Теломеханические решения. Тепловой баланс котла. Исходные данные для расчёта. Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения, страница 4

- расход тепловой энергии на потери в тепловой сети, Q_{пот. тс} =0.062 МВт ;

- теплоёмкость воды, с_р=4.2 кДж/(кг·К);

- плотность воды, ρ=1000 кг/м³;

- расход воды на собственные нужды ХВО, G_хво=2 м³/ч.

Общая максимальная нагрузка котельной, выбор типа и количества

 котлов и режима работы котлов.

, где:

Q_к,max – максимальная нагрузка котельной, МВт;

Q_кот – мощность котельной, Q_кот,max= Q_от+Q_,вен +Q_гвс ,  МВт;

Q_сн,час – количество тепловой энергии на собственные нужды котельной в час, МВт;

Q_{пот,кот} – мощность котельной с учётом собственных нужд, МВт.

К установке принимаем 2 котла типа “FBG-1600” , Q_к=1600 кВт, работающих на расходе воды через них, при ∆t=25 ⁰С.

Расход воды в характерных точках тепловой схемы.

- Расход воды через котёл:

, где:

Q_к - полезная мощность котла , МВт ;

с_р - теплоёмкость воды, с_р=4.2 кДж/(кг·С);

- Расход воды в контуре котлов:

, где:

n – количество котлов, шт;

G_кот – расход воды через котёл, кг/с.

- Расход греющей воды на теплообменники системы отопления и вентиляции:

, где:

Q_от+вен - среднечасовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МВт;

Т₁ -расчётная температура прямой воды в контуре котлов, ⁰С;

Т₂ - расчётная температура обратной воды в контуре котлов, ⁰С.

с_р - теплоёмкость воды, с_р=4.2 кДж/(кг·К);

- Расход нагреваемой воды на теплообменники в системе отопления и вентиляции:

, где:

Q_от+вен - среднечасовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МВт;

Т_1,р -расчётная температура прямой воды системы отопления , ⁰С;

Т_2,р - расчётная температура обратной воды системы отопления, ⁰С.

с_р - теплоёмкость воды, с_р=4.2 кДж/(кг·К);

- Расход греющей воды на теплообменники системы горячего водоснабжения:

, где:

Q_гвс- среднечасовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение, МВт;

Т₁  -расчётная температура прямой воды системы отопления , ⁰С;

Т₂ - расчётная температура обратной воды системы отопления, ⁰С;.

с_р - теплоёмкость воды, с_р=4.2 кДж/(кг·К).

- Расход воды на систему горячего водоснабжения:

, где:

Q_гвс- среднечасовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение, МВт;

Т₃  -расчётная температура прямой воды системы горячего водоснабжения , ⁰С;

В₂ – температура исходной воды, ⁰С;.

с_р - теплоёмкость воды, с_р=4.2 кДж/(кг·К).

- Расход воды в циркуляционном трубопроводе системы горячего водоснабжения:

, где:

G_гвс – расход воды на систему горячего водоснабжения, кг/с.

- Расход воды на подпитку:

, где:

Q_к - полезная мощность котла , МВт ;

n – количество котлов, шт;

W_общ – общий объём воды в системе, м³.

Согласно СНиП 2.04.07-86^* (2000) “Тепловые сети”, расчётный расход воды для подпитки тепловых сетей следует принимать:

, где:

W_общ – общий объём воды в системе, м³.

- Суммарный расход исходной воды на котельную:

, где:

G_подп,р - расчётный расход воды для подпитки тепловых сетей, кг/с;

G_гвс – расход воды на систему горячего водоснабжения, кг/с;

G_хво  - расход воды на собственные нужды ХВО, м³/ч.

Объём  расширительного мембранного бака.

Расширительные баки предназначены для компенсации расширения воды в котле.

, где:

W_котл – объём воды в котле,     W_котл=2.644 м³;

Р_i – начальное давление воздуха в расширительной ёмкости, атм ;

     P_f – максимальное рабочее давление воды, атм.

Диаметры  трубопроводов.

- Диаметр труб в котлах:

, где:

G_k -  расход воды через котёл, кг/с ;

ρ - плотность воды, кг/м³;

ω_Г – начальная скорость воды в трубопроводе (задаёмся), м/с;

d_Г – расчётный внутренний диаметр трубы, мм.

Выбираем ближайший внутренний диаметр трубы по ГОСТ 10704-91:

d=150 мм , труба 159х4.5 .

Тогда скорость воды составит:

- Диаметр труб на коллекторах контура котлов:

, где:

G_kот -  расход воды в контуре котлов, кг/с ;