Obliczenia do kotłownMareki


2. OBLICZENIA.

    1. Dobór kotłów.

Założenia projektowe: Qco= 587 kW

Qcwu =108 kW

Qt = 300 kW

Qzap = Qco + Qcwu + Qt = 587+108+300 = 995 kW

Na podstawie wykresu uporządkowanych obciążeń cieplnych dobrano dwa kotły Vissmann Paromat Simplex o mocy odpowiednio : pierwszy kocioł Q1 = 460 kW i drugi kocioł Q2 = 575 kW.

Moc obu kotłów ( moc kotłowni ) wynosi Qk = Q1 +Q2 = 460+575=1035 kW > Qzap =995 kW.

Dobór liczby jednostek został podyktowany względami inwestycyjnymi oraz eksploatacyjnymi.

Parametry pracy kotła Paromat Simplex Q1 = 460 kW:

Parametry pracy kotła Paromat Simplex Q2 = 575 kW:

    1. Dobór palnika.

Oba kotły posiadają dobrane palniki firmy Weishaupt. Są to palniki wentylatorowe olejowe

typu L3Z-A z głowicą zapłonową M5/2a- 116*40.

Dane techniczne palników Weishaupt:

    1. Dobór zasobników cieplej wody użytkowej.

Na podstawie zapotrzebowania ciepła na potrzeby c.w.u. ( Qcwu = 108 kW ), dobrano dwa pionowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej Vissmann typu VertiCell- HG bez otworu kołnierzowego o łącznej mocy 114 kW .

Dane techniczne podgrzewacza VertiCell - HG :

Uwaga :

W katalogach producenta założono że temperatura zasilania podgrzewacza VertiCell wynosi 90°C i dla tej wartości podano dane techniczne . W tym jednak przypadku - zapotrzebowanie na najwyższe parametry jakie musi wytworzyć kotłownia wynosi 95°C, więc istnieje możliwość wykorzystania tych parametrów do zasilenia podgrzewaczy c.w.u.. Różnicę 5°C można w tym przypadku potraktować jako niewielką nadwyżkę na pokrycie strat ciepła na drodze kocioł - podgrzewacz.

 Dobór pomp obiegowych.

      1. Pompa obiegu co : Gp = 9,34 kg/s = 33,6 m3/h , Hp = 30,6 kPa = 3,1 m.s.w.

Dobrano pompę typu IP 80 /140 - 1,1/4 firmy Wilo

      1. Pompa obiegu technologii : Gp =2,0 kg/s = 7,2 m3/h , Hp = 37,1 kPa =3,8 m.s.w.

Dobrano pompę typu Bn 50 / 125 - 0,55 /4 firmy Wilo

      1. Pompa obiegowa na cele ciepłej wody : Gp =3,0 m3/h , Hp = 1,5 m.

Dobrano dwie pompy typu RP 30/100 r EM firmy Wilo na trzecim stopniu pracy, po jednej dla każdego podgrzewacza.

      1. Pompa podmieszania gorącego . Wydajność pompy -50 % wydajności pomp obiegowych.

Gp = 20,4 m3/h , Hp =3,0 m.s.w.

Dobrano pompę typu P 50/160 r DM firmy Wilo na pierwszym stopniu pracy.

      1. Pompę uzupełniająca.

Przyjęto że wodociąg zewnętrzny zapewni odpowiednie ciśnienie.

      1. Pompa obiegu kotła .

Moc obu kotłów Q1 + Q2 = 460 +575 = 1035 kW

Przepływ masowy

0x01 graphic

Hp= 2,0 m.s.w.

Dobrano pompę typu firmy WiloP 100/160r DM na drugim stopniu pracy.

