|
Реферат: Дизель-электрическая подводная лодка (Технология)
Р Е Ф Е Р А Т
по истории кораблестроения
на тему:”Дизель-электрическая подводная лодка пр.641”
студента ЯШЕНКОВА Виталия, гр.811
Санкт-Петербург
1998 год
С окончанием Великой Отечественной войны перед судостроительной
промышленностью страны встала задача расширения производства.
Северный, Балтийский и Черноморский флоты утратили около 56%
подводных лодок, входивших в их состав в годы войны. Боевые действия
подводных лодок в годы войны доказали их эффективность. В послевоенный
период сформировалась концепция о целесообразности строительства трех
подклассов подводных лодок: больших, средних и малых. Все они были включены
в первую послевоенную программу военного кораблестроения. Однако в
постройке больших торпедных подводных лодок возник почти десятилетний
перерыв, и в первые послевоенные годы строились только средние и малые
лодки. При этом до начала 50-х годов строились лодки, спроектированные еще
до начала войны.
Во время Великой Отечественной войны подтвердились достаточно
высокие качества советских подводных лодок, в то же время развитие сил и
средств противолодочной обороны, достигших в годы войны высокого уровня,
требовало значительно улучшить основные тактико-технические характеристики
подводных лодок. Еще в годы войны велись проработки подводных лодок новых
типов.
Помимо опыта войны на технический уровень послевоенных проектов
подводных лодок оказали влияние развитие науки и техники. Благодаря
применению новых сталей СХЛ-4 и МС-1 с пределом текучести 40 кг/мм2. вдвое
возросла глубина погружения отечественных лодок, а новая электроэнергетика
позволила увеличить в 1,5 раза скорость подводного хода и в 2,5 раза
дальность плавания экономической скоростью под водой. Были созданы также
новые дизели мощностью 2000 л.с. Важной особенностью энергетических
установок, значительно повышающих тактические качества лодок в целом, стало
оснащение их специальным устройством, позволяющим дизелям работать под
водой в перископном положении.
Новые лодки, в отличие от довоенных, имели развитое для своего
времени радиоэлектронное вооружение. На базе гидроакустической станции
довоенной разработки были созданы новые гидролокационные станции с большими
дальностью действия и точностью определения координат.
На вооружение подводных лодок поступили принципиально новые
шумопеленгаторные станции, радиолокационные станции сантиметрового
диапазона, первые системы радиолокационного опознавания. Новые средства
радиосвязи и навигации существенно повысили оперативно-тактические
возможности подводных лодок. В частности, расширение диапазона волн для
радиосвязи позволило увеличить дальность связи и глубину погружения лодок
при радиоприеме. Главным оружием подводных лодок оставались 533-мм
противокорабельные торпеды. Возросли дальность и точность стрельбы торпед.
Для поражения надводных целей разрабатывались прямоидущие и самонаводящиеся
торпеды, тепловые и электрические.
До 1948 года проектированием подводных лодок в стране занималось лишь
ЦКБ-18. Первой новой послевоенной подводной лодкой стала средняя лодка
пр.613, водоизмещением около 1050 т, вооруженная шестью торпедными
аппаратами.
Параллельно с созданием средних подводных лодок пр.613 возобновились
работы по строительству больших лодок. В 1947-
1948 годах в ЦКБ-18 ( Главный конструктор С. А. Егоров ) разработан
пр.611 большой торпедной подводной лодки водоизмещением около 1830 т.,
вооруженной десятью торпедными аппаратами. Головная лодка была заложена 10
января 1951 года на заводе 196 в Ленинграде и передана флоту 31 декабря
1953 года. Подводные лодки пр.611 неоднократно использовались для отработки
новых конструкций и образцов вооружения. Разрабатывались и проекты
улучшения характеристик лодки по основному назначению. Так в 1950 г. с
целью повышения подводной скорости был разработан предэскизный пр.611бис
размещения парогазотурбинной установки в качестве форсажной для подводного
хода. Максимальная подводная скорость лодки водоизмещением около 2550 т.
планировалась около 20 уз., однако из-за неблагоприятного хода испытаний
этот проект не получил продолжения.
С появлением баллистических и крылатых ракет с ядерными зарядами к
середине 50-х годов сложились реальные условия для революционных
преобразований в подводном кораблестроении. Хотя это и не привело к утрате
значения торпед - традиционного оружия подводных лодок.
В 1956 г. был разработан технический пр.641 большой торпедной
подводной лодки водоизмещением около 1950 т., представлявший собой развитие
пр.611 (ЦКБ-18, главный конструктор С. А. Егоров, затем З. А. Дерибин).
Лодка по сравнению с предшественницей имела увеличенные на 40% глубину
погружения, на 20% большую автономность, дальность плавания, несколько
улучшенную обитаемость и более совершенные вооружение и оборудование.
С целью унификации для ряда систем и устройств использовались те же
механизмы, приборы и устройства, что и в пр.611.
Подводные лодки этого проекта были двухкорпусными. Прочный корпус
(Толщина листов 18-22мм) выполнялся сварным, за исключением съемных листов
для погрузки механизмов, которые соединялись с прочным корпусом на
заклепках или шпильках. В средней части корпус имел форму цилиндра,
диаметром 5,6 м, в оконечностях - форму усеченного конуса. Диаметр носовой
концевой переборки составлял 3,4 м, кормовой - 2,9 м. Из семи
водонепроницаемых отсеков три служили отсеками-убежищами и оборудовались
специальными устройствами для выхода команды в аварийных ситуациях
В междубортном пространстве размещалась система погружения- всплытия,
состоявшая из 10 цистерн главного балласта(ЦГБ). Концевые и средняя группа
ЦГБ заполнялись и осушались через кингстоны, а остальные- через шпигаты.
