Методика розрахунку теплової схеми котельні з водогрійними котлами

2.4.1. Визначити сумарне теплове навантаження житлового района – ∑Q_ЖР, МВт, з урахуванням втрат теплоти в тепломережі для трьох режимів за форму­лою:

∑ Q _ЖР = (1,05 – 1,15) (Q _опал + Q _ГВП + Q _вент) (2.1)

Результати визначення навести у таблиці 2.3.

Таблиця 2.3

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
∑QЖР	МВт	МЗ: ∑QЖР = ТЗ: Л:

2.4.2. Визначити експлуатаційний режим роботи котельні як режим з одним водо­грійним котлом, що працює з “базовим” температурни режимом і рівномір­ним розподілом тепло­вого навантаження для решти котлів.

2.4.3. Визначити експлуатаційну температуру води на вході у всі котли – t′_ВК, ^оС, для трьох режимів за рекомендацією п. 2.1.3.

- для МЗ режима: t′_ВК = 70 ^о С

- для ТЗ та Л режимів: t′_ВК = 60 ^о С –70 ^о С

Результати визначення навести у таблиці 2.4.

Таблиця 2.4

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
t′ВК	оС	МЗ: t′ВК = ТЗ: Л:

2.4.4. Визначити експлуатаційну температуру води на виході з базового котла – t″_ВК.Б, ^оС, для трьох режимів за рекомендацією п. 2.1.3.

t″_ВК.Б = t″_ВК.НОМ

Результати визначення навести у таблиці 2.5.

Таблиця 2.5

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
t″ВК.Б	оС	МЗ: t″ВК.Б = ТЗ: t″ВК.Б = Л: t″ВК.Б =

2.4.5. Визначити експлуатаційну температуру грійної води на вході в теплообмін­ни­­ки технологічної, сирої, хімочищеної води та на вході в деаератор – t′_ТОА , ^оС для трьох режимів за рекомендацією п. 2.1.4.

t′_ТОА = t″_ВК.Б

Результати визначення навести у таблиці 2.6.

Таблиця 2.6.

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
t′ТОА	оС	МЗ: t′ТОА = ТЗ: t′ ТОА = Л: t′ ТОА =

2.4.6. Визначити експлуатаційну температуру води на виході з теплообмін­ників технологічної, сирої та хімочищеної води – t″_ТОА , ^оС, для трьох режимів за рекомендацією п. 2.1.20.

t″_ТОА= 65,0 ^о С

Результати визначення навести у таблиці 2.7.

Таблиця 2.7

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
t″ТОА	оС	МЗ: t″ТОА= ТЗ: t″ТОА= Л: t″ТОА=

2.4.7. Визначити витрату води з деаератора на підживлення (компенсацію втрат) тепломережі – G_ДА^підж, т/год, за формулою:

G_ДА^підж = G_убут (2.2)

Результати визначення навести у таблиці 2.8.

Таблиця 2.8

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
GДАпідж	т/год	МЗ: GДАпідж = ТЗ: GДАпідж = Л: GДАпідж =

2.4.8. Визначити витрату грійної води з “базового” водогрійного котла на деаератор – G_ДА^гр.в, т/год, та теплове навантаження деаератора – Q_ДА, МВт, за форму­ла­ми:

G_ДА^гр.в = (1 + α_вип) · G_підж · (t_ДА – t_хов″) / [(t′_ТОА – t_ДА)] (2.3)

Q_ДА = (G_ДА^гр.в/3,6) · 4,2· (t′_ТОА – t_ДА) · 10 ^–3 (2.4)

Результати визначення навести у таблиці 2.9.

Таблиця 2.9

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
GДАгр.в   QДА	т/год   МВт	МЗ: GДАгр.в = QДА = ТЗ: GДАгр.в = QДА = Л: GДАгр.в = QДА =

2.4.9 Визначити витрату води з деаератора – G″_ДА, т/год, для трьох режимів за формулою:

G″_ДА = (1 – α_вип) · G_підж + G_ДА^гр.в (2.5)

Результати визначення навести у вигляді таблиці 2.10.