2.5. Dobór urządzeń zabezpieczających systemu zamkniętego dla kotłów olejowych .

      1. Dobór zaworu bezpieczeństwa.

Kocioł Q1 = 460 kW

Ciśnienie dopuszczalne p r = 5 bar = 0,5 MPa ,

pr = min {pn} - minimalne z ciśnień roboczych w instalacji

Ciśnienie otwarcia zaworu p1 = 1,1 * p r = 0,55 M.Pa

Ciśnienie atmosferyczne p2 = 0,1 MPa

Wymagana przepustowość zaworu m.:

0x01 graphic
,

r = 2107,4 kJ/kg - ciepło parowania przy ciśnieniu p1

Wymagana powierzchnia zaworu bezpieczeństwa :

0x01 graphic

0x01 graphic

Gdzie:

i1= 653,8 kJ /kg

i2 = 419,1 kJ /kg

K1 = 0,53 - wsp . poprawkowy.

K2 = 1 , K2 = f (  ,  gdzie

  , dla pary 0x01 graphic

0x01 graphic

ρ = 912 kg/m3 - gęstość wody na linii nasycenia dla p1.

 ,  dla pary

   dla cieczy

Stąd:

A= 39,2+13,9 = 53,1 mm2 , stąd średnica przelotu d:

0x01 graphic

Dobrano zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy ,sprężynowy z dzwonem wspomagającym kątowy kołnierzowy typu Si - 6301 M. o średnicy d1xd2 = 20x32 mm i średnicy przelotu dp = 16 mm i ciśnieniu początku otwarcia 0,5 MPa.

Kocioł Q2 = 575 kW

Ciśnienie dopuszczalne p r = 5 bar = 0,5 MPa ,

pr = min {pn} -minimalne z ciśnień roboczych w instalacji

Ciśnienie otwarcia zaworu p1 = 1,1 * p r = 0,55 MPa

Ciśnienie atmosferyczne p2 = 0,1 MPa

Wymagana przepustowość zaworu m.:

0x01 graphic
, r = 2107,4 kJ/kg - ciepło parowania

Wymagana powierzchnia zaworu bezpieczeństwa :

0x01 graphic

0x01 graphic

Gdzie:

i1= 653,8 kJ /kg

i2 = 419,1 kJ /kg

K1 = 0,53 - wsp . poprawkowy.

K2 = 1 , K2 = f (  ,  gdzie

  , dla pary 0x01 graphic

0x01 graphic

ρ = 912 kg/m3 - gęstość wody na linii nasycenia dla p1.

 ,  dla pary

   dla cieczy

Stąd:

A= 40,72+17,13 = 57,85 mm2 , stąd średnica przelotu d:

0x01 graphic

Dobrano zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy ,sprężynowy z dzwonem wspomagającym kątowy kołnierzowy typu Si 6301 M. o średnicy d1xd2 = 20x32 mm i średnicy przelotu dp = 16 mm i ciśnieniu początku otwarcia 0,5 MPa.

      1. Dobór naczynia wzbiorczego wg PN-91-B-02414 .

Objętość użytkowa naczynia wzbiorczego:

Vu = 1,1* V*ρ  m3]

tm. = ½ * ( tz + tp ) = ½* ( 85 + 70 ) = 77,5°C

  0,0271 dm3 /kg

V = Vco + Vcwu + Vt + Vkotłów [ m3 ]

Przyjęto a = 25 dla instalacji z grzejnikami członowymi.

Przyjęto b = 8 dla ogrzewania pompowego.

V = Vco + Vcwu + Vt + Vkotła = 29,4 + 0,5 + 2,5 + 1,53 = 33,93 m3

Stąd pojemność użytkowa naczynia :

Vu = 1,1* V*ρ  , 33,93*999,6*0,0271 = 1011 dm3 = 1,01 m3

Pojemność całkowita naczynia :

0x01 graphic

Przyjmuję p = 0,164 + 0,02 = 0,184 MPa

0x01 graphic

Dobrano przeponowe naczynie wzbiorcze firmy Reflex typu GF ST1000

O pojemności całkowitej Vn = 2000 L

O pojemności użytkowej Vu = 1500 L

Dopuszczalne ciśnienie pracy naczynia p max = 6 bar

Wymiary naczynia D x H x h = 1200x2540x245 mm

Średnica nominalna przyłącza DN 65

      1. Określenie średnicy rury wzbiorczej.

0x01 graphic

Przyjęto średnicę rury wzbiorczej d = 25 mm , ( króciec do podłączenia naczynia do instalacji R 1” ).

