冷热源设计说明书

0目录第一章热源课程设计任务书1、课程设计题目……………………………………………………………………22、课程设计目的……………………………………………………………………23、课程设计原始资料………………………………………………………………24、课程设计要求……………………………………………………………………35、课程设计内容……………………………………………………………………36、参考文献…………………………………………………………………………3第二章热源课程设计计算书1、热负荷计算及锅炉选型…………………………………………………………42、锅炉补水量及水处理设备选择…………………………………………………63、换热站选型计算…………………………………………………………………84、供油系统…………………………………………………………………………105、送引凤系统………………………………………………………………………116、烟囱设计…………………………………………………………………………127、锅炉房主要管道设计……………………………………………………………13第三章宾馆制冷工程设计说明1、工程概况…………………………………………………………………………162、负荷计算…………………………………………………………………………163、方案选择…………………………………………………………………………174、冷却塔设计计算…………………………………………………………………195、水泵选型…………………………………………………………………………206、分水器与集水器设计计算………………………………………………………217、膨胀水箱设计计算………………………………………………………………238、配管、保温与防腐………………………………………………………………24*心得体会…………………………………………………………………………251第一章热源课程设计任务书1、课程设计题目北京市××厂××锅炉房工艺设计2、课程设计目的课程设计是“冷热源工程”课程的主要教学环节之一。通过课程设计，了解主要冷热源系统设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高设计计算和制图能力，巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决冷热源工程设计中的实际问题。3、课程设计原始资料1、热负荷数据：全厂生产热负荷为8360KW，采暖面积90000m2，采暖和生产用热方式为直接取自锅炉房的高温水，参数为130℃/70℃。2、燃料资料：AIII/0＃轻柴油查资料的该轻柴油的热值为4.27×104KJ/kg(10200kcal/kg)，密度0.867kg/m3,十六烷值50，水分无，灰分0.1％，硫份1.8％，凝点8℃，闪点，56℃，50度运动粘度4-6。3、水质资料：1)总硬度：4.8mmol/L2)永久硬度：1.4mmol/L3)暂时硬度：3.4mmol/L4)总碱度：3.4mmol/L5)PH值：PH=7.56)溶解氧：5.8mg/L7)悬浮物：0mg/L8)溶解固形物：390mg/L4、气象资料：本次课程设计选择北京为设计城市1）海拔高度：31.2m2）大气压力：冬季1020.4hPa夏季998.6hPa3）冬季采暖室外计算温度：-9℃4）冬季通风室外计算温度：-5℃25）冬季最低日平均温度：-15.9℃5、工作班次两班制4、课程设计要求1、深入领会任务书的内容和意图后，独立完成设计、计算和绘图工作，认真提出完整的设计文件。2、每一阶段设计完成后，必须经指导教师审批后才能进行下一阶段的设计。3、每一阶段设计都必须严格按计划进行，定期完成。4、设计文件、说明书和计算书要求扼要、简明、清晰，设计图纸要求准确，主次分明，采用国家统一的制图标准，图面要求清洁、美观。5、设计文件经审查、考查及格后，才能作课程设计答辩。5、课程设计内容1、冷热源主机设备的选择计算及辅助系统和辅助设备的设计计算2、冷热源机房工艺流程设计及平面布置6、参考文献[1]《冷热源工程》第二版[2]《工业锅炉及锅炉设备》[3]《工业锅炉房设计手册》[4]《工业锅炉房设计规范》[5]《锅炉水处理热力工程》图集[6]《供热通风设计手册》[7]《暖通空调常用数据速查手册》[8]《中央空调设备选型手册》3第二章热源课程设计计算书1、热负荷计算及锅炉选型1.热负荷计算1.1采暖季节热负荷计算)(22110max1QKQKKQ式中0K——考虑热网热损失以及锅炉房泵、吹灰、自用热等因素的系数，取1.05；1K——生产用热的同时使用系数，取0.8；2K——采暖用热的同时使用系数，取1.0；1Q——全厂生产热负荷，8360KW；2Q——全厂采暖热负荷，本次采用北京地区采暖估算指标120W/m2计算，为：2Q=120×90000=10800KW。故：max1Q=1.05×（0.8×8360+1.0×10800）=18362.4KW1.2非采暖季节热负荷计算110max1QKKQ式中0K、1K、1Q——同上式。max1Q=1.05×0.8×8360=7022.4KW2.锅炉型号及台数的选择2.1锅炉选型分析由于本次设计要求的是130℃/70℃的高温供回水，而总负荷为18362.4KW，符合这样要求的热水锅炉很少，故本次设计考虑采用蒸汽锅炉，利用蒸汽换热制备130℃度的高温热水。本次先采用热负荷及需用燃油量来估算值来选择锅炉的型号。估算所需燃油的量：L=4max11027.43600QL——燃油需求量；max1Q——热负荷；4——锅炉的热效率，暂估算为85％.可得采暖时期：L=85.01027.436004.183624=1821.3kg/h非采暖时期：L=85.01027.436004.70224=696.5kg/h根据燃油的估算量，和参考各种燃油蒸汽锅炉的型号和参数，暂选择方案：方案一：选择WNS10-1.25-Y[Q]锅炉三台，此锅炉额定蒸发量10t/h,允许热水工作压力为1.25Mpa,额定蒸汽温度194℃,给水温度105℃，燃油消耗量678kg/h，排烟温度度270℃，锅炉热效率为86.2％。