Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова

Факультет заочного обучения

Специальность 140106 Энергообеспечение предприятий

Кафедра «Энергообеспечение предприятий АПК»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

«Энергообеспечение ООО «Дергачи-Птица» р.п. Дергачи Саратовской области с реконструкцией котельной»

Дипломник С.Г. Коляда

Руководитель Д.В. Сивицкий

Консультанты

по экономике М.Ш. Гутуев

по БЖД Г.В.Левченко

Нормоконтролер И.Н. Попов

Рецензент Т.А. Филимонова

Саратов 2015г.



АННОТАЦИЯ

Первой главой данной работы является краткая характеристика хозяйства и объекта.

Вторая глава «Теплоснабжение ООО «Дергачи-Птица» р.п. Дергачи Саратовской области». В данной главе произведен расчет тепловых, технологических нагрузок предприятия, сделаны гидравлический расчет.

В третей главе рассматривается основной вопрос дипломного проекта. Реконструкция котельной ООО «Дергачи-Птица» р.п. Дергачи Саратовской области. В главе проделана работа по выбору оборудования котельной.

Четвертая глава содержит данные по автоматизации котельной.

Пятая глава: расчеты по электроснабжению ООО «Дергачи-Птица» р.п. Дергачи Саратовской области

В шестой главе произведена разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности на предприятии и в частности в котельной.

Седьмая глава содержит сведения о энергосбережению предприятия и включает в себя мероприятия по экономии различных видов энергии.

В восьмой главе дипломного проекта произведена технико-экономическая оценка инженерных решений принятых в ходе дипломного проектирования.

Дипломный проект состоит из расчетно-пояснительной записки, выполненной на 122 листах машинописного текста и 8 листов графического материала выполненных на листах А1. Список литературы включает 15 источников.



ВВЕДЕНИЕ

Птицеводство является важнейшим показателем производственно-экономической деятельности сельского хозяйства. Это наиболее технологичная, динамично развивающаяся и перспективная отрасль АПК.

Объем валовой продукции сельского хозяйства в Саратовской области за 2014 год составил 105,3 млрд. рублей, что по отношению к 2013 году составило 107,1%. Ожидаемое производство продукции сельского хозяйства по году составило 107,8 млрд. рублей. Сохраняется положительная динамика развития мясного животноводства и птицеводства в сельскохозяйственных организациях. Темпы роста объемов произведенного в сельском хозяйстве скота и птицы на убой в живом весе за 2014 год составили 125% к уровню 2013 года, в том числе птицы 102,8%.

Дергачевская птицефабрика провела модернизацию производства, что позволило увеличить производство яиц до 35 млн. штук в год. Так же ООО «Дергачи-птица» поставляет населению мясо птицы. Продукцию данной птицефабрики пользуется спросом у населения Саратовской области по причине: при кормлении кур используются собственные корма, что делает продукцию более качественной, а цены на продукцию более низкими по сравнению с конкурентами. Сейчас продукция птицефабрики поставляется четырем оптовым предприятиям и пяти кулинарно-кондитерским цехам.

При работе птицефабрики потребляется большое количество электрической и тепловой энергии, а также природный газ для проведения технологических процессов.

Тема дипломного проекта «Энергообеспечение ООО «Дергачи-Птица» р.п. Дергачи Саратовской области с реконструкцией котельной». В данной работе необходимо будет рассчитать тепловую нагрузку, выбрать теплоноситель и подобрать котёл с учётом климатической зоны. Так же здесь будут рассчитываться технико-экономические показатели работы котельной, из которых можно будет сделать вывод об эффективности котельной, работающей на том или ином виде топлива.

При решении данной задачи будут произведены:

- расчет нагрузок на отопление, вентиляцию;

- расчет нагрузок на горячее водоснабжение и на технологические нужды;

- выбор и расчет тепловой сети;

- выбор и расчет оборудования котельной;

- подбор котлов;

- подбор питательных устройств и сетевых насосов;

- расчет водоподготовки;

- безопасность жизнедеятельности на производстве;

-экономическая эффективность проекта.



1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА И ОБЪЕКТА

насос котел трансформаторный отопление

1.1 ОБЩИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Дергачи - это поселок городского типа, который находится в Саратовской области. Дергачи - это крупнейший населённый пункт в районе и административный центр Дергачёвского района. По данным 2009 года, население поселка составляет 9,7 тысяч человек. Поселок Дергачи расположен на берегу Алтата, рядом находится железнодорожная станция Алтата - линия Ершов -- Уральск. Село было основано в 19 веке, существует основная версия согласно которой, первые жители поселка - украинские крестьяне. Дергачовский район - это довольно протяженная территория, общая площадь - 4,5 тысяч квадратных километров. В район входят 49 населенных пунктов, наиболее крупные - это Верхазовка, Восточный, Первомайский и Демьяс. Еще в 1906 году на дергачевской карте было открыто газовое месторождение. Район расположен на Сыртовской равнине, в восточной части области. По площади данный район является самым крупным среди административных территорий. В состав Дергачёвского района входят 13 муниципалитетов.

Основа экономики Дергачёвского района - это сельское хозяйство, в поселке производят молоко, зерновые, мясо, а также птицеводческую продукцию. В дергачевские предприятия и дергачевские организации, работающие в промышленной сфере, занимаются переработкой сельскохозяйственного сырья. Небольшой перечень компаний Дергачей дополняет гостиница, спортивный комплекс, архивное учреждение, 11 почтовых отделений и отделение сбербанка России.

Дергачевский муниципальный район расположен в юго-восточной левобережной зоне Саратовской области, граничит с Озинским, Ершовским, Новоузенским, Краснопартизанским районами области и республикой Казахстан.

Районный центр - р.п.Дергачи, который находится на расстоянии 210 км от областного центра - г.Саратова.

Дергачевский муниципальный район один из самых отдаленных районов Саратовской области. Общая площадь составляет 4,5 тыс.кв.км. На территории района располагаются 47 населенных пунктов, которые образуют 13 муниципальных образований.

Территория района располагается в пределах Северо-Каспийского артезианского бассейна, на равнинной местности покрытой темно- каштановыми, глинистыми, солонцовыми почвами. Лесов нет, не считая полезащитных полос площадью 2342 га. Состав травостоя беден. Количество выпадающих осадков от 250 до 350 мм в год.

По климатическим условиям Дергачевский район относится к засушливой зоне.

Имеются месторождения газа, нефти, глины, мела и песка.

1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПТИЦЕФАБРИКИ

ООО «Дергачи-Птица» р.п. Дергачи Саратовской области является одним из самых молодых предприятий этого направления. Птицефабрика была образована в 1977 году. Основным направлением фабрики является производство яиц и выращивание зерновых культур для обеспечения собственной кормовой базы.

Общая площадь сельхозугодий достигла более 10 тыс. га. У предприятия имеется собственная техника, мехток. Птицефабрика имеет замкнутый цикл производства - выращивается собственное поголовье кур-несушек.