    1. Dobór urządzeń regulacyjnych.

      1. Dobór przekładni hydraulicznej.

Ze względu na moc obu kotłów Qk = 1035 kW dobrano przekładnię hydrauliczną DN 200

o wymiarach D = 350 mm i prędkości przepływu w rozdzielaczu 0,1 m/s.

2.6.2. Dobór zaworu mieszającego.

2.6.2.1.Dobór zaworu mieszającego do co.

0x01 graphic

dxg

L

dzetta

v

R

Dpl=RL

Dpc

mm

m.

m./s

Pa/m.

Pa

Pa

Pa

121x4

6

12,5

0,9

235

1410

0,92

1410,92

219x5

2

0,4

8

16

16

suma

1410,92

0x01 graphic

po =1410,92 Pa = 0,014 bar

0x01 graphic

0x01 graphic

Dobrano zawór trójdrogowy Samson typu 3244 DN 150 o kv =300 ,stąd autorytet zaworu:

0x01 graphic

0x01 graphic

2.6.2.2. Dobór zaworu do podmieszania gorącego kotła.

Kocioł Q = 460 kW

0x01 graphic

dxg

L

dzetta

v

R

Dpl=RL

Dpc

mm

m.

m./s

Pa/m.

Pa

Pa

Pa

127x4

10

15,3

1,2

135

1350

1,12

1351,1

po=1351,1 Pa = 0,013 bar

0x01 graphic

0x01 graphic

Dobrano zawór trójdrogowy Samson typu 241-2 DN 150 o kv =260 ,stąd autorytet zaworu:

0x01 graphic

0x01 graphic

Kocioł Q = 575 kW.

0x01 graphic

dxg

L

dzetta

v

R

Dpl=RL

Dpc

mm

m.

m./s

Pa/m.

Pa

Pa

Pa

127x4

12

16,5

1,2

135

1620

1,2

1621,2

po=1621,2 Pa = 0,016 bar

0x01 graphic

0x01 graphic

Dobrano zawór trójdrogowy Samson typu 241-2 DN 150 o kv =260 ,stąd autorytet zaworu:

0x01 graphic

0x01 graphic

2.7. Dobór komina.

Według zaleceń producenta kotłów ( Vissmann ) dla kotłów olejowych i gazowych typu Paromat i Turbomat od 70 kW z nadciśnieniem w komorze spalania ,przyjęto kominy firmy Schiedel osobno dla

każdego kotła.

Są to kominy dwuściankowe ze stali szlachetnej o przekroju kołowym zakończone przykryciem .

Przy doborze średnicy i wysokości kominów wykorzystano diagram producenta.

Dobrano wg diagramu :

Komin dla kotła I o mocy 460 kW - H =20 m. , D = 0,3 m

Komin dla kotła II o mocy 575 kW - H =20 m. , D = 0,35 m

    1. Wentylacja kotłowni.

      1. kanał nawiewny

Zgodnie z „ Warunkami technicznymi wykonania i odbioru kotłowni na paliwo gazowe i olejowe” , wentylacja powinna zapewnić niezbedny strumień powietrza dla wentylacji pomieszczenia i dla prawidłowego spalania paliwa podczas pracy kotłów.

Przyjęto , że pole przekroju otworu nawiewnego powinno wynosić co najmniej 5 cm 2 na każdy kW nominalnej mocy cieplnej kotłów .

FN = 5* 1035 = 5175 cm2

Po uwzględnieniu żaluzji FN = 1,1* 5175 = 5693 cm2.

Dobrano dla potrzeb wentylacji i spalania dwa kanały nawiewne 0,55 x 0,55 m. , o łącznej powierzchni FN = 6050 cm2 umieszczone 0,5 m. nad posadzką.

      1. kanał wywiewny

Wentylacja wywiewna pomieszczenia kotłowni powinna odprowadzać powietrze na zewnątrz.

