Дипломная (вкр): Проект технического перевооружения системы теплоснабжения производственной базы

) газовый;

) водогрейный;

) автоматизированный.

В котельной установке любого типа максимальная величина нагрузок должна соответствовать установленной теплопроизводительности агрегатов без резервного.

Тепловые нагрузки на систему отопления включают в себя перспективу - 20%, собственные нужды котельной - 5% и транспортные потери тепла - 7%. В соответствии с итоговыми нагрузками подбирается мощность котлоагрегатов.

Рассчитаем расход газа на всю котельную в целом по формуле:

  (2.6)

где - мощность котла, кВт;

- количество котлов, шт.;

 с - коэффициент единиц измерения, равный 1,163 Вт/м^{3 о}С;

- низшая рабочая теплота сгорания природного газа, равная 8000 ккал/м³;

 η - КПД котла, %,

Определим расход газа на каждый котел, по следующей формуле:

 (2.7)

где - мощность котла, кВт;

 с - коэффициент единиц измерения, равный 1,163 Вт/м^{3 о}С;

t₁ - расчетная температура воды в подающем трубопроводе, ^оС;

 t₂ - расчетная температура воды в обратном трубопроводе, ^оС,

Определим расход топлива на два котлоагрегата по формуле:

 (2.8)

где G_к - расчетный расход газа на один котел, м³/ч;

 - количество котлов, шт.,

Основные характеристики котлов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Сводные данные по характеристике котлоагрегатов

На рисунке 2.1 показан общий вид газового котла Pegasus F3 N 2S Ferroli мощностью 136 кВт.

Рисунок 2.1 - Общий вид водогрейного котла Pegasus F3 N 2S Ferroli

Таким образом, принимаем к установке два газовых котла Pegasus F3 N 2S Ferroli мощностью 136 кВт каждый с контроллером управления и комбинированной горелкой. При этом общая теплопроизводительность газовой котельной составит 272 кВт (0,233 Гкал/ч) [5].

2.1.3 Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной

.1.3.1 Подбор теплообменника сетевой воды

Теплообменник - устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители. Применяется в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве.

Составляем уравнение теплового баланса и определяем расчетные часовые расходы нагреваемой и греющей воды по заданным температурам:

 (2.9)

где G_гр. - расчетный часовой расход греющей воды, м³/ч;

G_н. - расчетный часовой расход нагреваемой воды, м³/ч.

Расход нагреваемой воды на теплообменник сетевой воды:

 (2.10)

где Q_о.в. - тепловая нагрузка на отопление, МВт;

 t_пр - температура в подающем трубопроводе нагреваемого контура, ⁰С;

 t_обр - температура в обратном трубопроводе нагреваемого контура, ⁰С.

Расход греющей воды на теплообменник сетевой воды:

 (2.11)

где Q_о.в. - расчетная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, кВт/ч;

 t₁ - расчетная температура воды в подающем трубопроводе греющего контура, ^оС;

 t₂ - расчетная температура воды в обратном трубопроводе греющего контура, ^оС.

Параметры теплоносителя:

)     греющий контур - 80/60⁰С;

)     нагреваемый контур - 90/70⁰С.

На рисунке 2.2 показан общий вид пластинчатого теплообменника фирмы «Ридан» НН №14 мощностью 0,19 МВт (Приложение 3) [7].

Рисунок 2.2 - Общий вид пластинчатого теплообменника фирмы «Ридан» НН №14

Вывод: по полученным параметрам подбираем пластинчатые теплообменники фирмы «Ридан» НН №14, Q=0,19 МВт (0,16 Гкал/ч).

2.1.3.2 Подбор вентиляционного оборудования

Расход воздуха на вентиляцию определяется исходя из требований обеспечения трехкратного воздухообмена с учетом воздуха, подаваемого на горение.

Обязательная трехкратная общеобменная вытяжка составит:

 (2.12)

где V_пом. - расчетный объем помещения, м³.

Объем помещения рассчитывается по следующей формуле:

 (2.13)

где а - длина котельной, м;

b - ширина котельной, м;

с - высота котельной, м.

Определяем диаметр дефлектора по формуле:

 (2.14)

где L₁ - трехкратная общеобменная вытяжка, м³/ч;

  - скорость движения воды в трубах, принимается равной 1,0 м/с.

Принимаем к установке дефлектор ø 315 мм.

Вентиляция котельного зала естественная, приточно-вытяжная. Вытяжка в объеме 3-х кратного воздухообмена (L_в = 375,00 м³/ч) естественная. Осуществляется с помощью дефлектора ø315. Приток из расчета компенсации вытяжки плюс воздух на горение зала (L_пр = 375,00+308,00=683 м³/ч) осуществляются через приточную решетку 500×500мм.

2.1.3.3 Подбор воздушно - отопительного прибора

Тепловентиляторы Volcano VR Mini AC (Волкано Мини) - инновационный продукт бренда, в котором инженерным коллективом компании наиболее удачно в небольшие габариты с компактными габаритными размерами встроено эффективное оборудование для нагрева воздуха [6].