Обновление оборудования: установка автоматизированной линии подачи корма и сбора яиц, диодного освещения (свет красного цвета для несушек и зеленого в инкубаторе включается по часам) позволили увеличить поголовье в 4 раза. При этом в 10 раз сократился расход электроэнергии и газа. Из-за того что в одном цехе находится разом порядка 25000 кур, отопление включается только в сильные морозы. Куры размещаются в двухярусных клетках по 7 особей в каждой.

Производство безотходное - старая птица забивается на мясо, пометом удобряются собственные поля.

Сейчас на птицефабрике работают 170 человек, средняя зарплата составляет более 15000 рублей.

На территории птицефабрики расположены две подстанции 10/0,4 кВ, дизельный генератор на 200 кВ. Преобладают воздушные линии электропередач.

В электротехническую службу входят: главный энергетик, инженер-электрик, два электрика.

На территории так же находится центральная котельная, теплоносителем для отопления служит перегретая вода.

Для связи руководства с персоналом и различными службами в мастерской установлен телефон.



2. ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ООО «ДЕРГАЧИ-ПТИЦА» Р.П. ДЕРГАЧИ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1 РАСЧЕТНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ

Определение тепловой нагрузки по укрупненным показателям

Расчетная нагрузка отопления здания, кроме теплиц, Вт:

Q= V (-) (2.1)

где - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление 1 м3 , Вт/м3;

V - объем помещения по наружным размерам , м3 ;

- температура внутреннего воздуха в помещении, Со ;

tно- расчетная температура наружного воздуха для отопления, Со.

q = q1 - (V-V1) (2.1.1)

1. Птичник

q = 0,71 - * (4665,6-1000) = 0,5909

Q=

Расчетная нагрузка вентиляции здания, Вт:

Q= V (- ) (2.2)

где - укрупненный показатель расхода тепла на вентиляцию здания;

tнв- расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, Со.

1. Птичник

q = 1,52 - * (4665,6-1000) = 1,41 ;

Q= ( ) = 2236,68,864 Вт.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже:

Расчетная нагрузка горячего водоснабжения здания

Определяется вероятность одновременной работы группы однотипных водопотребителей (мойки, душа, раковины и т.д.)

= (2.3)

где - расход горячей воды одним прибором в час наибольшего водопотребления, л/ч;

- секундный расход горячей воды одним прибором, л/ч;

N - кол-во однотипных приборов, шт.;

U - кол-во одновременно находящихся людей в помещении в час наибольшего водопотребления (численность персонала помещения); для объектов питания число реализуемых блюд в час U=2,2 mn m, где n- число посадочных мест, mn - количество посадок в час за одно место, для столовых предприятий принимаем равным 3.

· Птичник (Раковины)

= = 0,0585.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже:

Количество приборов данной группы, работающих одновременно, шт.:

= Pi * Ni (2.4)

Полученное значение округляем до ближайшего большего числа Nрф

1. Птичник (раковины)

= 0,0585*5=0,29=1.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже:

Расход горячей воды данной группы одногруппных приборов, кг/с:

Gri = (2.5)

где - плотность горячей воды, принимается 975 кг/м3.

1. Птичник (раковины)

Gri = = 0,0923 кг/с.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже:

Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение, Вт:

= *c (tгв - tхв ) (2.6)

где tгв - температура горячей воды, для СТО 60оС;

tхв- температура холодной воды, для отопительного периода +5оС,

для неотопительного +15Со;

c - теплоемкость воды, равная 4190 Дж/кг оС.

1.Птичник

В отопительный период:

= 0,0923*4190 (60-5) = 21270,535 Вт.

В неотопительный период:

= 0,0923*4190 (60-15) = 17403,165 Вт.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже.



2.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

Среднесуточный расход теплоты на технологические нужды здания за отопительный или неотопительный период, Дж/сут:

Qт = (2.7)

где а - норма расхода воды на технические нужды, л/сут;

m - число единиц измерения (число голов).

1.Птичник:

В отопительный период:

Qт = = 212723076,9 Дж/сут.

В неотопительный период:

Qт = = 174046153,8 Дж/сут.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже.

Средняя нагрузка за отопительный или неотопительный период, Вт:

= (2.8)

Птичник

В отопительный период:

= = 2462,073 Вт.

В неотопительный период:

= = 2014,423 Вт.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже.

Расчетная максимальная тепловая нагрузка горячего водоснабжения на технические нужды за отопительный или неотопительный период, Вт:

= , (2.9)

где - коэффициент суточной неравномерности, для предприятий принимается равным 2,5

Птичик

В отопительный период:

=

В неотопительный период:

= .

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем в таблицу 2.1 ниже.

2.3 СУММАРНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ

Расчетная тепловая нагрузка здания, Вт:

=+ + + (2.10)

1. Птичник

Отопит. период

= 124060,6368+223668,864+21270,535+2462,073=371462,109 Вт.

Неотопит. период

= 124060,6368+223668,864+17403,165+2014,423=367147,089 Вт.

2. Цех электриков

Отопит. период

= 25524,72+10296,288+21270,535+0=57091,543 Вт.

Неотопит. период

= 25524,72+10296,288+17403,165+0=53224,173 Вт.

3. Склад

Отопит. период

= 49735,296+8812,8+21270,535+0=79818,631 Вт.

Неотопит. период

= 49735,296+8812,8+17403,165+0=75951,261 Вт.

4. Кормоцех

Отопит. период

= 19648,008+13439,52+21270,535+0=54358,063 Вт.

Неотопит. период

= 19648,008+13439,52+17403,165+0=50490,693 Вт.

5.Дизбарьер №1

Отопит. период

= 37449,216+2241,976+21270,535+0=60961,727 Вт.

Неотопит. период

= 37449,216+2241,976+17403,165+0=57094,357 Вт.

6.Контора

Отопит. период

= 59353,965+21205,8+21270,535+0=101830,3 Вт.

Неотопит. период

= 59353,965+21205,8+17403,165+0=97962,93 Вт.

7. Дизбарьер №2

Отопит. период

= 37449,216+2241,976+21270,535+0=60961,727 Вт.

Неотопит.период

= 37449,216+2241,976+17403,165+0=57094,357 Вт.

Максимальная тепловая нагрузка здания, Вт:

= + + + (2.11)

Тогда:

1.Птичник

Отопит. период

= 124060,6368+223668,864+21270,535+6155,18=375155,22 Вт.

Неотопит. период

= 124060,6368+223668,864+17403,165+5036,06=374036,096 Вт.

2.Цех электриков

Отопит. период

= 25524,72+10296,288+21270,535+0=57091,543 Вт.

Неотопит. период

= 25524,72+10296,288+17403,165+0=53224,173 Вт.

3.Склад

Отопит. период

= 49735,296+8812,8+21270,535+0=79818,631 Вт.

Неотопит. период

= 49735,296+8812,8+17403,165+0=75951,261 Вт.

