Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 122
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Расчетная невязка теплового баланса парогенератора, КДЖ/кг
Q=Qрр*-(Qтл+Qкп+Qэк)*(1-Q4/100)
Q = 22040*0,8396-(11202,9+7663,1+1241)*(1-5/100)=59,7
Q/Qрр = 59,7/22040*100 = 0,27% 0,5%
1.8. АЭРОДИНАМИЧЁСКИЙ РАСЧЕТ
ТЯГОДУТЬЕВОГО ТРАКТА
В условиях проектируемого объекта каждый котлоагрегат должен иметь свой дутьевой вентилятор и дымосос. Основными параметрами тягодутьевых машин являются их производительность и создаваемый напор. Дымососы и вентиляторы поставляются комплектно к котлоагрегату. Нам необходимо произвести аэродинамический расчет тягодутьевого тракта и определиться: достаточно ли будет рабочих давлений вентилятора и дымососа для преодаления аэродинамических сопротивлении тракта.
В этом расчете определяются также сечения воздуховодов и газоходов. Аксонометрические схемы дутьевого тракта и тракта для удаления продуктов сгорания представлены на рис. 1.3 и рис. 1.4.
Схема дутьевого тракта
Рис. 1.3.
1-вентилятор, 2-воздухозаборник, 3-воздухоподогреватель, 4-зоны дутья
Схема тракта для продуктов сгорания
рис .1.4.
1-дымосос, 2-котлоагрегат, 3-воздухоподогреватель, 4-экономайзер,
5-циклон, 6-дымовая труба
1.8.1. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
ДУТЬЕВОГО ТРАКТА
1. Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, м3/с.
Vв =Vo*Вр*т*(tв+273)/273=5,83*0,836*1,35*(115+273)/273=9,35
где Вр - расчетный расход топлива. Вр=0,836 кг/с - из теплового расчета
Vo - теоретический расход воздуха для сгорания 1кг топлива
Vo=5,83 м3/кг - из теплового расчета
т - коэффициент избытка воздуха в топке, т=1,35
2. Скорость воздуха по тракту, м/с
=10 (принимаем)
3. Сечение главного тракта, м2
F=Vв/в=9,35/10 = 0,935 ахв=0,95*0,95
4. Сечение рукавов к дутьевым зонам, м2
f ‘=f /4 =0,935/4=0,234 ахв=0,4*0,6
5. Плотность воздуха при данной температуре, кг/м3
в=ов*273/(273+115)=1,293*273/(273+115)=0,91
6. Сумма коэффициент местных сопротивлений по тракту воздуха:
патрубок забора воздуха =0,2; плавный поворот на 90°(5 шт.) =0,25*5=1,25; резкий поворот на 90° =l,l; поворот через короб f =2, направляющий аппарат =0,1; диффузор =0,1; тройник на проход - 3 шт. =0,35*3=1,05
=5,8
7. Потеря давления на местные сопротивления, Па
hме=*/2* = 5,8*10
2/2*0,91=263,9
8. Сопротивление воздухоподогревателя, Па
hвп=400
9. Аэродинамическое сопротивление топочного оборудования, Па
hто=500
10. Полное аэродинамическое сопротивление воздушного тракта, Па
hв=hме+hвп+hто=263,9+400+500=1163,9
11. Производительность вентилятора, м3/с (м3/ч)
Qв=1,1*Vв=1,1*9,35=10,285 (37026) кг/с (м3/ч)
12. Полный напор вентилятора, Па
Нв=1,2*hв=1,2*1163,9=1396,68
13. Тип и маркировка вентилятора выбирается из табл. 1.4.1 [3]. Принимаем дутьевой вентилятор ВДН-12,5 с характеристиками: производительность 39,10 тыс. м3/ч; полное давление 5,32 кПа, максимальный К.П.Д. 83%, мощность электродвигателя А02-92-4
N=100 кВт.