Продувание ЦГБ средней группы осуществлялось воздухом высокого давления
(ВВД), хранившимся в 36 баллонах, расположенных в надстройке и внутри
прочного корпуса. После всплытия лодки в позиционное положение ЦГБ
продувались отработанными газами одного из бортовых дизелей или воздухом
низкого давления при работе дизеля в режиме компрессора с приводом от
главного электродвигателя. В аварийных ситуациях
предусматривалось продувание всех ЦГБ воздухом высокого давления.
Пополнение баллонов ВВД производилось двумя дизель-компрссорами ДК-2 и
одним электрокомпрессором ЭК-15. Вентиляция ЦГБ осуществлялась через
клапаны вентиляции, размещенные на палубных стрингерах цистерн.
Перекладка рулей, открывание-закрывание крышек торпедных аппаратов ,
кингстонов и клапанов вентиляции, подъем и опускание перископов выполнялись
с помощью системы гидравлики (рабочее давление 100 кгс/см2). Топливо
(соляр) хранилось в шести внутренних и семи междубортных цистернах. При
этом, одна из внутренних цистерн была предназначена для обеспечения
топливом марки ДС дизель-комперссоров ДК-2.
Для приема усиленного запаса топлива могла использоваться уравнительная
цистерна №2. хотя это и приводило к значительным неудобствам при
эксплуатации лодки в начальный период плавания.
Запас пресной воды обеспечивал всего 40% автономности. Для обеспечения
полной автономности использовались две электроопреснительные установки с
последующим обогащением дистиллированной воды солями жесткости в фильтре
-обогатителе.
В дальнейшем за счет использования размещенной в ограждении рубки
прочной шахты запас пресной воды был увеличен почти на 3м3.
Подводная лодка имела трехвальную энергетическую установку. Каждая из
линий валов приводилась в движение либо дизелем, либо гребным
электродвигателем. На средней линии вала, кроме того находился
электродвигатель экономического хода,через полый якорь которого проходил
гребной вал, соединенный с ним при помощи звукоизолирующей муфты напрямую,
без каких-либо передаточных устройств, что обеспечивало простоту
конструкции и бесшумность работы вала в режиме экономического хода.
Для обеспечения работы дизелей на перископной глубине использовалось
устройство работы дизелей под водой (РДП), представляющее собой выдвижную
мачту для подачи атмосферного воздуха. Воздушный клапан РДП имел
специальный поплавковый клапан, предотвращающий попадание воды при
захлестывании устройства волной. Удаление выхлопных газов производилось
через стационарную шахту, размещенную в кормовой части ограждения рубки.
Аккумуляторная батарея состояла из четырех групп по 112 аккумуляторов
типа 46 СУ в каждой группе и размещалась в аккумуляторных ямах в два яруса
и имела установку механического перемешивания электролита. Дистиллированная
вода для доливки АБ хранилась в специальной цистерне, разделенной на две
половины. Перегонка воды в расходные бочки производилась путем подачи в
одну половину спеццистерны забортной воды, для замещения расходуемой воды,
в другой половине хранилась дистиллированная вода.
Устройство перископа позволяло изменять высоту его подъема, оставляя
положение окуляра постоянным по высоте, и производить круговой обзор,
находясь на специальной площадке, вращающейся вместе с перископом при
помощи гидропривода.
Строительство этого проекта подводных лодок было развернуто в
Ленинграде на заводе 196(ныне ГП”Адмиралтейские верфи”).
Головной корабль был заложен 3 октября 1957 года и передан флоту 25
декабря 1958 года. В 1958-1971 г.г. в Ленинграде передали флоту 58 лодок
этого проекта. В ходе постройки были улучшены их тактико-технические
элементы. Так, на одной из лодок пр.641 испытывалось устройство быстрой
перезарядки торпедных аппаратов
В 1955 г, сначала в конструкторском бюро С. П. Королева, а затем в СКБ-385
под руководством В. П. Макеева начались работы по ракетному комплексу Д-2
- первому комплексу баллистических ракет , специально предназначенному для
подводных лодок.
В 1956 г. На базе пр.641 торпедной подводной лодки началась
разработка пр.629- дизель - электрической подводной лодки, вооруженной этим
комплексом ( ЦКБ-16, главный конструктор
Н. Н. Исанин). На лодке водоизмещением около 2800т были размещены три
баллистические ракеты Р-13 комплекса Д-2, принятого на вооружение в 1961
г.. Кроме того, на базе пр.641 был выполнен в двух вариантах технический
проект лодки пр.646 водоизмещением около 2600 т. (ЦКБ-18, главный
конструктор П. П. Пустынцев), отличающийся вооружением: с четырьмя ракетами
комплекса П-5 или двумя ракетами комплекса П-10. Однако, дальнейшего
развития разработка не получила.
В середине 60-х годов судостроительная промышленность начался
золотой век советского судостроения. Проектирование подводных лодок в
начале этого периода вели четыре конструкторских бюро, получившие в 1966г
новые названия: ЛПМБ «Рубин» (ранее ЦКБ-18), СПМБМ (СКБ-143), ЦПБ «Волна»
(ЦКБ-16) в Ленинграде и СКБ «Судопроект» (СКБ-112) в Горьком. В 1974 г
СПМБМ и ЦПБ «Волна» были объединены в СПМБМ «Малахит», а «Судопроект»
переименован в ЦКБ «Лазурит».
