ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 102
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
=20,95 кДж/кг; 
=125,7 кДж/кг [11].
Редуцированный пар в подогревателе сырой воды конденсируется. Температура конденсата при Р=0,6 МПа, tп= 158,8 ºС,
= 670,5 кДж/кг [4].
.
Непрерывная продувка котла может составлять от 2 до 10% номинальной паропроизводительности. Если Gпр≥ 0,28 кг/с, необходимо устанавливать расширитель продувки.
Количество воды, поступающей от непрерывной продувки котла
где рпр – процент продувки (Примем рпр=5%);
Расширитель продувки необходим, так как расход продувочной воды больше 0,28 кг/с.
Количество пара на выходе из расширителя продувки, кг/с:
где
− энтальпия воды при давлении в котле при Р =1,4 МПа и температуре насыщения tп= 195 оС , = 830 кДж/кг [11];
− энтальпия воды при давлении в расширителе продувки;
при Р = 0,12 МПа, tп= 104 оС, = 439,4 кДж/кг [11];
− энтальпия насыщенного пара при давлении в расширителе; при давлении в расширителе Р=0,12 МПа; = 2684,5 кДж/кг [11];
х – степень сухости пара, выходящего из расширителя, х = 0,98 кг/кг
.
Подогрев химически очищенной воды после ВПУ производится в водоводяном теплообменнике (ПХОВ) за счет охлаждения подпиточной воды для тепловой сети после деаэратора со 104 до 70 оС. Параметры работы подогревателя ХОВ представлены на рис. 5.2.
Температура ХОВ воды,
поступающей в деаэратор, определяется из уравнения теплового баланса подогревателя:
ºС
t//ХОВ
t//ПОД = 70 ºС
t/ХОВ = 30 ºС
t/ПОД = 104 ºС
Рис. 5.2. Схема работы подогревателя ХОВ.
Энтальпия ХОВ, поступающей в деаэратор:
кДж/кг
Схема потоков, поступающих в деаэратор, представлена на рис. 5.3.
с производства hкп = 398 кДж/кг
Конденсат из подогр. Dс.в. = 0,161 кг/с
сырой воды hк = 670,5 кДж/кг
Пар из расш. DПР = 0,123 кг/с
продувки h/П = 2683 кДж/кг
Р = 0,12 МПа
DПСВ = 8,19 кг/с Конденсат
h/к = 335,2 кДж/кг сетевых подогр.
G/ХОВ = 2,605 кг/с Хим. очищен.
h//ХОВ = 191,1 кДж/кг вода
Dд Греющий
h//р = 2827 кДж/кг пар
Рис. 5.3. Схема потоков, поступающих в колонку деаэратора.
Суммарное количество воды и пара, которые поступают в деаэратор, без учета расхода греющего пара:
Gд = Gк+Dс.в.+Dпр+GХОВ+DПСВ = 4+0,161+0,123+2,605+8,19=15,08 кг/с
Средняя энтальпия смеси в деаэраторе будет равна:
что соответствует температуре смеси [11]
ºС
Определим расход пара на деаэратор
Суммарный расход редуцированного пара для собственных нужд внутри котельной:
.
Паропроизводительность котельной с учетом внутренних потерь (3%)
D=(Dр.вн+Dс.н)
Пересчет не производим.
6. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ.
Паровые газомазутные вертикальные водотрубные котлы типа Е (ДЕ) предназначены для выработки насыщенного или перегретого с температурой 225 оС пара, используемого на технологические нужды, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Котлы этого типа выпускаются на номинальную производительность 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч при рабочем давлении 1,4 и 2,4 МПа (14 и 24 кгс/см2). При работе на твердом топливе паропроизводительность котла соответствует цифре, указанной в марке котла. При работе на газе и мазуте производительность по пару несколько больше и указана в табл. 6.1, где приведены технические характеристики газомазутных котлов с рабочим давлением 1,4 МПа.
По максимальной паропроизводительности котельной 50,7 т/ч выбираем 8 газомазутных котлов ДЕ-6,5-1,4-225 производительностью 6,73 т/ч каждый (табл. 6.1). Общая паропроизводительность котельной 53,84 т/ч. Запас составляет 5,8%.
Таблица 6.1. Характеристики котлов типа Е (ДЕ)
с давлением пара 1,4 МПа (14 кгс/см2)
Далее необходимо проверить соответствие выбранных типов котлов условию надежности: в случае выхода из строя одного самого большого котла, оставшиеся должны покрывать тепловую нагрузку холодного месяца. Для этого необходимо определить расход пара на подогреватель сетевой воды при тепловой нагрузке холодного месяца по формуле (5.1), пересчитать его на параметры острого пара (формула 5.2). Расход пара на технологические и собственные нужды принять такими же, как в основном расчете. Общий расход пара на котельную при выходе из строя одного котла определяется по формуле (5.3). Если необходимый расход пара получился больше, чем производительность оставшихся котлов, следует принять большее число котлов меньшей производительности этого же типа.
7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
Задачей гидравлического расчета чаще всего бывает определение диаметров участков теплосети и падение давления в них. Поскольку в начале расчета неизвестен ряд требуемых величин, то задачу решают методом последовательных приближений.
