Классификация тепловых схем ТГУ

I Теоретические положения

Тепловые схемы ТГУ

Классификация тепловых схем ТГУ

Тепловые схемы - графическое изображение основного и вспомогательного оборудования ТГУ (теплогенерирующая установка), объединяемого линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Классифицируют тепловые схемы по характеру работы ТГУ, по режиму работы тепловой сети, по типу котлоагрегатов, по сложности выполнения:

а) тепловые схемы отопительных, производственных и производственно-отопительных котельных;

б) принципиальные, развернутые и рабочие (монтажные) тепловые схемы;

Принципиальная тепловая схема указывает условно лишь основное оборудование и трубопроводы, не уточняя количество и расположение оборудования, характеризует сущность основного технического процесса преобразования энергии и используется в установке теплоты рабочего тела.

Развернутая тепловая схема содержит все устанавливаемое оборудование, а также все трубопроводы, содержащие оборудование с расположенной на них арматурой.

Рабочая (монтажная) тепловая схема выполняется в ортогональной или аксонометрической проекции с указанием отметок расположения трубопроводов, их наклона, арматуры, креплений, размеров и др.

Следует отметить, что развернутую и рабочую тепловые схемы можно составить только после разработки принципиальной тепловой схемы и ее расчетов.

Методика расчета тепловой схемы котельной

Методика расчета тепловой схемы котельной с водогрейными котлоагрегатами

Для расчета тепловой схемы необходимо предварительно задаваться рядом величин:

- температура воды на входе в котлоагрегат принимается постоянной, равной 70^оС;

- один из котлов выделяется для работы в постоянном режиме (в течение отопительного периода температура воды на выходе из него 150^оС);

- в летний период температура сетевой воды (на выходе из котлоагрегата) 120^оС.

Расчет тепловой схемы выполняется для следующих режимов:

- максимального зимнего при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции;

- при средней температуре наиболее холодного месяца;

- при температуре наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды (при наличии нагрузки на горячее водоснабжение);

- летнего режима.

Перед расчетом тепловой схемы заполняется таблица исходных данных. Далее производится расчет тепловой схемы.

Существует небольшое отличие расчета тепловой схемы котельной установки для закрытой и открытой системы теплоснабжения.

Количество сетевой воды в подающем трубопроводе, кг/с, для закрытой системы

;                                    (2.1)

- суммарное количество подпиточной воды, кг/с

            G_под=G_ут1+G_ут2.                                      (2.2)

Для открытой системы теплоснабжения:

- количество сетевой воды в подающем трубопроводе на О, В и г.в., кг/с

;                                      (2.3)

- суммарное количество подпиточной воды, кг/с

                                  G_под=G_гв + G_ут1 + G_ут2.                        (2.4)

 

Тягодутьевые устройства

Дымовые трубы

К дымовым трубам, предназначенным для создания тяги и отвода вредных веществ, предъявляются стандартные требования. Они должны иметь:

- хорошие теплоизоляционные характеристики, которые предупреждают риск формирования на внутренней поверхности конструкции конденсата, увеличивают срок эксплуатации трубы, не дают ей быстро остывать, а также гарантируют качественную тягу;

- сечение, полностью соответствующее максимальному расчетному количеству отводимых газов (проверка правильности подбора диаметра производится по качеству рассеивания вредных элементов в воздухе и на базе аэродинамического расчета газовоздушного тракта);

- надежное крепление (для разных вариантов труб следует использовать различные виды крепления);

- возможность доступа к конструкции с целью проведения ее технического обслуживания и периодических обследований состояния трубы (достигается это за счет обустройства площадок, специальных лестниц и смотровых люков);

- качественный и подходящий материал для изготовления конструкции, обеспечивающий противодействие коррозии и жаропрочность внутренней ее поверхности, и морозоустойчивость наружной поверхности.