В 1967 - 1969 г.г. ЛПМСБ «Рубин» разработало технический проект
улучшенной лодки- пр.641Б (Главный конструктор Ю. Н. Кормилицын) .
Строительство серии велось на заводе «Красное Сормово». В 1972 - 1982 г.г.
в Горьком передано флоту 18 лодок этого типа.
Одновременно в Ленинграде строились подводные лодки для иностранных
заказчиков. Так в 1965 г. специально для экспорта была разработана
модификация лодки пр.641 для Индии(пр.И641), и в 1967 - 1969 г.г. передано
заказчику четыре лодки этого типа (ЛПМБ «Рубин», главные конструкторы З. А.
Дерибин и Ю. Н. Кормилицын). В 1976 - 1979 г.г. две из них модернизированы
на «Дальзаводе» во Владивостоке по пр.И641М.
В 1972 - 1983 г.г. для ВМС Индии, Ливии и Кубы построено еще 13 лодок
модифицированного пр.И641К (Главный конструктор Ю. Н. Кормилицын).
Все перечисленные лодки строились на Ново-Адмиралтейском заводе. Кроме
того, из состава военно- морского флота были переданы Польше две серийные
подводные лодки пр.641
Подводные лодки пр.641 заняли одно из ведущих мест в ряду главных
ударных сил ВМФ . Они несли боевую службу на всех океанах, в Средиземном
море, совершали длительные автономные походы, участвовали в тактических
учениях, находились в оперативном дежурстве. Большую роль они сыграли и в
отработке использования с подводных лодок нового для того времени ракетного
оружия.
Основные тактико - технические элементы
дизель - электрических подводных лодок
| Элементы |Пр.611 |Пр.641 |Пр.641Б |
|Водоизмещение нормальное, т. |1830 |1952 |2640 |
|Длина наибольшая, м |90,5 | 91,3 |90,2 |
|Ширина наибольшая, м | 7,5 | 7,5 | 8,6 |
|Осадка средняя, м | 5,0 | 5,1 | 5,7 |
|Запас плавучести,% |28,3 |26,8 | |
|Глубина погружения, м: | | | |
|рабочая, |170 |250 | |
|предельная |200 |280 |300 |
|Автономность, сут. |75 |90 |80 |
|Мощность ЭУ , л.с. | | | |
|дизели |3х2000 |3х2000 | |
|электродвигатели |2х1350 |2х1350 | |
| |1х2700 |1х2700 | |
|Скорость наибольшая, уз: | | | |
|надводная |17,0 |16,8 | |
|подводная |15,0 |15,0 |15,5 |
|Скорость экономическая, уз. | | | |
|Надводная |9,2 |8,1 | |
|подводная |2,1 |2,0 |2,5 |
|Дальность плавания | | | |
|экономической скоростью, мили: | | | |
|надводная |22000 |30000 | |
|подводная |443 |400 |450 |
|Вооружение: | | | |
|торпедные аппараты, число х | | | |
|х калибр, мм: | | | |
|носовые |6х533 |6х533 |6х533 |
|кормовые |4х533 |4х533 | |
|общее число торпед |22 |22 |24 |
|Экипаж, чел. | 72 | 70 | 78 |
Количество кораблей, построенных в СССР в 1958-1971 г.г.
пр.641 пр.И641
1958 1
1959 5
1960 6
1961 7
1962 6
1963 3
1964 5
1965 6
1966 6
1967 4 1
1968 2 1
Всего: 51 2
1969 2
1970
7
1971
Всего: 7 2
Использованная литература:
1.История Отечественного судостроения, СПб, Судостроение., 1996г
2. Голосовский П.З. История проектирования и строительства дизель-
электрических подводных лодок . 1945-1971гг. Изд.ЛПМБ”Рубин”,1986г
3. Судостроение, под.ред.В.И.Першина, Л. Судпромгиз, 1957г
4. Буров В.Н. Отечественное военное кораблестроение в третьем столетии
своей истории, СПб, Судостроение,1995г
6.Журналы “Судостроение”, “Тайфун”
7. Материалы архива Центрального музея ВМФ Спб
Реферат на тему: Диплом - Проектирование котельной
Содержание
Введение
1. Общая часть
1. Характеристика обьекта
2. Климатологические данные
3. Определение колличества потребителей теплоты. График годового расхода
теплоты
4. Система и принципиальная схема теплоснабжения
5. Расчет тепловой схемы котельной
6. Подбор и размещение основного и вспомагательного оборудования
7. Тепловой расчет котлоагрегата
8. Аэродинамический расчет теплодутьевого тракта
2. Спецчасть.
Разработка блочеой системы подогревателей.
2.1 Исходные данные водоснабжения
2.2 Выбор схемы приготовления воды
2.3 Расчет оборудования водоподогревательной установки
2.4 Расчет сетевой установки
3. Технико-экономическая часть
3.1 Исходные данные
3.2 Расчет договорной стоимости строительно-монтажных работ
3.3 Определение годовых эксплуатационных расходов
3.4 Определение годового экономического эффекта
4. ТМЗР
Монтаж секционных водонагревателей
5. Автоматика
Автоматическое регулирование и теплотехнический контроль
котлоагрегата КЕ-25-14с
6. Охрана труда в строительстве
6.1 Охрана труда при монтаже энергетического и технологического
оборудования в котельной
6.2 Анализ и предотвращение появления потенциальных опасностей
6.3 Расчет стропов
7. Организация, планирование и управление строительством
7.1 Монтаж котлоагрегатов
7.2 Условия начала производства работ
7.3 Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы
7.4 Расчет параметров календарного плана
7.5 Организация стройгенплана
7.6 Расчет технико-экономических показателей
8. Организация эксплуатации и энергоресурсосбережения
Список литературы
Введение.
