуру пара. Расчетная схема редукционно-охладительной установки представлена на рисунке 3.

Уравнения материального и теплового баланса РОУ будут иметь вид:

; (3.21)

, (3.22)

где Д_сн – расход пара на собственные нужды котельной, принимаемый, как указывалось выше, в размере 5 % от количества пара, отпускаемого внешним потребителям:

(3.23)

Из уравнения (3.21) находим G_роу и подставляем это значение в уравнение (3.22). Из уравнения (3.22) определяется численное значение Д_роу.

Подставляя полученное значение Д_роу в уравнение (3.21), находим численное значение G_роу.

Определяется, в первом приближении, общая паропроизводительность котельной:

, (3.24)

где 0,97 – коэффициент, учитывающий потери пара внутри котельной, которые принимаются равными 3 % от ее паропроизводительности.

Определяется расход исходной водопроводной воды (G_х.в) на восполнение потерь у внешних потребителей и внутри котельной.

Расчет необходимо начинать с определения количества химочищенной воды (G_хво) на восполнение потерь пара и его конденсата у внешних потреби­телей и внутри котельной. Эти потери определяют производительность ХВО:

. (3.25)

Тогда количество исходной водопроводной воды, с учетом 20 % расходов на собственные нужды ХВО, составит:

. (3.26)

Уточняется расход пара на собственные нужды котельной. Для этого необходимо определить расходы пара на подогрев: исходной водопроводной воды в пароводяном подогревателе (ПВП) 4; химочищенной воды в пароводяном подогревателе ПВП 6 и деаэраторе 7.

Для решения поставленной задачи предварительно необходимо определить количество пара, образующегося в расширителе непрерывной продувки 2. Расчетная схема расширителя непрерывной продувки представлена на рисунке 4. В соответствии с принятой схемой составляются уравнения материального и теплового баланса:

; (3.27)

. (3.28)

Решая совместно уравнения (3.27) и (3.28), находим количество образующегося пара (Д_р) и количество продувочной воды ( ), сливаемой в канализацию. В целях использования тепла, содержащегося в продувочной воде, и снижения коррозионного износа канализационного коллектора горячей водой, воду охлаждают до 40÷50 °С в водяном теплообменнике (ВВТ) 3.

Расчет ВВТ 3 ведется аналогично расчету охладителя конденсата (ОК) 17, который рассмотрен выше.

По итогам этого расчета определяется температура исходной воды после ВВТ 3 (t₁).

Расчет ПВП 4 и ПВП 6 ведется аналогично расчету ПСВ 16. Задача расчета состоит в определении расходов пара на подогрев воды. Рекомендации по выбору температуры нагрева водопроводной и химочищенной воды приведены выше. Потерями тепла в ХВО в связи с невысокой температурой воды можно пренебречь.

В ходе расчета необходимо учитывать изменение расхода воды при прохождении через блок ХВО. Энтальпию конденсата греющего пара принимают по таблицам для насыщенного состояния воды при давлении .

Расчет охладителя выпара (ОВ) 8 можно не производить, так как подогрев во­ды в нем незначителен. Удельный рас­ход пара на деаэрацию составляет всего 0,002 т на 1 т деаэрируемой воды и практически не сказывается на точности расчета схемы.

Производим расчет деаэратора. Расчетная схема деаэратора представлена на рисунке 5.

В соответствии с принятой схемой составляются уравнения материального и теплового баланса:

; (3.29)

. (3.30)

Для упрощения решения этих уравнений целесообразно подставить в них численные значения всех известных величин и объединить свободные члены.

В результате решения этой системы уравнений определяется расход пара на деаэрацию воды и количество деаэрированной воды.

Расход пара на собственные нужды котельной определяется по формуле:

. (3.31)

Подставляя значение вместо в уравнения (3.21) и (3.22), находим новые значения и .

Подставляя полученное значение вместо в уравнение (3.24), находим уточненное значение .

Если расхождение между уточненной паропроизводительностью ( ) и найденной ранее ( ) составит больше 3 %, то уточненное значение произ­водительности принимается за исходную величину и весь расчет повторяется. При расхождении менее 3 % расчет считается завершенным и все результаты последнего этапа наносятся на принципиальную тепловую схему котельной.