1、筑龍網w w w .z h u l on g.co m鍋爐及鍋爐房設備課程設計設 計 計 算 書設計課題;某游泳池油鍋爐房設計學 院:建工學院 班 級:×××× 姓 名:* 學 號:* 導 師:*筑龍網w w w .z h u l on g.co m鍋爐及鍋爐房設備課程設計計算書一、設計題目:某游泳池油鍋爐房設計二、設計概況:該鍋爐房位于杭州市下沙鎮高教大學園區某游泳池地下室(見附圖,地面相對標高為-4.0m ,為新建鍋爐房,以滿足游泳池冬季空調、地板輻射采暖、平時游泳池循環水和淋浴熱水系統用熱。三、原始資料:1、水質資料 總硬度H 0永久硬度H FT

2、暫時硬度H T 總堿度A 0溶解氧 PH 4.5me/L2.1 me/L2.4 me/L2.5 me/L5mg/L8.02、氣象資料冬季采暖室外計算溫度 -1 冬季通風室外計算溫度 4 冬季地面水計算溫度5主導風向偏北風3、用熱項目空 調輔助用房空調(見附圖,使用地點在E 、L 軸和1、2軸之間的一層部分,324 M 2和游泳池部分空調(見附圖,使用地點在A 、L 軸和2、8軸之間一層部分,即游泳池大廳,2160M 2。空調熱水設計供水溫度為60/50。地 板 輻 射 采 暖沿游泳池周邊鋪設埋地采暖管(一層地面下10CM ,采暖面積為650M 2。設計供回水溫度為50/40。淋 浴 熱 水 系

3、 統淋浴室共設50個冷熱水混合淋浴器,使用地點在一層的男女淋浴室(即1、2軸和F 、K 之間的一層部分。要求熱水管出水溫度為60。游 泳 池 循 環 水 加 熱游泳池為比賽用池,體積為50×21×1.5M 3,使用時水溫保持在25以上;四、熱負荷計算及鍋爐選型1、熱負荷計算 (1空調用熱負荷民用及工業、企業輔助用建筑的房屋供暖耗熱可用建筑平面熱指標q 來概算:Q=A 0qQ 建筑物供暖設計耗熱量,WA 0建筑面積,m 2 (出自供暖通風設計手冊P260 游泳池大廳:q 值查供暖通風設計手冊P261表6-29得q = 150W/ m 2A 0=2160 m 2 Q = 216

4、0×150 =324000 W = 278640 kcal/h 輔助用房:q 值查供暖通風設計手冊P261表6-29得q=80W/ m 2A 0=324m 2 Q = 324×80 = 25920 W = 22291 kcal/h(2地板輻射采暖筑龍網w w w .z h u l on g.co m 地板輻射采暖的熱負荷Q=650×81=52650W=45279 kcal/h (3淋浴熱水系統查現代建筑設備工程設計手冊P254 可得到如下計算公式: 工業企業生活間、公共浴室等設計用水量計算:=36000bn q Q h r 式中 Q r 設計用水量,q h 衛生器

5、熱水小時用水定額(L/h (查現代建筑設備工程設計手冊表6.2-2 n 0同類型衛生器數,b 衛生器同時使用百分數,公共浴室取100%耗熱量計算公式:Q = Q r c ( t r - t l 式中 Q 設計小時耗熱量,W 或kcal/h c 水的比熱容, t r 熱水溫度, t l 冷水溫度, Q r 設計用水量, 本系統計算中:q h =300 L/h n 0=50 b=100% t r =60 t l =5 Q=(300×50×100%×4.19×(605/3600 =960×103 W=826×103 kcal/h (4游泳池

6、循環水加熱查給排水設計手冊第二冊 室內給水排水P293水面蒸發熱損失:W 1= r (0.0178+0.0152V (P b -P Z F (kcal/h 式中 r=581.9 kcal /kgV=0.5m/s P b =26.7mmHg P Z =15.2mmH 2O F=50×21=1050m 2W 1=581.9×(0.0178+0.0152×0.5(26.7-15.2 ×1050=178471.64 kcal/h1000w=860 kcal/h水面傳導熱損失:W 2= F(t s -t q kcal/h=8×50×21

