Рис. 2- График переключения котлоагрегатов.
3. Подбор основного оборудования котельной
3.1 Котлоагрегаты
3.1.1Тепловые нагрузки
В котельной любого назначения максимальная величина нагрузки должна соответствовать установленной теплопроизводительности агрегатов. Тепловые нагрузки на систему отопления и вентиляции включают в себя: перспектива– 20%, собственные нужды – 5-10% и транспортные потери – 7%.Расчет приведен в таблице 5.
Таблица 5Сводные данные по тепловым нагрузкам
№ п/п | Показатель | Доля, % | Значение | Единицы измерения |
1 | Тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию | |||
1.1 | Без перспективы | 100 | 1600 | Мкал/ч |
1.2 | С перспективой | 20 | 320 | Мкал/ч |
1.3 | Итого с перспективой | 120 | 1920 | Мкал/ч |
1.4 | Собственные нужды | 5 | 96 | Мкал/ч |
1.5 | Транспортные потери теплоты | 7 | 134,4 | Мкал/ч |
1.6 | Итого с потерями | 132 | 2150,42500,9 | Мкал/чкВт |
2 | Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение | |||
2.1 | Без перспективы | 100 | 500 | Мкал/ч |
2.2 | С перспективой | 20 | 100 | Мкал/ч |
2.3 | Итого с перспективой | 120 | 600 | Мкал/ч |
2.4 | Собственные нужды | 5 | 30 | Мкал/ч |
2.5 | Транспортные потери теплоты | 7 | 42 | Мкал/ч |
2.6 | Итого с потерями | 132 | 672781,5 | Мкал/чкВт |
3.1.2 Режимы теплопотребления
Таблица 6Сводные данные по режимам теплопотребления
№ п/п | Показатель | Режим теплопотребления | ||
Максимально-зимний | Средне-отопительный | Летний | ||
1. | Температура наружного воздуха, °С | -29 | -2 | 24,8 |
2. | Температура холодной воды, °С | 5 | 5 | 15 |
3. | Температура в помещении, °С | 18 | 18 | 18 |
4. | Тепловая нагрузка на нужды ОиВ, Мкал/ч | 2150,4 | 915 | 0 |
5. | Тепловая нагрузка на нужды СГВ, Мкал/ч | 672 | 672 | 549,8 |
6. | Расход сетевой воды на нужды ОиВ, т/ч | 86 | 83 | 0 |
7. | Расход сетевой воды на нужды СГВ, т/ч | 12,2 | 12,2 | 12,2 |
3.1.3 Характеристика оборудования
Таблица7Сводные данные по характеристике котлоагрегатов
Производительность /марка | Мощность, кВт | Кол-во, шт. | Расход топлива,м3/ч | КПД, % | Давление по газу, кПа | Сопротивление газового тракта, Па | Сопротивление водного тракта, кПа | Водяная емкостькотла, м3 | Длина камерысгорания, мм | Габаритные размеры котла, мм |
ЗИОСАБ-1600 | 1600 | 1 | 198 | 92 | 6 | 650 | 2,2 | 2,45 | 2990 | 4227´1770´2040 |
ЗИОСАБ-1000 | 1000 | 2 | 123 | 91,5 | 6 | 400 | 1,7 | 1,42 | 1692 | 3492´1490´1590 |
3.1.4 Загрузка котлоагрегатов
Таблица 8Сводные данные по загрузке котлоагрегатовпри различных режимах работы источников тепла
№ п/п | Показатель | Нагрузка, Мкал/ч | Количество котлов |
1 | Максимально зимний | 2150,4 | 2 |
2 | Средний отопительный | 915 | 1 |
3 | Летний | 0 | 0 |
1 | Максимально зимний | 672 | 1 |
2 | Средний отопительный | 672 | 1 |
3 | Летний | 549,8 | 1 |
3.2 Газовое оборудование. Горелочные устройства
Таблица 9Технические характеристики горелок
№ п/п | Показатель | Контур СОиВ | Контур СГВ | Ед.изм. | |
1 | Исходные данные по котлоагрегатам | ||||
1.1. | Производительность /марка | ЗиОСаб-1600 | ЗиОСаб-1000 | ЗиОСаб-1000 | - |
1.2. | Мощность | 1600 | 1000 | 1000 | кВт |
