Проект производственно-отопительной котельной с исследованием несимметричных теплообменников

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к бакалаврской выпускной квалификационной работе по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника,  профиль «Промышленная теплоэнергетика»

В данной работе будет рассмотрена тема "Проект производственно-отопительной котельной с исследованием несимметричных теплообменников".

 1.1 Исходные данные для проектирования

         Исходные данные для проектирования производственно-котельной.

Необходимо обеспечить следующие нагрузки:

         -расход насыщенного пара стороннему потребителю – 1,6 т/ч

 (давление р1 = 1,5 МПа);

         - расход насыщенного пара на производство – 1 т/ч

 (давление р1 = 0,4 МПа);                                                                                                                   

        - горячее водоснабжение – 1 Гкал/ч;

       - отопление и вентиляция – 1,6 Гкал/ч

       - температура возвращаемого конденсата tк = 70C

Расчетный перепад давлений в теплосети

Потери тепловой энергии в тепловой сети составляют 2,5 %.

Место расположения котельной – г. Ростов-на-Дону.

Топливо – природный газ Уренгой-Ужгород.

Источник водоснабжения – городской водопровод (р. Дон).

Доля возврата конденсата от стороннего потребителя –

Доля возврата конденсата от производства –

Теплоснабжение осуществляется паровыми котлами ДКВР-20-13

В качестве теплоносителя для системы отопления и горячего водоснабжения задана перегретая вода. Регулирование отпуска тепла осуществляется по температурному графику

Система горячего водоснабжения закрытая.

Климатологические данные города Ростова-на-Дону 

Введение................................................................................................... 6

1 Расчет тепловой схемы котельной........................................................8

1.1 Исходные данные для проектирования................................................10

1.2 Обоснование выбора тепловой схемы котельной…………………… 11

1.3 Расчет тепловой схемы максимально-зимнего режима......... 12

1.3.1 Расчет теплофикационного узла……………………………… 12

1.3.2 Определение потерь конденсата из-за невозврата с производства… 13

1.3.3 Определение требуемого расхода пара в котельной………………. 13

1.3.8 Расчет деаэратора…………………………………………………… 19

1.3.9 Проверка правильности принятой ранее паропроизводительности котельной……………………………………………………………… 19

1.4 Расчет тепловой схемы котельной в среднеотопительном режиме… 21

1.4.1 Расчет теплофикационного узла…………………………………….. 21

1.4.2 Определение потерь конденсата из-за невозврата с производства… 21

1.4.3 Определение требуемой паропроизводительности котельной……. 24

1.4.7 Расчет подогревателя химически очищенной воды………………… 24

1.4.8 Расчет деаэратора…………………………………………………….. 25

1.5 Расчет тепловой схемы котельной в летнем режиме………………. 27

1.5.1 Определение расхода пара на сетевой подогреватель………………. 27

1.5.2 Определение расхода пара на выходе из котлов…………………… 27

1.5.3 Расчет расширителя непрерывной продувки………………………. 28

1.5.4 Расчет расхода сырой воды и потерь конденсата………………….. 29

1.5.5 Расчет охладителя продувочной воды………………………………. 29

1.5.6 Расчет подогревателя химически очищенной воды…………………. 29

1.5.7 Проверка правильности принятой ранее паропроизводительности котельной…………………………………………………………….. 30

2 Описание котельной установки ДКВР-20-13……………………….. 40

3 Тепловой поверочный расчет котельного агрегата………………….. 41

3.1 Расчёт объемов и энтальпий…………………………………………. 41

3.2 Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по отдельным газоходам…………………………………………….. 45

3.3 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания……………………. 49

4 Тепловой баланс топлива……………………………………………… 50

4.1 Расчет потерь теплоты…………………………………………………. 53

4.2 Расчет КПД и расхода топлива……………………………………… 55

5 Тепловой поверочный расчет котельного агрегата………………….. 60

5.1 Расчет теплообмена в топке………………………………………….. 60

5.1.1 Геометрические характеристики топки…………………………….. 60

6 Расчет первого конвективного пучка…………………… 65

7 Расчет экономайзера 68

8 Анализ схемы двухступенчатого несимметричного теплообменника………………………………………………………. 72

8.1 Расчет теплообменника «труба в трубе» в прямоточной системе….. 82

8.2 Расчет теплообменника «труба в трубе» в противоточной системе..  91

Заключение…………………………………………………………. 92

Список использованных источников……………………………… 93

1. Строительные нормы и правила: СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование: нормативно-технический материал. – Москва: [б.и.], 2004. – 36 с.

         2.      Тепловой расчет котлов (Нормативный метод).Изд.3–е, перераб. и доп. /Под ред. Каган Г.М.–Издательство НПО ЦКТИ, СПб, 1998 г. – 256с.: ил.

3.      Бузников, Е. Ф. Производственные и отопительные котельные/ Е. Ф. Бузников, К. Ф. Роддатис, Э. Я. Берзниш. – 2-е изд., перераб. – М.: Энегроатомиздат, 1984. – 248 с.: ил.

4.      Б.А. Соколов. Котельные установки и их эксплуатация: учебник для нач. проф. Образования – 2-е изд. ,испр. – М Издательский центр «Академия», 2007 г.

5.      Рыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.: Энергоиздат, 1987. – (Б-ка тепломонтажника).

6.      Зах. Р.Г. Котельные установки. М., «Энергия», 1968г.

7.    Исаченко В.П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1975. 488 с. с ил.

8.        Краснощеков Е.А. и Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов. -4-е изд., перераб., -М.: Энергия, 1980.- 299 с., ил.

9.    Кулиниченко В. Р. Справочник по теплообменным расчетам.- К.: Тэхника, 1990.- 165 с.

10.    Справочник по теплообменникам: В 2 т. Т.1 / Пер. с англ., под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-560 с.: ил.

         11.  Соколов, Б. А. Котельные установки и их эксплуатация / Б.А. Соколов. - М.: Academia, 2019. - 432 c.

         12. Соколов, Б. А. Котельные установки, работающие на твердом топливе / Б.А. Соколов. - М.: Academia, 2021. - 730 c