7、5;(27-26=8400 kcal/h池壁和池底傳導熱損失W 3= (kcal/h (t s pt t KF=1.0×(21×1.5×2+50×1.5×2+50×21(27-26= 1263 kcal/h管道設備傳導熱損失管道和設備的傳導熱損失W 4可參照現代建筑設備工程設計手冊第4章中熱水循環管網計算方法進行計算。為了簡化計算可采用以下估算方法: W 1+ W 2+ W 3+ W 4=1.15 W 1補給水加熱耗熱量查建筑給水排水工程P209表12-5 游泳池每天補充水量是池水容積的5% 筑龍網w w w .z h u l on

8、g.c o m W 5=1000×50×21×1.5×0.05×(27-16/24=36094 kcal/h 設計耗熱量 W= W 1+ W 2+ W 3+ W 4+ W 5 = 1.15 W 1+ W 5 =241336 kcal/h 總的熱負荷為:278640+22291+45279+826000+241336=1413546千卡/小時=141.4×104 kcal/h2、鍋爐型號及臺數選擇根據最大計算熱負荷141.4×104 kcal/h ,本設計選用2臺鍋爐,型號為CWNS 0.92/0.81-95/70 。 該型號

9、鍋爐基本參數如下表鍋爐型號 CWNS 0.92/0.81-95/70 發熱量10kcal/h 80/70 散熱片 95/70 供暖風機盤管 65/50衛生熱水 65 工作壓力MPa 0 傳熱面積 m 240/35 水容量 L 1500/1400爐體機體重量 t2.6/2.4控制系統 自動控制 燃燒系統 壓力霧化、微正壓燃燒點火系統 高壓點火 燃燒檢查系統感光電眼 電功率 Kw 1.4 燃燒 系統電源 V 220/380 重油 kg/h88.7/77.6柴油kg/h 84.3/73.8天然氣Nm 3/h 100.6/88燃料消耗城市煤氣Nm 3/h 215/188.2油管口徑 DN 15 冷熱水

10、出入口徑 DN 100 煙氣出口 350排污口 DN 80 減壓水箱 mm 長x 寬x 高1000×720×850輔助系統日用油箱 mm860×1200CWNS 0.92/0.81-95/70型鍋爐外形尺寸表(外型圖如下A B C D E H I J K M N O V 2020 1268 1435 510 950480180750200100170 1080 600筑龍網w w w .z h u l on g.co m 五、水處理設備計算選型根據原水水質指標,其硬度不符合鍋爐給水要求,需進行軟化處理。本設計擬采用鈉離子交換軟化給水。采用低速逆流再生鈉離子交換器進

11、行軟化。1、鍋爐給水量的計算及給水泵的選擇 (1給水量的計算查鍋爐習題實驗及課程設計,計算公式為G=KD max (1+P pw t/h ; 式中 K 給水管網漏損系數,取1.03; D max 鍋爐房蒸發量,t/h ;P pw 鍋爐排污率,本設計根據水質計算,取10%。 給水量為G =1.03×11.67(1+0.10= 13.22 t/h (2給水泵的選擇本鍋爐房擬選用四臺給水泵,其中一臺備用。采暖季三臺啟用,其總流量應大于1.1×13.22 t/h ,現選用上海東方泵業制造有限公司的普通臥式離心泵,參數如下:型號 DFW40-200/2/4流量 6.3 m 3/h 揚

12、程 50 m 效率 33%電機功率 4 KW 轉速 2900 r/min 進水管DN40,出水管DN40(泵外型尺寸見:上海東方泵業制造有限公司出版的清水單級離心泵系統P55 2、軟化水量的計算鍋爐房采暖季的最大給水量即為本鍋爐房所需補充的軟化水量:G rs =1.03×11.67(1+0.10=13.22 t/h 1(max 1pw P KD +3、鈉離子交換器的選擇計算(下表序號 名 稱符號 單位計算公式或數據來源數 值1 軟化水量 G rst/h先前計算 13.22 2軟化速度'rs v m/h根據原水H 0=4.5me/L 18 筑龍網w w w .z h u l o

