Дипломная (вкр): Проект котельной установки для теплоснабжения военного городка

Проект котельной установки для теплоснабжения военного городка

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования

Московский технологический институт

Факультет Кафедра

Уровень образования Бакалавриат

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему:

«Проект котельной установки для теплоснабжения военного городка»

Студента Артамонов Сергей Александрович

Научный руководитель к.т.н. Антаненкова Ирина Сергеевна

Допущена к защите:

Зав.кафедрой к.т.н. Антаненкова Ирина Сергеевна

Москва 2017 г.

Содержание

Введение

ГЛАВА 1. Предпосылки разработки проекта

1.1 Военно-инженерная характеристика района размещения объекта теплоснабжения

.2 Оценка района проектирования и его климатических условий

1.3 Анализ тепловых нагрузок потребителей

ГЛАВА 2. Разработка проекта котельной

2.1 Составление и расчёт тепловой схемы котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования

2.1.1 Расчет тепловой схемы котельной

.1.2 Выбор котельного агрегата

.1.3 Расчёт расхода воды на горячее водоснабжение военного городка

2.1.4 Расчёт и выбор трубопроводов

.1.5 Выбор насосов

.2 Выбор и расчет теплообменных аппаратов

.2.1 Расчет теплообменников

.3 Описание тепловой схемы котельной с водогрейными котлами, работающими на жидком топливе

2.4 Разработка функциональной схемы системы автоматического управления нагрузками на котельную

2.5 Электроснабжение котельной

.5.1 Общая часть

.5.2 Электробезопасность

.6 Разработка структуры и алгоритма системы визуализации технологических процессов

.6.1 Назначение Системы

.6.2 Цели создания Системы

2.6.3 Основные функции системы

2.6.4 Верхний уровень ПТК

.6.5 Уровень контроллеров

2.6.6 Уровень сбора и передачи данных

2.6.7 Уровень датчиков, приборов и исполнительных механизмов

ГЛАВА 3. Технико-экономическое обоснование проекта и экологическая часть

3.1 Расчет технико-экономических показателей

3.2 Разработка мероприятий по охране окружающей среды; оценка вредных выбросов

.2.1 Общие положения

.2.2 Определение количества топлива, потребляемого котельной

3.2.3 Расчёт выбросов

3.2.4 Расчет рассеивания вредных веществ в атмосфере

.2.5 Определение величины предельно допустимых выбросов вредных веществ

Заключение

Список литературы

Перечень чертежей

Введение

Основной целью данной выпускной квалификационной работы является получение полностью функционирующего и проработанного до мелочей проекта котельной установки для теплоснабжения военного городка, который в дальнейшем можно воплотить в жизнь в виде готового и пригодного для работы оборудования, способного передавать тепло в место назначения регулярно и без сбоев.

Главными аспектами, которыми непременно должна обладать современная котельная <#"903594.files/image001.gif">; (1)

где n - количество личного состава, использующих ГВС,

k - коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды;

а - нормы расхода воды, имеющей температуру 60 ⁰С л/час, средняя за сутки на каждого жителя;

t_х.в. - температура холодной воды зимой (принимается равной плюс 5⁰С );

T - продолжительность суток, 24 часа;

. Средний часовой расход тепла на ГВС за сутки наибольшего водопотребления:

 (кДж/час); (2)

где к_с - коэффициент суточной неравномерности, принимаем равный 1,2;

. Максимальный часовой расход тепла на ГВС:

 (кДж/час); (3)

где к_у - коэффициент часовой неравномерности, принимаем равный 2;

. Максимальный часовой расход тепла на отопление:

 (кДж/час); (4)

где q - укрупненный показатель максимального расхода теплоты на отопление для жилой площади (кДж/час м²), принимаем в соответствии расчетной наружной температурой для отопления t_в= -40 ⁰С равным 736 (кДж/час м²) для зданий одноэтажной застройки;

F_ж - жилая площадь, м²;

R - коэффициент, учитывающий расход теплоты на отопление зданий при отсутствии точных данных, принимаем 0,25.

. Общая тепловая нагрузка на отопление и горячее водоснабжение котельной

 (кДж/час); (5)

. Годовой расходы тепла в (кДж/год) на отопление зданий с круглосуточной работой систем в постоянном режиме

(кДж/год); (6)

где n_о - продолжительность отопительного периода, 6216 часов

. Годовой расход тепла на ГВС

 (кДж/год); (7)

где n - продолжительность года за минусом 15 суток, отводимых на ремонт системы, 8400 часов;

; (8)

где t_х.л. - температура холодной воды летом, принимается равной плюс 5 ⁰С;

β - коэффициент, учитывающий снижения расхода горячей воды в летнее время, принимается равным 0,8;

Тепловые нагрузки потребителей на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение приведены в таблице 5.