Большинство потребителей безоговорочно признали новый воздушно-отопительный агрегат лучшим в своем классе в соотношении всегда значимых критериев «качество - стоимость».

Отопительные агрегаты Euroheat - компактные и одновременно мощные, эргономичные воздухонагреватели калориферы, нашли применение в очень широких отраслях бытового и промышленного применения:

· в производственных цехах,

·        для обогрева складов средних размеров и оптовых магазинов,

·        на закрытых спортивных объектах,

·        в тепличном хозяйстве,

·        в магазинах и супермаркетах,

·        в гаражных комплексах и автомастерских,

·        на птицефермах и в животноводческих комплексах

·        и в других помещениях, где необходим постоянный и одновременно экономичный прогрев закрытых помещений.

Выводы, сделанные экспертами:

· высокий уровень тепловой мощности прибора,

·        улучшенные показатели эффективности вентилятора,

·        низкий уровень эксплуатационных затрат,

·        точно рассчитанное оптимальное расстояние тепловой струи,

·        удобство и простоту в монтаже, установке и настройке прибора,

·        максимально сниженный уровень шума.

Корпус прибора изготовлен из особо качественной пластмассы с жаропрочным составом ингредиентов и не подвергается коррозии даже при самых неблагоприятных условиях работы.

Для регулировки производительности вентилятора используют "Регулятор скорости вращения для Volcano VR mini". Для регулировки температуры воздуха - "Термостат" и "Двухходовой клапан с сервоприводом". Это оборудование не входит в стандартный комплект поставки и приобретается отдельно. С ценами вы можете ознакомиться, перейдя по ссылке под изображением.

Монтаж тепловой пушки Вулкано ВР мини может быть как настенный, так и потолочный. Благодаря монтажной консоли, которая входит в комплект поставки, имеется возможность поворота аппарата на +/- 60° по горизонталаи и на +/- 20° по вертикали.

Поддержание минимальной температуры воздуха в теплогенераторной поддерживается воздушно-отопительным агрегатом Volcano mini.

На рисунке 2.3 показан общий вид воздушно-отопительного агрегата Volcano mini (Приложение 3).

Рисунок 2.3- Общий вид воздушно-отопительного агрегата Volcano mini.

2.1.4 Подбор насосного оборудования для систем отопления

Насос предназначен для организации циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре. В газовой котельной для тепломеханической схемы должны быть предусмотрены следующие группы насосов:

) сетевые;

) циркуляции котлового контура;

) подпиточный.

Подбор сетевых насосов

Сетевые насосы предназначены для перекачивания воды в тепловых сетях.

Расчетный часовой расход сетевой воды на отопление, вентиляцию находится по формуле и составляет:

 (2.15)

где G_к1-3 - расход топлива на три котлоагрегата, м³/ч;

 - количество котлов, шт.

Производительность сетевых насосов определяется по формуле:

  (2.16)

Напор сетевых насосов должен преодолевать гидравлическое сопротивление сети при расчетном максимальном расходе сетевой воды, потери напора в сетевом подогревателе и арматуре.

Потери напора в сетевом подогревателе (пластинчатый теплообменник) - 2,7 м.

Потери напора в арматуре примем равными 3 м.

 (2.17)

где - потери напора в подающем трубопроводе;

 - потери напора в обратном трубопроводе.

Вывод: характеристика сетевых насосов (2 шт) H = 12,00 м; G_сет. = 12 м³/ч.

Подбор сетевых насосов представлен в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Сводные данные по характеристике сетевых насосов

На рисунке 2.4 показан общий вид сетевого насоса Wilo TOP-S 50/15 3῀.

Рисунок 2.4 - Общий вид сетевого насоса Wilo TOP-S 50/15 3῀

Вывод: Устанавливаем два сетевых насоса марки Wilo TOP-S 50/15 3῀ мощностью 1100 Вт.

Подбор насоса циркуляции котлового контура.

Циркуляционные насосы устанавливаются в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи горячей сетевой воды в трубопровод, подводящий воду к водогрейному котлу.

Расчетный часовой расход циркуляционного насоса определяется по формуле:

 (2.18)

где G_к - расход топлива на котел, м³/ч;

 - количество котлов, шт.,

Производительность циркуляционных насосов определяется по формуле:

 (2.19)

Напор насоса должен преодолевать гидравлическое сопротивление контура котла, контура теплообменника сетевой воды при расчетном максимальном расходе воды, потери напора в котле, сетевом теплообменнике и его арматуре.

Вывод: характеристика циркуляционного насоса котла - G_цир.= 7 м³/ч; H = 5м.

Подбор циркуляционных насосов котла представлен в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Сводные данные по характеристике циркуляционных насосов

На рисунке 2.5 показан общий вид насоса циркуляции котлового контура Wilo TOP-S 40/7 1῀.

Рисунок 2.5 - Общий вид циркуляционного насоса Wilo TOP-S 40/7 1῀

Вывод: Устанавливаем два насоса марки Wilo TOP-S 40/7 1῀ мощностью 390 Вт.