4.Кормоцех

Отопит. период

= 19648,008+13439,52+21270,535+0=54358,063 Вт.

Неотопит. период

= 19648,008+13439,52+17403,165+0=50490,693 Вт.

5.Дизбарьер №1

Отопит. период

= 37449,216+2241,976+21270,535+0=60961,727 Вт.

Неотопит. период

= 37449,216+2241,976+17403,165+0=57094,357 Вт.

6.Контора

Отопит. период

= 59353,965+21205,8+21270,535+0=101830,3 Вт.

Неотопит. период

= 59353,965+21205,8+17403,165+0=97962,93 Вт.

7. Дизбарьер №2

Отопит. период

= 37449,216+2241,976+21270,535+0=60961,727 Вт.

Неотопит. период

= 37449,216+2241,976+17403,165+0=57094,357 Вт.

Расчетная тепловая нагрузка предприятия, Вт:

(2.12)

Тогда в отопительный период:

Q=1114386,327+57091,543+79818,631+54358,063+0961,727+101830,3+60961,727=1529408,318 Вт.

В неотопительный период:

Q=1101441,267+53224,173+75951,261+50490,693+57094,357+97962,93+57094,357=1493259,038 Вт.

Максимальная нагрузка предприятия, Вт:

(2.13)

Тогда в отопительный период:

1125465,66+57091,543+79818,631+54358,063+60961,727+101830,3+60961,727=1540487,651 Вт.

В неотопительный период:

1122108,288+53224,173+75951,261+50490,693+57094,357+97962,93+57094,357=1513926,059 Вт.

Расчет по остальным потребителям проводим аналогичным способом, полученные результаты внесем в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Тепловые нагрузки

Наименование потребителей	Нагрузка, Вт
	отопление	Вентиляция	Горячего водоснабжения	технологическая	Неотопительный период	Максимальная по зданию
			Отопительный период	Неотопительный период	Отопительного периода
					средняя	максимальная
Птичник	124060,6368	223668,864	21270,535	17403,165	2462,073	6155,18	2014,423	375155,22
Цех электр-в	25524,72	10296,288	21270,535	17403,165	-	-	-	57091,543
Склад	49735,296	8812,8	21270,535	17403,165	-	-	-	79818,631
Кормоцех	19648,008	13439,52	21270,535	17403,165	-	-	-	54358,063
Дизбарьер №1	37449,216	2241,976	21270,535	17403,165	-	-	-	60961,727
Контора	59353,965	21205,8	21270,535	17403,165	-	-	-	101830,3
Дизбарьер №2	37449,216	2241,976	21270,535	17403,165	-	-	-	60961,727
Итого:	229160,421	952913,816	148893,745	121822,155	2462,03	6155,18	2014,423	790177,211

2.4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Основной задачей гидравлического расчета является оптимальный выбор диаметров трубопроводов и определение потерь давления в тепловых сетях. В соответствии с генпланом и исходными данными составляется расчетная схема тепловых сетей, за концевые точки которой условно принимаются центры потребителей.

Расчетный расход теплоносителя для каждого участка теплосети определяется по первому закону Кирхгофа.

Расчетные расходы сетевой воды (кг/с) определяются по формулам:

На отопление:

, (2.14)

где q - доля тепловых потерь в тепловых сетях, принимается в пределах от 0,04…0,8.

Тогда для птичника:

= 1,24 кг/с.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем ниже:

Таблица 2.2 - Расчетные расходы сетевой воды на отопление

	птичник	Цех эл-ов	склад	кормоцех	Дизбарьер №1	контора	Дизбарьер №2
	1,24	0,256	0,5	0,2	0,38	0,59	0,38

На вентиляцию

. (2.15)

Тогда для птичника:

= 2,24 кг/с.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем ниже:

Таблица 2.3 - Расчетные расходы сетевой воды на вентиляцию

	птичник	Цех эл-ов	склад	кормоцех	Дизбарьер №1	контора	Дизбарьер №2
	2,24	0,1	0,09	0,13	0,02	0,21	0,02

На горячее водоснабжение в СТО:

. (2.16)

Тогда для птичника:

= 0,097.

Расчет по остальным потребителям проводится аналогичным способом, результаты запишем ниже:

Таблица 2.4 - Расчетные расходы сетевой воды на горячее водоснабжение

	птичник	Цех эл-ов	склад	кормоцех	Дизбарьер №1	контора	Дизбарьер №2
	0,097	0,097	0,097	0,097	0,097	0,097	0,097

На техническую нагрузку в СТО:

(2.17)



Для птичника, расчитывается только для отопительного периода:

= 0,011 кг/с.

Суммарный:

, (2.18)

где - коэффициент, учитывающий долю среднего расхода воды на ГВС и технологическую нагрузку при регулировании смешанной нагрузки по нагрузки отопления, принимается 0,8 для СТО.

Тогда:

Птичник: = 3,57 кг/с;

Цех эл-ов: = 0,434 кг/с;

Склад: = 0,668 кг/с;

Кормоцех: = 0,41 кг/с;

Дизбарьер №1: = 0,478 кг/с;

Контора: = 0,878 кг/с;

Дизбарьер №2: = 0,478 кг/с.

Гидравлический расчет ведется по методике расчета разветвленных тепловых сетей. Для этого выполнили и выбрали расчетную магистраль. Таковой является линия, соединяющая станцию и наиболее удаленного абонента.

Режим давления должен удовлетворять следующим требованиям: статическое давление должно быть не менее чем на 5метров выше самого высокого здания (Нст);

располагаемый напор у абонента должен быть не менее 10 метров;

минимальный напор в напорной магистрали не должен быть мене 5 м. для температурного графика 95/70, 15 м. для температурного графика 115/70 и 25 м. при температурном графике 125/70;

пьезометрический напор в обратной линии должен превышать рельеф местности не менее чем на 5 метров в любой точке (Нобр);

потери давления в прямой и обратной магистрали равны;

полный напор на прямом коллекторе станции не может быть выше 60 метров при независимой схеме абонентского ввода (СТЗ) и 60 метров при зависимой схеме абонентского ввода (СТО).

Проедем все расчеты для первого участка магистрали.

Расчет ведут сначала для расчетной магистрали(от источника), в следующем порядке:

Определим диаметр трубопровода на данном участке, м:

, (2.19)

где - эквивалентная шероховатость трубопроводов, для систем

теплоснабжения принимается 0,0005 м;

- расход теплоносителя на данном участке, кг/с;

R - удельные линейные потери, для расчетной магистрали

принимаются равными 80 Па/м.

.

Для проверочного расчета выбираем ближайший больший диаметр условного прохода .

Далее уточняют удельное линейное падение давления, Па/м:

. (2.20)

Тогда:

Рассчитываю эквивалентную длину местных сопротивлений на расчетном участке, предварительно приняв установку компенсаторов через каждые 100 метров, м:

(2.21)

где - коэффициент местного сопротивления,

.