Przyjęto , że pole przekroju otworu nawiewnego powinno być równe ½ pola przekroju kanału nawiewnego.

Dobrano dla potrzeb wentylacji i spalania jeden kanał wywiewny 0,55 x 0,55 m. , o łącznej powierzchni FW =3025 cm2 umieszczony pod sufitem.

    1. Obliczenie ilości paliwa.

0x01 graphic

0x01 graphic

Gdzie : Qk - moc kotła

Ho = 41900 kJ/kg - wartość opałowa oleju EL

  ,  sprawność kotłowni i instalacji wewnętrznej

      1. Zapotrzebowanie paliwa na co.

0x01 graphic

2.9.2. Zapotrzebowanie paliwa na c.w.u.

0x01 graphic

z = 12 h - czas działania cwu.

2.9.3. Zapotrzebowanie paliwa na technologię.

0x01 graphic

z = 12 h - czas działania technologii.

2.9.4. Miesięczne zapotrzebowanie na paliwo.

0x01 graphic

Dobrano jeden zbiornik na olej o pojemności 25000 litrów magazynujący dwutygodniowy zapas oleju.

    1. Dobór elementów instalacji paliwowej.

Zgodnie z zaleceniami producenta palników, firmą Weishaupt dobrano układ instalacji paliwowej składający się z dwóch palników Weishaupt L3Z-A , dwóch oddzielnych przewodów zasilających i jednego wspólnego przewodu powrotnego.

Na każdym przewodzie zasilającym dobrano filtr oleju z nawrotem firmy Oventrop wyposażony w zawór szybkozamykający z podwójną uszczelką typu o- ring i w zawór odpowietrzający do rozruchu.

Korpus filtra i zawór z mosiądzu , z przestawnym wspornikiem mocującym , osadnik ze szkła cellidor.

    1. Dobór urządzeń do uzdatniania wody.

Dla instalacji co dobrano filtroodmulnik typu 120 firmy Termen.

Dla instalacji technologii dobrano filtroodmulnik typu 90firmy Termen

Dla instalacji c.w.u. dobrano filtroodmulnik typu 60 firmy Termen

    1. Dodatkowe obliczenia dla kotłowni na paliwo stałe.

2.12.1 Przekrój komina i czopucha.

0x01 graphic

a = 0,03 - wsp. zależny od rodzaju komina.

Qk = 1035000 W - moc kotłowni

H = 20 m. - wysokość czynna komina

Dobrano komin o wymiarach 73x73 cm , Fk = 5329 cm2.

2.12.2.Wentylacja.

  1. kanał nawiewny FN = 0,5 *Fk = 2634 cm2.

Dobrano kanał o wymiarach 52x52 cm ,FN = 2704 cm2 > 20x20 cm.

  1. kanał wywiewny FW = 0,25 Fk = 1332 cm2.

Dobrano kanał o wymiarach 37x37 cm ,FW = 1369 cm2 > 14x14 cm.

2.12.3. Powierzchnie składu opału oraz popiołu i żużla.

Zapotrzebowanie na paliwo : B = ( y*86400*Qobl*Sd*a ) / ( Qi*(ti-te)*w*s [kg/rok]

y = 0,95 - wsp. zmniejszający ( dla sposobu użytkowania z osłabieniem w nocy )

Qobl = 1035 kW

Sd = 4000 - liczba stopniodni dla Warszawy.

a = 1 - wsp. zwiększający stosowany w pierwszych okresach ogrzewania

Qi = 23000 kJ/kg - wartość opałowa węgla

w = 0,55 - sprawność kotłowni i instalacji wew.

s = 0,93 - sprawność sieci

Miejscowość : Warszawa

ti = 20°C

te = - 20°C

B = ( 0,95*86400*1035*4000*1,0 ) / ( 2300*0,55*0,93*40 ) = 7221114 kg / rok

B = 7221,1 ton /rok.

Powierzchnia składu opału : F = ( B / (h*ρp.) )* (1+a) [ m2 ].

