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某采暖用熱水鍋爐房工藝設(shè)計(jì)1. 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)的選擇31.1 熱負(fù)荷計(jì)算31.2 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)選擇 42. 水處理設(shè)備的選擇及計(jì)算42.1 確定水處理設(shè)備生產(chǎn)能力42.2 決定水的軟化方法 42.3 軟化設(shè)備選擇計(jì)算 53. 給水設(shè)備和主要管道的選擇計(jì)算 53.1 給水設(shè)備的選擇計(jì)算 53.2 主要管道的管徑計(jì)算 74. 送、引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7 4.1 計(jì)算送風(fēng)量和排煙量 74.2 決定送引風(fēng)管道系統(tǒng)及其初步布置 84.3 決定風(fēng)道和煙道斷面尺寸84.4 決定煙囪的直徑 9 5.料儲(chǔ)運(yùn)方法的選擇 10 5.1 計(jì)算鍋爐房的燃油量 10 5.2 選擇貯油罐與日用油箱106. 鍋爐房工藝布置106.1 鍋爐房建筑106.2 鍋爐房設(shè)備布置116.3 風(fēng)煙管道和主要汽水管道布置11熱源與熱網(wǎng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)熱源部分 設(shè)計(jì)題目:某采暖用熱水鍋爐房工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)地點(diǎn):*設(shè)計(jì)目的:在鍋爐及鍋爐房設(shè)備課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),結(jié)合工程實(shí)際,參考國(guó)家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)計(jì)圖集及其它參考資料,獨(dú)立地完成所要求的鍋爐房工藝設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)課程設(shè)計(jì),系統(tǒng)地掌握設(shè)計(jì)計(jì)算步驟、方法,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力,為以后的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)題目:4號(hào)題目采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷(mw)4.2管網(wǎng)與用戶(hù)端總阻力(mpa)0.22循環(huán)水泵入口定壓(mpa)0.25氣象資料:采暖室外設(shè)計(jì)溫度:-5 采暖室外平均溫度1.4 采暖天數(shù)98 采暖房間室內(nèi)計(jì)算溫度18 (一)鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)的選擇1.熱負(fù)荷計(jì)算(1)計(jì)算熱負(fù)荷對(duì)于本題目,只有采暖熱負(fù)荷的熱水鍋爐房,鍋爐房熱負(fù)荷計(jì)算式簡(jiǎn)化為:qmaxk0k1q1 mwq1采暖最大熱負(fù)荷(熱網(wǎng)輸送的總負(fù)荷),mwk11 ;k01.121.18 。取 k01.15q1=4.2 mw qmax4.83mw(2)平均熱負(fù)荷 qpjk0q1pj q1pj =q1pj =3.03mw qpj3.49mw(3) 全年熱負(fù)荷公式簡(jiǎn)化為:d0k0d1 mj/年 29516659.2mj/年d1采暖全年熱負(fù)荷,mj/年。對(duì)于單純采暖的熱水鍋爐房,公式(附24)簡(jiǎn)化為:d124n1q1pj3600 mj/年 25666660.2mj/年q1pj采暖平均熱負(fù)荷,mw ;n1全年工作天數(shù),按照供熱需要確定。98天鍋爐房熱負(fù)荷匯總表負(fù)荷類(lèi)別采暖期(mw)全年熱負(fù)荷(mj/年)最大計(jì)算熱負(fù)荷平均熱負(fù)荷采暖4.833.49295166592.鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)選擇(1)選擇額定進(jìn)出水溫度95/70的熱水鍋爐。鍋爐的額定壓力應(yīng)能承受熱網(wǎng)循環(huán)水泵出口的最高壓力。 (2)一般說(shuō),鍋爐房總熱功率越小,選用的鍋爐臺(tái)數(shù)也越少。