13、n g.co m27 小正洗耗水量 5Vm 3F 5v 5/60=0.785×8×8/600.8428 正洗時間 6min 取用 10 29 正洗速度 6v m/h 取用 1030正洗耗水量 6Vm 3F 66v /60=0.785×10×10/601.331再生過程所需總時間 min 1+2+3+4+5+6=10+4+139+75+8+1024632 再生需用自來水耗量SL Vm 31V +=1.18+0.84+1.35V 6V 3.32 33 再生需用軟水耗量 rs V3V +=3.27+1.77 4V 5.04 34再生一次總耗水量z Vm 3SL

14、 V +=3.32+5.04rs V 8.364、再生液(鹽液的配制和貯存設備 1、濃鹽液池體積計算本鍋爐房鈉離子交換器運行周期為29+246/60=33小時,每再生一次需耗鹽163.6KG ,如按照儲存10天的食鹽用量計算,則濃鹽液(濃度26%池體積為:=××××100026.0336.1632410 4.75 m 32、稀鹽液池體積計算再生一次所需的稀鹽液(濃度5%的體積為3.27 m 3,若按有效容積系數0.8計算,稀鹽液池體積為4 m 3。本設計擬用混凝土砌筑一個尺寸為3000×2000×1500鹽池,濃、稀鹽池各為一半。5、

15、鹽液泵的選擇鹽液泵的作用:其一是將濃鹽液提升至稀鹽液池;其二是輸送稀鹽液至離子交換器,過量的部分稀鹽液流回稀鹽液池進行擾動,使之濃度均勻。鹽液泵運轉時間短,不需設置備用泵。為防鹽液腐蝕,選用102型塑料離心泵一臺:流量6t/h ,揚程196KPa ;電動功率1.7KW ,轉速2900r/min ,進口管徑Dg40,出口管徑Dg40 6、原水加壓泵的選擇有時自來水水壓偏低,為了確保再生時所需的反洗水壓和軟化過程所需克服交換器阻力的水壓,特設原水加壓泵1臺:型號IS65-40-250,流量12 m 3/h ,揚程196KPa ,電機Y100L1-4,功率2.2KW ,轉速1450r/min ,進口

16、管徑Dg40,出口管徑Dg40。六、換熱設備計算選型本系統應采用板式換熱器將鍋爐出水溫度交換到空調供暖、地板輻射采暖和游泳池循環水熱所要求的出水溫度;應采用容積式換熱器將鍋爐出水溫度交換到淋浴熱水系統所要求出水溫度。1、淋浴熱水容積式換熱器計算選型本系統選用特富容積式換熱器RV-03,設計選型:Q h =960KW t c =5 t r =60 貯水容積Ve筑龍網w w w .z h u l on g.co mVe=(c r h t t SQ ×163.11000=0.5×960×1000/1.163(60-5=7504(L式中S=0.5h 為貯熱時間,查自建筑給

17、水排水設計規范GB15-88選取 (2總容積V=1.15Ve=1.15×7504=8630 L(3初選2個單罐容積為Vi=5000(L 的罐,實際貯水容積Ve=4930×2=9860>V 式中:4930為總容積V=5000L 罐的貯水容積 (4計算傳熱面積 總傳熱面積Ftk Q F h ×=8.0100015.1=2605609010008.0100096015.1(+××××=32.5m 2 單罐傳熱面積Fi Fi=F/2=32.5/2=16.2 m 2 查換熱器參數表,-5H 中的傳熱面積B Fi=16.4 m 2