В наше сложное время, с больной кризисной экономикой строительство новых
промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще
строительство возможно. Но в любое время , при любой экономической ситуации
существует целый ряд отраслей промышленности без развития которых
невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно
обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким
отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия
жизнедеятельности населения как в быту так и на производстве.
Последние исследования показали экономическую целесообразность
сохранения значительной доли участия крупных отопительных котельных
установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.
Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными
котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой
нагрузки установлены большое количество котельных агрегатами до 1 мвт и
работающих почти на всех видах топлива.
Однако как раз с топливом и существует самая большая проблема. За жидкое
и газообразное топливо, которое поставляется на Украину в основном из
России у потребителей часто не хватает средств расплатиться. Поэтому и
необходимо использовать местные ресурсы.
В данном дипломном проекте разрабатывается реконструкция производственно-
отопительной котельной поселка шахты "Кочегарка", которая использует в
качестве топлива местный добываемый уголь. В перспективе предусматривается
перевод котлоагрегатов на сжигание газа от дегазации газовых выбросов
шахты, которая находится на территории обогатительной фабрики. В
существующей котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14,
служившие для снабжения паром предприятия шахты кочегарка, и водогрейные
котлы ТВГ-8 (2 котла) для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения
административно-бытовых зданий и жилого поселка.
В связи с сокращением добычи угля снизились производственные мощности
угледобывающего предприятия, что привело к сокращению в потребности пара.
Это вызвало реконструкцию котельной, которая заключается в использовании
паровых котлов КЕ-25 не только для производственных целей, но и для
производства горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
в специальных теплообменниках.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
Проектируемая котельная находится в городе Горловке Донецкой области на
территории шахты “Кочегарка”.
Планировка, размещение зданий и сооружений на промплощадке
обогатительной фабрики выполнены в соответствии с требованиями СНиП.
Размер территории промплощадки в границах ограждений - 12,66 га, площадь
застройки 52194 м2.
Транспортная сеть района строительства представлена железными дорогами
общего пользования и автодорогами местного значения.
Рельеф местности равнинный, с небольшими подъемами , в почве преобладает
суглинок.
Источником водоснабжения является фильтровальная станция и канал
Северский Донец-Донбасс. Предусмотрено дублирование водовода.
1.2. КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ
Для данного района строительства расчетная зимняя температура наружного
воздуха для проектирования отопления и вентиляции tзр=-23°С; (=88%.
Расчетная летняя температура tлр=27,6°С; (р =44%. Средняя температура за
отопительный период tоср=-1,8°С Продолжительность отопительного периода
составляет 83 дня. [1]
Таблица 1.1.
Продолжительность стояния температур наружного воздуха в течение
отопительного периода.
|Температура |-29,9|-24,9 |-19,9 |-14,9 |-9,9 (|-4,9 (|0,1 ( |+5,1 (|
|наружного |( -25|( -20 |( -15 |( -10 | | |0 |+8 |
|воздуха, °С | | | | |-5 |0 | | |
|Время стояния|8 |53 |161 |382 |665 |1038 |1340 |673 |
|температур, | | | | | | | | |
|ч. | | | | | | | | |
|Всего, ч. |8 |61 |222 |604 |1269 |2307 |3647 |4320 |
Снеговая нормативная нагрузка - 50кг/м2.
Ветровая нормативная нагрузка - 45 кг/м2 .
Глубина промерзания грунта по естественной поверхности земли - 1 м.
Основанием для фундаментов служат суглинки. Условное расчетное давление
на суглинок - 0,24МПа - (2,4кгс/см2 ). Грунтовые воды встречаются на
глубине 2,5 ( 7,5 м от поверхности земли.
1.3. Определение количества потребилетей теплоты. График годового
расхода теплоты.
Расчетные расходы теплоты промышленными предприятиями определяются по
удельным нормам теплопотребления на единицу выпускаемой продукции или на
одного работающего по вида.м теплоносителя (вода, пар). Расходы теплоты на
отопление, вентиляцию и технологические нужды приведены в таблице 1.2.
тепловых нагрузок.
Годовой график расхода теплоты строится в зависимости от
продолжительности стояния наружных температур, которая отражена в таблице
1.2. данного дипломного проекта.
Максимальная ордината годового графика расхода теплоты соответствует
расходу тепла при наружной температуре воздуха –23 (С.
Площадь, ограниченная кривой и осями ординат, дает суммарный расход
теплоты за отопительныф период, а прямоугольник в правой части графика -
расход теплоты на горячее водоснабжение в летнее время.
На основании данных таблицы 1.2. расчитываем расходы теплоты по
потребителям для 4-х режимов: максимально-зимний (tр. о. =-23(C;); при
средней температуре наружного воздуха за отопительный период; при
температуре наружного воздуха +8(C; в летний период.
Расчет ведем в таблице 1.3. по формулам:
- тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт
QОВ=QРОВ*(tвн-tн)/(tвн-tр.о.)
- тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, МВт
QЛГВ=QРГВ*(tг-tхл)/(tг-tхз)*(
где: QРОВ- расчетная зимняя тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию
при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования системы
отопления. Принимаем по табл. 1.2.
tВН - внутренняя температура воздуха в отапливаемом помещении, tВН =18(С
QРГВ - расчетная зимняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение (
табл. 1.2);
tн- текущая температура наружного воздуха ,°С;
tр.о.- расчетно отопительная температура наружного воздуха,
tг- температура горячей водя в системе горячего водоснабжения,tг=65°С
tхл , tхз - температура холодной воды летом и зимой,tхл =15°С,tхз =5°С;
( - поправочный коэффициент на летний период, (=0,85
Таблица 1.2
Тепловые нагрузки
|Вид тепловой |Расход тепловой нагрузки, МВт |Характеристика |
|Нагрузки |Зимой |Летом |Теплоносителя |
|1.Отопление |15,86 |- |Вода 150/70 (С |
|и вентиляция | | |Пар Р=1,4 МПа |
|2.Горячее |1,36 |По расчету | |
|водоснабжение | | | |
|3.Технологические|11,69 |1,24 |Пар Р=1,44МПа |
|нужды | | | |
|ВСЕГО |28,91 |1,24 |- |
Таблица 1.3.
Расчет годовых тепловых нагрузок
|№ |Вид нагрузки |Обозна|Значение тепловой нагрузки при температуре МВт|
|п/п | |чение | |
| | | |tр.о=-23 |tсро.п.=-1|tр.о=8(С |Летний |
| | | |(С |,8(С | | |
|1. |Отопление и |QОВ |15,86 |7,66 |3,87 |- |
| |вентиляция | | | | | |
|2. |Горячее |QГВ |1,36 |1,36 |1,36 |0,963 |
| |водоснабжение| | | | | |
|3. |Итого |QОВ+ГВ|17,22 |9,02 |5,23 |0,963 |
|4. |Технология |QТЕХ |11,69 |11,69 |1,24 |1,24 |
|5. |Всего |Q |28,91 |20,71 |6,47 |2,203 |
По данным табл. 1.1. и 1.3. строим график годовых расходов тепловой
нагрузки, представленный на рис .1.1.
1.4. СИСТЕМА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Источником теплоснабжения является реконструируемая котельная шахты.
Теплоноситель - пар и перегретая вода. Питьевая вода используется только
для систем горячего водоснабжения. Для технологических нужд используется
пар Р=0,6МПа. Для приготовления перегретой воды с температурой 150-70(С
предусматривается сетевая установка, для приготовления воды с t=65°С -
установка горячего водоснабжения.
Система теплоснабжения - закрытая. Вследствии отсутствия
непосредственного водоразбора и незначительной утечки теплоносителя через
неплотности соединений труб и оборудования закрытые системы отличаются
высоким постоянством количества и качества циркулируемой в ней сетевой
воды.
В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей
используют только как греющую среду для нагревания в подогревателях
поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему
горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая
вода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения
поступает непосредственно из тепловых сетей.
На промплощадке трубопроводы теплоснабжения прокладываются по мостам и
галереям и частично в непроходных лотковых каналах типа Кл. Трубопроводы
прокладывают с устройством компенсации за счет углов поворотов трассы и П-
образных компенсаторов.
Трубопроводы приняты из стальных электросварных труб с устройством
теплоизоляции.
На листе 1 графической части дипломного проекта показан генплан
промплощадкп с разводкой тепловых сетей к объектам потребления .
1.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ
Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного
технологического процесса преобразования энергии и использования в
установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное
графическое изображение основного и вспомогательного оборудования,
объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с
последовательностью его движения в установке.
Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:
- определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и
расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между
водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного
оборудования;
- определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора
вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и
арматуры;
- определение исходных данных для дальнейших технико-экономических
расчетов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.).
Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную
теплопроизводительность котельной установки при нескольких режимах ее
работы.
Тепловая схема котельной приведена на листе 2 графической части
дипломного проекта.
Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной приведены в таблице