本題目臺(tái)數(shù)選用23臺(tái),每一臺(tái)的熱功率可以相同,也可以有兩種不同熱功率的鍋爐。全部鍋爐熱功率的總和等于或者略微大于鍋爐房計(jì)算熱負(fù)荷。選擇鍋爐 型號(hào)wns 2.81.0/95/70/y(q) 生產(chǎn)廠家 天津盛安鍋爐容器有限公司臺(tái)數(shù)2 設(shè)計(jì)效率92% 排煙溫度180*方案分析:因?yàn)殄仩t的最大熱負(fù)荷為4.83mw 平均熱負(fù)荷為3.49mw選用兩臺(tái)2.8mw的鍋爐既可以滿(mǎn)足最大熱負(fù)荷的要求。又可以在事故時(shí)在鍋爐開(kāi)足馬力的時(shí)候能夠提供2.8mw的負(fù)荷。滿(mǎn)足大多數(shù)用戶(hù)的要求。(2) 水處理設(shè)備的選擇及計(jì)算參考鍋爐教材p405第8行p409倒數(shù)第12行。補(bǔ)充說(shuō)明如下:根據(jù)所選鍋爐的型號(hào)和所給的水質(zhì),對(duì)照gb15762008工業(yè)鍋爐水質(zhì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”)中熱水鍋爐的要求(該標(biāo)準(zhǔn)熱水鍋爐部分內(nèi)容見(jiàn)下頁(yè)表),決定水處理的方式。天然水作為補(bǔ)給水時(shí)都要先經(jīng)過(guò)過(guò)濾,自來(lái)水有些可以不過(guò)濾。然后,熱水鍋爐一般軟化即可,單臺(tái)熱功率大于等于7.0mw的還要除氧。1.確定水處理設(shè)備生產(chǎn)能力對(duì)于本題目,公式(附28)簡(jiǎn)化為:所需軟化水量:g1.2(gbrwgzh) t/hgzh是水處理系統(tǒng)的自耗水量,本題目中可按gbrw的1015計(jì)算。取為12%gbrw取網(wǎng)循環(huán)水量的2%熱網(wǎng)環(huán)水量=0.86qmax/ct =166.2t/h gbrw=3.32t/h gzh=0.40t/hg=1.2(3.32+0.40)=4.46t/h2.決定水的軟化方法熱水鍋爐不考慮相對(duì)堿度。在熱水鍋爐的水處理方法選擇中不考慮排污問(wèn)題.在實(shí)際工作中,原水水質(zhì)較好,所需軟化水量不大時(shí),一般可選用全自動(dòng)組合式離子交換器。如選全自動(dòng)組合式交換器,選用一臺(tái)能連續(xù)出水的即可。設(shè)計(jì)地點(diǎn)懸浮物(mg/l)總硬度(mmol/l)總堿度(mmol/l)溶解固形物(mg/l)ph冬季水溫()*1.25.083.1430075原水水質(zhì)資料:市政給水(自來(lái)水),供水壓力:0.3 mpa 最高地下水位:-6 m根據(jù)自來(lái)水的水質(zhì)資料選用zrj-4型自動(dòng)軟水器其出水量為3.05.0t/h經(jīng)軟化后出水硬度小于0.015mmol/l符合/0.60mmol/l的水質(zhì)要求。、技術(shù)參數(shù)如下:型號(hào):zrj-4 軟化水量:3.05.0t/h 出水硬度:0.015mmol/l 3.軟化設(shè)備選擇計(jì)算4.除氧設(shè)備選擇計(jì)算熱水鍋爐單臺(tái)熱功率大于等于7.0mw的,補(bǔ)給水才要除氧,在7.0mw以下的可以不除氧。 故不考慮除氧5.關(guān)于排污熱水鍋爐正常運(yùn)行中一般不排污,只在熱網(wǎng)的水質(zhì)變得很臟時(shí)才排污。本課程設(shè)計(jì)不考慮排污(三)給水設(shè)備和主要管道的選擇計(jì)算1. 循環(huán)水泵揚(yáng)程的計(jì)算h=h1+h2+h3h1鍋爐房阻力損失,取100kpa;h2供回水管網(wǎng)阻力損失h3最不利用戶(hù)內(nèi)部阻力損失h2+h3總和為0.22 mph=h1+h2+h3=0.32mp每臺(tái)鍋爐流量g=0.86q/ct=96.32t/h2. 循環(huán)水泵的選擇循環(huán)水泵臺(tái)數(shù)的選擇為便于控制以一臺(tái)鍋爐配一臺(tái)泵的形式,故選用3臺(tái)循環(huán)水泵其中一臺(tái)備用。循環(huán)水泵的技術(shù)參數(shù):型號(hào):is100-65-200流量:100m3/h 揚(yáng)程:50m 電機(jī)功率22kw轉(zhuǎn)速:2900 r/min 補(bǔ)給水泵的選取熱水系統(tǒng)的補(bǔ)水量一般根據(jù)系統(tǒng)正常補(bǔ)水和事故補(bǔ)水確定并宜為正常補(bǔ)水的45倍,系統(tǒng)的小時(shí)泄露量宜為系統(tǒng)總的水容積的1%. 按照60min的補(bǔ)水量補(bǔ)水。