1.3. | Количество | 1 | 1 | 1 | шт |
1.4. | Расход топлива | 198 | 123 | 123 | м3/ч |
1.5. | КПД | 92 | 91,5 | 91,5 | % |
1.6. | Длина камеры сгорания | 2990 | 1692 | 1692 | % |
1.7. | Расчетная мощность горелочного устройства | 1739,13 | 1098,90 | 1098,90 | кВт |
2 | Технические характеристики | ||||
2.1. | Производительность /марка | Weishaupt G8/1-D | Weishaupt G5-D | - | |
2.2. | Мощность | 1740 | 1100 | кВт | |
2.3. | Тип пламенной головы | G7/2a-213 | G7/1a-213 | - | |
2.4. | Количество | 2 | 1 | шт | |
2.5. | Длина пламени | 230 | 230 | мм | |
2.6. | Диаметр арматуры | 65 | 50 | мм | |
2.7. | Диаметр газового дросселя | 54 | 50 | мм | |
2.8. | Габариты | 868*278*494 | 577*245*430 | мм |
4. Тепловой расчет контура системы отопления и вентиляции котельной
Исходные данные для расчёта расходов воды в котельной
Рис. 3 - Расчётная тепловая схема контура СО и В
С помощью системы анализа для каждого узла схемы контура запишем материальный и энергетический балансы вида:
ΣGвх = ΣGвых
ΣЕвх = ΣЕвых
Q1 =1376 ккал/ч; Q2 =860 ккал/ч
У1: G11-G14-G13=0 У2: G15-G12+G13=0 У3: G21-G24-G23=0
У4: G25-G22+G23=0 У5: G14+G24-G2=0 У6: G1-G25-G15=0
К1: G12 – G11 = 0 ; G12∙ 80 – G11∙ 95= - Q1
К2: G22 – G21 = 0 ; G22∙ 80 – G21∙ 95= - Q2
Таблица 11 Расчетная матрица для контура СО и В
G11 | G12 | G13 | G14 | G15 | G21 | G22 | G23 | G24 | G25 | G1 | G2 | R | |
К1 | -1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
-95 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1376 | |
У4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -80 | 95 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | |
У2 | 0 | -1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | -80 | 95 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
К2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -95 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -860 | |
У1 | 1 | 0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
У3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
У5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | -1 | 0 |
У6 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 1 | 0 | 0 |
Диаметры трубопроводов определяют по формуле (4):
, мм(4)где
расход теплоносителя, м3/ч, определяемый теорией графов; скорость движения воды в трубах, принимается равной 1 м/с.Таблица12Подбор диаметров для контура СО и В
№п/п | расход в контуре,G | расчетный внутреннийдиаметр трубы, dвн | Маркировка трубы,Dн х d |
м3/ч | мм | ||
1 | 91,7 G11 | 215 | 219х5 |
2 | 91,7 G12 | 215 | 219х5 |
3 | 22,9 G13 | 108 | 108х3 |
4 | 68,8 G14 | 186 | 194х6 |
5 | 68,8 G15 | 186 | 194х6 |
6 | 57,3 G21 | 170 | 180х6 |
7 | 57,3 G22 | 170 | 180х6 |
8 | 14,3 G23 | 85 | 89х3 |
9 | 43 G24 | 147 | 152х5 |
10 | 43G25 | 147 | 152х5 |
11 | 111,8 G1 | 238 | 245х8 |
12 | 111,8 G2 | 238 | 245х8 |
5. Тепловой расчет контура системы горячего водоснабжения котельной
Исходные данные для расчёта расходов воды в котельной
Рис. 4 - Расчётная тепловая схема контура СГВ
С помощью системы анализа для каждого узла схемы контура запишем материальный и энергетический балансы вида:
ΣGвх = ΣGвых