采暖时期三台同时运行，非采暖时期运行一台。方案二：选择[K]SZS10-1.25-Y锅炉三台，此锅炉额定蒸发量10t/h,允许热水工作压力为1.25Mpa,额定蒸汽温度194℃,给水温度105℃，燃油消耗量635kg/h，排烟温度度170℃，锅炉热效率为91.04％。采暖时期三台同时运行，非采暖时期只运行一台。2.2锅炉选型方案分析根据锅炉房确定的原则：1）锅炉台数应按照所有运行锅炉在额定蒸发量工作时，能满足锅炉房最大热负荷。2）锅炉的出力、台数应能有效适应热负荷变化的需要，且在任何工况下，应保证锅炉有较高的热效率。3）应考虑热负荷发展的需要。4）锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉检修和扩建的可能性确定。一般新建锅炉房以不少于2台、不超过5台为宜。5）以生产负荷为主或常年供热的锅炉房，应设置一台备用锅炉。以采暖、通风空调为主的锅炉房，一般不设备用锅炉。方案一：采暖时期：L=862.01027.436004.183624=1795.9kg/h与满负荷时的效率：=36789.1795=88.3％非采暖时期：L=862.01027.436004.70224=686.8kg/h与满负荷时的效率：=6788.686=101.3％方案二：采暖时期：L=9104.01027.436004.183624=1700.5kg/h与满负荷时的效率：=36355.1700=89.3％非采暖时期：L=9104.01027.436004.70224=650.3kg/h5与满负荷时的效率：=6353.650=102.4％综合分析方案一和方案二基本多符合上述原则，也都在锅炉的高效率范围内。但考虑到运行经济性和效率等因素，方案二更适合，故本次采用方案二。2、锅炉补水量及水处理设备选择2.1锅炉设备的补给需水量DPKGrwbgl)1001(t/h式中：K——给水管网泄露系数，取1.03D——锅炉房额定蒸发量，t/h；Gn——合格的凝结水回收量（t/h），此处采用蒸汽换热器，凝结水回水率接近100％；β——设备和管道漏损，%，可取0.5%；Ppw——锅炉排污率，取10%。对于采暖季节，补水量为：30)100105.01(03.1bglG=34.64t/h对于非采暖季节，补水量为：10)100105.01(03.1bglG=11.55t/h2.2给水泵选择给水泵台数的选择，应能适应锅炉放全年负荷变化的要求。本锅炉房拟选用四台电动给水泵，其中一台备用。1)采暖季三台启动，其总流量应大于1.1×34.64t/h，即大约为38.10t/h，所以每台给水泵的流量应该大于12.70t/h。给水泵的扬程可按下式计算：HPPH)(1001.1KPa式中：P——锅炉工作压力，MPaΔP——安全阀较高启始压力比工作压力的升高值，因锅炉额定蒸汽压力为1.25MPa，取0.04MPa，H——附加压力，50～100KPa。故水泵扬程：H=1.1×100(1.25+0.04)+0.1=143m故水泵扬程要大于143m。现选用21/2GC-6×6型给水泵：21/2GC-6×6型给水泵性能参数：6流量：Q=15m3/h扬程：H=150m功率：N=22KW2.3给水箱的确定选择给水箱的作用有两个：一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲，二是给水的储备。给水箱的体积，按锅炉的补给水量34.64t/h设计，按给水箱容量的选择的规定，蒸发量大于10t/h,小于60t/h的已选择2个水箱，水箱总容积在1/2~1D。故本次选择方形凝水箱2个，每个凝水箱公称容积10m3,有效容积11.10m3。尺寸长×宽×高(mm)：3000×2000×2000，重量1847.5kg。2.4锅炉排污量计算根据工业锅炉设计手册规定，蒸汽锅炉的给水和锅水水质标准为：给水悬浮物≤5mg/L给水总硬度≤0.03mmol/L给水PH值≥7锅水总碱度≤6-24mmol/L锅水溶解固形物≤3500mg/L溶氧量≤0.1mg/L原水硬度不符合给水要求，必须进行水质处理。按碱平衡率计算锅炉的排污率：155.04.315155.04.31jyjRGGRGP=3.64％按盐平衡率计算锅炉的排污率：155.03903000155.03902yyyRGGRGP=2.06％因为21PP、均小于10%，所以不需要除碱。根据原水水质情况，采用无顶压固定床逆流再生钠离子交换系统。交换剂采用001×7(732)树脂。锅炉排污量通常通过排污率来计算。排污率的大小，可由碱度和含盐量的平衡关系式求出，取其两者的最大值。在上面“软化系统选择”中已经计算了由碱度和含盐量的平衡关系式求出的排污率，其值小于10%，仅在3-4％之间，所以，锅炉排污率取4%。故重新计算排污水量。2.5软水设备选择所需软水补给量：在采暖季节取得最大值：73030)10045.01(03.1)1001(DDPKGrwbgl=1.35t/h故选择LNN-350/1型无顶压固定床逆流再生钠离子交换器两台。公称直径350mm，工作压力小于0.6MPa，出力1t/h，工作树脂层高1200mm，再生好盐量11kg。3、换热站选择换热站热力系统设计原则：换热站热水、供回水温度和压力应根据热用户的需要及计算确定；换热站台数及单台换热器的热容量的确定要便于热负荷的调节。一般汽水换热器不少于两台，其中人一台停止工作时其他运行设备应能满足总热负荷的70％。3.1换热器的选型计算换热器的传热热量：max11.1QQj=1.1×18362.4=20198.6(kW)以光管型管壳式换热器传热系数2500W/m2计算，所需传热面积为：S=jQ/2500=8.08m2选择650ND管壳式（光管）汽水换热器两台；流速0.5m/s,传热量1046×1