Теплота необх.потребителям для расчетных условий
Аннотация
Рассмотрены альтернативные варианты замены двух автономных водогрейных котлов и технико-экономическим расчетом обоснован выбор одного автономного парового котла. Также рассмотрен вариант установки на газоходы дизель-генераторов водогрейных утилизационных котлов для обеспечения части потребителей горячей водой. Проведены проверочные расчеты трубопроводов систем отопления и систем обслуживающих автономный котел. Выполнен тепловой расчет котла, а также расчет системы передачи теплоты от пара к воде. Предложен способ снижения вибрации корпуса судна. Разработан технологический вопрос, вопросы охраны труда и окружающей среды. Приведено экономическое обоснование проекта.
Листов 71 Чертежей 8
Оглавление Аннотация Введение 1. Анализ задания 2. Расчет системы отопления 3. Выбор автономного котла 1) Описание и размеры 2) Тепловой расчет 3) Расчет питательной системы котла и выбор центробежного насоса 4) Принципиальная схема топливной системы котла 5) Средства автоматики котла 4. Расчет системы «пар-вода» 5. Расчет и выбор котла-утилизатора на газоходы ДГ 6. Гидравлический расчет трубопровода системы радиаторного отопления 7. Расчет и выбор дополнительных теплообменников 8. Гидравлический расчет системы снабжения горячей водой установки для кондиционирования воздуха 9. Охрана труда 1) Анализ вибрации в кормовой части судна 2) Расчет освещения помещения главных двигателей 10. Охрана окружающей среды 11. Гражданская оборона 12. Технологический вопрос 13. Расчет экономической эффективности от использования утиль-котла
Заключение и выводы Список используемой литературы
Введение
В дипломном проекте рассмотрены варианты замены водогрейных котлов на паровой, в связи с увеличением потребности в теплоте, и предложен в качестве наиболее приемлемого в настоящее время, варианта автономный паровой котел КВ 1,6 / 5 паропроизводительностью 1600 кг / ч и рабочим давлением пара 0,5 МПа. Выбор котла был необходим в связи с тем, что вторую навигацию во время зимней стоянки т/х “Сергей Есенин” под гостиницу количества теплоты производимого автономными водогрейными котлами для потребителей горячей воды (а в бо’льшей степени для системы отопления) стало нехватать. При установке предлагаемого для замены котла проверена и оценена целесообразность замены и установки новых элементов систем и оборудования, обслуживающих котел. Т.к. вновь устанавливаемый котел паровой, то в проекте предусмотрена установка двух пароводоподогревателей и питательной цистерны котла. Проанализирована вибрация кормовой части судна и предложены меры по ее снижению. Рассмотрена возможность установки на дизель-генераторы утиль-котлов, для работы в стояночном режиме и обслуживании части потребителей горячей воды. Разработана технология обработки фланцев трубопроводов системы отопления. Рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды. Годовой экономический эффект от предлагаемого использования утилизационных котлов на стояночном режиме и частичной разгрузки автономного котла может составить около 10 млн. рублей. I. Анализ задния
Теплоходы проекта Q-065 постройки судоверфи «Корнойбург» (Австрия) – это трехвинтовые пассажирские теплоходы, предназначенные для перевозок туристов по рекам с ограниченными для судоходства глубинами, а также в районах плавания, соответствующих разряду «О» Речного Регистра РСФСР. Головное судно – т/х «Сергей Есенин».
Основные характеристики: 1. Габаритные размеры судна, (м): Длина – 90,24; Ширина - 15,0; Высота от ОЛ до верхней кромки несъемных частей - 12,66; 2. Размеры корпуса расчетные, (м): Длина - 83,0; Ширина по КВЛ – 13,5; Высота борта до главной палубы - 4,0; 3. Водоизмещение судна с грузом, пассажирами и полными запасами, (т) – 1345; 4. Осадка при водоизмещении 1345т, (м) – 1,63; 5. Скорость на тихой воде при осадке 1,63м, (км/ч) – 22,6; 6. Пассажировместимость, (чел) – 180; 7. Автономность, (сут): по запасам топлива - 10; по запасам масла - 10; по запасам продовольствия - 10; по запасам питьевой воды – не ограничена; по сточно-фановым и подсланевым водам – не ограничена; по вместимости резервных цистерн сточно-фановых и подсланевых вод – 1; 8. Автоматизация – в соответствии с Правилами Речного Регистра РСФСР.