Дымовые трубы выполняют кирпичными, железобетонными и металлическими. Основными элементами кирпичной трубы является: фундамент и ствол. Для придания устойчивости снаружи труба имеет форму усеченного конуса. Железобетонные трубы, футерованные по всей высоте, применяют обычно для теплогенераторов большой мощности.

Высота дымовой трубы в соответствии с российскими СНиП обязана быть на 5 и более метров выше высоты конька на кровле любого строения, находящегося в радиусе 25 метров от котельной. На практике длина дымовой трубы подбирается с учетом зольности используемого топлива, содержания в нем серы и объема расхода горючего за один час. При естественной тяге и сжигании природного газа высота дымовой трубы должна быть не ниже 20 м.

Для ТГУ, как правило, следует иметь одну общую дымовую трубу, стоящую отдельно от здания котельной.

Площадь выходного сечения дымовой трубы, м², определяют по формуле

                                                                        (4.10)

где В_р – расчетный расход топлива котельной, кг/с;

V_г – суммарный объем продуктов сгорания котельной, м³/кг;

θ_ух  – температура уходящих газов, ^оС;

w_вых – скорость дымовых газов, 15-25 м/с.

Далее определяется диаметр устья дымовой трубы d_у и диаметр основания d_осн по формулам

                                 ,                                                   (4.11)

                            d_oсн. = 0,02Н + d_у.                                                 (4.12)

Приложение А

 

Рисунок 1 – График расхода тепловой нагрузки

Приложение Б

 

Рисунок 2 – Температурный график тепловой сети

Приложение В

 Рисунок 3 - Расчетная тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами ДЕ для закрытой системы теплоснабжения:

 

1- Паровой котел	Т7 - пар;
2 -Редукционная установка	Т8 - конденсат;
3 -Деаэратор питательной воды	Т11 -трубопровод подающий;
4 -Охладитель выпара к деаэратору	Т21 - трубопровод обратной воды;
питательной воды	Т72 - выпар;
5- Насос питательный	Т91 - питательная вода;
6 -Подогреватель сырой воды	Т91.1 - деаэрированная вода;
7 -Охладитель продувочной воды	Т92 - непрерывная продувка;
8 -Сепаратор непрерывной продувки	Т94 - подпиточная вода;
9 -Установка подогрева сетевой воды	Т96 - слив;
10- Насос сетевой воды	В1 - водопровод;
11- Насос подпиточный	В2 - химочищенная вода;
12 -Насос сырой воды	В3 - умягченная вода

 

 

Приложение Г

 

 

 Рисунок 4 - Расчетная тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами ДЕ для открытой системы теплоснабжения:

1- Паровой котел;2 -Редукционная установка;3 -Деаэратор питательной воды;4 -Охладитель выпара к деаэратору питательной воды;5 -Насос питательный;6 -Деаэратор подпиточной воды;7- Охладитель выпара к деаэратору питательной воды;8 -Подогреватель сырой воды;9 -Насос сырой воды;10 -Подогреватели сетевой воды;11 -Насос сетевой воды;12 -Охладитель продувочной воды;13 -Сепаратор непрерывной продувки;14 -Охладитель деаэрированной воды;15 -Пароводяной подогреватель умягченной воды;16 -Бак-аккумулятор;17 -Насос перекачивающий;18 -Насос подпиточный

Приложение Д

 

Рисунок 5 - Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды

 

Рисунок 6 - Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в степени 0,8

(для определения температуры прямой сетевой воды на выходе из котельной).