1.4, а сам расчет тепловой схемы приведен в таблице 1.5.
Таблица 1.4
Исходные данные для расчета тепловой схемы отопительно-производственной
котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.
|№№ пп |Наименование |Обоз- |Ед. |Расчетные режимы |Примечание |
|позиц. |величин |начени|изм. |Максимальн|При средней |При темпера |Летний | |
|исход. | |е | |о зимний |температуре |туре | | |
|данных | | | | |наиболее |наружного | | |
| | | | | |холодного |воздуха в | | |
| | | | | |периода |точке излома | | |
| | | | | | |температурног| | |
| | | | | | |о графика | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |
|01 |Температура наружного|tн |(C |-24 |-10 |- |- |I |
| |воздуха | | | | | | | |
|02 |Температура воздуха |tвн |(C |18 |18 |18 |18 | |
| |внутри отапливаемых | | | | | | | |
| |зданий | | | | | | | |
|03 |Максимальная |t1макс|(C |150 |- |- |- | |
| |температура прямой | | | | | | | |
| |сетевой воды | | | | | | | |
|04 |Минимальная |t1.изл|(C |- |- |70 |- | |
| |температура прямой | | | | | | | |
| |сетевой воды в точке | | | | | | | |
| |излома температурного| | | | | | | |
| |графика | | | | | | | |
|05 |Максимальная |t2макс|(C |70 |- |- |- | |
| |температура обратной | | | | | | | |
| |сетевой воды | | | | | | | |
|06 |Температура |Tд |(C |104,8 |104,8 |104,8 |104,8 | |
| |деаэрированной воды | | | | | | | |
| |после деаэратора | | | | | | | |
|07 |Энтальпия |iд |КДж/к|439,4 |439,4 |439,4 |439,4 |Из таблиц |
| |деаэрированной воды | |г | | | | |насыщенного |
| | | | | | | | |пара и воды при|
| | | | | | | | |давлении 1.2Мпа|
|08 |Температура сырой |T1 |(C |5 |5 |5 |15 | |
| |воды на входе в | | | | | | | |
| |котельную | | | | | | | |
|09 |Температура сырой |TЗ |(C |25 |25 |25 |25 | |
| |воды перед | | | | | | | |
| |химводоочисткой | | | | | | | |
|10 |Удельный объем воды в|qсист |Т/ |30,1 |30,1 |30,1 |30,1 |Для |
| |системе | |МВт | | | | |промышленных |
| |тепловодоснабжения в | | | | | | |предприятий |
| |т. на 1 МВт | | | | | | | |
| |суммарного отпуска | | | | | | | |
| |тепла на отопление, | | | | | | | |
| |вентиляцию и горячее | | | | | | | |
| |водоснабжение | | | | | | | |
| |Параметры пара, | | | | | | | |
| |вырабатываемого | | | | | | | |
| |котлами (до | | | | | | | |
| |редукционной | | | | | | | |
| |установки) | | | | | | | |
|11 |Давление |P1 |МПа |1,4 |1,4 |1,4 |1,4 |Из таблиц насы-|
|12 |Температура |(1 |(C |195 |195 |195 |195 |щенного пара и |
|13 |Энтальпия |i1 |КДж/к|2788,4 |2788,4 |2788,4 |2788,4 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 1,4 |
| | | | | | | | |МПа |
| |Параметры пара после | | | | | | | |
| |редукционной | | | | | | | |
| |установки: | | | | | | | |
|14 |Давление |P2 |МПа |0,7 |0,7 |0,7 |0,7 |Из таблиц насы-|
|15 |Температура |(2 |(C |165 |165 |165 |165 |щенного пара и |
|16 |Энтальпия |i2 |КДж/к|2763 |2763 |2763 |2763 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 0,7 |
| | | | | | | | |МПа |
| |Параметры пара, | | | | | | | |
| |образующегося в | | | | | | | |
| |сепараторе | | | | | | | |
| |непрерывной | | | | | | | |
| |продукции: | | | | | | | |
|17 |Давление |P3 |МПа |0,17 |0,17 |0,17 |0,17 |Из таблиц насы-|
|18 |Температура |(3 |(C |115,2 |115,2 |115,2 |115,2 |щенного пара и |
|19 |Энтальпия |i3 |КДж/к|2700 |2700 |2700 |2700 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 0,17 |
| | | | | | | | |Мпа |
| |Параметры пара, | | | | | | | |
| |поступающего в | | | | | | | |
| |охладитель выпара из | | | | | | | |
| |деаэратора: | | | | | | | |
|20 |Давление |P4 |МПа |0,12 |0,12 |0,12 |0,12 |Из таблиц насы-|
|21 |Температура |(4 |(C |104,8 |104,8 |104,8 |104,8 |щенного пара и |
|22 |Энтальпия |i4 |КДж/к|2684 |2684 |2684 |2684 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 0,12 |
| | | | | | | | |Мпа |
| |Параметры | | | | | | | |
| |конденсатора после | | | | | | | |
| |охладителя выпара: | | | | | | | |
|23 |Давление |P4 |МПа |0,12 |0,12 |0,12 |0,12 |Из таблиц насы-|
|24 |Температура |(4 |(C |104,8 |104,8 |104,8 |104,8 |щенного пара и |
|25 |Энтальпия |i5 |КДж/к|439,4 |439,4 |439,4 |439,4 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 0,12 |
| | | | | | | | |Мпа |
| |Параметры продувочной| | | | | | | |
| |воды на входе в | | | | | | | |
| |сепаратор непрерывной| | | | | | | |
| |продувки: | | | | | | | |
|26 |Давление |P1 |Мпа |1,4 |1,4 |1,4 |1,4 |Из таблиц насы-|
|27 |Температура |(1 |(C |195 |195 |195 |195 |щенного пара и |
