Реферат Курсовая Конспект
Открытые системы теплоснабжения - раздел Философия, Теплогенерирующие установки Основные Особенности Тепловой Схемы Отопительной Котельной С Открытой Системо...
|
Основные особенности тепловой схемы отопительной котельной с открытой системой теплоснабжения обусловлены большими расходами сетевой воды на ГВС, так как компенсация этого расхода осуществляется в блоке водоподготовки источника теплоты. Влияние этих особенностей на тепловую схему котельной с водогрейными котлами сказывается не столь существенно по сравнению с источниками теплоты с паровыми котельными агрегатами, где требуется организация раздельной водоподготовки двух потоков теплоносителя: для питания паровых котельных агрегатов и подпитки тепловых сетей, включая горячее водоснабжение.
Неравномерность потребления горячей воды и повышенные затраты теплоты на собственные нужды делают особенно важной задачу выравнивания суточного графика нагрузок горячего водоснабжения. Наиболее простое решение – включение в состав тепловой схемы баков-аккумуляторов для подпиточной воды. Установка баков-аккумуляторов позволяет не только уравнять график нагрузок на оборудование источника теплоты, но и уменьшить расчетную производительность вспомогательного оборудования (до среднечасовых значений за сутки). Суммарный объем баков-аккумуляторов принимается в 6…8 раз больше среднечасового за сутки расхода воды на горячее водоснабжение.
Повышенные требования к качеству сетевой воды в открытых системах теплоснабжения при больших расходах подпиточной воды, использование вакуумной деаэрации и баков-аккумуляторов делают перечисленную группу оборудования вторым по значению элементом тепловой схемы после водогрейного котельного агрегата.
Состав и режимы работы оборудования источника теплоты более удобно изучать на конкретном примере. Рассмотрим принципиальную тепловую схему отопительной теплогенерирующей установки с открытой двухтрубной системой теплоснабжения (рис. 4.16).
Тепловые и гидродинамические режимы водогрейных котельных агрегатов, узлов рециркуляции и перемычки, создание разрежения в вакуумном деаэраторе и др. были рассмотрены ранее (см. п. 4.3.1). Более подробно остановимся на влиянии водоразбора из тепловой сети на режимы работы оборудования тепловой схемы, рассмотрим зимний и летний режимы работы тепловой схемы.
Для функционирования открытой двухтрубной системы теплоснабжения в максимально-зимнем режиме в тепловую сеть может подаваться только сетевая вода на отопление и вентиляцию . Нагрузка горячего водоснабжения удовлетворяется обратной сетевой водой, поступающей с температурой = 70 0С непосредственно к водоразборным кранам ГВС. Часть воды от местных систем ГВС по циркуляционной линии , возвращается в обратный трубопровод. Циркуляция горячей воды предотвращает ее охлаждение в подводящих трубопроводах при суточных минимумах потребления. В местных системах циркуляционная вода проходит через полотенцесушители и охлаждается до принимаемой температуры 45…40 0С. Расход циркуляционной воды принимается равным
. (4.40)
Среднечасовой за сутки расход горячей воды, поступающей к потребителю , является расчетной величиной, постоянной и не зависящей от сезона и режима работы. Он определяется исходя из нагрузки горячего водоснабжения по формуле:
, (4.41)
где – температура горячей воды в водоразборном кране у потребителя, принимается равной 60…70 0С; – температура исходной воды, зимой 5 0С и летом 15 0С.
Таким образом, в максимально-зимнем режиме к потребителю поступает обратная сетевая вода в количестве . При других режимах работы в течение отопительного периода температура обратной сетевой воды снижается ниже нормируемых для горячего водоснабжения температур, поэтому в принятой схеме узла приготовления горячей воды в местных системах ГВС к обратной сетевой воде через регулятор температуры (РТГ) подмешивается необходимое количество прямой сетевой воды.
Для определения расхода сетевой воды из подающего трубопровода на цели горячего водоснабжения рассмотрим узел смешения R у потребителя горячей воды (рис. 4.17,а). В уравнении теплового баланса узла смешения расход горячей воды у потребителя выражен как сумма расходов сетевой воды из подающего и обратного трубопроводов:
. (4.42)
Уравнение теплового баланса узла R смешения ,
решаемое совместно с уравнением (4.42), позволяет определить расход сетевой воды для целей ГВС, добавляемый к расходу сетевой воды на отопление и вентиляцию:
. (4.43)
Полный расход сетевой воды на нужды горячего водоснабжения определяется с учетом (кроме максимально-зимнего) циркуляционного расхода:
. (4.44)
Полный расход воды на подпитку тепловой сети и горячее водоснабжение можно определить, предварительно сложив все потери теплоносителя (без учета выпара):
, (4.45)
где расход подпитки определяется по формуле (4.35) с учетом утечек теплоносителя в тепловых сетях и в тепловой схеме.
Компенсация водоразбора и утечек в тепловой сети осуществляется в блоке водоподготовки. Подогрев исходной воды в теплообменниках Т№1 и Т№2 и ее деаэрация потребуют соответствующего расхода горячей воды, забираемой от котлов в количестве
.
Однако в процессе расчета для определения указанных расходов необходимо знать температуры греющей воды (например ), определить которые можно, только предварительно задавшись расходом теплоты на собственные нужды.