 

Рисунок 7 - Удельный расход пара на деаэратор питательной воды для закрытой системы теплоснабжения

 

Рисунок 7а - Поправка на повышение температуры сырой воды в летний период

 

 

Рисунок 7б - Поправка на изменение средневзвешенной  температуры конденсата, поступающего в котельную

 

Рисунок 8 - Удельный расход пара на деаэратор питательной воды для открытой системы теплоснабжения

 

Рисунок 8а - Поправка на повышение температуры сырой воды в летнем периоде

 

 

Рисунок 8б - Поправка на величину непрерывной продувки

 

 

Рисунок 8в - Поправка на изменение средневзвешенной температуры конденсата, поступающего в деаэратор питательной воды

Приложение Е

 

 

 

Рисунок 9 - Выбор типа и количества работающих котлов в зависимости от суммарной паровой нагрузки котельной

ЛИТЕРАТУРА

1. ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Строительная климатология»

2. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий

3. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

4. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Изд. 2-е, перераб. и доп., М: Энергия, 2006. –287 с.

5. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам     малой производительности/Под редак. К.Ф. Роддатиса. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 488 с.

6.Делягин Г.Н. Теплогенерирующие установки: Учеб. для вузов/Г.Н. Делягин, В.И. Лебедев, Б.А. Пермяков. - М.: Стройиздат, 1986. – 559 с.

7. СНиП ИИ-35-76* «Котельные установки»

8. К.Ф. Роддатис. Котельные установки. Учеб. Пособие для студентов не энергетических специальностей вузов. М., «Энергия», 1977.-432 с.

9. Сидоров, А. М. Современное котельное оборудование - экономичность, безопасность и экологичность /  А. М. Сидоров // - Киев.: Издательство «Укртиппроект». - 2006. - 94с.

10. Монтаж внутренних санитарно – технических устройств. Справочник строителя/ Под. редакцией И.Г. Староверова.3-е издание перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 2004.-783с.

11.Аэродинамический расчет котельных установок:(нормативный метод), под ред.Могана С.И. – Л.: Энергия, 1977 – 256с.

12.Теплогенерирующие установки: Учебно-методический комплекс для студентов специальности 1-70 04 02 «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна» / Сост. и общ. ред. Ю.В. Разваляева. – Новополоцк: ПГУ, 2005. – 260 с.

13. Фокин В.М., Теплогенераторы котельных. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2005. 160 с.

14. Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация. – М: Издательство «Академия», 2007. – 432с.

 

Учебное издание

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО КУРСУ «ГЕНЕРАТОРЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ»

 

Направление подготовки – 08.03.01 Строительство

Профиль ─ «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Квалификация (степень) бакалавр

 

 

СОСТАВИТЕЛИ:

Лукьянов Александр Васильевич

Шайхед Ольга Владимировна

 

 

Подписано к печати 15.04.2019 г. Формат 84х108 1/32

Усл. печ. л. 26,97. Печать лазерная. Заказ №78. Тираж 25 экз.

Отпечатано в «Цифровой типографии» (ФЛП Артамонов Д.А.)

г. Донецк, ул. Артема, д.138а.

 

I Теоретические положения

Тепловые схемы ТГУ

Классификация тепловых схем ТГУ

Тепловые схемы - графическое изображение основного и вспомогательного оборудования ТГУ (теплогенерирующая установка), объединяемого линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Классифицируют тепловые схемы по характеру работы ТГУ, по режиму работы тепловой сети, по типу котлоагрегатов, по сложности выполнения:

а) тепловые схемы отопительных, производственных и производственно-отопительных котельных;

б) принципиальные, развернутые и рабочие (монтажные) тепловые схемы;

Принципиальная тепловая схема указывает условно лишь основное оборудование и трубопроводы, не уточняя количество и расположение оборудования, характеризует сущность основного технического процесса преобразования энергии и используется в установке теплоты рабочего тела.

Развернутая тепловая схема содержит все устанавливаемое оборудование, а также все трубопроводы, содержащие оборудование с расположенной на них арматурой.

Рабочая (монтажная) тепловая схема выполняется в ортогональной или аксонометрической проекции с указанием отметок расположения трубопроводов, их наклона, арматуры, креплений, размеров и др.

Следует отметить, что развернутую и рабочую тепловые схемы можно составить только после разработки принципиальной тепловой схемы и ее расчетов.