故=166.21%4=6.65t/h=6.65 m3/h靜水壓線為循環(huán)水泵入口定壓(mpa)0.25mp技術(shù)參數(shù)如下:型號(hào):is65-40-315流量7.5m3/h 揚(yáng)程32.3m轉(zhuǎn)速1450r/min 配用電機(jī)4kw型號(hào)112m4補(bǔ)給水箱的選取:按照40min的補(bǔ)水按6.65*2/3= 4.43m3。選取方形開(kāi)式水箱電動(dòng)泵類(lèi)別臺(tái)數(shù)水 泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)口管徑(mm)出口管徑(mm)外形尺寸長(zhǎng)寬高(mm)型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程(kpa)轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)型號(hào)功率(kw)循環(huán)水泵3is100-65-200100502900221410*540*515補(bǔ)給水泵2is65-40-3157.532.31450112m-441125*490*540水箱類(lèi)別個(gè)數(shù)型號(hào)公稱(chēng)容積(m3)有效容積(m3)水箱(或筒體)尺寸(mm)圓形水箱總高(mm)標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)及頁(yè)次長(zhǎng)寬(或內(nèi)徑)高補(bǔ)給水箱1方形開(kāi)式水箱5.05.22400*16001500膨脹容積的計(jì)算=ata水的單位體積膨脹系數(shù)取0.0006t水溫波動(dòng)范圍,25 系統(tǒng)總的水容量膨脹容積為=t=2.49/h選擇圓形膨脹水箱技術(shù)參數(shù)如下:公稱(chēng)容積0.3有效容積0.33筒體內(nèi)徑800mm 高度800 mm水箱總高度970mm參見(jiàn)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)p3347. 主要管道和閥門(mén)的選擇1鍋爐房循環(huán)水進(jìn)出總管的管徑總管的流量為166.2t/h 即約為166.2m3/h取管內(nèi)流速為1.5m/s則循環(huán)水管的管徑可由下式確定d=18.8=18.8=197.9mmd管道內(nèi)徑,mm g工作狀態(tài)下的體積流量m3/h;v工作狀態(tài)下的流量。循環(huán)水進(jìn)出總管管徑取外徑219壁厚為6的鋼管219*6水泵至鍋爐循環(huán)水管管徑d=18.8=18.8=140mmdn125取1404.5外徑140mm壁厚4.5mm同理補(bǔ)水泵至鍋爐的管徑為38*3(四)送引風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.計(jì)算送風(fēng)量和排煙量每一臺(tái)鍋爐每小時(shí)最大燃油量計(jì)算式:qgl每一臺(tái)鍋爐的額定熱功率,mw;qnet,ar燃料油的收到基低位發(fā)熱量,kj/kg;gl鍋爐熱效率(取百分?jǐn)?shù)的分子計(jì)算),。b=2.55kg/h鍋爐房每小時(shí)最大燃油量計(jì)算式: kg/hqmax鍋爐房計(jì)算熱負(fù)荷,mw;b=4.40kg/h當(dāng)幾臺(tái)鍋爐的熱效率不相等時(shí),對(duì)各臺(tái)鍋爐進(jìn)行負(fù)荷(qmax)分配,分別計(jì)算各臺(tái)鍋爐的燃油量,然后把各臺(tái)鍋爐的燃油量加起來(lái)就是鍋爐房的燃油量。本課程設(shè)計(jì)由于選用的是兩臺(tái)相同的鍋爐故不必進(jìn)行分配。(2)送風(fēng)量計(jì)算收到基成分()carharoarnarsaraarmar85.5513.490.660.040.250.01020密度:888kg/m3收到基低位發(fā)熱量qnet,ar=42915kj/kg理論空氣量v0k0.0889(car0.375sar)0.265har0.0333oar nm3/kgv0k0.0889(85.55+0.3750.25)+0.26513.49-0.03330.66 =11.17m3/kg對(duì)燃油爐,過(guò)量空氣系數(shù)取1.1 ,實(shí)際空氣量vkv0k nm3/kg vk12.28nm3/kg因?yàn)槿加湾仩tq40,所以bjb,則有每一臺(tái)鍋爐的送風(fēng)量:vsfbvk nm3/h由于每臺(tái)鍋爐的送風(fēng)機(jī)都是獨(dú)立配備的,所以此處的燃油量必須是每一臺(tái)鍋爐的數(shù)值: kg/h其中,qgl是每一臺(tái)鍋爐的額定熱功率,mw。