Данные теплоходы эксплуатируются в Московском речном пароходстве с 1984 года и пригодны для перевозки пассажиров по реке Волге на участке Москва-Астрахань. Но в последнее время они используются, в основном, для перевозки иностранных туристов на более коротких линиях (Москва – Санктъ-Петербург) и в качестве гостиниц. Во время зимней стоянки судов данного проекта под гостиницы возникают проблемы с имеющейся системой отопления. В качестве системы отопления на теплоходе установлена установка «Honeywell» фирмы «FLAKT, Gmbh» (Австрия) осуществляющая одновременно отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха. Установка работает с минимальной долей приточного воздуха в 70% летом и осенью (циркуляционный воздух max 30%). Во время переходного периода при наружной температуре в 0оС - +20оС доля приточного воздуха с помощью пневматического регулирования заслонкой устанавливается на 100%. Производительность по воздуху для приборов кондиционирования воздуха была установлена на основании тепловыделения в помещениях; однако для установок приточного воздуха на основании объема помещений и предписанной кратности воздухообмена. Наружный воздух и смесь наружного и циркуляционного воздуха всасывается вентилятором кондиционера через фильтрующую часть, водонагревательную батарею, увлажнительную часть (для питьевой воды с норальной температурой) и охлаждающую (осушительную) батарею, а подводится в отдельные помещения через воздухо - распределительный ящик с батареями дополнительного нагрева и зональные каналы. Тут воздух распределяется с помощью потолочных приборов. Приточный воздух частично отсасывается через кабины санитарных блоков. Остальной воздух поступает через решетки в коридор, где отсасывается соответствующим вентилятором рециркуляционного воздуха (max 30%).
Остальное количество воздуха выводится наружу с помощью высокого давления. Для отопления санитарных и служебных помещений, а также помещений машинных отделений предусмотрена система радиаторного отопления с отопительными панелями. Для производства теплой воды предусмотрено два чугунных секционных котла теплой воды. Централь теплой воды использует получающуюся в котлах теплую воду / +90оС / +70оС / и регулирует циркуляцию теплой воды по отношению к наружной температуре, т.е. в случае изменения наружной температуры от -6оС до +28оС температура циркуляционной теплой воды меняется от +90оС до +30оС. Это регулирование исполняется с помощью зонда “сензор” и чуствительного элемента “сензор” с наружной компенсацией. Пневматический регулировщик действует на пневматический трехходовой клапан, с помощью которого осуществляется смешивание / регулрование температуры / потока воды от насоса теплой воды / возврат теплой воды / и потока воды от котельной установки.
Водоподогревательная установка служит для производства горячей воды, которая требуется: 1) для бойлеров потребителей 2) для установки кондиционирования воздуха и системы радиаторного отопления санитарных и служебных помещений. 3) для системы радиаторного отопления машинных отделений. В машинном отделении проложен кольцевой трубопровод, обеспечивающий следующую циркуляцию: циркуляционный насос системы отопления – котлы-утилизаторы / включенные параллельно / - отопительный котел 1 – отопительный котел 2 – циркуляционный насос системы отопления. Из этого кольцевого трубопровода все потребители отбирают необходимое в данном случае количество воды. Снабжение всех потребителей (см. выше) обеспечивается отдельными циркуляционными насосами. В случае остановки всех насосов потребителей циркуляционный насос системы отопления гарантирует достаточную промывку высокопроизводительных котлов.