18、 實際總換熱面積F為F=2 Fi=2*16.4=32.8 m 2>32.5 m 2(5確定選型:RV-03-5H 型罐2個 單罐傳熱面積為16.4 m 22、板式換熱器計算選型板式換熱器利用清華3E 暖通論壇的在線計算工具進行計算: (1地板輻射采暖用的換熱器為:產品名稱板式換熱器生產廠商北京市華都換熱設備廠產品型號 BR0.35換熱器的一次水流量(t /h: 1.8094 換熱器的二次水流量(t /h:1.0052 一次水流程數: 1 二次水流程數: 1 換熱器的一次水流速(m /s: 0.3866 換熱器的二次水流速(m /s:0.2148 換熱器的計算傳熱系數(w /m2:2926

19、.3184 實際傳熱面積(m2: 0.3500 換熱片總片數(片: 3 實際換熱量(kw : 0.0000 一次水實際出口水溫: 70 二次水實際出口水溫: 50 一次水阻力損失(MPa:0.0000筑龍網w w w .z h u l on g.co m二次水阻力損失(MPa: 0.0000 傳熱系數迭代次數: 2 傳熱量迭代次數:(2空調供暖用的換熱器為:產品名稱板式換熱器生產廠商北京市華都換熱設備廠產品型號 BR0.5換熱器的一次水流量(t /h: 14.1012 換熱器的二次水流量(t /h:6.4097 一次水流程數: 1 二次水流程數: 1 換熱器的一次水流速(m /s: 0.870

20、4 換熱器的二次水流速(m /s: 0.3957 換熱器的計算傳熱系數(w /m2:3307.0387實際傳熱面積(m2: 2.5000換熱片總片數(片: 7 實際換熱量(kw : 0.0000一次水實際出口水溫: 70 二次水實際出口水溫: 60 一次水阻力損失(MPa: 0.0000 二次水阻力損失(MPa: 0.0000 傳熱系數迭代次數:2傳熱量迭代次數:0 (4游泳池循環水用熱的換熱器:產品名稱板式換熱器生產廠商 北京市京海換熱設備廠產品型號FBR03 換熱器的一次水流量(t /h: 9.6526 換熱器的二次水流量(t /h:10.9689 一次水流程數: 1 二次水流程數: 1

21、換熱器的一次水流速(m /s: 0.8674 換熱器的二次水流速(m /s:0.4928 換熱器的計算傳熱系數(w /m2:3854.6688 實際傳熱面積(m2: 0.9540 換熱片總片數(片: 5 實際換熱量(kw : 0.0000 一次水實際出口水溫: 70 二次水實際出口水溫: 27 一次水阻力損失(MPa: 0.0000 二次水阻力損失(MPa: 0.0000 傳熱系數迭代次數: 2 傳熱量迭代次數:筑龍網w w w .z h u l on g.co m七、水系統計算1、空調熱水循環泵由上選的板式換熱器得流量G = 6.4097 t /h查供熱工程第三版P333附錄9-1得:管徑:

22、DN70 流速:0.48m/s 比摩阻:r=54.6 Pa/m空調熱水循環的最不利環路長:l = 200M泵的揚程為:H = rl = 54.6×200×1.2 = 13104 Pa =13.1 m泵型號:DFW50-100/2/1.1(其規格參數查:上海東方泵業制造有限公司出版的清水單級離心泵系統P56 其一次側流量G = 14.1012 t / h查供熱工程第三版P333附錄9-1得: 管徑為DN80 2、 暖熱水循環泵由上選的板式換熱器得流量G=1.0052 t /h查供熱工程第三版P333附錄9-1得: 管徑:DN32 流速:0.34m/s 比摩阻:r=73.1 Pa/m 空調熱水循環的最不利環路長:l=350M泵的揚程為:rl=73.1×350×1.2=30702 Pa=30.7m泵型號:DFW40-160-2/2.2(其規格參數查:上海東方泵業制造有限公司出版的清水單級離心泵系統P55 其一次側流量G=1.8094 t / h查供熱工程第三版P333附錄9-1得: 管徑為DN40 3、 泳池熱水循環由上選的板式換熱器得流量G=10.9689 t /h查供熱工程第三版P333附錄9-1得: 管徑:DN80 流速:0.6m/s 比摩阻:r=68.6 Pa