Уточняют потери давления на расчетном участке, Па:

, (2.22)

где Li - длина данного участка, м.

Определяют потери напора на данном участке магистрали, м:

, (2.23)

где ? - удельный вес теплоносителя, принимается 9550 Н/м3.

.

Аналогично считаем для остальных участков магистрали. Результаты сведены в таблицу 2.2.

Расчет для ответвлений ведут в следующем порядке:

Определяют удельное линейное падение давления на расчетном ответвлении:

, (2.24)

где - необходимые потери давления для ответвления, м;

- протяженность расчетного давления ответвления, м.

Если то принимают .

Аналогичным способом рассчитываются все остальные ответвления.

Результаты сводиться в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Гидравлический расчет тепловой сети

№ участка	Расход воды, кг/с	Длина участка, м	Диаметр трубы(), мм	Удельное падение давления, Па\м	Эквивалентная длина, м	Потери давления, Па	Потери напора, м
Самая протяженная магистраль
1	17,626	6	0,175	40,127	32,37385	1539,8149	0,161237
2	3,346	87	0,1	27,298	16,57072	2827,2504	0,29047
3	2,912	39	0,08	66,717	16,57072	3707,5049	0,38822
4	2,244	39	0,07	79,865	12,05131	4077,2117	0,426933
5	1,834	60	0,07	53,347	12,05131	3843,7153	0,402483
6	1,356	42	0,07	29,163	12,05131	1576,2905	0,165057
7	0,878	84	0,05	71,527	9,208553	666,9574	0,698111
ответвления
8	0,478	21	0,05	21,2	8,201367	619,0799	0,064824
9	0,478	21	0,05	21,2	8,201367	619,0799	0,064824
10	0,41	6	0,05	15,597	8,201367	221,50358	0,023194
11	0,668	6	0,05	41,403	8,201367	587,98461	0,061569
12	0,343	6	0,05	17,477	8,201367	248,1947	0,025989
13	10,71	126	0,125	86,672	38,44637	14252,829	1,492443
14	7,14	24	0,1	124,3	19,50625	5407,8354	0,566265
15	3,57	36	0,08	100,274	12,42804	4856,0851	0,508491
16	3,57	9	0,07	202,138	1,48954	202,138	0,454853
17	3,57	18	0,07	202,09	10,5175	202,138	0,603608

Определим потери давления от источника до каждого из потребителей путем суммирования потерь на участках, соединяющих источник с данным потребителем и сведем полученные результаты в таблицу 2.3.

Разница между потребителем с самыми большими потерями и другим потребителем превышает 2 метра, это говорит о необходимости установки на входе у потребителя дроссельной шайбы, диаметр отверстия которой определяется по формуле, мм:

. (2.25)

Полученный диаметр дроссельной шайбы округляется до ближайшего большого целого числа и не может быть меньше 3 мм.

= 11,94=12 мм.

Таблица 2.3 - Суммарные потери напора от источника до потребителей

Потребитель	Участки от источника до потребителя	Суммарные потери напора, м	Диаметр дроссельной шайбы, мм
Цех эл-ов	1,2,12	0,48	12
склад	1,2,3,11	0,9	-
кормоцех	1,2,3,4,10	1,29	-
Дизбарьер №1	1,2,3,4,5,9	1,7397	-
Дизбарьер №2	1,2,3,4,5,6,8	1,9	-
контора	1,2,3,4,5,6,7	2,53	-
Птичник №1	1,17	0,76	-
Птичник №2	1,13,14,16	2,67	-
Птичник №3	1,13,14,15	2,728	-

2.5 ВЫБОР СПОСОБА ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

Надземная прокладка трубопроводов или их отдельных участков допускается в пустынных и горных районах, болотистых местностях, районах горных выработок, оползней и районах распространения вечномерзлых грунтов, на неустойчивых грунтах, а также на переходах через естественные и искусственные препятствия с учетом требований п. 1.1.

В каждом конкретном случае надземная прокладка трубопроводов должна быть обоснована технико-экономическими расчетами, подтверждающими экономическую эффективность, техническую целесообразность и надежность трубопровода.

При надземной прокладке трубопроводов или их отдельных участков следует предусматривать проектные решения по компенсации продольных перемещений. При любых способах компенсации продольных перемещений трубопроводов следует применять отводы, допускающие проход поршня для очистки полости трубопровода и разделительной головки (для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов).

При прокладке трубопроводов и их переходов через естественные и искусственные препятствия следует использовать несущую способность самого трубопровода. В отдельных случаях при соответствующем обосновании в проекте допускается предусматривать для прокладки трубопроводов специальные мосты.

Величины пролетов трубопровода следует назначать в зависимости от принятой схемы и конструкции перехода в соответствии с требованиями разд. 8.

В местах установки на трубопроводе арматуры необходимо предусматривать стационарные площадки для ее обслуживания. Площадки должны быть несгораемыми и иметь конструкцию, исключающую скопление на них мусора и снега.

На начальном и конечном участках перехода трубопровода от подземной к надземной прокладке необходимо предусматривать постоянные ограждения из металлической сетки высотой не менее 2,2 м.

2.6 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ НАДЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКЕ

При расчете тепловой изоляции на открытом воздухе влиянием обратного трубопровода пренебрегают. Толщину теплоизоляции прямого и обратного трубопровода рекомендуется принимать одинаковой.

Рассчитаем все показатели для первого участка, результаты расчетов по остальным участкам внесем в таблицу 2.4.

Линейное термическое сопротивление теплоотдачи наружной изоляции на участке, (м:

= (2.26)

где - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности изоляции,принимается равным 32 Вт/();

- толщина слоя теплоизоляции трубопровода, м;

- наружний диаметр трубопровода на данном участке, м.

Проведем расчет:

= = 0,007848761 (м

Расчет термического сопротивления теплоотдаче теплоизоляции, (м

= (2.27)

где - коэффициент теплопроводности теплоизоляции, Вт/(м.

Тогда:

= = 0,734474723 (м.

Линейная плотность теплового потока для цилиндрической поверхности при прокладке трубопровода на открытом воздухе, (Вт/м):

= (2.28)

где - среднегодовая температура теплоносителя в прямом трубопроводе, ;

К - коэффициент дополнительных потерь, учитывающий теплопотери через теплопроводные включения в теплоизоляционных конструкциях, обусловленных наличием в них крепежных деталей и опор, К=1,2 при диаметре трубопровода до 150 мм в противном случае К=1,15.

= = 13,8758 (Вт/м).

2.7 ПОДБОР П-ОБРАЗНЫХ КОМПЕНСАТОРОВ

Для подбора компенсаторов необходимо разбить тепловую сеть на участки, для которых будут подбираться компенсаторы. Такими являются прямые участки с одинаковым диаметром труб между ответвлениями к потребителями.

Проведем все расчеты для участка №1, остальные расчеты запишем в таблицу 2.4.