Удовлетворительную сходимость принятых и расчетных величин удается получить, принимая расход теплоты на собственные нужды в размере
, (4.46)
где – энтальпия воды, поступающей на горячее водоснабжение; – энтальпия исходной воды. Расход теплоты для горячего водоснабжения включен в, так как подпиточная вода после вакуумного деаэратора баках-аккумуляторах имеет температуру = 70 0С и, следовательно, ее нагрев для целей горячего
Рис. 4.16. Принципиальная тепловая схема отопительной котельной с открытой системой теплоснабжения |
Рис. 4.17. К расчету узлов смешения потребителей горячей воды (а) и тепловой схемы (б)
водоснабжения уже осуществлен в схеме водоподготовки.
Общая тепловая мощность теплогенерирующей установки может быть принята равной
. (4.47)
Наличие в баках-аккумуляторах подпиточной воды в количествах и с температурой, соответствующих целям ГВС, позволяет в летнее время при отсутствии отопительно-вентиляционной нагрузки подавать эту воду непосредственно в тепловую сеть. По обратному трубопроводу в источник теплоты будет возвращаться только циркуляционная вода от местных систем горячего водоснабжения (ГВС) которая направляется через узел М в баки-аккумуляторы.
Таким образом, в летний период можно отключить водогрейный котельный агрегат от тепловой сети на участке МА обратного трубопровода и на участке В подающего трубопровода. Расход воды на горячее водоснабжение будет подаваться в подающий трубопровод непосредственно из баков-аккумуляторов по линии В подпиточными насосами НЛ, которые в этом случае называют «летними».
Котельные агрегаты в летнее время оказываются включенными только на нагрузку (в которую входит нагрузка горячего водоснабжения). Расход воды через котельные агрегаты складывается из потоков использованной для целей водоподготовки греющей воды от Т№1 и Т№2, поступающей в узел К, и от деаэратора ВДР, поступающей в узел А на всасывающую линию насосов НС.
При работе в отопительный период необходимо учитывать, что вследствие больших расходов воды через узел водоподготовки подаваемая в обратный трубопровод подпиточная и использованная греющая вода (узлы А и К) смешивается с обратной сетевой водой и существенно изменяет температуру потока. Для определения конечной температуры рассмотрим уравнение теплового баланса узла смешения АК (рис. 4.17,б) (пренебрегая расходом выпара из деаэратора):
. (4.48)
Входящий в уравнение расход , поступающий в теплогенерирующую установку из тепловой сети, принимается равным: для отопительного периода ; для летнего периода = 0, так как циркуляционный расход поступает сразу в баки-аккумуляторы (рис. 4.16).
Расход , проходящий через сетевые насосы (НС) (без учета выпара), определяется по уравнениям:
для отопительного периода
; (4.49)
для летнего периода
=.
Используя уравнение (4.48), можно получить расчетную формулу для определения конечной температуры после смешения потоков:
. (4.50)
Затем определяются потоки теплоносителя по линии рециркуляции и через перемычку.
На завершающем этапе правильность расчета режимов работы тепловой схемы контролируется проверкой соответствия принятых и полученных в результате расчета величин.
Последовательность расчета принципиальной тепловой схемы отопительной котельной с открытой двухтрубной системой теплоснабжения (см. рис. 4.16) приведена в таблице 4.5.
Исходные данные для расчета:
1. Температуры наружного воздуха – .
2. Расход теплоты на отопление , вентиляцию , горячее водоснабжение , общая тепловая нагрузка .
3. Температурный график тепловой сети.
4. Расходы сетевой воды .
Таблица 4.5
Последовательность расчета принципиальной тепловой схемы отопительной котельной с открытой системой теплоснабжения
№ п/п | Параметр | Метод определения |
Общая тепловая мощность котельной | ||
Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной | По температурному графику тепловой сети | |
Температура сетевой воды на входе в котельную | По температурному графику тепловой сети. Летом температура циркуляционной воды принимается равной 45…40 0С. | |
Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию | ||
Продолжение табл. 4.5 | ||
Расход горячей воды у потребителей | ||
Расход сетевой воды на горячее водоснабжение | ||
Расход циркуляционной воды | ||
Полный расход сетевой воды | ||
Расход воды на подпитку и потери тепловой сети | ||
Расход теплоты на собственные нужды | ||
Общая тепловая мощность котельной | ||
Расход воды через котельный агрегат | ||
Температура воды на выходе из котельной | ||
Расход воды на собственные нужды | ||
Расход исходной воды | ||
Расход греющей воды на теплообменник исходной воды Т№1 | ||
Расход химочищенной воды на Т№2 | ||
Расход выпара из деаэратора | ||
Температура воды после охладителя выпара Т№3 | ||
Расход греющей воды на деаэратор | ||
Расход воды на собственные нужды | ||
Расход воды из тепловой сети, поступающей в котельную | ||
Расход воды через сетевые насосы | –зимой –летом | |
Температура воды на входе в сетевые насосы | ||
Расход воды на линии рециркуляции | ||
Окончание табл. 4.5 | ||
Расход воды на линии перемычки | ||
Расчетная тепловая мощность котельной на собственные нужды | ||
Общая расчетная тепловая мощность котельной | ||
Принятая в расчете общая тепловая мощность | по п.1 | |
Погрешность расчета |
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Какие виды теплоснабжения применяются в настоящее время... Как рассчитывается расход теплоты на отопление... Что такое коэффициент инфильтрации и от чего зависит его величина...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Открытые системы теплоснабжения
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов