3.2. Расчет тепловой схемы на характерных режимах

Максимально-зимний режим

Расход сетевой воды

, где

- нагрузка на отопление, кВт;

- теплоемкость воды, кДж/кг ⁰С;

- температура прямой и обратной сетевой воды, ^оС;

Расход воды через котлы

, где

- коммунально-бытовая нагрузка, кВт;

- температура на выходе из котлов, ⁰С;

- температура на входе в котлы, ⁰С;

Расход горячей воды

, где

- тепловая нагрузка на горячее водоснабжение, кВт;

- температура горячей воды, ⁰С

- температура холодной воды, ⁰С

Количество потерь в сетях с учетом котельной:

- расход воды в тепловых сетях, кг/с

- расход воды в котельной, кг/с

Производительность ВПУ:

Расход сырой воды:

Составляем тепловой баланс подогревателя подпиточной воды П-1 (рисунок 3).

Рисунок 3 – Подогреватель П-1

Отсюда находим расход греющей воды:

- КПД подогревателя

- температура на выходе из подогревателя, ⁰С;

- температура греющей воды на выходе из подогревателя, ⁰С;

Находим тепловую мощность подогревателя подпиточной воды П-1

Составляем тепловой баланс подогревателя подпиточной воды П-2 (рисунок 4).

Рисунок 4 – Подогреватель П-2

Находим расход греющей воды:

- температура греемой воды из подогревателя на выходе.

- температура греющей воды на выходе из подогревателя.

Находим тепловую мощность подогревателя подпиточной воды П-2

Находим температуру смешения отработавших греющих вод после подогревателей П-1 и П-2

Находим расход воды в деаэраторе (рисунок 5)

Рисунок 5 - Вакуумный деаэратор

- температура подпиточной воды, ⁰С;

Находим расход воды из котлов, требуемый на отопление:

- КПД сетевого подогревателя

Находим расход воды из котлов, требуемый на горячее водоснабжение:

Находим температуру смешения дренажа после подогревателей П-1 и П-2 с сетевой водой

Расход воды через котлы с учетом всех потерь:

Определяем тепловую мощность котельной

Тепловая мощность котельной 17,9 МВт, число установленных котлов КВ –ГМ 4-115 – 4 шт. и КВ-ГМ 1-115 – 2 шт.

Средне-зимний режим

Средне-зимний режим рассчитывается при температуре наружного воздуха -5^оС /5/. По графику тепловых нагрузок при определяем коммунально-бытовую нагрузку

Отсюда: , т.к.

- остается постоянной. По температурному графику сети находим температуру прямой и обратной сетевой воды ,

.

Расход сетевой воды

Расход воды через котлы:

Расход горячей воды:

Количество потерь в сетях с учетом котельной:

Производительность ВПУ

Расход сырой воды

÷ [5]

Составим тепловой баланс подогревателя подпиточной воды П-1 (рисунок 6)

Рисунок 6 – Подогреватель П-1

Находим расход греющей воды:

Находим тепловую мощность подогревателя подпиточной воды П-1

Составляем тепловой баланс подогревателя подпиточной воды П-2 (рисунок 7)

Рисунок 7 – Подогреватель П-2

Находим расход греющей воды:

Находим тепловую мощность подогревателя подпиточной воды П-2

Находим температуру смешения отработавших греющих вод после подогревателей П-1 и П-2.

Находим расход воды в деаэраторе (рисунок 8)

Рисунок 8 – Вакуумный деаэратор

Находим расход воды из котлов, требуемый на отопление:

Находим расход воды из котлов, требуемый на горячее водоснабжение:

Находим температуру смешения дренажа после подогревателей П-1 и П-2 с водой, возвращающейся в котлы:

Расход воды через котлы с учетом всех потерь

Определяем количество теплоты, которое необходимо выработать

Летний режим

В летний период полностью отсутствует нагрузка на отопление. Поэтому летний режим рассчитывается только по горячему водоснабжению.

- температура холодной воды в летний период

- температура холодной воды в зимний период

Расход воды через котлы

Расход горячей воды

Количество потерь в сетях с учетом котельной

Производительность ВПУ

Расход сырой воды

÷

Составляем тепловой баланс подогревателя подпиточной воды П-1.

Находим расход греющей воды

Находим тепловую мощность подогревателя подпиточной воды П-1

Составляем тепловой баланс подогревателя подпиточной воды П-2

Находим расход греющей воды

Находим тепловую мощность подогревателя подпиточной воды П-2

Находим температуру смешения отработавших греющих вод после подогревателя П-1 и П-2

Находим расход воды в деаэраторе

Расход воды через котлы с учетом всех потерь:

Определяем количество теплоты, которое необходимо выработать:

3.3 Расчет и выбор вспомогательного оборудования

1. Расчет и выбор водоводяного подогревателя подпиточной вводы П-1.

Рассчитывается по средне-зимнему режиму.

Задаваемая по рекомендации скоростью воды в трубах и межтрубном пространстве .

В трубах течет греющая вода

В межтрубном пространстве подпиточная вода

Определяем площадь сечения трубного пространства:

- плотность воды при средней температуре

Определяем площадь сечения межтрубного пространства:

- плотность воды при средней температуре

По справочной литературе /1/ выбираем подогреватель Р-10-16 со следующими характеристиками:

Площадь поверхности нагрева секции

Число трубок ,

Площадь живого сечения трубок

Площадь живого сечения межтрубного пространства

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства

Размеры: ; ; ;

Определяем действительную скорость воды в трубном пространстве:

Определяем скорость воды в межтрубном пространстве:

Определяем коэффициент теплоотдачи в трубах:

, где

- средняя температура воды

- внутренний диаметр трубок

Определяем коэффициент теплоотдачи от трубок к греемой воде:

Определяем коэффициент теплопередачи:

Определяем температурный напор (рисунок 9)

Рисунок 9 – График изменения температур

Определим необходимую площадь поверхности теплообмена:

Определяем число секций подогревателя:

Определяем поверхность теплообмена:

Определяем погрешность: