Файл: Курсовая работа по дисциплине Теплогенерирующие установки.doc

Рис. 2. Схема использования теплоты продувочной воды от расширителя непрерывной продувки (РПН)

ВВП– водо-водяной подогреватель сырой (холодной) воды

Продувочная вода (см. схему, Рис.1.) выводится в расширитель непрерывной продувки (РНП) (2), где при давлении 0,15- 0,17 МПа она вскипает и отводится через барботёр в канализацию. Но так как G_пр > 0,28 кг/с, то продувочную воду используем для нагрева сырой воды в водоводяном подогревателе.

Находим температуру сырой воды на выходе из водоводяного подогревателя (предварительно принимали, см. расчет ранее )

Уравнение теплового баланса:



Отсюда температура сырой воды будет равна:

где:



Плотность греющего теплоносителя определяется по средней температуре греющего теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:





Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:





Задаемся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной:



ω_тр = (1,0 ÷ 2,0 м/с.) – оптимальная скорость воды

Определим необходимое сечение трубок ВВП по формуле:

где



В соответствии с полученной величиной , выбираем необходимый типоразмер водоводяного подогревателя: (см. табл.1), выписываем его характеристики:

Диаметр основного корпуса (

---

);

Длина секции ( ) ;

Поверхность нагрева одной секции ( );

Количество трубок в секции ( );

Площадь сечения трубок ( );

Площадь сечения межтрубного пространства ( );

Эквивалентный диаметр межтрубного пространства ( );

Наружный диаметр трубок ( );

Внутренний диаметр трубок ( ).

Условное обозначение подогревателя принимаем согласно следующей схеме: (см. приложение 1.)

,

Где или N- количество секций в подогревателе, определяем после расчета( )

Определяем фактическую скорость воды в трубках по формуле:



Определяем фактическую скорость воды в межтрубном пространстве,



где f_{м.тр ­}– площадь межтрубного пространства, м², определяемая по формуле:



где D_н =0, 219 м - наружный диаметр корпуса;

d_вн=0, 014 м - внутренний диаметр трубок



Определяем фактическую скорость воды в межтрубном пространстве, по формуле:

---

Коэффициент теплоотдачи , от нагреваемого теплоносителя к стенкам труб определяется по эмпирической зависимости:



где эквивалентный диаметр межтрубного пространства , м:





Коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемой воде :



Коэффициент теплопередачи , Вт/(м²·⁰С) рассчитывается по формуле:



Поверхность нагрева водоподогревателя находим из уравнения:



Тепловая мощность водоводяного теплообменника определяем из уравнения теплового баланса по формуле:













температура сырой воды на выходе их водоводяного теплообменника

температура холодной водопроводной (сырой) воды на входе в водоводяной теплообменник

На рис. 2 графически можно увидеть: Средний логарифмический температурный напор в водоводяном теплообменнике

---

Р
сетевая
ис.3. Температурный напор в водоводяном теплообменнике (подогревателе), (ВВП). (движение сред (сетевая вода – продувочная вода), противоточное).
где Δt_б, Δt_м – наибольшая и наименьшая разности температур между теплоносителями.



Рассчитывается число секций , шт., водоподогревателя по формуле:

,

где f_сек – площадь одной секции, м² выбираем в соответствии с выбранным типом водоподогревателя).

Теперь условное обозначение водоводяного подогревателяпринимает окончательный вид:



2.2. Расчёт пароводяных подогревателей

2.2.1 Расчёт сетевой водоподогревательной установки (бойлерной)

По выбранной тепловой схеме сетевая водоподогревательная установка (бойлерная) состоит из двух блоков, в состав которых входят пароводяной теплообменник и водоводяной теплообменник (ОК-охладитель конденсата) и соответственно тепловая нагрузка бойлерной делится на и , т.е.



Рис.4 Принципиальная схема сетевой водоподогревательной установки

ПВП – пароводяной подогреватель;

ВВП – водоводяной подогреватель или (ОК – охладитель конденсата)

В теплогенерирующих (котельных) установках применятся теплообменники трубчатой конструкции. По трубкам пропускается нагретая вода, а в межтрубном пространстве подают пар (вода). Движение теплоносителей противоточное.

1. Расчет и подбор водоводяного подогревателя ВВП бойлерной (охладителя конденсата)

---

Назначение охладителя конденсата – снижение температуры конденсата греющего пара перед поступлением его в деаэратор. Так как в нашей котельной используем деаэратор атмосферного типа, в котором температура насыщения воды около 100⁰С, тогда температура поступающего конденсата должна быть ниже температуры кипения воды в деаэраторе, так как последний одновременно является сборным баком питательной воды.

Охладители конденсата предназначены для охлаждения конденсата греющего пара подогревателей низкого давления и подогревателей сетевой воды систем централизованного теплоснабжения производственным котельным. Охладители конденсата используются для утилизации тепла конденсата греющего пара пароводяных теплообменных аппаратов, применяемых в котельной. Охладители конденсата предназначены так же для уменьшения вскипания в трубопроводах (за регулирующим клапаном), по которым конденсат подогревателя более высокого давления перепускается в подогреватель с более низким давлением.

Охладители конденсата устанавливаются по ходу обогреваемой воды перед подогревателем пара, конденсат греющего пара которого в нём охлаждается. Движение потоков в охладителе применяется противоточное.

Охладитель конденсата представляет собой водоводяной теплообменник трубчатой конструкции. По трубкам пропускается нагретая вода, а в межтрубном пространстве в качестве греющей среды используется горячий конденсат с температурой на входе в теплообменник t_к^вх.= 165⁰С и температурой на выходе из охладителя конденсата t_к^вых.=80 ⁰С.

При расчете водоводяных теплообменников используем два основных уравнения:

Уравнение теплообмена

;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.оС),

Q – теплопроизводительность теплообменного аппарата (Q_ВВП), Вт;

Δt_cр.лог – среднелогорифмическая разность температур между греющей и нагреваемой средой, ⁰С

Уравнение теплового баланса

---