Определяем безразмерный коэффициент А для П-образного компенсатора:

А=0,67l3-0,86Rl2-0,28R2l +ll1+0,07R3 (2.29)

где R - средний радиус изгиба трубы (2 или 3 ), м;

l- плечо компенсатора, м;

l1- спинка компенсатора, м, рекомендуется принимать равной 0,75- 1l или с учетом конкретных технологических нужд.

А=0,67*43-0,86R*0,352-0,28*0,352*4 +4*1+0,07*0,353 = 41,93.

Компенсирующая способность одного П-образного компенсатора, при предварительном растяжении его на половину теплового удлинения рассчитаем по формуле:

= (2.30)



где - максимальное допустимое напряжение, Па, примем =145*106, материал сталь 16ГС;

Е - модуль упругости, Е=2*1011 Па.

Рассчитаем:

= = 0,347Па.

Максимальное расстояние между двумя компенсаторами, при использовании П-образных компенсаторов, м:

= (2.31)

где - коэффициент линейного удлинения, = 1/;

- разность температур при которой монтировалось соединение и максимальной рабочей.

Рассчитаем:

= = 237,31м.

Количество компенсаторов, необходимых для компенсации температурного удлинения на расчетном участке:

= (2.32)

где L - длина участка, м;

Результат округлим до ближайшего целого числа.

= 6/237,31 = 0,025 = 1шт.

При наличии поворотов на данном участке и наземном способе прокладки, количество компенсаторов уменьшают на 1, а оставшийся некомпенсированым участок проверяют на напряжении изгиба при естественной компенсации:



= (2.33)

Проверим для участков имеющих поворот.

Участок №2:

= = 9,63*106

Участок №5:

= = 13,01*106

Участок №7

= = 16,01*106

Участок №15

= = 9,63*106

2.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ОПОРАМИ ПРИ НАЗЕМНОЙ ПРОКЛАДКЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Определяем момент сопротивления изгибу трубопровода, м3 :

=, (2.34)

где - внутренний диаметр трубопровода, м.

Тогда:

= = 0,00025 м3.

Определяем максимальное напряжение изгиба, Па:

= (2.35)



Где - коэффициент запаса, = 0,4-0,5;

- коэффициент прочности сварного стыка, =0,8

= Па

Таблица 2.4 - Подбор П-образных компенсаторов

№ уч-ка	Диаметр условного проххода	Материал изоляции				А				W
1	0,175	Теплоизоляционные изделия из пенополиуритана	0,00785	0,734	1,879	41,93	0,347	237,31	1	0,00025
2	0,1		0,0111	6,76	12,28	44,08	0,639	436,62	0	3,34*10-5
3	0,08		0,0122	7,343	11,31	44,65	0,809	552,79	1	2,45*10-5
4	0,07		0,1323	7,5968	10,93	44,93	0,93	635,75	1	1,23*10-5
5	0,07		0,1323	7,5968	10,93	44,93	0,93	635,75	0	1,23*10-5
6	0,07		0,1323	7,5968	10,93	44,93	0,93	635,75	1	1,23*10-5
7	0,05		0,0148	8,61	9,642	45,49	1,319	901,16	0	7,55*10-6
8	0,05		0,0148	8,61	9,642	45,49	1,319	901,16	1	7,55*10-6
9	0,05		0,0148	8,61	9,642	45,49	1,319	901,16	1	7,55*10-6
10	0,05		0,0148	8,61	9,642	45,49	1,319	901,16	1	7,55*10-6
11	0,05		0,0148	8,61	9,642	45,49	1,319	901,16	1	7,55*10-6
12	0,05		0,0148	8,61	9,642	45,49	1,319	901,16	1	7,55*10-6
13	0,125		0,0097	6,37	13,03	43,37	0,126	85,9	2	5,17*10-5
14	0,1		0,0111	6,76	12,282	44,08	0,639	436,62	1	3,34*10-5
15	0,08		0,0217	7,34	11,306	44,65	0,809	552,79	0	2,45*10-5
16	0,07		0,0132	7,597	10,928	44,93	0,93	635,75	1	1,23*10-5
17	0,07		0,0132	7,597	10,928	44,93	0,93	635,75	1	1,23*10-5

Определяем максимальную горизонтальную нагрузку, обусловленную действием ветра, Н:

= 0,5 (2.35)

где к - коэффициент аэродинамической обтекаемости трубопровода,

к = 1,4-1,6;

- плотность воздуха, =1,29 кг/м3;

- максимальная скорость ветра;

Сделаем расчет для первого участка

= 0,5*242*1,5*1,29*(0,194+2*0,22)=353,32 Н.

Определим максимальную вертикальную нагрузку, обусловленную силой тяжести самого трубопровода с теплоносителем и изоляцией, Н/м :

= 0,25 (2.36)

где - плотность материала теплоизоляции;

g - ускорение свободного падения.

= 0,25*3,14*9,8*(0,194+2*0,22)2-0,1942)*40 = 112,11 Н/м.

Максимальная вертикальная нагрузка, Н/м:

= (2.37)

Подставим значения:

=209,7+254,33+112,11=575,14 Н/м.

Удельная нагрузка на единицу длины трубопровода, Н/м:

=. (2.38)

Рассчитаем:

J= = 675,85 Н/м.

Максимальное расстояние между двумя опорами, м:

= . (2.39)

Рассчитаем:

= = 15,94 м.

Максимальное количество опор на участке, число опор округляем до ближайшего большего целого числа:

= (2.40)

Рассчитаем:

= 6/15,94 0,38 = 1шт.

Расчет по остальным участкам проведем аналогичным способом, полученные данные внесем в таблицу

Таблица 2.5 - Определение расстояния между опорами

№
1	0,175	353,32	112,11	575,14	675,85	15,94	1
2	0,1	249,66	58,17	225,61	336,5	8,3	11
3	0,08	227,93	49,04	165,95	281,94	7,77	5
4	0,07	209,54	41,73	158,64	262,81	5,71	7
5	0,07	209,54	41,73	158,64	262,81	5,71	11
6	0,07	209,54	41,73	158,64	262,81	5,71	8
7	0,05	187,803	33,95	94,28	210,14	5,002	17
8	0,05	187,803	33,95	94,28	210,14	5,002	5
9	0,05	187,803	33,95	94,28	210,14	5,002	5
10	0,05	187,803	33,95	94,28	210,14	5,002	2
11	0,05	187,803	33,95	94,28	210,14	5,002	2
12	0,05	187,803	33,95	94,28	210,14	5,002	2
13	0,125	285,88	75,54	307,42	419,81	9,26	14
14	0,1	249,66	58,17	225,61	336,5	8,3	3
15	0,08	227,93	49,04	165,95	281,94	7,77	5
16	0,07	209,54	41,73	158,64	262,81	5,71	2
17	0,07	209,54	41,73	158,64	262,81	5,71	4

2.9 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Проведем все расчеты по первому участку, данные по остальным участкам внесем в таблицу 2.6.

