冷热源设计说明书.docx

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冷热源设计说明书

第一章热源课程设计任务书

1、课程设计题目……………………………………………………………………2

2、课程设计目的……………………………………………………………………2

3、课程设计原始资料………………………………………………………………2

4、课程设计要求……………………………………………………………………3

5、课程设计内容……………………………………………………………………3

6、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…………………………………………………………4

2、锅炉补水量及水处理设备选择…………………………………………………6

3、换热站选型计算…………………………………………………………………8

4、供油系统…………………………………………………………………………10

5、送引凤系统………………………………………………………………………11

6、烟囱设计…………………………………………………………………………12

7、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…………………………………………………………………………16

2、负荷计算…………………………………………………………………………16

3、方案选择…………………………………………………………………………17

4、冷却塔设计计算…………………………………………………………………19

5、水泵选型…………………………………………………………………………20

6、分水器与集水器设计计算………………………………………………………21

7、膨胀水箱设计计算………………………………………………………………23

8、配管、保温与防腐………………………………………………………………24

*心得体会…………………………………………………………………………25

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4.27×10KJ/kg（10200kcal/kg），密度0.867kg/m,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/L

2）永久硬度：

1.4mmol/L

3）暂时硬度：

3.4mmol/L

4）总碱度：

3.4mmol/L

5）PH值：

PH=7.5

6）溶解氧：

5.8mg/L

7）悬浮物：

0mg/L

8）溶解固形物：

390mg/L

4、气象资料：

本次课程设计选择北京为设计城市

1）海拔高度：

31.2m

2）大气压力：

冬季1020.4hPa夏季998.6hPa

3）冬季采暖室外计算温度：

-9℃

4）冬季通风室外计算温度：

-5℃

5）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》

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

式中——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；

——生产用热的同时使用系数，取0.8；

——采暖用热的同时使用系数，取1.0；

——全厂生产热负荷，8360KW；

——全厂采暖热负荷，本次采用北京地区采暖估算指标120W/m计算，为：

=120×90000=10800KW。

故：

=1.05×（0.8×8360+1.0×10800）=18362.4KW

1.2非采暖季节热负荷计算

式中、、——同上式。

=1.05×0.8×8360=7022.4KW

2.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=

L——燃油需求量；

——热负荷；

——锅炉的热效率，暂估算为85％.

可得采暖时期：

L==1821.3kg/h

非采暖时期：

L==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==1795.9kg/h

与满负荷时的效率：

==88.3％

非采暖时期：

L==686.8kg/h

与满负荷时的效率：

==101.3％

方案二：

采暖时期：

L==1700.5kg/h

与满负荷时的效率：

==89.3％

非采暖时期：

L==650.3kg/h

与满负荷时的效率：

==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

t/h

式中：

——给水管网泄露系数，取1.03

D——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：

=34.64t/h

对于非采暖季节，补水量为：

=11.55t/h

2.2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：

KPa

式中：

P——锅炉工作压力，MPa

ΔP——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：

流量：

Q=15m/h

扬程：

H=150m

功率：

N=22KW

2.3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10m,有效容积11.10m。

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：

=3.64％

按盐平衡率计算锅炉的排污率：

=2.06％

因为均小于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：

=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：

=1.1×18362.4=20198.6（kW）

以光管型管壳式换热器传热系数2500W/m计算，所需传热面积为：

S=/2500=8.08m

选择管壳式（光管）汽水换热器两台；流速0.5m/s,传热量1046×10W，加热面积为9.4m,有效长度1.2m