Таблиця 2.10

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
G″ДА	оС	МЗ: G″ДА = ТЗ: G″ДА= Л: G″ДА=

2.4.10 Визначити витрату хімочищеної води, що надходить в деаератор – G_ХОВ , тЇгод, для трьох режимів за формулою:

G_ХОВ= (1 + α_вип) · G_підж (2.6)

Результати визначення навести у таблиці 2.11.

Таблиця 2.11

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
Gхов	т/год	МЗ: Gхов = ТЗ: Л:

2.4.11. Визначити витрату сирої води для підживлення теплової мережі – G_с.в., т/год, для трьох режи­мів за формулою:

G_с.в. = К_хво · G_хов., (2.7)

Результати визначення навести у таблиці 2.12.

Таблиця 2.12

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
Gс.в.	т/год	МЗ: Gс.в. = ТЗ: Л:

2.4.12. Визначити теплову потужність підігрівника сирої води (ПСВ) – Q_ПСВ, МВт, та витрату високотемпературної грійної води на ПСВ – G_ПСВ , т/год, для трьох режимів за формулами:

Q_ПСВ = (G_с.в. /3,6) · 4,2· (t″_с.в – t′_с.в) · 10 ^–3 (2.8)

G_ПСВ ^гр.в = Q_ПСВ· 3,6 · 10 ³ / [4,2 · (t′_ТОА – t″_ТОА)] (2.9)

Результати визначення навести у таблиці 2.13.

Таблиця 2.13

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
QПСВ   GПСВгр.в	МВт   т/год	МЗ: QПСВ = GПСВгр.в = ТЗ: QПСВ = GПСВгр.в = Л: QПСВ = GПСВгр.в =

2.4.13 Визначити теплову потужність підігрівника хімочищеної води (ПХВ) – Q_ПХВ, МВт, та витрату грійної води води на ПХВ – G_ПХВ^гр.в, т/год для трьох режи­мів, за формулами:

Q_ПХВ = (G_с.в. /3,6) · 4,2 · (t″ _хов – t′ _хов) · 10 ^–3 (2.10)

G_ПХВ^гр.в = Q_ПХВ · 3,6 · 10 ³ / [4,2 · (t′_ТОА – t″_ТОА)] (2.11)

Результати визначення навести у таблиці 2.14.

Таблиця 2.14

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
QПХВ   GПХВ гр.в	МВт   т/год	МЗ: QПХВ = GПХВгр.в = ТЗ: QПХВ = GПХВгр.в = Л: QПХВ = GПХВгр.в =

2.4.14 Визначити витрату технологічної води на підігрівник технологічної води (ПТВ) –G_техн.в, т/год, теплову потужність ПТВ – Q_ПТВ, МВт, та витрату грійної води води на ПТВ – G_ПТВ^гр.в, т/год, для трьох режимів, за формулами:

G_техн.в = Q_ПП · 3,6 ·10 ³ / (4,2 · t″ _техн.в) (2.12)

Q_ПТВ = (G_техн.в /3,6) · 4,2 · (t″ _техн.в – t′ _техн.в) · 10 ^–3 (2.13)

G_ПТВ^гр.в = Q_ПТВ ·3,6·10 ³ / [4,2 · (t′_ТОА – t″_ТОА)] (2.14)

Результати визначення навести у таблиці 2.15.

Таблиця 2.15

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
Gтехн.в QПТВ GПТВгр.в	т/год МВт т/год	Gтехн.в = QПТВ = GПТВгр.в =

2.4.15 Визначити сумарну витрату грійної води з “базового” котла на на внутріш­нє споживання котельні – ΣG_вн^гр.в, т/год, для трьох режимів за формулою:

ΣG_вн ^гр.в = G_ПТВ^гр.в + G_ПХВ ^гр.в + G_ПСВ^гр.в + G_ДА^гр.в (2.15)

Результати визначення навести у таблиці 2.16.