B = 7221,1 * 0,2 = 1444 ton =1444000 kg - masa magazynowanego paliwa

ρp. = 750 kg/m3 - gęstość nasypowa

h = 2m.- wys. nasypu

a = 0,25

F = ( 1444000 / 750*2 )* 1,25 = 1203 m2.

Powierzchnia składu żużla : Fż = ( Bż / (hż*ρż.) ) [ m2 ].

Bż = 0,007*B*n*A [ kg/ 14 dni ]

B = 1444000 kg

n = 14 dni - liczba dni składu żużla

A = 0,2 - zawartość żużla w paliwie

Bż = 0,007*1444000*14*0,2 =28302,4 kg/14 dni.

Fż = 28302,4 / 750*2 = 18,8 m2.

  1. OPIS TECHNICZNY.

    1. Założenia podstawowe.

CO - tz/tp = 85/70 ° C

TECHN. - tz/tp = 95/60 °C

CO -  p = 21,0 kPa

TECHN. - p = 19,1 kPa

    1. Koncepcja kotłowni .

Na podstawie wykresu uporządkowanych obciążeń cieplnych dobrano dwa kotły Vissmann Paromat Simplex o mocy odpowiednio : pierwszy kocioł Q1 = 460 kW i drugi kocioł Q2 = 575 kW.

Moc obu kotłów ( moc kotłowni ) wynosi Qk = Q1 +Q2 = 460+575=1035 kW > Qzap =995 kW.

Dobór liczby jednostek został podyktowany względami inwestycyjnymi oraz eksploatacyjnymi.

Parametry pracy kotła Paromat Simplex Q1 = 460 kW:

Parametry pracy kotła Paromat Simplex Q2 = 575 kW:

    1. Urządzenia regulacyjne .

Kotły Paromat Simplex wyposażone są w mikrokomputerowe regulatory obiegu kotła Dekamatik MI i M2 , sterują one pracą kotła .

Do sterowania parametrami obiegów grzewczych przyjmuje się regulatory Dekametik HK-1 , ustalają one parametry czynnika grzewczego w zależności od temperatury zewnętrznej, sterując pracą pompy i zaworu mieszającego.

Projektuje się zawór mieszający trójdrogowy kołnierzowy DN150 z napędem elektrycznym firmy Vissmann . Dla zabezpieczenia kotła przed spadkiem temperatury wody powrotnej poniżej wartości dopuszczalnej projektuje się zgodnie z wytycznymi producenta firmy Vissman pompę mieszającą .

W instalacji zastosowano przekładnę hydrauliczną DN 200.

    1. Pompy oraz urządzenia dodatkowe w kotłowni.

1.4.1. Na podstawie obliczeń hydraulicznych dobrano następujące pompy obiegowe.

Uwaga.:

Parametry pomp znajdują się w punkcie 2.4. Dobór pomp obiegowych.

Do doboru pomp wykorzystano komputerowy program doboru producenta Wilo Select PL 98.

1.4.2. Urządzenia dodatkowe.

O pojemności całkowitej Vn = 2000 L

O pojemności użytkowej Vu = 1500 L

Dopuszczalne ciśnienie pracy naczynia p max = 6 bar

Wymiary naczynia D x H x h = 1200x2540x245 mm

Średnica nominalna przyłącza DN 65

Ponadto oba kotły posiadają , fabrycznie wbudowane ,ograniczniki temperatury maksymalnej oraz system diagnostyczny informujący o awarii.

Dla instalacji technologii dobrano filtroodmulnik typu 90firmy Termen

Dla instalacji c.w.u. dobrano filtroodmulnik typu 60 firmy Termen

1.5. Instalacja paliwowa.

Olej magazynowany jest w jednym zbiorniku o pojemności V = 25 m3 firmy Oltrans o wymiarach

d x h = 1,5 x 3,5m. Zbiornik znajduje się w osobnym pomieszczeniu ,oddzielonym od pomieszczenia kotłów ścianami o 4 ( dla ścian) i 2 ( dla stropów ) klasie odporności ogniowej. Lokalizację magazynu paliw przewiduje się w sąsiedztwie pomieszczenia kotłów ,nie wolno wykorzystywać go do innych celów. W magazynie tym należy wykonać wannę olejoszczelą ,poprzez wykonanie progu o wysokości 0,8 m. , posadzkę i ściany należy pomalować farbą chlorokauczukową olejoodporną. Wewnątrz wanny nie mogą się znajdować odpływy do kanalizacji.