|28 |Энтальпия |i7 |КДж/к|830,1 |830,1 |830,1 |830,1 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 1,4 |
| | | | | | | | |Мпа |
| |Параметры продувочной| | | | | | | |
| |воды на выходе из | | | | | | | |
| |сепаратора | | | | | | | |
| |непрерывной продувки:| | | | | | | |
|29 |Давление |P3 |Мпа |0,17 |0,17 |0,17 |0,17 |Из таблиц насы-|
|30 |Температура |(3 |(C |115,2 |115,2 |115,2 |115,2 |щенного пара и |
|31 |Энтальпия |i8 |КДж/к|483,2 |483,2 |483,2 |483,2 |воды при |
| | | |г | | | | |давлении 0,17 |
| | | | | | | | |Мпа |
|32 |Температура |tпр |(C |40 |40 |40 |40 | |
| |продувочной воды | | | | | | | |
| |после охлаждения | | | | | | | |
| |продувочной воды | | | | | | | |
|33 |Температура |tкб |(C |80 |80 |80 |80 |Принимается |
| |конденсата от блока | | | | | | | |
| |подогревателей | | | | | | | |
| |сетевой воды | | | | | | | |
|34 |Температура |t2 |(C |165 |165 |165 |165 |Принимается |
| |конденсата после | | | | | | | |
| |пароводяного | | | | | | | |
| |подогревателя сырой | | | | | | | |
| |воды | | | | | | | |
|35 |Энтальпия конденсата |i6 |КДж/к|697,1 |697,1 |697,1 |697,1 |Из таблиц |
| |после пароводяного | |г | | | | |насыщенного |
| |подогревателя сырой | | | | | | |пара и воды при|
| |воды | | | | | | |давлении 0,7 |
| | | | | | | | |Мпа |
|36 |Температура |tкп |(C |80 |80 |80 |80 | |
| |конденсата, | | | | | | | |
| |возвращаемого с | | | | | | | |
| |производства | | | | | | | |
|37 |Величина непрерывной |П |% |4,6 |4,6 |4,6 |4,6 |Принимается из |
| |продувки | | | | | | |расчета |
| | | | | | | | |химводоочистки |
|38 |Удельные потери пара |dвып |т/т |0,002 |0,002 |0,002 |0,002 |Принимается по |
| |с выпаром из | | | | | | |рекомендациям |
| |деаэратора | | | | | | |ЦКТИ |
| |питательной воды в т | | | | | | | |
| |на 1т деаэрированной | | | | | | | |
| |воды | | | | | | | |
|39 |Коэффициент |Кснхво|- |1,2 |1,2 |1,2 |1,2 | |
| |собственных нужд | | | | | | | |
| |химводоочистки | | | | | | | |
|40 |Коэффициент |Кпот |- |0,02 |0,02 |0,02 |0,02 |Принимается |
| |внутрикотельных | | | | | | | |
| |потерь пара | | | | | | | |
|41 |Расчетный отпуск |Qмаксо|МВт |15,86 |- |- |- |Табл. 1.2. |
| |тепла из котельной на|в | | | | | | |
| |отопление и | | | | | | | |
| |вентиляцию | | | | | | | |
|42 |Расчетный отпуск |Qсргв |МВт |1,36 |- |- |- |Табл. 1.2. |
| |тепла на горячее | | | | | | | |
| |водоснабжение за | | | | | | | |
| |сутки наибольшего | | | | | | | |
| |водопотребления | | | | | | | |
|43 |Отпуск тепла |Дотр |кг/с |4,98 |4,98 |4,98 |0,53 | |
| |производственным | | | | | | | |
| |потребителям в виде | | | | | | | |
| |пара | | | | | | | |
|44 |Возврат конденсата от|Gпотр |=кг/с|3,98 |3,98 |3,98 |0,42 |=0,8 |
| |производственных | | | | | | | |
| |потребителей (80%) | | | | | | | |
Таблица 1.5
Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми
котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.
|№№ пп |Наименование |Обоз- |Ед. |Расчетная |Расчетные режимы |
|позиц. |величин |начени|изм. |формула |Максимально|При средней|При темпера|Летний |
|исход. | |е | | |зимний |температуре|туре | |
|данных | | | | | |наиболее |наружного | |
| | | | | | |холодного |воздуха в | |
| | | | | | |периода |точке | |
| | | | | | | |излома | |
| | | | | | | |температурн| |
| | | | | | | |ого графика| |
| | | | | | | |сетевой | |
| | | | | | | |воды. | |
|Р01 |Температура наружного|tн.изл|(C |tвн-0,354(tвн- |- |- |18-0,354* |- |
| |воздуха в точке | | |tр.о.) | | |*(18+24)= | |
| |излома температурного| | | | | |=3,486 | |
| |графика сетевой воды | | | | | | | |
|Р02 |Коэффициент снижения |Ков |- |(tвн- t'н)/ |1 |(18-(-10))/|(18-0,486)/|- |
| |расхода тепла на | | |(tвн- tр.о) | |(18-(-23))=|/(18-(-24))| |
| |отопление и | | | | |0,67 |= =0,354 | |
| |вентиляцию в | | | | | | | |
| |зависимости от | | | | | | | |
| |температуры наружного| | | | | | | |
| |воздуха | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
|Р03 |Расчетный отпуск |Qов |МВт |Qмаксов*Ков |15,86 |15,86*0,67=|5,61 |- |
| |теплоты на отопление | | | | |10,62 | | |
| |и вентиляцию | | | | | | | |
|Р04 |Значение коэффициента|К0.8ов|- | |1 |0,73 |0,436 |- |
| |Ков в степени 0,8 | | | | | | | |
|Р05 |Температура прямой |tI |(C |18+64,5* |150 (см 03)|18+64,5*0,7|70 (см 04) |70 |
| |сетевой воды на | | |*К0.8ов+64,5*Ко| |3+67,5*0,67| | |
| |выходе из котельной | | |в | |= 110,3 | | |
|Р06 |Температура обратной |t2 |(C |t1-80*Ков |70 |56,7 |54,7 |42,7 |
| |сетевой воды | | | | | | | |