Таблиця 2.16

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
ΣGвн гр.в	т/год	МЗ: ΣGвн гр.в = ТЗ: Л:

2.4.16 Визначити температуру зворотної води на вході мережних насосів (після змішування всіх потоків) – τ_звор , ^оС, за формулою:

τ_звор = (G₂ ·τ₂+ G_ПТВ ^гр.в · t″_ТОА + G_ПХВ ^гр.в · t″_ТОА + G_ПСВ^гр.в · t″_ТОА +

+ G″_ДА· t″_ДА) / (G₂ +G_ПТВ ^гр.в + G_ПХВ ^гр.в + G_ПСВ^гр.в + G″_ДА) (2.16)

Результати визначення навести у таблиці 2.17.

Таблиця 2.17

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
τзвор	оС	МЗ: τзвор = ТЗ: τзвор = Л: τзвор =

2.4.17. Визначити загальну теплову потужність котельні з “ви­роб­­леної” теплоти – ∑Q_КОТ, т/год, з урахуван­ням теплоти, внесеної во­дою підживлення, трьох режимів за формулою:

∑Q_КОТ = ∑Q_ЖР + Q_ПТВ + Q_ПХВ + Q_ПСВ + Q_ДА – (G_підж/3,6) · 4,2 · t_с.в·10 ^–3 (2.17)

Результати визначення навести у таблиці 2.18.

Таблиця 2.18

Позн.	Один. виміру	Визначення результата	Значення для режимів
МЗ	ТЗ	Л
∑QКОТ	МВт	МЗ: ∑QКОТ = ТЗ: Л:

2.4.18. Встановити типорозмір встановлюваних в котельні водогрійних котлів, їх но­­мі­нальну теплову потужність – Q _ВК.НОМ , МВт, номінальний пропуск води че­рез котли – G _ВК.НОМ, т/год, ККД котлів – η_ВК.НОМ , од, темпе­ра­турні пара­мет­ри – t _ВК.НОМ, ^оС, та t״ _ВК.НОМ,_. ^оС.

Вибір типорозміру водогрійних котлів здійснити у відповідності до наступної рекомендації:

Приймаючи до уваги, що теплове навантаження котельної в режимі МЗ суттєво перевищує навантаження для інших режимів, та ту обставину, що во­догрійні котли не допускається експлу­атувати з тепловим навантаженням, нижчим на 30 % від но­мі­­нального, типорозмір встановлюваних водогрій­них кот­­лів потрібно приймати, та­ким чином, щоб за умови найменшого теп­ло­вого навантаження котельні в літньому режимі в експлуатації залишався мінімум один котел з наванта­жен­ням не нижче 30 % від номі­нального.

Температурний режим такого котла має бути “базовим”, щоб забезпечити мінімізацію витрат грійної води на внутрішньокотельні потреби.

Наприклад, теплове навантаження котельні в МЗ режимі – 36 МВт, в режи­мі ТЗ – 22,0 МВт, в режимі Л – 16,0 МВт.

Котлів з номінальною потужністю 16,0 МВт на ринку обладнання не існує.

До вста­новлення слід прийняти найближчий до мінімальної потужності котельні котел КВ-ГМ-20, з номінальною тепловою потужністю 23,2 МВт (20 Гкал/год).

У цьому разі, в режимі Л в експлуатації буде один котел з навантаженням 16,0 МВт, в режимі ТЗ – два котла з навантаженнім 11,0 МВт кожний, в МЗ режимі – два котла з навантаженням 18,0 МВт кожний.

Результати визначення навести у таблиці 2.19.

Таблиця 2.19

Позн.	Одиниця виміру	Визначення результата
Типорозмір котла Q ВК.НОМ G ВК.НОМ η ВК.НОМ t׳ ВК.НОМ t״ ВК.НОМ	- МВт т/год % оС оС

2.4.19 Визначити число встановлених в котельні водогрійних котлів – N_ВК.ВСТ, шт., за формулою:

N_ВК.ВСТ = ∑Q_КОТ / Q_ВК.НОМ ^*) (2.18)