Для гидравлического расчета составляют расчетную схему тепловой сети, на которую наносят источник теплоты, трассу тепловых сетей с указанием номеров участков, их длин и расходов теплоносителя. Расчетный участок характеризуется неизменным расходом теплоносителя и диаметром на всем своем протяжении. Расчетный участок располагается, как правило, между соседними присоединениями.
Расчет начинают с магистральных участков и ведут от самого дальнего участка в направлении источника. Главной магистралью называется трубопровод, соединяющий источник теплоты с наиболее удаленным потребителем.
Задают удельное линейное падение давления. Для магистральных участков трубопроводов принимается Rл = 80 Па/м, в ответвлениях по расчету, но должно выполняться условие Rл ≤ 300 Па/м. Рассчитывают необходимый диаметр трубопровода по номограмме [2] или по формуле:
d = А
G0,38 / R
, (7.1)
где А = 117 ∙ 10-3 м0,62 / кг0,19 при kэ =0,0005 м.
Затем округляют диаметр до стандартного и уточняют значение Rл по номограмме [2] или по формуле:
= А
G2 / d5,25 , (7.2)
где А = 13,62 ∙ 10-6 м3,25 кг, если kэ =0,0005 м.
Полное падение давления на участке, Па, определяется как:
, (7.3)
где α– коэффициент местных потерь давления; α=
, (Z – опытный коэффициент, для воды 
).
Потери напора на участке в м :
, (7.4)
где ρ – плотность воды при средней температуре теплоносителя, кг/м3, [5].
Аналогично рассчитываются другие участки главной магистрали. Результаты расчета заносятся в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Гидравлический расчёт трубопроводов
В табл. 7.1 графа
- это суммарные потери напора от источника до рассматриваемого участка.
=125,7 кДж/кг [11]. Редуцированный пар в подогревателе сырой воды конденсируется. Температура конденсата при Р=0,6 МПа, tп= 158,8 ºС,
= 670,5 кДж/кг [4]. .Непрерывная продувка котла может составлять от 2 до 10% номинальной паропроизводительности. Если Gпр≥ 0,28 кг/с, необходимо устанавливать расширитель продувки.
Количество воды, поступающей от непрерывной продувки котла
где рпр – процент продувки (Примем рпр=5%);
Расширитель продувки необходим, так как расход продувочной воды больше 0,28 кг/с.
Количество пара на выходе из расширителя продувки, кг/с:
где
− энтальпия воды при давлении в котле при Р =1,4 МПа и температуре насыщения tп= 195 оС , = 830 кДж/кг [11]; − энтальпия воды при давлении в расширителе продувки; при Р = 0,12 МПа, tп= 104 оС,
= 439,4 кДж/кг [11]; − энтальпия насыщенного пара при давлении в расширителе; при давлении в расширителе Р=0,12 МПа; = 2684,5 кДж/кг [11];х – степень сухости пара, выходящего из расширителя, х = 0,98 кг/кг
.Подогрев химически очищенной воды после ВПУ производится в водоводяном теплообменнике (ПХОВ) за счет охлаждения подпиточной воды для тепловой сети после деаэратора со 104 до 70 оС. Параметры работы подогревателя ХОВ представлены на рис. 5.2.
Температура ХОВ воды,
поступающей в деаэратор, определяется из уравнения теплового баланса подогревателя:
ºС t//ХОВ
t//ПОД = 70 ºС
t/ХОВ = 30 ºС
t/ПОД = 104 ºС
Рис. 5.2. Схема работы подогревателя ХОВ.
Энтальпия ХОВ, поступающей в деаэратор:
кДж/кгСхема потоков, поступающих в деаэратор, представлена на рис. 5.3.
Конденсат GК = 4кг/с
с производства hкп = 398 кДж/кг
Конденсат из подогр. Dс.в. = 0,161 кг/с
сырой воды hк = 670,5 кДж/кг
Пар из расш. DПР = 0,123 кг/с
продувки h/П = 2683 кДж/кг
Р = 0,12 МПа
DПСВ = 8,19 кг/с Конденсат
h/к = 335,2 кДж/кг сетевых подогр.
G/ХОВ = 2,605 кг/с Хим. очищен.
h//ХОВ = 191,1 кДж/кг вода
Dд Греющий
h//р = 2827 кДж/кг пар
Рис. 5.3. Схема потоков, поступающих в колонку деаэратора.
Суммарное количество воды и пара, которые поступают в деаэратор, без учета расхода греющего пара:
Gд = Gк+Dс.в.+Dпр+GХОВ+DПСВ = 4+0,161+0,123+2,605+8,19=15,08 кг/с
Средняя энтальпия смеси в деаэраторе будет равна:
что соответствует температуре смеси [11]
ºСОпределим расход пара на деаэратор
Суммарный расход редуцированного пара для собственных нужд внутри котельной:
. Расход свежего пара на собственные нужды
Паропроизводительность котельной с учетом внутренних потерь (3%)
D=(Dр.вн+Dс.н)
(5.3)
В предварительном расчете расход пара был D = 14,124 кг/с
Расхождение составит
Пересчет не производим.
6. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ.
Паровые газомазутные вертикальные водотрубные котлы типа Е (ДЕ) предназначены для выработки насыщенного или перегретого с температурой 225 оС пара, используемого на технологические нужды, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Котлы этого типа выпускаются на номинальную производительность 4; 6,5; 10; 16 и 25 т/ч при рабочем давлении 1,4 и 2,4 МПа (14 и 24 кгс/см2). При работе на твердом топливе паропроизводительность котла соответствует цифре, указанной в марке котла. При работе на газе и мазуте производительность по пару несколько больше и указана в табл. 6.1, где приведены технические характеристики газомазутных котлов с рабочим давлением 1,4 МПа.
По максимальной паропроизводительности котельной 50,7 т/ч выбираем 8 газомазутных котлов ДЕ-6,5-1,4-225 производительностью 6,73 т/ч каждый (табл. 6.1). Общая паропроизводительность котельной 53,84 т/ч. Запас составляет 5,8%.
Таблица 6.1. Характеристики котлов типа Е (ДЕ)
с давлением пара 1,4 МПа (14 кгс/см2)
| Наименование | Марка котла | |||
| ДЕ-4-14ГМ | ДЕ-6,5-14ГМ | ДЕ-10-14ГМ | ДЕ-16-14ГМ | |
| Паропроизводительность, т/ч | 4,14 | 6,73 | 10,35 | 16,56 |
| Температура пара, оС: насыщенного перегретого | 194 225 | 194 225 | 194 225 | 194 225 |
| Температура питательной воды, оС | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Поверхность нагрева, м2: радиационная конвективная | 22,0 48,0 | 28,0 67,0 | 39,0 116,0 | 49,2 155,0 |
| КПД (при сжигании мазута) | 88,19 | 88,73 | 89,76 | 88,94 |
| Тип горелки | ГМ-2,5 | ГМ-4,5 | ГМ-7 | ГМ-10 |
| Габаритные размеры, м: длина ширина высота | 4,28 4,3 5,05 | 5,05 4,3 5,05 | 7,44 5,13 4,4 | 9,26 4,67 4,72 |
Далее необходимо проверить соответствие выбранных типов котлов условию надежности: в случае выхода из строя одного самого большого котла, оставшиеся должны покрывать тепловую нагрузку холодного месяца. Для этого необходимо определить расход пара на подогреватель сетевой воды при тепловой нагрузке холодного месяца по формуле (5.1), пересчитать его на параметры острого пара (формула 5.2). Расход пара на технологические и собственные нужды принять такими же, как в основном расчете. Общий расход пара на котельную при выходе из строя одного котла определяется по формуле (5.3). Если необходимый расход пара получился больше, чем производительность оставшихся котлов, следует принять большее число котлов меньшей производительности этого же типа.
7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
Задачей гидравлического расчета чаще всего бывает определение диаметров участков теплосети и падение давления в них. Поскольку в начале расчета неизвестен ряд требуемых величин, то задачу решают методом последовательных приближений.
Для гидравлического расчета составляют расчетную схему тепловой сети, на которую наносят источник теплоты, трассу тепловых сетей с указанием номеров участков, их длин и расходов теплоносителя. Расчетный участок характеризуется неизменным расходом теплоносителя и диаметром на всем своем протяжении. Расчетный участок располагается, как правило, между соседними присоединениями.
Расчет начинают с магистральных участков и ведут от самого дальнего участка в направлении источника. Главной магистралью называется трубопровод, соединяющий источник теплоты с наиболее удаленным потребителем.
Задают удельное линейное падение давления. Для магистральных участков трубопроводов принимается Rл = 80 Па/м, в ответвлениях по расчету, но должно выполняться условие Rл ≤ 300 Па/м. Рассчитывают необходимый диаметр трубопровода по номограмме [2] или по формуле:
d = А
G0,38 / R , (7.1)где А
= 117 ∙ 10-3 м0,62 / кг0,19 при kэ =0,0005 м. Затем округляют диаметр до стандартного и уточняют значение Rл по номограмме [2] или по формуле:
= А G2 / d5,25 , (7.2)где А
= 13,62 ∙ 10-6 м3,25 кг, если kэ =0,0005 м.Полное падение давления на участке, Па, определяется как:
, (7.3)где α– коэффициент местных потерь давления; α=
, (Z – опытный коэффициент, для воды ).Потери напора на участке в м :
, (7.4)где ρ – плотность воды при средней температуре теплоносителя, кг/м3, [5].
Аналогично рассчитываются другие участки главной магистрали. Результаты расчета заносятся в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Гидравлический расчёт трубопроводов
| № участка | Q, Вт | G, кг/с | l,м | Предварительный расчет | Окончательный расчет | ||||||
| ΔP, Па | Rл, Па/м | d, мм | d, мм | Rл, Па/м | ΔP, Па | ΔН,м | ΣΔН,м | ||||
| 1 | | | | | | | | | | | |
| 2 | | | | | | | | | | | |
В табл. 7.1 графа
- это суммарные потери напора от источника до рассматриваемого участка.