На неподвижные опоры могут действовать силы:

Сила трения в подвижной опоре при надземной прокладке, Н:

(2.41)

где - расстояние между двумя смежными неподвижными опорами длине участка L;

- коэффициент трения скользящих подвижных опор равен 0,3.

= 0,3*576,14*237,31 = 41016,62 Н.

Осевая сила, создаваемая П-образным компенсатором рассчитывается в следующем порядке:

Приведенная длина осевой линии участка, м:

= (2.42)

Подставим значения:

= 237,31+2*4+1 = 246,31 м.

Центральный момент инерции, м3:

= 2 (2.43)



Рассчитаем:

= = 57,04 м3.

Осевая сила упругости деформации, создаваемая компенсатором, Н:

= (2.44)

где I- момент инерции сечения трубопровода:

= (2.45)

Рассчитаем момент инерции сечения трубопровода:

= = 2,35*10-5.

Подставим полученное значение в формулу 44.

= = 28625,34 Н.

Сила внутреннего давления теплоносителя при изменении диаметра или наличии дроссельной шайбы, Н:

(2.46)

где р - действительное давление теплоносителя в месте изменения сечения трубопровода и давления, гасимое дроссельной шайбой, Па;

dБ - диаметр большего трубопровода, м;

dМ - диаметр меньшего трубопровода или внутренний диаметр дроссельной шайбы, принимаем равный нулю.



Таблица 2.6 - Прочность элементов тепловой сети

№ участка	Диаметр условного прохода de, м	Длина участка, м	Сила трения в подвижной опоре, Н	Приведенная длина осевой линии участка	Центральный момент инерции	Осевая сила упругости деформации, создаваемая компенсатором	Момент инерции сечения трубопровода	Действительное давление теплоносителя в месте изменения сечения трубопровода	Сила внутреннего давления теплоносителя
1	0,175	6	41016,62	246,31	57,04	28625,34	2,35*10-5	167052,80	22948,88
2	0,1	87	29552,06	445,62	57,77	3917,01	1,77*10-6		13113,65
3	0,08	39	27520,26	561,79	57,95	2988,31	1,07*10-6		10490,92
4	0,07	39	30255,78	644,75	58,05	1471,95	4,59*10-7		9179,55
5	0,07	60	30255,78	644,75	58,05	1471,95	4,59*10-7		9179,55
6	0,07	42	30255,78	644,75	58,05	1471,95	4,59*10-7		9179,55
7	0,05	84	25487,68	910,16	58,23	956,15	2,11*10-7		6556,82
8	0,05	21	25487,68	910,16	58,23	956,15	2,11*10-7		6556,82
9	0,05	21	25487,68	910,16	58,23	956,15	2,11*10-7		6556,82
10	0,05	6	25487,68	910,16	58,23	956,15	2,11*10-7		6556,82
11	0,05	6	25487,68	910,16	58,23	956,15	2,11*10-7		6556,82
12	0,05	6	25487,68	910,16	58,23	956,15	2,11*10-7		6556,82
13	0,125	126	31693,44	352,65	57,53	9480,85	3,37*10-6		16392,06
14	0,1	24	29552,06	445,62	57,77	3917,01	1,77*10-6		13113,65
15	0,08	36	27520,26	561,79	57,95	2988,31	1,07*10-6		10490,92
16	0,07	9	30255,78	644,75	58,05	1471,95	4,59*10-7		9179,55
17	0,07	18	30255,78	644,75	58,05	1471,95	4,59*10-7		9179,55

2.10 ВЫБОР НЕПОДВИЖНЫХ ОПОР

Горизонтальная осевая нагрузка на неподвижную опору определяется как геометрическая сумма действующих на нее сил.

По величине расчетной нагрузки выбирают соответствующий тип неподвижной опоры.



Таблица 2.7 - Выбор неподвижных опор

п/н опоры	Диаметр условного прохода, мм	Номер опоры	Максимальная осевая нагрузка, кН	п/н опоры	Диаметр условного прохода, мм	Номер опоры	Максимальная осевая нагрузка, кН
1	0,175	1316-31(36)	50(150)	10	0,05	НО-1-1п	65
2	0,1	НО-1-1п	65	11	0,05	1316-27	30
3	0,08	1316-27	30	12	0,05	НО-1-1п	65
4	0,07	1316-06	10	13	0,07	НО-1-1п	65
5	0,07	1316-06	10	14	0,1	1316-27	30
6	0,05	НО-1-1п	65	15	0,07	НО-1-1п	65
7	0,05	НО-1-1п	65	16	0,07	1316-27	30
8	0,07	НО-1-1п	65	17	0,07	НО-1-1п	65
9	0,05	НО-1-1п	65



3. РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ ООО «ДЕРГАЧИ-ПТИЦА» Р.П. ДЕРГАЧИ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

3.1 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

3.1.1 ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

При централизованном теплоснабжении для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и, если возможно, для технологических целей в качестве теплоносителя должна использоваться вода.

В качестве теплоносителя принимаем воду. Температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха принимается 95°С, в обратном трубопроводе 70°С.

3.1.2 ПОДБОР КОТЛОВ

Расчетную тепловую мощность котельной принимают по тепловой нагрузке для зимнего периода, кВт:

,

где - суммарная тепловая мощность всех котлов, установленных в котельной, МВт.

.

В котельной должно быть не менее двух и не более четырех (стальных) или шести (чугунных) котлов, причем котлы однотипные по теплоносителю должны иметь одинаковую площадь поверхности нагрева.

В зимнее время тепловая нагрузка котельной (QР) состоит из суммы максимальных расходов теплоты на отопление (), вентиляцию (), горячее водоснабжение () и технологические нужды,если таковые имеются (). Водогрейный котел КВа мощностью 0,5 МВт (0,43 Гкал), работающий на газе, дизеле и мазуте. Предназначен для получения горячей воды номинальной температурой на выходе из котла 95 °С рабочим давлением до 0,6 (6,0) МПа (кгс/см), используемой в системах централизованного теплоснабжения на нужды отопления, горячего водоснабжения. Водогрейный котел КВа предназначен для работы в открытых и закрытых системах теплоснабжения с принудительной циркуляцией воды. Вид сжигаемого топлива: газ.

Таблица 3.1 - Водогрейный котел КВа 0,5 МВт (0,43 Гкал). Технические характеристики

Наименование показателя	Водогрейный котел КВа 0,5 МВт (0,43 Гкал)
Мощность водогрейного котла, МВт (Гкал/ч)	0,5 (0,43)
Топливо	Газ
Низшая теплота сгорания, ккал/ч	8120
КПД котла, не менее, %	91
Расход топлива, нм3/ч (кг/ч)	58
Температура уходящих газов, не более, 0С	200
Диапозон рабочего регулирования, %	40-100
Расход воды, м3/ч	17
Рабочее давление воды, МПа (кгс/см)2	0,3-0,6 (3-6)
Гидравлическое сопротивление котла, не более, МПа (кгс/см)2	0,07 (0,7)
Температура воды, °С	70-95 (90-115)
Глубина топочной камеры, мм	1710

Проверим количество установленных котлов:

, (3.1)

где - расчётная тепловая нагрузка;

QК - тепловая мощность одного котельного агрегата.