1.8.2. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
ТРАКТА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
1. Действительное количесгво продуктов сгорания, м3/с
Vr=Vп*Вр=l0,0ll*0,836=8,37
где Vп - суммарный объем продуктов сгорания 1кг топлива = 10,011м3/кг(табл.1.7)
2. Температура продуктов сгорания за экономайзером, oC
ух=135 oC (табл.1.10)
3. Объем продуктов сгорания перед дымососом, м3/с
Vдг= Vг *(273+ух)/273=8,37*(273+135)/273=12,51
4. Плотность пропуктов сгорания при соответствующих температурах, кг/м3
=273/(273+i)
- перед дымососом д=1,34*273/(273+132)=0,897
- перед дымовой трубой дт=1,34*273/(273+132)=0,903
5. Средняя скорость продуктов сгорания по тракту, м/с
= 10 (принимается)
6. Сечение газоходов, м2
F=12,51/10=1,25 ахв=1,1*1,1
7. Сумма коэффициентов местных сопротивлений:
- плавный поворот на 90°(2 шт.) =7*0,25=1,75; поворот на 90° через короб =2; направляющий аппарат =0,1; диффузор =0,1; поворот на 135°(3шт.) =3*1,5=4,5; тройник на проход =0,35; выход в дымовую трубу =1,1
=9.9
8. Потери напора в местных сопротивлениях, Па
hме=*/2*=9,9*102/2*0.9 =445,5
9. Высота дымовой трубы, м
H=8О
10. Скорость газов в дымовой трубе, м/с
д=16
11. Внутренний диаметр устья трубы, м
dу=SQRT(12,51*2*4/(3,14*16))=2
12. Диаметр основания трубы, м
dосн=dу+0,02*Hтр=2+0,02*80=3,6
13. Средний диаметр трубы, м
dср=dу+dосн=(2+3,6)/2=2,8
14. Потеря напора на трение в дымовой трубе, Пa
hтр=*H/dср*2/2*=0,02*80/2,80*162/2*0,903=92,47
15. Сопротивление котлоагрегата, Па
hк=1227
16. Самотяга в дымовой трубе, Па
hсам=H*(в-г)*g=80(l,16-0,903)*9,8l=20l,7
17. Полное аэродинэмическое сопротивление тракта продуктов сгорания, Па
h=hмс+hтр+hк-hсам=445,5+92, 47+1227-201,7=1563,27
18. Расчетная производительность дымососа, м3/с (М3/2)
Qд=1,1*Vгд=1,1*12,51=13,81 (49702)
19. Расчетный напор дымососа, Па
Hд=l,2*h=1,2*1563,27=1876
20. Тип и маркировка дымососа выбирается по табл. 14.4 [3]. Принимаем к установке дымосос ДН-15 с характеристиками: производительность 50 тыс. м3/ч; полное давление 2,26 кПа; максимальный К.П.Д. 82%; мощность электродвигателя А02-92-6 N= 75 кВт.
2. СПЕЦЧАСТЬ
РАЗРАБОТКА БЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ
В связи с реконструкцией котельной, которая заключается в переводе паровых котлоагрегатов КЕ-25 с производственного назначения на отопительно-производственное назначение, водогрейные котлы ТВГ-3 консервируются, а для получения тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение административно-бытовых зданий шахтоуправлеия и жилых домов поселка шахты «Кочегарка» в специальной части дипломного проекта разрабатывается блочная система подогревателей сетевой воды на отопление и подогревателей горячего водоснабжения, состаящая из пароводяных и водоводяных теплообменников.
Надежность работы поверхностей нагрева котельных агрегатов и систем теплоснабжения зависит от качества питательной и подпиточной воды.
Основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью. Коррозия поверхностей нагрева котлов подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой.
Качество питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением 1,4МПа в соответствии с нормативными документами должно быть следующим:
- общая жесткость 0,02мг.экв/л,
- растворенный кислород 0,03мг/л,
- свободная углекислота - отсутствие.