vsf25512.28=3131.4nm3/h選用的鼓風(fēng)機(jī):型號(hào):9-26n0 4.5a性能:5008m3/h h=4481pa(3)排煙量計(jì)算ro2體積vro20.01866(car0.375sar) nm3/kgvro20.01866(85.55+0.3750.25)=1.60nm3/kg理論氮?dú)怏w積v0n20.79v0k0.008nar nm3/kgv0n20.7911.17+0.0080.04=8.82nm3/kg理論水蒸汽體積v0h2o0.111har0.0124mar0.0161v0k nm3/kgv0h2o0.11113.49+0.012400.016111.17=1.68nm3/kg理論煙氣量v0yvro2v0n2v0h2o nm3/kgv0y1.608.821.68=12.1nm3/kg實(shí)際煙氣量vyv0y1.0161(1)v0k nm3/kgvy12.11.0161(1.11)=12.2nm3/kg每一臺(tái)鍋爐的排煙量vpybvy nm3/hvpy25512.2=3111nm3/h上式中的 kg/h鍋爐房總煙氣量vzybvy nm3/hvzy4.4012.2=5368nm3/h上式中的 kg/h2.決定送引風(fēng)管道系統(tǒng)及其初步布置送風(fēng)管道簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)道,內(nèi)部流過(guò)的是空氣。引風(fēng)管道又叫煙氣通道,簡(jiǎn)稱(chēng)煙道,內(nèi)部流過(guò)的是煙氣。煙囪是指最后把煙氣排向高空的豎直筒狀煙道。在計(jì)算時(shí),把煙囪看作是煙道的最后一部分。但在討論問(wèn)題時(shí),習(xí)慣上只把鍋爐和煙囪之間的連接部分稱(chēng)為煙道。很多鍋爐要在煙道途中設(shè)置除塵器和引風(fēng)機(jī)。鍋爐產(chǎn)生的煙氣離開(kāi)鍋爐后,經(jīng)過(guò)煙道,進(jìn)入煙囪,再經(jīng)過(guò)煙囪,排入大氣。本題目只布置煙氣通道,小型燃油鍋爐一般采用金屬制圓形截面煙道。可以幾臺(tái)鍋爐共用一根煙囪,對(duì)于小的燃油燃?xì)忮仩t,也可以每臺(tái)鍋爐獨(dú)立設(shè)一根煙囪。3.決定風(fēng)道和煙道斷面尺寸只計(jì)算煙道斷面尺寸,金屬制煙風(fēng)道的流速可以取1015m/s。煙道斷面積 v煙氣流量,nm3/h;當(dāng)計(jì)算每一臺(tái)鍋爐的煙道時(shí),用vpy , f=*vpy =0.12 f=1/4* d=0.39m當(dāng)計(jì)算幾臺(tái)鍋爐匯合后的煙道時(shí),用vzy 。f=vzy*=0.21 流過(guò)煙道的煙氣溫度,。本題目中為簡(jiǎn)化計(jì)算,煙氣溫度允許近似取鍋爐排煙溫度。wy煙氣流速,m/s 。金屬制煙風(fēng)道的流速可以取1015m/s 。取為12m/s4.決定煙囪高度和直徑燃用輕柴油鍋爐的煙囪高度由環(huán)境影響評(píng)價(jià)決定。本題目中由已知條件給出煙囪高度。金屬制煙囪的形狀為上口與下口直徑相同的圓筒形。其內(nèi)部煙氣速度在全負(fù)荷時(shí)為1020m/s,在最小負(fù)荷時(shí)不得小于2.53m/s,以防冷空氣倒灌。用上面的煙道斷面積計(jì)算公式計(jì)算煙囪流通斷面積,求出內(nèi)徑。采暖期f=1/4* d=0.52m 仍取12/s最小負(fù)荷時(shí):= t取為5=2.37mw =216kg/hvzy216*12.2=2635.2nm3/h最小負(fù)荷時(shí): = 0.21 wy煙氣流速,m/s 反算出 =5.89m/s符合不小于2.53m/s,的要求。煙囪高度(m)出口內(nèi)徑(m)錐度i(%)煙氣溫度()煙囪出口煙氣流速(m/s)采暖期最小負(fù)荷時(shí)100.520180125.89(五)燃料儲(chǔ)運(yùn)方法的選擇 1.計(jì)算鍋爐房的燃油量每天最大燃油量計(jì)算式: t/天=10.56t/天全年燃油量計(jì)算式: t/年 =747.6t/年d0全年熱負(fù)荷,mj/年; 取平均熱負(fù)荷qnet,ar燃料油的收到基低位發(fā)熱量,kj/kg;gl鍋爐熱效率(取百分?jǐn)?shù)的分子計(jì)算),。1. 選擇貯油罐與日用油箱貯油罐鍋爐房油罐的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)油的運(yùn)輸方式和供油周期等因素確定。由設(shè)計(jì)給出的燃油資料:0號(hào)柴油,汽車(chē)運(yùn)輸。對(duì)于汽車(chē)運(yùn)輸一般不小于510天的鍋爐房最大消耗量。按8天一次運(yùn)輸 v=8*1000/888=90.4m3選用cy/型地埋式鋼制輕油罐型號(hào):cy/lq-100 公稱(chēng)容積 100 實(shí)際容積112日用油箱:日用輕油箱一般應(yīng)不大于鍋爐房一晝夜的需要量。選用rq-1型日用輕油箱v=10.56*1000
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