Calculul de Verificare a unei Centrale Monotermice de 31 Kw cu Boiler de 120 L

TEMA PROIECTULUI

Să se efectueze calculele de verificare pentru o centrală monotermică de 31 kW cu boiler de 120 l, care funcţionează cu gaz natural având următoarea compoziţie chimică elementară:

Cantitatea de hidrogen H2=0.031 %

Cantitatea de azot N2=0.175 %

Cantitatea de oxigen O2=0.046 %

Cantitatea de metan CH4=99.6 %

Cantitatea de etan C2H6=0.126 %

Cantitatea de propan C3H8=0.022 %

Date iniţiale:

Temperatura apei pe tur:

tai = 80 0C

Temperatura apei pe retur:

tae = 60 0C

Temperatura de preîncălzire a aerului în tubulatura de admisie aer / evacuare:

tpa2 = 40 0C

Debitul masic nominal de apă în circuitul primar:

kg/s

l/min

Capitolul I

Memoriu justificativ

Este bine cunoscut faptul că sistemul energetic din România se confruntă cu deficienţe majore, principala problemă fiind ineficienţa. Consecinţa imediată a acestui fapt este gradul ridicat de poluare care caracterizează centralele electrice şi termice. Începând cu 1990 s-au făcut unele investiţii în cadrul sistemului, dar sumele alocate au fost prea mici pentru a permite o retehnolizare la nivel macro. O apreciere corectă a efectului acestor investiţii este aceea că ele au permis, în marea lor majoritate, doar executarea unor lucrări de reparaţie în scopul menţinerii în funcţiune a unităţilor existente. În aceste condiţii calitatea serviciilor oferite de furnizorii de apă caldă menajeră şi de agent termic pentru încălzirea locuinţelor lasă în continuare mult de dorit iar pierderile înregistrate, alături de creşterea continuă a preţului combustibililor fosili, au făcut ca preţul gigacaloriei să crească continuu.

Deficienţele sistemului centralizat de producere a energiei termice, menţionate mai sus au făcut ca centralele termice pentru producerea combinată a apei calde menajere şi agentului termic de încălzire să devină foarte atractive în special în zonele în care există reţea de gaz metan. De aceea, aceste centrale s-au răspândit foarte repede în ţara noastră în ultimii 15 ani. Datorită faptului că variantele murale sunt cele mai ieftine şi pot fi montate aproape în orice loc, acestea au fost şi sunt în continuare cele mai des achiziţionate.

Majoritatea centralelor termice existente pe piaţa românească provin din import. Numărul producătorilor interni este foarte restrâsns şi de cele mai multe ori activitatea acestora se reduce la asamblarea elementelor componente (achiziţionate de la producători specializaţi) şi optimizarea funcţională a acestora. În proporţie de peste 90% centralele montate în România sunt cu arzătoare atmosferice, fără preamestec. Acestea se împart în două mari categorii: monotermice şi bitermice.

Deoarece în multe situaţii cantiatea de apă caldă menajeră solicitată de consumator depăşeşte cu mult cantiatea de apă pe care o poate furniza centrala termică în regim constant, se apelează la soluţia conectării la centrală a unui boiler. Principalii parametri luaţi în considerare la achiziţionarea unui boiler sunt numărul de puncte de prelevare existente în locuinţă şi volumul necesar de apă caldă, exprimat în litri. Boilerul luat în considerare în acest proiect este unul cu un volum de 120 l care poate asigura un confort maxim unei locuiţe cu două grupuri sanitare şi o bucătărie, pentru o familie de patru persoane. Deci acest boiler poate asigura un confort maxim pentru 4 puncte de prelevare simultane / 4 utilizatori.

Principalele avantaje ale acestui tip de boiler sunt:

-poate fi folosit în combinaţie cu orice centrală murală;

-furnizarea într-un timp foarte scurt a A.C.M. la temperatura dorită;

-temperatură reglabilă pentru A.C.M. până la 800C;

-recipient din oţel emailat, extrem de rezistent la coroziune;

-izolare de poliuretan, material de izolare lipsit de CFC, ce corespunde cu cele mai noi cerinţe cu privire la protejarea mediului şi care garantează o excelentă izolaţie termică;

-schimbător de căldură de tip serpentină special proiectat pentru o încălzire omogenă a apei şi cu dimensiuni optime pentru a limita depunerile de calcar;

-anod de magnziu, o componentă uşor de inspectat sau de înlocuit care conferă rezervorului o protecţie electrochimică suplimentară, de o foarte mare eficienţă.

Boilerul trebuie să fie amplasat pe sol, lângă sursa de încălzire. Toate legăturile de distribuţie apă caldă menajeră, trebuie să fie izolate termic. Se recomandă utilizarea acestui produs în interior la o temperatură a aerului între +2 şi 45 oC şi umiditate de maximum 80%.

Proiectul conţine calculele de verificare ale unei centrale monotermice de 31 kW cu boiler de 120 l.

Partea scrisă a proiectului cuprinde opt capitole:

-capitolul I constituie memoriu de prezentare;

-în capitolul II s-a efectuat calculul arderii combustibilului gazos;

-în capitolul III s-a efectuat bilanţul termic termic şi verificarea bilanţului termic;

-capitolul IV cuprinde calculul focarului;

-capitolul V cuprinde calculul schimbătorului de căldură primar;

-în capitolul VI s-a efectuat dimensionarea serpentinei boilerului de apă caldă menajeră;

-în capitolul VII s-a efectuat calcul aerogazodinamic;

-capitolul VIII cuprinde calculul de rezistenţă al ţevilor din circuitul ACM.

Partea desenată a proiectului cuprinde:

-ansamblul centrală monotermică de 31 kW şi boiler de 120 l;

-schimbătorul de căldură primar;

-boilerul de 120 l;

-serpentina boilerului;

-ţeava de golire a boilerului.