Таблица 5

Характеристика потребления тепловой энергии

Котельная имеет своей целью обеспечить надежный и бесперебойный отпуск тепловой энергии потребителям.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА КОТЕЛЬНОЙ

2.1 Составление и расчёт тепловой схемы котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования

Состав оборудования и коммуникации современных котельных установок отличаются значительным многообразием и сложностью. Чтобы показать последовательность происходящих в них процессов, системы и элементы оборудования котельных установок, а также взаимные связи между ними по различным рабочим веществам (воде, пару, газам, топливу и др.) представляют в виде схем.

2.1.1 Расчет тепловой схемы котельной

Тепловые схемы котельных установок отражают связи между котлами и вспомогательным оборудованием по потокам воды, пара и конденсата. Их состав определяется назначением котельной установки, типом котлов, способом водозабора из тепловых сетей и другими факторами.

Схемы разрабатываются при проектировании котельных установок с целью определения состава оборудования, расходов и параметров пара, воды и конденсата. Эти данные используются при выборе оборудования котельной и определении ее технико-экономических показателей.

Расчётом определяются температуры различных потоков воды (сетевой, подпиточной, умягченной, сырой) и конденсата.

На расчётной тепловой схеме котельной указываются направления основных потоков теплоносителей, их расходы и параметры. Результаты расчетов являются исходными данными для расчёта и выбора оборудования отдельных узлов тепловой схемы и основных трубопроводов котельной.

Состав тепловой схемы зависит, прежде всего, от типа принятых котлов. Приближенный выбор типа котла может быть сделан из анализа характера тепловых нагрузок, вида теплоносителя и его параметров.

В отопительно-производственных котельных водогрейные котлы в общем случае могут устанавливаться отдельно либо в сочетании с паровыми.

В зависимости от схемы присоединения установок горячего водоснабжения различают закрытые и открытые системы теплоснабжения. В закрытых системах на горячее водоснабжение поступает вода из водопровода, нагретая до требуемой температуры (обычно +5 °С) водой из тепловой сети в теплообменниках, установленных в тепловых пунктах. В открытых системах вода подаётся непосредственно из тепловой сети (непосредственный водоразбор). Утечка воды из-за неплотностей в системе, а также её расход на водоразбор компенсируются дополнительной подачей соответствующего количества воды в тепловую сеть.

В таблице 6 представлены исходные данные для расчета тепловой схемы отопительно-производственной котельной с водогрейными котлами для закрытой системы теплоснабжения.

Таблица 6

Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной

Расчёт тепловой схемы отопительно-производственной котельной с водогрейными котлами для закрытой системы теплоснабжения.

1.       Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды:

, ⁰С (9)

2.       Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха:

(10)

3.       Максимальный часовой отпуск тепла на отопление и вентиляцию с учётом потерь тепла:

 , Гкал/ч (11)

4.       Расчётный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию :

 , Гкал/ч (12)

5.       Максимальный отпуск тепла на горячее водоснабжение с учётом потерь тепла:

 , Гкал/ч (13)

6.       Расчётный расход горячего водоснабжения:

, м³/ч (14)

7.       Суммарный отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

 , Гкал/ч (15)

8.       Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию:

 (16)

9.       Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной:

 , ⁰С (17)

10.     Температура обратной сетевой воды на входе в котельную:

 , ⁰С (18)

11.     Количество сетевой воды в подающем трубопроводе:

 , м³/ч (19)

12.     Расход подпиточной воды на восполнение утечек в тепловой сети:

 , м³/ч (20)

13.     Количество сетевой воды в обратном трубопроводе:

 , м³/ч (21)

14.     Количество работающих котлов:

 , шт (22)

15.     Процент загрузки рабочих котлов:

 , % (23)

16.     Количество воды, пропускаемое через один котёл:

 , м³/ч (24)

17.   Количество воды, пропускаемое через рабочие котлы:

 , м³/ч (25)

18.     Температура на входе в котёл при t = const:

 , ⁰С (26)

19.     Температура на выходе из котла при t = const:

 , ⁰С (27)

20.     Температура обратной сетевой воды:

 , ⁰С (28)

В таблице 7 приведен расчёт тепловой схемы с водогрейными котлами для закрытой системы теплоснабжения.

Таблица 7

Расчёт тепловой схемы котельной