|Р07 |Суммарный отпуск |Qов+гв|МВт |Qов+ Qсргв |17,22 |11,98 |6,97 |0,936 |
| |теплоты на отопление,| | | | | | | |
| |вентиляцию и горячее | | | | | | | |
| |водоснабжение в | | | | | | | |
| |зимних режимах | | | | | | | |
|Р08 |Расчетный расход |Gсет |кг/с |Qов+гв*103/(t1-|51.37 |94.13 |65.56 |- |
| |сетевой воды в зимних| | |t2)*C | | | | |
| |режимах | | | | | | | |
|Р09 |Отпуск теплоты на |Qлгв |МВт | |- |- |- |0,963 |
| |горячее водоснабжение| | | | | | | |
| |в летнем режиме | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
|Р10 |Расчетный расход |Gлсет |кг/ч |Qлгв*103/(t1-t2|- |- |- |9,2 |
| |сетевой воды в летнем| | |)*C | | | | |
| |режиме | | | | | | | |
|Р11 |Объем сетевой воды в |Gсист |Т |qсис*Qдmax |519,53 |519,53 |519,53 |519,53 |
| |системе водоснабжения| | | | | | | |
|Р12 |Расход подпиточной |Gут |кг/с |0,005*Gсист*1/3|0,72 |0,72 |0,72 |0,72 |
| |воды на восполнение | | |,60 | | | | |
| |утечек в теплосети | | | | | | | |
|Р13 |Количество обратной |Gсет.о|кг/с |Gсет- Gут |21,24 |92,21 |60,08 |7,64 |
| |сетевой воды |бр. | | | | | | |
|Р14 |Температура обратной |tз |(C |t2*Gсет.обр+Т*G|70,5 |56,7 |42,2 |43,1 |
| |сетевой воды перед | | |ут/ Gсет | | | | |
| |сетевыми насосами | | | | | | | |
|Р15 |Расход пара на |Дб |кг/с |Gсет*(t1-t3)/ |7,14 |9,13 |2,93 |0,48 |
| |подогреватели сетевой| | |(i2/4,19-tкб)* | | | | |
| |воды | | |0,98 | | | | |
|Р16 |Количество конденсата|Gб |кг/с |Дб |7,14 |9,13 |2,93 |0,43 |
| |от подогревателей | | | | | | | |
| |сетевой воды | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
|Р17 |Паровая нагрузка на |Д |кг/с |Дпотр+Дб+Дмаз |4,98+7,14= |4,98+9,13= |4,98+2,93= |0,53+0,43= |
| |котельную за вычетом | | | |12,12 |14,11 |7,91 |0,96 |
| |расхода пара на | | | | | | | |
| |деаэрацию и на | | | | | | | |
| |подогрев сырой воды, | | | | | | | |
| |умягчаемой для | | | | | | | |
| |питания котлов, а | | | | | | | |
| |также без учета | | | | | | | |
| |внутрикотельных | | | | | | | |
| |потерь | | | | | | | |
|Р18 |Количество конденсата|Gк |кг/с |Gб+ Gпотр |7,19+3,98= |9,13+3,98= |2,93+3,98= |0,43+0,42= |
| |от подогревателей | | | |11,12 |13,11 |6,91 |0,85 |
| |сетевой воды и с | | | | | | | |
| |производства | | | | | | | |
|Р19 |Количество |Gпр |кг/с |n/100*Д |0,6 |0,7 |0,39 |0,05 |
| |продувочной воды, | | | | | | | |
| |поступающей в | | | | | | | |
| |сепаратор непрерывной| | | | | | | |
| |продувки | | | | | | | |
|Р20 |Количество пара на |Д'пр |кг/с |0,148*Gпр |0,148*0,6= |0,148*0,70=|0,148*0,39=|0,148*0,05=|
| |выходе из сепаратора | | | |0,089 |0,104 |0,060 |0,007 |
| |непрерывной продувки | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
|Р21 |Количество |G'пр |кг/с |G'пр- Дпр |0,6-0,089= |0,70-0,104=|0,32-0,060=|0,05-0,007=|
| |продувочной воды, на | | | |0,511 |0,596 |0,33 |0,043 |
| |выходе из сепаратора | | | | | | | |
| |непрерывной продувки | | | | | | | |
|Р22 |Внутрикотельные |Дпот |кг/с |0,02*Д |0,02*1212* |0,02*14,11=|0,02*7,91= |0,02*0,96= |
| |потери пара | | | |0,24 |0,28 |0,16 |0,02 |
|Р23 |Количество воды на |Gд |кг/с |Д+ Gпр+ Пут |13,44 |15,53 |9,02 |2,07 |
| |выходе из деаэратора | | | | | | | |
|Р24 |Выпар из деаэратора |Двып |кг/с |dвып*Gд |0,002*13,44|0,002*15,53|0,002*9,02=|0,002*2,07=|
| | | | | |= 0,027 |= 0,03 |0,018 |0,004 |
|Р25 |Количество умягченной|Gхво |кг/с |(Дпотр-Gпотр)+ |2,498 |2,64 |2,44 |0,96 |
| |воды, поступающей в | | |+G'пр+Дпот+Двып| | | | |
| |деаэратор | | |+Gут | | | | |
|Р26 |Количество сырой |Gс.в |кг/с |Кс.н.хво*Gхво |1,2*2,498= |1,2*2,64= |1,2*2,44= |1,2*0,96= |
| |воды, поступающей на | | | |3,2 |3,17 |2,93 |1,15 |
| |химводоочистку | | | | | | | |
|Р27 |Расход пара для |Дс |кг/с |Gсв*(Т3-Т1)*С/(|0.13 |0.13 |0.12 |0.024 |
| |подогрева сырой воды | | |i2-i6)*0.98 | | | | |
|Р28 |Количество конденсата|Gс |кг/с |Дс |0,13 |0,13 |0,12 |0,024 |
| |от подогревателей | | | | | | | |
| |сырой воды, | | | | | | | |
| |поступающей в | | | | | | | |
| |деаэратор | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
|Р29 |Суммарный вес |G( |кг/с |Gк+Gхво+Gс+Дпр-|13,89 |15,95 |10,07 |2,01 |
| |потоков, поступающих | | |Двып | | | | |
| |в деаэратор (кроме | | | | | | | |
| |греющего пара) | | | | | | | |
|Р30 |Доля конденсата от | | |Gк/ G( |0,8 |0,82 |0,68 |0,4 |
| |подогревателей | | | | | | | |
| |сетевой воды и с | | | | | | | |
| |производства в | | | | | | | |
| |суммарном весе | | | | | | | |
| |потоков, поступающих | | | | | | | |
| |в деаэратор | |