Тогда:

Так как количество котлов не должно быть меньше двух и не превышать четырех, и следует устанавливать котлы одной марки и одинаковой мощности, выбранный котел удовлетворяет условии.

3.1.3 ВЫБОР ДЕАЭРАТОРА

Выбор деаэратора осуществляют по наибольшему потреблению сырой воды.

Расход воды на подпитку с учетом потерь в 2% в теплосетях, т/ч:

(3.2)

где - суммарный расход воды, т/ч.

.

Расход сырой воды, с учетом собственных потребностей котла составит, т/ч:

(3.3)

Тогда:

По результатам расчета выбирают деаэратор марки ДВ-5 производительностью 5 т/ч,

Таблица 3.1.3- Основные технические характеристики деаэратора ДВ-5

Деаэратор	ДВ-5
Производительность номинальная, т/ч	5
Диапазон производительности, %	30…120
Диапазон производительности, т/ч	1,5…6
Давление рабочее абсолютное, МПа	0,0075...0,05
Температура деаэрированной воды,°C	40…80
Температура теплоносителя, °C	70…180
Тип охладителя выпара	ОВВ-2



3.1.4 ПОДБОР НАСОСОВ

Напор сетевых насосов равен сумме потерь напора в теплоподготовительной установке источника, в подающем и обратном трубопроводах расчетной магистрали и теплопотребляющих системах Н=20м.

Производительность сетевых насосов равна суммарному расчетному расходу воды,:

14,056кг/с =50,6

Выбираем насос марки (4К-12У) К90/35А К100/80/160А. Электромотор мощностью 11 кВт, частота вращения 3000 об/мин.

Устанавливаем два насоса один из которых резервный.

3.2 ВЫБОР ВСПОМАГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

3.2.1 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Расчет производится для трех характерных режимов: максимально-зимнего, наиболее холодного и летнего.

Определяем коэффициент снижения расходов теплоты на отопление. вентиляцию для режима наиболее холодного месяца:

. , (3.4)

где - принятая температура воздуха внутри отапливаемого помещения, ;

- расчетная температура наружного воздуха, ;

- температура наружного воздуха для режима наиболее холодного месяца (принимается равной расчетной для вентиляции),.

Подставим:

Определяем коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию

(3.5)

Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции для максимально зимнего режима определяем по графикам.

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу.

Температура обратной сетевой после систем отопления и вентиляции для максимально зимнего режима определяем по графикам.

Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для максимально зимнего режима (МВт).

= + (3.6)

где - расход теплоты на отопление, МВт;

- расход теплоты на вентиляцию, МВт

Подставим:

Суммарный отпуск теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение для максимально зимнего режима.

, (3.7)

где - расход теплоты на горячее водоснабжение, МВт.

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей для максимально зимнего режима.

= , (3.8)

Подставим:

=.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию для максимально зимнего режима.

. (3.9)

Подставим значения:

=40,66 т/ч.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, и горячее водоснабжение для максимально зимнего режима.

. (3.10)

Подставим значения:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей для максимально зимнего режима.

(3.11)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход приточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей для максимально зимнего режима.

(3.12)

Подставим значения:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку для максимально зимнего режима.

. (3.13)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Температура химически очищенной воды после охладителя диаэрированной воды для максимально зимнего режима.

(3.14)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Температура химически очищенной воды, поступающей в диаэратор для максимально зимнего режима.

(3.15)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Проверяем температуру сырой воды перед химводоочисткой для максимально зимнего режима.

. (3.16)

Подставим значения:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Определим расход греющей воды на деаэратор, т/ч:

(3.17)

Тогда:

= - 0,54993 т/ч.

Расход химически очищенной воды на подпитку теплосети, т/ч:

(3.18)

Получим:

т/ч

Расход теплоты на подогрев сырой воды для максимально зимнего режима.

(3.19)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды для максимально зимнего режима.

(3.20)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе диаэрированой воды для максимально зимнего режима.

. (3.21)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Суммарный расход воды необходимый в водогрейных котлах для максимально зимнего режима.

. (3.22)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды через водогрейные котлы для максимально зимнего режима.

. (3.23)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды на рецеркуляцию для максимально зимнего режима.

. (3.24)

Подставим значения:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды по перепускной линии для максимально зимнего режима.

. (3.25)

Подставим значения:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расчетный расход воды через котлы для максимально зимнего режима.



(3.26)

Подставим:

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Расход воды поступающий к внешним потребителям по прямой линии для максимально зимнего режима.

(3.27)

Подставим:

.

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Разница между найденным и уточненным расходом воды внешними потребителями для максимально зимнего режима.

. (3.28)

Для остальных режимов результат сведен в таблицу 3.8.

Таблица 3.8- Расчет тепловой схемы котельной

Физическая величина	обозначение	Значение величины при характерных режимах работы
		Максимально зимний период	вентиляция	Начало отопительного сезона	летний
коэффициент снижения расхода теплоты на отопление		1	0,76	0,22	0
коэффициент снижения расхода теплоты на вентиляцию		1	0,76	0,22	0
Температура воды в подающей линии на нужды отопления и вентиляции		95	85	60	60
Температура обратной сетевой после систем отопления и вентиляции		70	60,1	34,5	34,5
Отпуск теплоты на отопление и вентиляцию	1182074	89322,8	262683,2	0
Суммарный отпуск теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение	1330967	1042016	411575,9	121822,2
Расход воды в подающей линии системы горячего водоснабжения потребителей	2,328141104	2,328141104	2,328141104	2,32815674
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию	40,66335	30,84681	8,859118	0
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию, и горячее водоснабжение	42,99	33,175	11,187	2,328
Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей		72,205	60,1	34,5	34,5
Расход приточной воды для восполнения утечек в теплосети внешних потребителей		1,075	0,829	0,28	0,058
Расход сырой воды, поступающей на химводоочистку		4,253	3,947	3,26	2,983
Температура химически очищенной воды после охладителя диаэрированной воды		20	20	20	20
Температура химически очищенной воды, поступающей в диаэратор		70	70	70	70
Расход греющей воды на деаэратор		-0,54993	-0,03913	0,191416	-0,01256
Расход химически очищенной воды на подпитку теплосети		4,803595	3,986025	3,068363	2,99513
Расход теплоты на подогрев сырой воды		0,0755	0,07	0,058	0,018
Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды	0,39	0,33	0,25	0,24
Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе диаэрированой воды	0,028	0,005	0,0036	0,0036
Суммарный расход воды необходимый в водогрейных котлах	1,33	1,042	0,4115	0,1218
Расход воды через водогрейные котлы	45,785	35,845	14,158	4,19
Расход воды на рецеркуляцию	0	10,168	8,31	2,459
Расход воды по перепускной линии		0	9,5057	6,472	1,347
Расчетный расход воды через котлы		43,091	33,8374	13,023	3,44
Расход воды поступающий к внешним потребителям по прямой линии		43,541	33,214	10,996	2,34
Разница между найденным и уточненным расходом воды внешними потребителями		-1,279	-0,11795	1,711	-0,5396

3.2.2 ВОДОПОДГОТОВКА

Самый распространенный метод умягчения воды - натрий-катионирование. Метод основан на способности ионнообменных материалов обменивать на ионы кальция и магния ионы других веществ, не образующих накипь на теплонапряженной поверхности (трубные экраны котлов, теплообменники, поверхности жаротрубных котлов).