При постройке судна и проектировании системы отопления, вентиляции и кондиционирования за основу были взяты следующие расчетные условия: Лето: снаружи +28 оС -50% относительной влажности внутри +23 оС -55% относительной влажности
Переходный: снаружи 0 оС -80% относительной влажности период внутри +21 оС -45% относительной влажности Осень: снаружи -6 оС -70% относительной влажности внутри +21 оС -45% относительной влажности Допуски в соответствии с санитарными предписаниями п.2.10.82: +- 2 оС для температуры +- 10% для относительной влажности
Для системы радиаторного отопления предусмотрены следующие температуры внутри помещений: в машинных отделениях +15 оС в помещении для аккумуляторов, аварийного дизеля, цеха боцмана, отделении рулевых машин, носового руля, централи питьевой воды, помещении сбора отходов, туалетных, прачечной, амбулатории, изолятора и помещении для глажения + 20 оС в помещениях душевых + 25 оС
Количество теплоты необходимое для обеспечения нормальной жизнедеятельности пассажиров и экипажа:
Теплота необх.потребителям для расчетных условий | ||||||||||||||
Помещения с кондиционированием | 359.910 ккал/ч | |||||||||||||
Помещения с термовентиляцией | 40.020 ккал/ч | |||||||||||||
Помещения с радиаторным отоплением | 37.897 ккал/ч | |||||||||||||
Теплота необходимая для бойлеров горячей воды | 230.000 ккал/ч | |||||||||||||
ИТОГО необходимое кол-во теплоты: | 667.827 ккал/ч |
Для производства необходимого количества тепла предусмотрены два отопительных котла теплопроизводительностью 335.000 ккал/ч, а также для утилизации тепла отходящих газов трех главных двигателей установлены три котла-утилизатора с теплопроизводительностью 120.000 ккал/ч каждый при полной нагрузке.
|
|
Технические данные отопительного котла «Lollar» 35.1 фирмы Buderus с наддувом на жидком топливе:
количество секций - 13
номинальная мощность, (ккал/ч) - 335.000
длина котла, (мм) - 970
глубина топки, (мм) - 860
количество воды в котле, (л) - 227
к.п.д. котла, (%) - 90
рабочее давление, (м вод.ст.) - 40
допустимая темп-ра подающей
линии, (оС) - 110
расход топлива при 100%
нагрузке, (кг/ч) - 72
вес котла:
сухого, (кг): - 1800
с водой, (кг): - 3100
форсунка жидкого топлива - Weishaupt типа L3ZAC двухступенчатая со
встроенным подогревателем топлива
умягчитель котельной воды - AQUA CLEAR FLUSSING 180
Котел оборудован двумя регуляторами температуры воды в котле, одним температурным реле, термометром подводимой воды котла и термометром выхлопных газов.
Технические данные котла-утилизатора:
поверхность нагрева, (м2) - 15,2
тепловая нагрузка поверхности нагрева, (ккал/ м2) - 7.900
мощность при полной нагрузке, (ккал/ч) - 120.000
рабочее давление (бар) - 2,5
Котел-утилизатор выполнен в виде газотрубного котла в сварной конструкции
из ст.41КТ.
В выхлопном трубопроводе к котлам-утилизаторам вставлены пневматические запорные клапаны. В зависимости от темпратуры воды в котле-утилизаторе выхлопные газы проходят через них или направляются в обводный трубопровод. Управление клапанами происходит автоматически при помощи термостата в зависимости от температуры воды.
*** - Т.к. в данном дипломном проекте рассматривается модернизация системы отопления, то далее в расчет будут приниматься только условия непосредственно влияющие на систему производства горячей воды.
В связи с тем, что вот уже вторую навигацию в зимний период т/х «С.Есенин» используется под гостиницу возникла необходимость модернизации существующей системы отопления, т.к. из расчетных условий видно, что данная система не расчитана для работы в зимний период, когда температура наружного воздуха опускается ниже отметки -25 оС, а потому не справляется с обогревом помещений.
|
|