При выборе схем обработки воды и при эксплуатации паровых котлов качество котловой (продувочной) воды нормируют по общему солесодержанию (сухому остатку): величина его обуславливается конструкцией сепарационных устройств, которыми оборудован котел, и устанавливается заводом изготовителем. Солесодержание котловой воды для котлов КЕ-25-14с не должно превышать 3000 мг/л.
2. 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Источником водоснабжения котельной служит канал Северский Донец-Донбасс. Вода поступает в котельную с t=5°С в зимний период.
Исходная вода имеет следующий состав, который представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
Анализ исходной воды
| | | Обозна | Единица измерения | |
| № | Наименование | чение | мг.экв/л | мг/л |
| 1. | Сухой остаток | Cв | - | 1017 |
| 2. | Жесткость общая | Жо | 8,6 | - |
| 3. | Жесткость карбонатная | Жк | 4,0 | - |
| 4. 5. 6. | Катионы: кальций магний натрий | Ca2+ Mg2+ Na+ | 4,8 3,8 1,16 | 96,2 46,2 32,6 |
| 7. | Сумма катионов | Кат | 9,76 | 175 |
| 8. 9. 10. | Анионы: хлориды сульфаты бикарбонаты | Cl SO42- HCO3- | - - - | 124 390 - |
| 11. | Сумма анионов | АН | - | - |
| 12. | Pн=7,5 | | | |
2.2. ВЫБОР СХЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДЫ
Выбор схемы обработки воды для паровых котлов проводится по трем основным показателям:
- величине продувки котлов;
- относительной щелочности котловой воды;
- по содержанию углекислоты в паре.
Сначала проверяется, допустима ли наиболее простая схема обработки воды натрий катионирования по этим показателям.
Продувка котлов по сухому остатку, % определяется по формуле
Рп=(Сх*Пк*100)/(Ск.в*x*Пк)=1072*0,123/(3000-1072*0,123)*100=4,6%
где Сx - сухой остаток химически очищенной воды, мг/л,
Cx=Св+2,96Н-10,84Н=1017+2,96*4,8+10,84*3,8=1072 мг/л
Пк - суммарные потери пара; в долях паропроизводительности котельной
Ск.в - сухой остаток котловой воды, принимается по данным завода изготовителя котлов
Относительная щелочность котловой воды равна относительной щелочности химически обработанной воды, %, определяется по формуле
Щ’=40*Жк*100=40*4*100/1072=14,9% < 20%
где 40 - эквивалент Щ мг/л
Щi- щелочность химически обработанной воды, мг.экв/л, принимается для метода Na -катионирования, равной щелочности исходной воды (карбонатной жесткости).
Количество углекислоты в паре определяется по формуле:
Суг=22*Жк*0*('-")=22*4,0*0,19(0,4+0,7)=18,39 мг/л
18,39мг/л < 20мг/л
где 0 - доля химически очищенной води в питательной;
' - доля разложения НСO3 в котле, при давлении 14кгс/см2(1,4МПа) принимается равной 0,7
'' - доля разложения НСO3 в котле, принимается равной 0,4
Производительность цеха водоподготовки принимаем из табл. 1.5 п.44 - количество сырой воды, поступающей на химводоочистку.
Следовательно принимаем схему обработки воды путем
натрий-катионирование.
Gцр=Gс.в.=3,24кг/с=11,66 м3/ч
2.3. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Расчет оборудования необходимо начинать с хвостовой части т.е. с натрий-катионитных фильтров второй ступени, т.к. оборудование должно обеспечить дополнительное количество воды, идущей на собственные нужды водоподготовки.
2.3.1. Натрий-катионитные фильтры второй ступени.
Для сокращения количества устанавливаемого оборудования и его унификации принимают однотипные конструкции фильтров для первой и второй ступени. Для второй ступени устанавливаем дла фильтра: второй фильтр используется для второй ступени в период регенерации и одновременно является резервным для фильтров первой ступени катионирования.