Определяю расчетную площадь фильтрования исходя из скорости фильтрования:

Исходя из нормальной скорости фильтрования, м2:

= (3.29)

Q - производительность фильтров, м3/ч;

- нормальная скорость фильтрования;

- количество работающих фильтров, принимается не менее 2-х.

= = 0.165 м2.

Исходя из максимальной скорости фильтрования( при регенерации одного из фильтров), м2:

= (3.30)

где - максимальная скорость фильтрования, м/ч

= = 0,025 м2.

По результатам расчета формул (3.28) и (3.29) выбираю фильтр ФИПа I-0,7-0,6 Na.

Определю количество солей жесткости, удаляемых в катионитном фильтре, г-экв/сут:

(3.31)

где - жесткость воды, поступающей в фильтры, г-экв/м3.

А=24*4*0,99 = 95,04 г-экв/сут

Определяю рабочую обменную способность катионита, г-экв/м3:

= (3.32)

где - коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации катионита, в зависимости от удельного расхода соли на регенерации;

- коэффициент, учитывающий снижение обменной емкости, за счет задержания ионов , содержащихся в исходной воде;

- полная обменная емкость катионита, г-экв/м3;

удельный расход воды, на отмывку катионита, м3/м3.

= = 862,82 г-экв/м3

Определяю число регенераций одного фильтра в сутки:

= (3.33)

где - высота слоя катионита, м.

Подставим значения:

= = 0,115.

Определяю расход 100-% поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг:

= (3.34)

где - удельный расход соли на регенерацию катионита, г/г-экв.

= = 10,35 г/г-экв.

Суточный расход реагента на регенерацию фильтров, кг/сут:



= (3.35)

где u - содержание реагента в технической соли, %.

= = 2,6 кг/сут.

Определяю расход воды на взрыхляющую промывку фильтров, м3:

= (3.36)

где i - интенсивность взрыхляющей промывки, л/(с*м2);

- продолжительность взрыхляющей промывки, мин.

= = 1,73 м3 .

Определяю расход воды на приготовление регенерационного раствора, м3:

= (3.37)

где - концентрация регенерационного раствора, принимается 5…8%;

- плотность регенерационного раствора, т/м3.

= = 0,2 м3.

Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м3:

= (3.38)

где - удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3.

= м3.

Рассчитываю суммарный расход воды на регенерацию одного фильтра, м3:



= (3.39)

Подставляю значения в формулу

= = 4,81 м3.

Среднечасовой расход воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров, м3/ч:

= (3.40)

Подставляю значения в формулу:

= = 0,046 м3/ч .

Определяю время пропуска регенерационного раствора через фильтр, ч:

= (3.41)

где - скорость пропуска регенерационного раствора через катионитный фильтр, ч.

= = 0,21 ч.

Определяю время отмывки катионитного фильтра от продуктов регенерации, ч:

= (3.42)

где - скорость отмывки катионитного фильтра от продуктов регенерации, м/ч.

= = 1,5 ч.

Определяю общее время, затрачиваемое на регенерацию одного фильтра, ч:

= (3.43)

Подставим значения:

= = 2,21 ч.

Определяю число одновременно регенерирующих фильтров:

= (3.44)

Рассчитываю:

= = 0,02

Мерегенерационный период работы фильтра, ч:

= - (3.45)

Тогда:

= - = 206,96 ч.

3.3 РАСЧЕТ РАСХОДА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

При тепловом расчете водогрейных котлов определяется теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания.

Определяем теоретический объем воздуха, необходимого для полного

сгорания, м3/кг :

. (3.46)



Подставим:

9,52 м3/кг

Теоретический объем азота в продуктах сгорания определяется, м3/кг:

(3.47)

Подставим:

м3/кг.

Объем трехатомных газов равен, м3/кг:

(3.48)

Подставим значения:

= 0,01*(0,8+(1*84,5+2*3,8+3*1,9+4*0,9+5*0,3)) = 1,037 м3/кг.

Определяем теоретический объем водяных паров, м3/ м3:

(3.49)

Подставим:

м3/ м3.

Определяем действительный объем водяных паров, м3/кг:

(3.50)

Коэффициент избытка воздуха:

Тогда:

2,13 м3/кг.

Действительный суммарный объем продуктов сгорания, определяется по формуле, м3/ м3:

. (3.51)

Подставим:

м3/ м3.

3.4 ВЫБОР ДУТЬЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА

Для выбора дутьевого вентилятора необходимо знать количество воздуха, необходимого для полного сгорания топлива.

Производительность дутьевого вентилятора:

, (3.52)

где tвозд - температура наружного воздуха (принять +8 оС), оС;

Вр - расход топлива, кг/ч или м3/ч;

Т - коэффициент избытка воздуха, Т=1,6.

.

Выбор дутьевого вентилятора осуществляется по ближайшей большей производительности.

Выбираем дутьевый вентилятор марки ВД-3,5. Электромотор мощностью 5,5 кВт, частота вращения 3000 об/мин.

3.5 ВЫБОР ДЫМОСОСА

Для выбора дымососа необходимо знать количество воздуха, необходимого для полного сгорания топлива.

Производительность дымососа:

, (3.53)

Тогда:

.

Выбор дымососа осуществляется по ближайшей большей производительности.

Выбираем дымосос марки ВН-10. Электромотор мощностью 11 кВт, частота вращения 1000 об/мин.Марка электродвигателя АИР160S6 производительностью 13,62 тыс.3/час и полным давлением 1150 Па.

3.6 РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

Определение минимальной высоты дымовой трубы производим в такой последовательности.

, (3.54)

где -безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакозолоудаления на выход оксидов азота принимаем равным 1,4;

-коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов в зависимости от условий подачи их в топку, принимаем равным 0;

-коэффициент учитывающий конструкцию горелок, принимаем равным 0,8.

К-коэффициент характеризующий выход оксидов азота.

, (3.55)

где номинальная и действительная теплопроизводительность котла, Гкал/ч:

Тогда

.

Диаметр устья дымовой трубы:

, (3.56)

где = = 0,2;

- скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы принимаем 25м/с.

Тогда:

Предварительная минимальная высота трубы:

(3.57)

где А - коэффициент зависящий от метеорологических условий местности, составляет 160;