6. Obliczenia.
Temat 17
Zaprojektować technologię kotłowni o parametrach:
-Qco=210kW; parametry instalacji c.o. 80/600C – opór instalacji Hi=4,0mH2O
-Ilość mieszańców – U= 140 osób
-Parametry c.w.u. 8/600C
-Opór cyrkulacji H= 1,2mH2O
-Wysokość budynku H=15,0m
I. Zapotrzebowanie ciepłej wody użytkowej
qdobowe=110-130dm3/os
qcałkowite dobowe średnie = 140 os x 110dm3/os i d = 15400 dm3/doba
T=18h
q h śr = 15400/18 = 855,6 dm3/h
Nh=9.32xU-0244= 9.32x140-0244=2.79
q h max =855,6 x 2,79 = 2387,1 dm3/h= 2,4m3/h
Q cwu = q x Cw x ρ x ( tw – tz)
Q cwu = 2,4 x 4,2 x 1000 x (60-8) = 524160 kJ/h = 145,6kW
Dobór kotła
- Q cwu = 145,6kW
- Qco=210kW
Qcałkowite = 355,6 kW
kocił firmy "STALMARK"
moc kotła powinna być większa o 15% mocy obliczeniowej.
Qk= 355,6 kW x 1,15 = 408,94 kW
Zaprojektowano 2 kotły o mocach 220 kW każdy.
Specyfikacja kotła:
Pojemność zbiornika paliwa - 580l dla jednego kotła
Max dopuszczlne ciśnienie robocze - 0,15 Mpa
Wymagany ciąg spalin - 20-35 Pa
Wysokość komina - 9m
Min./max. temp. wody na zasileniu - 50/900C
Powierzchnia wymiany ciepła - 21m2
Pojemność wodna -960 l
Masa kotla -2900kg
Moc wentylatora -370W
Zasilanie -230V
Sprawność kotłą -89,2%
Długość całkowita kotła -270cm
Szerokość -129cm
długość kotłą -169cm
wysokość kotła -212cm
Przekrój czopucha -φ 300
Otwory wywiewno nawiewne :
Fn= 5cm2 x Qk= 5cm2 x 440kW=2200cm2=0,22m2
Fk= 0,5 x Fn = 0,11m2
Powierzchnia i kubatura kotłowni:
Kotłownia musi posiadać 2 wyjscia ewakuacyjne.
Powierzchnia kotłowni:
A= 1m+1,29m+0,5m+1,29m+1m+0,95m+0,5m = 6,53m
B= 1,65m+0,5m+ 2,70m+1m=5,85m
F= A*B= 5,85m*6,53m=37,15m2
H= 3m
V= 111,45m3
Q/V= 440kW/111,45 m3= 3,94
Zapotrzebowanie ilościowe paliwa
Godzinowe zużycie paliwa na cele c.o.
B= Q/(W*η)
Bh=210000/(1,163*5500*0,892)=36,8 kg/h
Zużycie paliwa w ciągu roku na cele c.o.
Dni grzewcze 227 dla średniej temperatury zewnętrznej 1,8oC
Liczba stopnio-dni 4000
Maksymalna różnica temperatur = 40oC
Liczba dni z mocą maksymalną wydajnością : 4000/40=100 dni
Zapotrzebowanie na opał w ciągu roku dla celów grzewczych:
100*24*Bh=100*24*36,8=88320kg/rok
Zużycie paliwa w ciągu roku na cele cwu
Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania ciepła użytkowego
Qw=V*L*Cw*ρ*Δt*k*tuz/(1000*3600)=340195,41kWh/r
B= Qw/(W*η)
B=340195,41*1000/(1,163*0,892*5500)=59624 kg/r
V= Jednostkowe zapotrzebowanie na wode
L- liczba osób
tuz - czas użytkowania
Cw - ciepło właściwe 4,19kJ/(kgK)
ρ - Gęstość wody przyjmowana jako 1000kg/m3
k – mnożnik korekcyjny (przyjęto 1,00 dla temp 55oC)
Δt – różnica temperatur podgrzewania wody
Roczne zapotrzebowanie paliwa dla kotłowni :
59624kg+88320kg=147944kg~150 ton węgla.
Zawory bezpieczeństwa na instalacji c.o.
Ciśnienie robocze kotła: pr = 0,15MPa
Moc kotła: 2 x 220 kW = 440 kW
p1 = pr x 0,4 = 0,15 x 0,4 = 0,06 Mpa
Dla 0,06Mpa à ciepło parowania n=2432,7 kJ/kg
m ≥ 3600 x 220/2432,7
m ≥ 326,77 kg/h à m ≥ 0,091 kg/s
Dla p1=0,06MPa à K1=0,52
α = 0,9 x 0,78 = 0,702
Pole powierzchni:
A= 326,77/(10 x 0,52 x 0,702 x (0,52 + 0,1)) = 144,38mm2
Średnica:
do= (4 x 144,38 / 3,14)0,5 = 13,58mm
Dobrane zawory to 2 x ARMAK S1 6301M sprężynowy o współczynniku i średnicy
Naczynie wzbiorcze na instalacji c.w.u
Przewidywana objętość instalacji:
1 wymiennik Hoval combiVal ER 800 o pojemności 750l
Vc=2x750l= 1500l=1,5m3
Pojemność użytkowa
Vu=Vc*ρ*ΔV=1,5*983,2*0,0163=24,04dm3
d==0,7*( Vu) 0,5= 0,7* (24,04)0,5=3,42mm
minimalna średnica 20mm
Naczynie wzbiorcze na instalacji c.o.
Dla c.o.
Założenie 1 kW – 20l wody
210kW- 4200l =V
Założono, że objętość wody w wymienniku jest niewielka i w stosunku do objętości wody c.o. wynosi 0.
Pojemność użytkowa naczynia
Vu=1,1*V*ρ*ΔV
Vu= 1,1*4,2*977,8=101,19 dm3
Rura bezpieczeństwa
DRB=8,08*(Q)1/3=8,08*(440)1/3=61mm
Rura wzbiorcza
DRW=5,23*(Q...
andrzej8601