Montaż zbiornika wraz z osprzętęm należy wykonać zgodnie z instrukcją montażu podaną przez producenta , w tym przypadku jednocześnie producenta palników - firmę Weishaupt , zgodnie za schematem podanym na rysunku.

Olej jest doprowadzany do palnika w systemie trzyrurowym . Przed palnikiem znajduje się filtr oleju firmy Oventrop.

1.6. Pomieszczenie kotłów.

Pomieszczenie kotłów jest oddzielone od sąsiednich pomieszczeń ścianami i stropami oddzieleń przeciwpożarowych o klasach : 2 dla stropów , 4 dla ścian i 0,5 dla drzwi.

Kotły należy ustawić na fundamentach o wysokości 0,5 m.

W pomieszczeniu kotłów znajdują się dwa kanały nawiewne 0,55 x 0,55 m. i jeden kanał wywiewny

0,55 x0,55 m.

1.7. Pomieszczenie zbiornika oleju.

W pomieszczeniu nie ma okien . Zbiornik posadowiono na fundamencie o wysokości 0,5 m.

W pomieszczeniu znajduje się kanał nawiewny 0,55 x 0,55 m. i kanał wywiewny 0,55 x0,55 m.

    1. Określenie temperatury i strumienia masy wody powracającej do kotłów.

( dane do obliczeń w tabeli 1.).

      1. Warunki obliczeniowe .

Lokalizacja kotłowni - Warszawa , III strefa klimatyczna , te obl = -20°C

Strumienie masy:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

t1 = 80°C - powrót z cwu

t2 = 60 °C - powrót z technologii

t3 = 70°C - powrót z co.

0x01 graphic

0x01 graphic

      1. .Przy założeniu:

te= +12°C i co działa , mcwu = const , m.t = const

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

2.13.3. Przy założeniu te = +15°C ,co nie działa , mcwu = const , m.t = const

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

2.13.4. Określenie parametrów wody do podmieszania dla co.

Ponieważ kotłownia ma zapotrzebowanie na wysokie parametry na technologię 95/60°C i nieco

niższe na co 85/70°C ,stąd istnieje potrzeba podmieszania dla co.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
85°C Grzejnik 70°C t1 = 95°C

0x08 graphic
t2= 70°C

0x08 graphic
t3 =85°C

m3 = 9,34 kg/s

0x08 graphic
0x08 graphic
m3 , t3 =85°C

m2 , t2= 70°C m1 + m2 = m3

m1 t1 + m2t2 = m3t3 , stąd :

m1 = 5,81 kg/s

m1 , t1 = 95°C 70°C m2= 3,53 kg/s



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
obliczenia do projektu czyjeś
Obliczenia do programu podstawowego sygnalizacji trójfazowej
Obliczenia do sprzegla Ł O
Obliczenia do Projektu
obliczenia do ćw 26
obliczenia do laborek 1 cz1
Obliczenia do Nr i Noc
Obliczenia do sprzegla Sz P
tabela z obliczeniami do projektu 2
OBLICZENIA do projektu
OBLICZENIA do licznika
Obliczenia do?
Obliczenia do Projektu 70H7 e8, POLITECHNIKA WARSZAWSKA
obliczenia do sprawozdania bez czerwonego
Obliczenia do sprawka by P, Mechanika i Budowa Maszyn PWR MiBM, Semestr I, Fizyka, laborki, sprawozd
OBLICZENIA DO WYIESIENIA PROJEKTU W TERENIE, studia, rok III, geo inż, od Marzeny
obliczenia do 7.2, Chemia Fizyczna, Chemia fizyczna

więcej podobnych podstron